“电解质”有效教学设计初探

苏 慨 谢祥林

（湖南师范大学化学化工学院 湖南 长沙 410081）

“电解质”有效教学设计初探

苏 慨 谢祥林*

（湖南师范大学化学化工学院 湖南 长沙 410081）

文章在建构主义理论的指导下，以电离理论教学为主体内容，重点突出电解质在溶液中的存在状态，在此基础上引导学生构建电解质概念。这种教学设计的优点是突出了电离理论教学，学生认识了溶质在溶液中存在状态，掌握了认识方法，主动构建起电解质概念，知识的迁移性良好。实践教学证明，这种教学设计的教学效率是很高的。

电解质；理论教学；教学设计

“电解质”是中学化学课程中重要的基本概念之一。从概念的定义“在水溶液或融化状态下导电的化合物是电解质”上认识，电解质概念仅仅是对化合物进行分类的概念，但实际上仅有分类意义对中学化学学习是不够的，电解质概念学习中应该掌握的并不是简单的物质分类意义，更重要的是运用电离理论，了解物质在溶液中的存在状态，这是理解溶液的渗透压现象、溶液的其它物理性质的基础，也是认识溶液中反应实质—离子反应和非离子反应的基础知识。因此，本文将电解质概念的教学重点转向电离理论教学，引导学生认识物质在水溶液中存在的状态—离子或分子，并衍生出从电解质概念对化合物的分类，使得学生的学习目标清晰，知识结构完整，思维能力得到较好的提高，具有比较严密的逻辑性，对知识的意义理解较透彻，因而知识的迁移性较好。

一、“电解质”概念教学分析

在现行的中学化学必修课程中，电解质知识标注的题目是“酸碱盐在水溶液中的存在形式”。从标题上看该项内容应看成是电离理论的学习，但教材编写仍以电解质概念为主，教学实际也是以电解质概念为重点。因此，在该文中仍以“电解质”代表该题目。

电离理论是化学基础理论，是对水溶液中溶质存在状态的微观认识。电解质是化学基本概念，是在对水溶液中溶质存在状态的认识的基础上对物质分类而形成的概念。由于电解质概念形成于早期的化学科学之中，且是以溶液的导电与否对物质分类而形成的概念，历年未变。随着人们对物质认识的发展，水溶液导电实质认识的深入，化学理论逐步完善，人们已能较为真实地认识了物质在水溶液中存在的微观形态，能够从微观层面解释溶液的导电性，因此以物质水溶液的导电性为标准的分类方法就显得过于陈旧了，会限制学生认知的发展，同时也不符合知识发展的逻辑，知识学习的有用性和意义建构都大打折扣。物质在溶液中导电与否是一种实验现象，并不是物质的本质属性，在后来的实际运用中，“导电”在学习中几乎是无意义的，也不是本课学习的真实目标。本课学习的真正目标是认识溶液中溶质的存在状态，溶液导电性只是溶液的本性之一，是物理性质，因而用来解决化学问题意义不大。在所有的电解质概念教学中，溶液的导电性在认识了溶质导电实质是电解质电离成阴、阳离子后，溶液的导电性就没有很大意义了，而溶质在溶液中存在状态和电离理论却是学生进行后续的离子反应和一系列其它知识学习的重要基础。所以本文认为，本课学习的主要内容是化学的基础理论—电离理论，电解质只是在此理论掌握的基础上对化合物一种分类方法，是一个附带的学习概念。

化学基础理论是用一定方法认识事物，形成对事物本质的认识，其中包含认识方法的体验和对事物本质的认识；概念是事物的本质属性，是用一定的理论知识认识事物的本质后，对事物本质属性的归纳和抽象。因而基础理论知识学习与基本概念学习的原理有一些差异，但也有一些共同点。

本课学习还需要学生掌握电解质在溶液中电离的表达方式—电离方程式及写法。这是关系到学生是否真正理解了电解质概念，同时也是解决下一课时中离子方程式写法的基础知识。因此让学生全面地掌握在溶液中能电离的物质的种类及电离的方式，写出电离方程式，也是本课时的重要任务之一。弱电解质是一个在化学学习中不可避开的概念，在电解质概念建立起来后，随之用电离出离子的多少情况来说明弱电解质的电离状态，而不要求学生掌握弱电解质概念也是处理教材内容的一种策略。

因此，本课时将电离理论作为主要教学内容设计教学就应有以下教学过程：①认识一定数量溶液的导电性；②用电离理论认识溶液导电的本质；③认识物质在水溶液中存在的状态，学习电解质在溶液中电离的表达方法—电离方程式；④归纳溶质在水溶液中存在的形态，形成电解质概念；⑤概念的重建辨析；⑥迁移、运用。教学的重点是认识物质在水溶液中存在的状态。

在教学策略上，先要让学生意识到研究物质水溶液的意义和方向，用实验证实水溶液的导电性，了解实验中各物质水溶液导电的本质，从而认识物质在水溶液中存在的状态。再引导学生进行分类，形成电解质概念。教师举例认识水溶液中溶质存在状态后，引导学生进行模仿，并练习电离方程式的写法。电解质概念由学生自主总结分类得出。

综上所述，电解质知识的教学步骤为：提出问题（为什么很多化学反应都在水溶液中进行，物质在水溶液中是否与固态有差别？）—观察实验（认识纯物质和水溶液的导电性）—形成电离理论 （电解质电离出阴阳离子，写出电离方程式）—构建电解质概念—认识电解质和非电解质在溶液中存在状态（分子，阴、阳离子，分子与阴、阳离子共存）。

二、教学设计及其特点

1．教学过程设计

【教学引入】提出问题，提供先行组织者，明确学习目标。

［教师提问］我们知道很多化学反应是在溶液中进行的，为什么一定在溶液中进行？（溶液中反应快。（进行泡腾片溶解实验）为什么溶液中反应快？（物质在溶液中存在的形式与固态不同）物质在溶液中以什么形式存在？这是我们今天要认识的主要问题。如何认识物质在水溶液中存在形态呢？我们先看几个实验。

【电离理论和电离方程式】

［学生活动一］图1是溶液导电实验装置示意图。

图1 电解质溶液导电实验装置示意图

学生完成导电性实验，并将实验现象填于表1中。

表1 导电性实验现象

［教师引导］物质溶于水以后形成的溶液为什么有些能导电，有些不导电呢？我们先认识溶液是如何导电的。

金属导电原理转换：将学生熟悉的电子定向移动产生电流的知识转换成电荷移动产生电流的知识，以突破前概念对学习电解质溶液导电的影响。

［教师引导］以NaCl溶液为例，认识溶液导电机理→认识溶质在溶液中存在状态→用电离方程式表示电解质电离过程。

推理过程：溶液导电→溶液中存在可移动的电荷→存在带电荷微粒→带电荷微粒从哪里来？→物质的离解（电离）→归纳电离的条件（化合物在水溶液或熔融状态下）→以方程式表示之（NaCl=Na++Cl－）。

解释电离过程：离子被水分子包裹，进入水中，自由移动。

［学生活动二］

（1）按照教师的推理过程说明KNO3、HCl、NaOH溶液导电的机理，认识溶液中微粒形式，写出电离方程式。

（2）解释蔗糖溶液、乙醇溶液不导电的原因，说明它们在溶液中的存在状态。

【电解质概念的形成】

［教师引导］引导学生根据上述实验结果对化合物分类，下定义：

电解质：在溶液或熔融状态下能导电（以自由移动的阴、阳离子状态存在）的化合物。

非电解质：在溶液和熔融状态下都不能导电（以分子状态存在）的化合物。

【电解质概念的理解】

理解：①必须是化合物；

②只要有一种状态导电的化合物是电解质。（如浓H2SO4是液体，即其熔融状态，不导电，但溶于水后导电，是电解质；

③电解质与溶解性的关系：CaCO3不溶于水，但加热熔融后可导电，是电解质。

两种情形都不导电的才是非电解质。

［学生活动三］

（1）溶液中导电的原理是什么？（溶液中存自由移动的带电荷微粒）

（2）电解质导电现象的本质是什么？（电解质在溶液以离子状态存在）

（3）什么是电离？电离需要电的作用吗？

（4）二氧化硫的水溶液也能导电，SO2是电解质吗？

（5）写出下列电解质在溶液中的电离方程式：MgCl2、Na2CO3、NaHCO3、K2SO4、KHSO4

（6）请观察溶解性表，写出尽量多的物质在水溶液中的电离方程式。

【电解质概念的重建】

电解质：在水溶液或熔融状态下本身能电离出阴阳离子的化合物是电解质。

（1）电离：电解质在水溶液中本身离解成阴阳离子的过程。

（2）电解质在水溶液中以离子状态存在，非电解质在溶液中以分子状态存在。

（3）深入理解电解质：

①常见电解质：酸、碱、盐；

②必须自身能够电离，如SO2、NH3不是自身导电，不是电解质；

③准确理解溶解性及电离。

［学生活动四］强化训练

（1）乙醇和葡萄糖溶液为什么不导电？这类物质的名称是什么？

（2）氯气溶于水能导电，氯气是不是电解质？

（3）固体状态的硝酸钾为什么不导电？而熔融状态的硝酸钾会导电？

（4）物质在水溶液中存在有哪些形态？

（5）硫酸钡是电解质。但有人认为硫酸钡不溶于水，所以水溶液不导电，所以硫酸钡不是电解质。你分析得出这种错误结论的问题在哪里？

【课堂小结】

① 根据化合物在溶液中存在的形式将其分成电解质和非电解质；

② 电解质在溶液中以阴阳离子状态存在，所以溶液导电（完全以离子形式存在是强电解质；以分子和离子状态同时存在是弱电解质）。非电解质在溶液中以分子状态存在。

③ 电离理论及电离方程式：电解质在水溶液中离解成阴阳离子的过程。

2．教学设计特点

本教学设计基本符合学生的认知规律。

电解质的概念属于抽象概念。本教学设计符合抽象概念的教学过程，先做导电性实验，让学生认识了一定数量的事物，用电离理论认识溶液导电的原因，即是存在自由移动的离子，再深入理解电解质溶液导电的原理，让学生明白导电的本质，将学生引导到观察物质在溶液中存在的状态上来，最终得出正确的电解质概念—电解质是在溶液或熔融状态下本身能电离出自由移动的阴阳离子的化合物。

概念形成后，相关概念的迁移运用可采用概念教学的常规教学手段。本课时中设计的学生活动，目的是引导学生自主理解概念和辨析概念，充分发挥学生的主观能动作用，提高学生学习的积极性。写出电离方程式是学生必须掌握的重要的技能，本课设计将此训练与物质溶解性表联系起来，以扩大学生视野，同时也强化了物质组成的认识。

三、教学结果及分析

此教学设计在长沙市长郡中学、长沙市第十九中学等学校进行了实践。教学实践结果表明，这种“电解质”概念的意义建构教学，能够使学生学习积极性提高，对于概念的意义十分清楚，有很高的教学效率；同时，对于之后学生们要学习的离子反应等知识，教师的教学实施比未采用这种教学手段的班级要容易，学生更容易接受概念。可见，这种教学手段不仅能够使学生较好地掌握“电解质”这个概念，而且对其他内容也有很好的促进积极作用。

［1］廖小燕．中学化学基础理论学习条件的案例探究［D］．长沙：湖南师范大学硕士论文，2012

1008-0546（2015）07-0062-03

G632．41

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*通讯联系人：谢祥林，E－mail：xxl－hnsd＠163．com