高一化学电解质和非电解质概念的教学探讨
2018-04-03刘云潮
刘云潮
(建宁县第一中学,福建 建宁 354500)
高中化学教师都认识到掌握电解质和非电解质概念的重要性。教师为达到教学目标,可谓煞费苦心,在课堂上反复强调,并逐字解释和尽可能地拓展,再加上课堂的举例说明、课堂练习,课后再巩固练习。总认为经过这样“全面的”教与学,学生就能形成牢固的概念体系。但往往事与愿违,收效甚微。笔者发现,学生普遍感觉这部分概念难以掌握,更不能做到知识的迁移和灵活应用。为此,教师应做好以下几个方面。
一、课前钻研教材研读课程标准把握教学目标
1.教材与课程标准的作用
教材是教学的载体,课程标准的体现,学生的知识源于教材。课程标准面向全体学生在知识、能力、情感、意志方面提出了具体的要求。教师只有认真研究教材和课标,才能有目的地完成教学任务。经过多年的研究证明:基于经验的教学而非基于课程标准的教学是可怕的、盲目的教学。教师教学生涯中教学经验固然重要,但仅凭经验而不认真钻研课程标准的教学,五年、十年甚至是更长时间在原地裹足不前,那是悲哀的,也是不负责任的。
2.本节课的教学目标
【知识与技能】理解电解质电离和电解质导电的原因,构建电解质和非电解质的概念,掌握电解质电离方程式的书写。
【过程与方法】通过回顾物质的分类,建立新的物质分类观的学科素养,通过实验及对实验现象细致观察、分析和推理,在实验探究体验中构建概念,培养运用科学思维方法解决问题的化学学科素养。
【情感、态度与价值观】通过“联想·质疑”“迁移·应用”“知识·点击”“等教材栏目激发学习兴趣,体验学习的成功感,了解化学与生命活动的联系。激发学习化学的动机,培养持之以恒的化学学习意志。
【教学重、难点】电离及电解质与非电解质概念的构建。难点是培养化学学科知识、能力、品格、意志等综合的核心素养。
二、研究学生的认知结构开展教学设计
1.学生的知识基础与认知结构
初三化学教材和本教材前一节已介绍了物质的分类、单质、氧化物的概念,知道化合物可分为酸、碱、盐、氧化物等,也探究了各物质之间的关系,并提到按分类依据不同,可从另外一个角度对化合物进行分类而出现了电解质和非电解质字眼。学生已经知道酸碱盐在溶液中电离的知识,但没有酸碱盐的概念和溶液的导电性知识。笔者经过深入调查,发现虽然学生已在初中学习了一学年的化学,但不同学校的生源的基础和知识结构有所不同。部分学生对化学学科不够重视,造成初高中化学知识的脱节,使高中化学的教学遇到较大的困难,据此,在本课的教学之前,笔者认真阅读初三化学教材,关注和了解学生知识基础与认知结构后,才对这一节教学内容做了详细的分析和设计。
2.本节课的教学过程
本节课的教学可分为以下几个过程:首先,对上一节物质的分类进行简要复习,提出物质的分类依据不同结果不同,本节课是先从物质的导电性对化合物进行新的分类。再从导电性探究实验得出酸、碱、盐这些化合物的溶液能够导电,酒精、蔗糖等化合物的溶液不能导电,探究导电的本质,引出电解质和非电解质概念。然后,介绍常见的电解质和非电解质,为理解和推写电离方程式打下基础。教学过程的设计既要把握知识的深度,又要把握对知识理解的广度。在学生未完全理解和掌握电解质的概念和电解质的电离之前,笔者认为暂时不要引入强电解质和弱电解质的概念,也暂时不要把NaHSO4等酸式盐或难溶电解质引入课堂,以免增加学生的负担,又可能引起学生对电解质、非电解质概念的混淆。
三、利用实验注重概念形成过程以促进对概念的理解
1.实验在电解质教学中的重要性
电解质、非电解质的概念比较抽象,教师应尽量使抽象的概念形象化。部分教师认为演示实验只是让学生看看现象罢了。然而,脱离实验教学的电解质教学,后果是学生总是无法从本质上理解电解质。笔者认为,充分利用导电性实验,不仅可以集中学生的注意力,引发学生对溶液导电性的思考,更能体现实验在概念教学中的重要地位,让学生理解电解质概念的本质。笔者认为,充分利用实验可促进学生养成探究事物本质的化学科学素养。
2.本节课的实验教学
本节课的实验教学包括:①HCl、NaOH、NaCl、酒精、蔗糖等溶液的导电性实验,引起导电原因的思考。②NaCl晶体导电性实验。实验过程中认真细致地观察现象很重要,透过现象看本质更重要,要从感性认识深入到导电原因的理性认识。学生观察到同样是NaCl,在溶液中能导电,而在固态时却不导电。教师就可以实时提问,从而引导学生思考、交流探讨,再结合初中化学酸碱盐的电离,得出溶液导电的原因。酒精溶液、蔗糖溶液不导电的原因。在探究体验中构建电解质的概念。(这里作个说明:由于NaCl晶体熔点较高,用酒精灯加热难以熔化,可通过观看熔融NaCl的导电实验的视频加深对概念的理解。)NaCl晶体不能导电,是因为Na+和Cl-不能自由移动,熔融的NaCl已电离出能自由移动的Na+和Cl-,所以可以导电。这样学生对导电的原理就有整体的认识,电解质的概念就理解了。在实验的基础上为了促进学生对概念的理解,教师可以通过视频、图片等多媒体辅助学生构建和理解概念。
四、关注概念的本质和外延对概念进行加工和迁移
1.理解概念的本质
教师在讲解说理时可将“电解质”概念本质剖析开来,强调电解质首先是化合物;其次,该化合物在一定条件下(水溶液或熔融状态下,二者居一即可)有导电性;再次,必需是该化合物自身电离出阴阳离子而导电。这一点教材并未以文字形式明确描述,只是隐藏在概念中,一定要注意提醒学生重点理解。如SO3溶于水,所得溶液能导电,是因SO3与水反应生成H2SO4而导电,并非SO3本身电离出阴阳离子而导电。因此,SO3不是电解质而是非电解质,H2SO4才是电解质。
2.举有代表性的实例加深对概念的理解
举例是促进对概念理解和加工迁移的很好方法,如KCl晶体虽不导电,但它是化合物;并且KCl在水溶液中或熔化状态下本身能电离出K+、Cl-而导电,所以KCl是电解质。再可举例:如何判断Na2O是否为电解质?可引导学生分析,Na2O可与水反应生成NaOH,NaOH作为碱在水中能电离出Na+和OH-而能导电,并不是因Na2O在水中电离出阴阳离子而导电,指出像Na2O这样的碱性氧化物在熔融状态下能电离出Na+和O2-而能导电,学生要证明Na2O是否为电解质就不难了。在教学中如果能将概念通过举出代表性的实例分析和讲解,既能预防对概念的误解,又便于快速理解和掌握概念。
3.注重对概念的迁移和应用解决实际问题
教学不仅是引导学生形成新的认知结构的过程,更是促进所学新知识迁移应用的过程,教师要让学生充分理解概念的内在本质和外延,利用多种方法对概念的信息进行加工和迁移,用于解决实际的问题。
通过这节课的教与学,充分利用实验让学生在行为、思维、情感上积极主动参与教学过程,注重分析实验的原理,从宏观和微观角度建立电解质、非电解质的概念,认识电解质导电的本质,发展了用微观粒子解释宏观现象的化学思想;这样学生就能从本质上理解和掌握电解质和非电解质,以达到对知识的迁移应用为目标,激发学习化学的动机,培养持之以恒的化学学习意志,促进了化学知识、能力、品格等核心素养的培养。