恰当运用对比实验帮助学生理解化学概念

恰当运用对比实验帮助学生理解化学概念

在2009-2010年度笔者相继完成了“化学键”和“离子反应”两个课例的研究任务。反思这两节化学概念教学课，惊喜地发现在整个教学过程中对比实验对帮助学生理解化学概念起到了非常重要的作用，远远超越了“由实验引入概念”的最初设计想法。本文以“离子反应”教学为例，分析在化学概念教学中如何恰当运用对比实验，促进学生对概念本质的理解。一、离子反应及其教学价值“离子反应”是高中化学的核心概念，它研究的是水溶液中物质微粒间的相互作用及其规律，其上位概念是微粒间的相互作用。在高中化学必修1中，“离子反应”讨论的是酸、碱、盐在水溶液中反应的特点和规律，包括离子反应的本质涵义、发生条件、表示方法等主要内容，涉及除杂、离子检验、离子共存等离子反应在生产生活中的实际应用。本节课重点认识复分解型离子反应的实质、表示方法和实际应用。“离子反应”安排在人教版高中必修1第二章《化学物质及其变化》的第二节第二课时，在教材中具有承上启下的作用，也是学生继续学习化学的知识工具。笔者认为，本节课“离子反应”的教学价值重在发展学生从微观离子角度，认识比较熟悉的水溶液中酸碱盐之间的反应，引导学生从宏观的认识（复分解反应）发展到溶液中酸碱盐之间反应的本质认识（离子反应），初步建立分析水溶液中电解质反应的思路和方法。即从微观角度分析溶液中物质微粒的存在状态、微粒间的相互作用及其作用结果，帮助学生形成微观实质解释宏观现象的科学思想。二、学生学习离子反应的困难三、设计对比实验支持离子反应概念学习依据对离子反应知识本体、教材内容、学生学情和认识发展的分析，设计本节课的整体教学思路如下页表1所示。学生学习了电离知识，也就知道了常见的某种酸碱盐电解质在水溶液中的微粒存在形态。那么为什么有些两种或两种以上的酸碱盐电解质在水溶液中可以发生化学反应？它们之间发生反应的本质是什么？我们通过什么可以知道酸碱盐在水溶液中的确发生反应了呢？很自然教学设计中引课的环节就定格在如何通过一个实际反应的直观现象和问题，引发学生从酸碱盐水溶液中微粒组成与变化的角度分析反应的本质。四、支持离子反应概念学习的对比实验活动设计教师：好。下面让我们一起来书写出以上两个反应的化学方程式，这两个反应属于什么反应类型呢？学生：复分解反应。教师：这两个表面反应现象相同的复分解反应，其溶液中微粒间的作用是否也相同呢？为了解决这个问题，我们今天借用灵敏电流计做实验进行探究。学生：应该是相同的。学生：烧杯中加有溶液电流计指针都发生一定的偏转，再加入溶液电流计指针回转，然后继续滴加又偏转；另一烧杯中再加入溶液指针基本没变化。指针有偏转，说明溶液中电解质电离产生自由移动的离子，指针回转，说明溶液中的离子减少了；指针无明显变化说明溶液中的离子数目没改变。师生互动：组织学生从反应物在水溶液中的电离情况、溶液中离子之间的相互作用、反应后溶液中微粒的存在状态等角度对上述两个反应进行分析。教师：像与、三种酸、碱、盐溶液一样在水中发生电离，电离出的离子之间发生作用生成沉淀、气体或难电离的水，这种溶液中交换离子的反应就是今天我们主要研究的概念——离子反应。最初找到溶液分别与、溶液反应的目的是为了引入离子反应概念的学习。但事实在教学设计和实施的过程中，从实验本身又挖掘了一些可喜的知识去支撑和发展学生对离子反应概念本质更深层次的认识。第三，课例中对比实验达到了哪些较好的教学效果？上述基于对比实验的教学活动能够帮助学生有意识地从离子的角度看待比较熟悉的化学反应，从分析酸碱盐在水溶液中的存在状态、微粒间的相互作用及其作用结果来探讨离子反应发生的条件，进而领会离子反应的实质。（1）以与、溶液反应为例展开离子反应概念学习的各个环节。从离子反应的引入——离子反应的本质——离子方程式的书写——离子反应的应用都围绕这两个反应展开讨论学习，能够帮助学生形成一个由点到面，然后再从面归结为一个点的思维认识方式。化学实验是研究化学问题所必需的技能和手段。直观的化学实验现象可以帮助学生用化学用语表示化学变化的结论，更有利于帮助学生