王海富
摘要:立足于高二學(xué)生的認(rèn)知水平,對(duì)比分析不同版本教材相關(guān)內(nèi)容,探究任務(wù)導(dǎo)向的鹽類水解課堂教學(xué)實(shí)踐。關(guān)鍵詞:任務(wù)導(dǎo)向;鹽類的水解;教學(xué)實(shí)踐
文章編號(hào):1008-0546(2022)07-0051-03中圖分類號(hào):G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.07.013
一、主題內(nèi)容及相關(guān)研究
鹽類的水解是高中化學(xué)知識(shí)的重要內(nèi)容之一。要求學(xué)生通過這部分知識(shí)的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)鹽類水解的原理和影響鹽類水解的主要因素;了解水溶液中的離子反應(yīng)與平衡在物質(zhì)檢測(cè)、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律研究、物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》還增加了離子反應(yīng)與平衡的應(yīng)用的要求,包括“能調(diào)控溶液的酸堿性”“能綜合運(yùn)用離子反應(yīng)、化學(xué)平衡原理,分析和解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)電解質(zhì)溶液的實(shí)際問題”等基于真實(shí)情境的學(xué)業(yè)要求[1]。關(guān)于必做實(shí)驗(yàn),使用“鹽類水解的應(yīng)用”這一具有鮮明應(yīng)用取向的表達(dá)方式,而非“探究鹽類水解的規(guī)律”,突出了重視真實(shí)任務(wù)情境、強(qiáng)調(diào)知識(shí)應(yīng)用的特點(diǎn)[2]。
不同版本的教材對(duì)該內(nèi)容的呈現(xiàn)也各有特色。人教版教材以“水溶液中的離子反應(yīng)與平衡”為小標(biāo)題,設(shè)計(jì)了“探究”和“思考與討論”等多種活動(dòng)形式,重點(diǎn)介紹鹽類水解的知識(shí),涉及水與鹽之間的作用,應(yīng)用化學(xué)平衡理論建立鹽類水解平衡,得出鹽溶液呈酸性、堿性的原因及其應(yīng)用。
蘇教版教材以“溶液中的離子反應(yīng)”為小標(biāo)題。首先是通過實(shí)驗(yàn)探究鹽溶液的酸堿性,認(rèn)識(shí)鹽溶液并不都是中性;其次是歸納不同類型鹽溶液顯酸堿性的微觀原因,認(rèn)識(shí)鹽類水解的本質(zhì);最后是“鹽類的水解”概念定義、概念表達(dá)及概念應(yīng)用。
魯科版教材以“物質(zhì)在水溶液中的行為”為小標(biāo)題。首先通過實(shí)驗(yàn)探究不同鹽溶液的酸堿性及其微觀原因,認(rèn)識(shí)鹽類水解的本質(zhì)、規(guī)律;其次通過實(shí)驗(yàn)和討論,推測(cè)影響鹽類水解平衡的因素;最后通過泡沫滅火器實(shí)驗(yàn)演示,引導(dǎo)學(xué)生利用“鹽類的水解”原理解決實(shí)際問題。
筆者認(rèn)為,教學(xué)時(shí)應(yīng)充分挖掘不同版本素材,從宏觀現(xiàn)象(不同鹽溶液的pH)入手,圍繞溶液中存在的粒子、粒子之間的反應(yīng)、水解平衡的建立及其移動(dòng)等微觀本質(zhì),借助實(shí)驗(yàn)手段讓學(xué)生從宏觀辨識(shí)走進(jìn)微觀探析,理解鹽類水解的規(guī)律;注意引導(dǎo)學(xué)生緊密聯(lián)系生活,綜合運(yùn)用水解知識(shí),強(qiáng)化學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
二、學(xué)生認(rèn)知及教學(xué)目標(biāo)研究
從學(xué)生素養(yǎng)提升角度看,需要關(guān)注以下方面。( 1)宏觀辨識(shí)與微觀探析:從鹽的組成和結(jié)構(gòu)上預(yù)測(cè)、探究驗(yàn)證鹽類溶液的酸堿性,理解組成鹽的離子在水中的反應(yīng)規(guī)律;(2)模型認(rèn)知與證據(jù)推理:以任務(wù)導(dǎo)向?yàn)榍疤幔?xiàng)目驅(qū)動(dòng)鹽類水解教學(xué),發(fā)展學(xué)生建模能力;(3)變化觀念與平衡思想:通過實(shí)驗(yàn)探究,理解鹽類水解的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律;(4)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):初步具備利用鹽類水解知識(shí)去解決問題的能力,進(jìn)一步提升科學(xué)探究能力,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。
從學(xué)生可能存在的模糊概念和教學(xué)難點(diǎn)角度看,需要增加探究實(shí)驗(yàn)中加水、鹽酸對(duì)氯化鐵水解平衡的影響。學(xué)生在理解弱電解質(zhì)概念與鹽、水電離形成的離子之間反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系;鹽的水解常數(shù)與水的離子積、弱電解質(zhì)的電離常數(shù)之間的定量關(guān)系方面可能會(huì)存在困難。
三、教學(xué)設(shè)計(jì)思想及創(chuàng)新點(diǎn)
從探究氯化鈉、碳酸鈉等鹽溶液的酸堿性入手,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和討論,引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測(cè)鹽溶液的酸堿性與組成該鹽的酸和堿相對(duì)強(qiáng)弱之間的關(guān)系,以符號(hào)表征鹽溶液中粒子間發(fā)生的反應(yīng)及建立的平衡,引導(dǎo)學(xué)生從微觀層面理解鹽溶液呈酸堿性的本質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)探究,揭示鹽水解的內(nèi)在規(guī)律,形成思維模型。引導(dǎo)學(xué)生利用鹽類水解的原理凈水、滅火等,將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。
通過新穎的呈現(xiàn)方式激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過程,啟發(fā)思維,培養(yǎng)其證據(jù)推理意識(shí),突出了微粒觀、變化觀、平衡觀等學(xué)科觀念;將鹽類水解的過程示意圖化,將抽象的內(nèi)容圖示化,有利于學(xué)生從微觀層面理解鹽類水解平衡建立及移動(dòng)的過程,從而降低學(xué)習(xí)難度,減少理論學(xué)習(xí)的枯燥感。
四、教學(xué)流程
教學(xué)流程如圖1所示。
五、任務(wù)導(dǎo)向的主要教學(xué)環(huán)節(jié)
六、教學(xué)反思
本節(jié)課主要通過實(shí)驗(yàn)探究,從微觀視角去探析離子之間的行為,構(gòu)建鹽類水解的概念和模型,形成對(duì)鹽類水解本質(zhì)認(rèn)識(shí);通過宏觀辨識(shí)和證據(jù)推理,建立變化觀念與平衡思想,進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用鹽類水解模型,增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和對(duì)社會(huì)、生活的關(guān)注及責(zé)任意識(shí)。在介紹鹽類水解的原理、影響因素和應(yīng)用時(shí),以“探究”“思考與討論”“方法引導(dǎo)”“資料卡片”等形式,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生舉一反三、辯證思考的思維習(xí)慣和能力。
在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),將教學(xué)內(nèi)容依據(jù)知識(shí)要點(diǎn)、學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展點(diǎn)來分板塊設(shè)計(jì),以任務(wù)導(dǎo)向、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)展開教學(xué)。以知識(shí)為線索的設(shè)計(jì)分為:水解概念→影響因素→應(yīng)用;以學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展點(diǎn)為線索的設(shè)計(jì)分為:酸堿性如何→酸堿性強(qiáng)弱→酸堿性的啟示。以碳酸鹽溶液呈堿性引入課題,碳酸鹽濃度不同堿性不同引入影響水解平衡的因素,最后是明礬水解在凈水中的實(shí)際應(yīng)用。這樣一條線把三項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行串聯(lián),每項(xiàng)任務(wù)里面以“問題提出→預(yù)想推測(cè)→驗(yàn)證建?!睘榻M織構(gòu)建展開教學(xué)。
在教學(xué)環(huán)節(jié)注重對(duì)學(xué)生的方法引領(lǐng)、自主探究以及思維建模,沒有追求面面俱到,力求方法介紹;沒有追求知識(shí)呈現(xiàn)上的按部就班,力求問題整合。鹽類水解概念引入打破常規(guī)設(shè)計(jì)的先實(shí)驗(yàn)后分析,改為先預(yù)測(cè)再探究分析;水解平衡移動(dòng)影響中增加蒸餾水實(shí)驗(yàn)探究;水解應(yīng)用在介紹了鋁離子水解和雙水解基礎(chǔ)上模仿、遷移和拓展,增加了魯科版滅火器雙水解、古書修復(fù)的實(shí)際應(yīng)用等,讓教學(xué)環(huán)節(jié)更接地氣。整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)將核心概念和核心知識(shí)融合,在解決問題的過程中提升學(xué)生的思維能力,發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
當(dāng)然在教學(xué)實(shí)踐中,教師也要力求能把教材實(shí)驗(yàn)處理得當(dāng)、分析到位。例如,在水解平衡移動(dòng)影響的探究中,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)蒸餾水影響平衡移動(dòng)的原因分析時(shí),要注意 Fe(OH)3只是最終形式[4],其實(shí)還有中間產(chǎn)物[Fe(H2O)5OH]2+、[Fe(H2O)4(OH)2] +、[Fe2(H2O)4 (OH)2 ]4 +等 [5-6],辯證理解濃度商 Q =c3(H+) 把Fe(OH)3當(dāng)做 Fe3+水解的唯一形式,學(xué)生將會(huì)對(duì)類似的鹽類水解無所適從,如 Ag++H2OAgOH+H+,當(dāng)不考慮 Ag+水解存在的中間各種絡(luò)合形式,就衡不移動(dòng),這與加入蒸餾水促進(jìn)水解平衡是矛盾的。另外,實(shí)驗(yàn)中向棕黃色 FeCl3溶液中滴入2-3滴濃鹽酸,溶液顏色變淺;當(dāng)繼續(xù)滴入濃鹽酸時(shí),溶液顏色變成亮黃色。教師在演示中需要控制好濃鹽酸的量,因?yàn)殡S著濃鹽酸加入量的增多,Cl-濃度增大,下述絡(luò)合平衡:
[FeCl(H2O)5]2++Cl- [FeCl2(H2O)4]++H2O
[FeCl2(H2O)4 ]++2Cl-[FeCl4(H2O)2 ]-+2H2O 與 FeCl3水解平衡之間可能形成競(jìng)爭(zhēng),從而導(dǎo)致溶液顏色的變化。為減少 Cl-的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,建議選擇中等濃度的硫酸。蘇教版教材在該實(shí)驗(yàn)探究時(shí)選擇向硝酸鐵溶液中滴加硝酸溶液,回避氯化鐵,避免Cl-的影響,值得借鑒。
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