化学价值在教学过程中的渗透研究

    马婧 倪刚

    

    

    

    摘? 要 以“酸、碱、盐在水溶液中的电离”的课堂教学设计为例，通过分析化学价值形成过程，阐述化学价值在实际教学过程中的渗透过程，以期为一线教学提供参考和借鉴。

    关键词 高中化学;化学价值;酸、碱、盐在水溶液中的电离;核心素养;教学设计

    中图分类号：G642.0? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）09-0070-04

    1 化学价值的培养视角

    《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称“课标”）在附录2“氧化还原反应”（必修）和“氯及其化合物”（必修）教学与评价案例的评价目标中均提到了有关学生化学价值的培养目标，要求学生从学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角认识化学价值[1]。学科价值视角可以从两部分来认识。

    首先，学科知识是人类智慧的结晶，是化学教学的前提，是化学学科核心素养培养的载体。高中化学知识不是零散的碎片，而是一张交互的网，是相互联系的有机整体，因此，学科知识之间存在迁移价值。

    其次，化学学科的本质力量来自学科价值，即化学学科所具有的促进学生主体生存和发展的属性能力[2]。化学学科的本质就是学生化学学科思想的形成，以及学生如何应用化学观念和化學思想去认识、思考并解决问题。

    因此，化学学科价值包括学科知识的迁移价值和学科思想价值。

    对于学科价值的研究，有助于学科体系的建设和变革。此外，如何从社会价值视角出发来认识化学价值呢？课标提出化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”。其中，“科学态度与社会责任”素养明确指出，学生应该深刻认识到化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献，能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断[1]。故可以看出，化学价值除了具有传递学科知识和学科思想的学科价值，更有传递科学态度和社会责任的社会价值。在实践教学中想要达成对学生化学价值的培养，需要从学科价值和社会价值两方面入手。

    “酸、碱、盐在水溶液中的电离”是人教版高中化学教材必修一第二章第二节“离子反应”的第一课时，课程要求学生掌握电解质和非电解质、电离、强电解质和弱电解质的概念、电离方程式的书写以及酸、碱、盐的定义[3]。这一部分内容在选修四第三章“水溶液中的离子平衡”中会进一步被强化，因此，本课时的学习为“水溶液中的离子平衡”的学习提供基础知识，具有学科知识的迁移价值。在传授学科知识的同时，本课时还能培养学生的三重表征思想、转化思想、物质运动思想、现象与本质思想等化学学科思想，具有培养化学学科思想的思想价值。因此，教师想要培养学生的化学价值意识，就需要在实践教学中不断研究和探索、总结和完善。

    下面以“酸、碱、盐在水溶液中的电离”的教学设计为例，通过在课堂适当介绍电解质在生活中的广泛应用，引入电解质的用途等具有社会价值的实例，帮助学生认识化学对人类和社会的贡献，进一步阐述化学价值在实际教学过程中的渗透与应用。

    2 “酸、碱、盐在水溶液中的电离”教学案例设计

    教学与评价目标

    1）教学目标：

    ①掌握并且能够辨析电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念;

    ②理解电离的概念和过程;

    ③能够正确书写电解质的电离方程式并判断给出的电离方程式是否正确;

    ④能从电离的角度得出并理解酸、碱、盐的定义。

    2）评价目标：

    ①通过对概念的学习，形成严谨的科学态度;

    ②引导学生透过实验现象探究本质，培养逻辑思维能力;

    ③引导学生自主学习，通过类比酸的定义，归纳分析碱和盐的定义;

    ④针对生活中的“电鱼”现象，形成自己的判断，科学全面地认识实际生活中的化学现象，挖掘化学现象背后的化学知识;

    ⑤通过了解电解质在生产生活中的应用和诺贝尔化学奖得主的成就，认识到化学对人类和社会的贡献。

    化学价值形成分析? “酸、碱、盐在水溶液中的电离”化学价值思想形成分析与设计图如图1所示。

    教学过程

    教学片段一：新课引入

    【引入】在国外的一个地方，鲤鱼泛滥成灾，严重影响了当地的生态系统，当地政府不得已，只能采取“电鱼”的措施。同学们知道什么是“电鱼”行为吗？

    【多媒体展示】播放国外某地方“电鱼”视频。

    【过渡】从视频中我们可以看到，船上的男子将一根长棍一样的东西放入水中，水里的鱼就噌噌地往河面上跳。我们一起来看一下这根长棍的构造。

    【多媒体展示】展示电鱼竿图片，如图2所示。

    【讲解】我们可以观察到，这根长棍由两根长杆和两个金属圈（其中一个带渔网）构成。工作时，用发电机使电鱼竿带电便可以工作了。但是老师要告诉大家，我国法律明文禁止“电鱼”行为。

    【设计意图】引导学生正确认识化学在生态系统保护上的作用。同时，告诉学生事情都有两面性，要全面、科学、正确看待“电鱼”现象。通过“电鱼”现象引出金属导电和溶液导电的区别，得出物质导电的条件是有自由移动的带电粒子的结论。

    教学片段二：电解质的用途

    【过渡】我们已经学习了电解质和非电解质，其实电解质在实际生产生活中的应用十分广泛。

    【多媒体展示】展示含电解质的宝矿力水特饮料、复方电解质注射液、珠江三角洲的形成，如图3所示。

    【讲解】北京时间2019年10月9日17时45分，瑞典皇家科学院在瑞典首都斯德哥尔摩将2019年度诺贝尔化学奖授予三位伟大的科学家，分别是美国得州大学的John

    B.Goodenough教授、美国纽约州立大学的M.stanley Whitt-

    lingham教授和日本科学家Akira Yoshino，用来表彰他们三位在锂离子电池领域作出的重大贡献和杰出成就。锂离子电池中就有我们刚才学习过的电解质。因此，我们要以这些科学家为榜样，勤于思考，勇于实践，敢于创新，为人类的进步和科技的发展努力奋斗。

    【多媒体展示】展示2019年度诺贝尔化学奖得主，如图4所示。

    【设计意图】复习电解质可以使胶体聚沉，找到知识间的相互联系，构建知识体系，体现学科知识间的迁移价值。同时，通过介绍电解质在实际生产生活中的具体应用，引导学生认识化学为人类社会发展所做的巨大贡献。结合相关新闻，介绍2019年获得诺贝尔化学奖的三位科学家研究的领域与电解质有关，激发学生学习化学的兴趣，正确认识化学价值。

    教学片段三：电离和强、弱电解质

    【过渡】我们知道NaCl固体不导电而NaCl溶液导电，那么为什么固体电解质不导电，而在水溶液里或熔融状态下能够导电呢？请同学们观看下面这张图片，通过观看这张图片得出自己对电离过程的理解。

    【多媒体展示】展示NaCl在水中的溶解和电离示意图，如图5所示。

    【学生】NaCl固体加入水中，水分子使Na+、Cl-脱离NaCl表面，形成自由移动的Na+、Cl-，从而使溶液导电。

    【总结】非常好，请坐。NaCl固体加入水中，由于水分子对离子有拉扯作用，可以使其表面的Na+、Cl-挣脱NaCl晶体的表面，变成自由移动的Na+、Cl-，就可以导电。而对于NaCl晶体来说，由于它有静电吸引作用，就没有产生自由移动的离子，因此就不能导电。同样，当电解质加热至熔融状态，就相当于给其提供一个能量，同样可以使阴阳离子挣脱晶体作用力的束缚，克服阴阳离子之间的静电引力，可以产生自由移动的离子，进而可以导电。这个过程我们就把它称之为电离。

    【提问】我们一起来看一下1 mol/L的NaOH溶液导电的装置图，将连有电源的小灯泡用电极接入NaOH溶液中，发现小灯泡发光了。我们已经知道了NaOH在水溶液中会发生电离，形成自由移动的Na+、OH-，那么为什么NaOH在水溶液中发生电离，就会使小灯泡发光呢？请同学们前后四人为一小组，讨论两分钟。

    【活动】小组讨论。

    【讲解】电解质在水溶液中发生電离，生成自由移动的离子，比如NaOH在水溶液中发生电离，形成自由移动的Na+、OH-。这些离子在外电场的作用下发生定向移动，从而导电，使小灯泡发光。

    【多媒体展示】展示1 mol/L的NaOH溶液导电的装置图和1 mol/L的NH3·H2O溶液导电的装置图，如图6所示。

    【过渡】请同学们认真观察这两幅图片，我们很清楚地发现两个装置图中的小灯泡亮度有明显差异，1 mol/L的NaOH溶液导电的装置图中的小灯泡亮度较亮，1 mol/L的NH3·H2O溶液导电的装置图中的小灯泡亮度较暗。这是为什么呢？请同学们认真观看视频。

    【多媒体展示】相同浓度溶液的导电性实验视频。

    【提问】通过观看视频，同学们得出了什么结论呢？

    【学生】电解质有强弱之分。

    【讲解】很好，请坐。我们根据电解质在溶液中或熔融状态下是否可以完全电离，将其分成强电解质和弱电解质。也就是说，判断强电解质和弱电解质的前提是必须得是电解质。我们将在水溶液中全部电离成离子的电解质称为强电解质，在水溶液中只有一小部分能够电离成为离子的电解质称为弱电解质。因此，强弱电解质的判断依据是能否发生完全电离。

    【设计意图】通过讲解NaCl在水中的溶解和电离实质上是离子键的断裂，为必修二离子键的学习打基础。固体NaCl在水中溶解、电离形成Na+、Cl-，体现转化思想。同时，通过强电解质和弱电解质使小灯泡发光亮度不同的实验现象，引导学生探究本质，培养学生的现象与本质思想。同时，离子在溶液中是不断运动的，培养学生的物质运动思想。

    教学片段四：电离方程式

    【过渡】刚才我们学习了强、弱电解质，知道强电解质在水溶液中是完全电离的，弱电解质在水溶液中是部分电离的，还有一大部分电解质是以分子形式存在的。那么在化学中如何用符号表示电离的过程呢？

    【讲解】我们用电离方程式来表示，如NaCl==Na++Cl-、

    CH3COOH?H++CH3COO-。这种用化学符号来表示电解质在水溶液中产生自由移动的离子的过程的式子被称为电离方程式。

    【设计意图】电离方程式的书写是离子反应方程式书写的基础，同时，选修四中会对弱电解质的电离进行更深层次的学习。电解质在水溶液中电离后主要以离子形式存在，可以用电离方程式表示电解质电离的过程，建立从宏观物质到微观粒子的过程;微观粒子可以用电离方程式表示，建立从微观粒子到化学符号的过程，培养学生的三重表征思想。

    3 结语

    化学学科对学生的发展价值，除了自身知识体系外，无疑还具有认知价值及实用价值，其博大精深的学科观念、思想方法、人文内涵对学生发展的影响极其深远[4]。因此，对于学生化学价值的培养是一项任重而道远的任务。教师在教学中要注重挖掘化学知识间的联系，以构建学生的化学学科思想为最终目的，关注生活中的化学现象和化学相关社会热点问题，挖掘其背后存在的化学知识，用简单通俗的语言介绍给学生，帮助他们认识到化学就在身边，激发学习化学的兴趣，让他们乐于学化学。■

    参考文献

    [1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

    [2]顾建辛.关于化学核心素养培育的微观思考：原电池教学中的“证据推理与模型认知”[J].化学教学，2017（11）：

    34-38.

    [3]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书 化学1[M].北京：人民教育出版社，2007.

    [4]郭玮.突出化学学科价值和注重学生认知发展的教学研究：以“水的组成”为例[J].化学教育，2017，38（11）：18-23.