化学实验教学对学生学习离子反应的影响

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1、化学实验教学对学生学习离子反应的影响　　摘要：在离子反应的学习里，离子反应的概念构建和离子方程式书写的内涵认识都是重要的学习内容，对离子反应微观认识的初步建立尤为重要。本研究从实验的基础上对离子反应教学进行了设计并对学生的学习过程及结果进行了研究，同时对比于传统的讲授教学，阐述了实验教学对学生学习离子反应的影响。　　关键词：离子反应；化学实验；意义建构；学习影响　　文章编号：1008-0546（2014）04-0002-03中图分类号：G632.41文献标识码：B　　离子反应是中学化学重要的基本概念之一，是从微粒层面了解溶液中物质反应的实质，其教学价值体现在发展学生从水溶液中微

2、粒及微粒间的相互作用的角度认识物质及其变化的化学科学认识方法。[1]引导学生对物质变化的认识方式从宏观角度向微观角度转变，对培养学生从现象看本质的思维能力及解决实际问题的能力上都起到重要作用，因而也是高考中重点考查内容。本文在了解学生离子反应学习情况的基础上，设计了离子反应教学的化学实验，考查化学实验对学生学习离子反应的影响，揭示了学生学习离子反应概念的原理。　　一、离子反应学习状况8　　为了了解目前离子反应的教学效果及其原因，笔者在湖南师范大学附属中学和长沙市第十九中学高一年级进行了调查，结果显示学生对离子反应概念学习存在很多缺陷，主要表现在以下几个方面：　　（1）学生对离子

3、反应概念的建构不完整。在大部分学生的理解中，离子反应“是生成沉淀、气体或水的反应”，“是离子之间的反应”，“是电解质在溶液中的反应”。这些定义对离子反应的概括并不完整。　　（2）学生对离子反应的本质认识尚不清晰。有的学生认为其本质是“生成沉淀、气体或水”，这部分学生对离子反应本质的认识还只是停留在宏观表象上；有的学生则认为是“离子之间的反应”，这部分学生没有深入认识到离子的变化情况；还有的学生认为是“离子浓度减小”，但这仅仅是针对两种电解质在溶液发生离子反应而言的。　　（3）学生缺乏对物质在溶液中的存在状态的认识意识。针对“离子方程式的书写步骤是‘写、拆、删、查’，什么物质不拆

4、、为什么不拆”的问题，学生的回答绝大多数是“沉淀、气体和水”、“除易溶于水的强电解质”，至于为什么不拆，大多数学生认为这些物质“难溶于水，或是弱电解质”。这说明学生只是机械地记忆离子方程式的书写步骤和规则，而并非了解电解质在溶液存在的实际状态。　　离子反应概念学习中，认识的对象是离子反应，因此离子反应实验是学习的基础，也是思维产生的基础。并且，从分子、离子等微粒层面了解溶液中物质的存在及反应的实质具有抽象性，不能简单地通过语言描述和学生讨论的方式来建立，因此必须以化学事实和反应现象为依据。考虑到高一学生对化学思维方式还比较生疏，对离子反应的认识还只能从实验的表观现象“产生水、气

5、体和沉淀”8等现象的层次开始，要进一步建立微粒观则需要通过教师引导学生透过现象分析本质，帮助学生真实地了解电解质在溶液中进行反应的微观过程，从而形成水溶液中微粒及微粒间的相互作用的微观认识。　　二、离子反应教学中化学实验及教学设计　　1.离子反应概念构建的化学实验　　实验材料：Ba（OH）2溶液、稀H2SO4溶液、酚酞溶液、烧杯、胶头滴管、铂电极2根、电池、导线、G型电流计　　实验步骤：　　（1）如图1所示连接实验装置。　　（2）在烧杯中加入Ba（OH）2溶液没过电极，滴加1-2滴酚酞，读出电流计示数。（注：实验时用玻璃棒或磁力搅拌器不断搅拌溶液，防止溶液发生微弱电解产生的气体

6、附着在电极表面影响电流计读数。）　　（3）用胶头滴管往烧杯中缓慢滴加稀H2SO4溶液，观察溶液中的现象和电流计示数的变化。（注：当电流计示数在0-2之间时，要慢慢逐滴滴加稀H2SO4溶液，以免电流计示数变化太快，学生观察不到电流计示数为0的时刻。）　　（4）当电流计示数为0，再继续滴加稀H2SO4溶液，读出电流计示数。　　2.离子反应教学过程设计　　要使学生观察到真实的离子反应过程是学生自主建构离子反应概念基本条件。教学过程第一步是观察Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液的导电性以及Ba（OH）2与H2SO4反应过程中溶液导电性的变化，引导学生对电流计示数的变化原因进行分析，帮助

7、学生认识到Ba8（OH）2和H2SO4在水溶液中的存在形式以及反应过程中离子浓度的变化，使学生认识反应中离子的变化及离子之间的相互作用，初步认识离子反应过程。在实验认识的基础上，通过用化学方程式和离子形式表示的化学方程式认识离子反应的具体过程，认识离子反应，写出离子方程式。然后，通过提供三个离子反应的实例（盐酸与碳酸钠、盐酸与氢氧化钠、铁与硫酸铜），引导学生模拟Ba（OH）2和H2SO4反应实质的思维过程，从微粒角度认识这些化学反应，写出这些反应的化学方程式、离子形式的方程式和表示离子反应实