基于高中化学相对性知识的宏观辨识与微观探析论文_罗一芳

基于高中化学相对性知识的宏观辨识与微观探析论文_罗一芳

摘要:本文以高中化学相对性知识生长发展为线索,探讨“宏观辨识与微观探析”的化学学科素养的养成。

关键词:相对性知识 宏观辨识与微观探析 化学学科素养

高中化学学科的核心素养是指化学学科给予学生未来发展必备的品格和关键能力。因此本质上是学生在化学学习过程中积淀而成的一种内化的品质,进而影响学生在当下的学习和今后的工作或生活中主动从化学的视角分析、看待问题的自觉意识和思维习惯。 如何通过课堂教学来达成学生的化学核心素养? 而“宏观辨识与微观探析”可以说是最基础的内核。本文以高中化学相对性知识为线索,探讨“宏观辨识与微观探析”的学科素养的养成。

作为化学学科最基本的学科素养,“宏观辨识与微观探析”要求学生能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质” 的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。?实际教学中,学生接触到反应实例少,信息呈现方式新,辨析过程不够充分,都有可能导致对高中化学中的某些相对性知识的“宏观辨识与微观探析”这一过程出现偏差,甚至割裂。值得引起教学反思。

一、缘起

高三复习阶段,几位学生很诚恳地一起向我请教:为什么“H+ + OH- = H2O,H2O H+ + OH-”这两种构建反应物与生成物的“桥梁”在表达上不统一?既然同样表示H+离子、OH-离子和H2O分子之间的转化为什么一为可逆,一为不可逆?并且表示这一问题已经困惑许久,好多时候不知道如何区分两者,更不清楚它们之间的适用范围。

当我意识到这个问题的普遍性,就开始从最基本的概念入手。水在中学化学教材中被称为是极弱的弱电解质,比较理性直观的理解是“常温下,水的电离程度为——1L水(即55.6mol水)中有1X10-7mol水电离”, 更通俗地说是每55.6X107个水分子电离产生1个H+和1个OH-。“H2O H+ + OH-”侧重于表达H+和OH-的实际存在性,而H+和OH-不能大量共存,说明了它们的适用性,H+和OH-在水溶液中是一种共轭关系。进而引导学生回忆最基础的酸碱中和反应。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆再结合教材中关于双水解最典型的应用——泡沫灭火器的工作原理,进行深入探析:内筒盛硫酸铝溶液(Al3+水解,溶液呈酸性,H+浓度远大于1X10-7mol·L-1),外筒和内筒之间装有碳酸氢钠溶液(HCO3-水解,溶液呈酸性,OH-浓度远大于1X10-7mol·L-1)。较大浓度的H+和OH-可分别存在于独立的溶液体系中。但使用时,将灭火器倒置 ,硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合 H+和OH-在水溶液中相互消耗(剧烈反应): Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓+3CO2↑;产生的大量二氧化碳和氢氧化铝等一起以泡沫的形式喷出,覆盖在燃烧物表面从而达到灭火的效果。因此,对于H+、OH- 和H2O三者的理解是相对性的,决不能一概而论。同样,学生对水溶液中H+和OH-的存在关系的理解是有过程的,其教学模式应该循序渐进。最后,通过共同讨论梳理,将溶液中H+和OH-的存在关系抽象为函数关系,提升思维品质。

二、反思与实践

化学学科的思维特征是宏观、微观、符号三者相联系。宏观是微观的表示,人类认识事物总是先从宏观的现象开端。微观是宏观的基本。两者之间,既有互为因果的关系,也有科学的逻辑推理关系。化学教学老是在宏观和微观两范畴中往返穿梭、互相联系。作为化学老师,在教学化学知识时,要时刻理清两者的关联,不可混杂。而学生初学时,由于概念理解不够深刻,接触例子有限,产生迷思概念,也是在所难免。实践教学中,此类问题往往容易忽视,或简单归结为自身原因。例如氧化物与过氧化物的区分,就要提示不能仅从是否含有氧元素为判断依据。可以让学生通过书写电子式,区分氧离子和过氧根离子,依次加深认识。再比如,氢氧燃料电池的电极反应方程式的书写不能追求一蹴而就。教学时,推荐学生写出固体电解质条件下的基本范式,再指导关注中性水溶液为反应介质时,需关注水的参与,再进一步书写酸性、碱性溶液条件下的电极方程式就顺理成章了。

总之,教时应该结合教学进程,及时增补实例,使相对性知识不断生长,形成最近发展区,促进学生在学习化学知识的过程中内化为化学学科素养。

参考文献:【1】朱江涛. 培养高中生宏观辨识与微观探析素养的化学教学研究[D]. 广西师范大学.

【2】苗健武. 基于核心素养理念的化学学科活动实施策略探析——以人教版必修二《最简单的有机化合物-甲烷》为例[J]. 延边教育学院学报, 2019(3).

【3】韩竹海. 基于证据意识的物质结构与性质教学——以“离子晶体”为例[J]. 中学化学教学参考:18.

论文作者:罗一芳

论文发表刊物:《教育学文摘》2019年第23期

论文发表时间:2020/4/23

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