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构建微粒观念,解决化学问题

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构建微粒观念,解决化学问题
时间:2023-04-25 00:23:03     小编:

“微粒观”是化学基本观念的一种,其主要内容包括“物质是由原子、分子、离子等基本微粒构成,微粒很小,微粒是运动的,微粒间有空隙,微粒间存在着相互作用。”在初中阶段的学习主要形成前四点,“微粒观”是一种重要的化学基本观念,这种观念的形成对于学生理解和解释客观的化学事实和现象,理解化学反应的实质,了解化学符号的意义等方面具有重要的价值。特别是对于初中学生来说,物质微粒观的建立,是他们开启化学之门的基础。

一、教师心中时刻要有微粒观

初中化学的教学,教师要利用知识层次的递进,把握教材章节的关系进行化学基本观念的渗透和形成。“微粒观”的建立,最忌讳的是,教师只有在初三讲到原子、分子、离子、元素、化学式、化学方程式时才出现“微粒”说,而其他地方只字不提,这样的教学就很难使学生建立“微粒观”,反而无形之中增大了学生继续学习化学的难度。教师首先有“微粒观”。在初三和初四两个年级的教学中有以下体现:

(1)物质构成的简单性,一切统一于原子;物质构成由简单到复杂;物质结构是有层次的。所包含的学习内容有:原子可直接构成物质;原子构成分子,分子构成物质;相同原子构成单质,不同原子构成化合物;原子通过电子得失,成为离子,离子构成物质;有机小分子聚合成有机高分子。

(2)物质的性质是由微粒的性质决定的。所包含的学习内容有:由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小微粒;由原子直接构成的物质,原子是保持物质化学性质的最小微粒;离子化合物的性质由离子的性质决定;酸的通性由H+决定;碱的通性由OH-定;碳酸盐的通性由CO2-3决定;金属、非金属性质主要由原子核外电子的活泼性决定;硬水是因为含有Ca2+、Mg2+;溶液的均一、稳定是因为溶质是分子或离子;离子电性与得失电子有关。

(3)物质的变化是微粒的运动。化学变化中分子分成原子,原子重新组合成新的分子;原子是化学变化中的最小粒子;原子的重新组合是核外电子运动的结果;复分解反应是离子数目减少的反应;纯氧使燃烧加快,氧气与可燃物微粒充分混合后发生爆炸,溶液中的快速反应。

二、教师要整体把握核心概念的微粒观意识

面对教学现状,很多教师的教学更关注具体的、事实性的微观知识,对微观概念、原理等也主要强调它们的具体定义内容,而忽视了这些具体知识背后的基本化学观念。帮助学生建立基本观念是学生未来发展的要求,重视基本观念的教学是当代科学教育改革。

(1)从教材角度出发,在教学中逐步构建“微粒观”。“微粒观”的形成,既不可能是空中楼阁,也不可能通过大量记忆化学知识自发形成。它需要学生在积极主动的探究活动中,深刻理解和掌握有关的化学知识和核心概念,在对知识的理解、应用中不断概括提炼而成,教科书以日常生活中最常见的水为主线, 以水分子的运动、水的组成、物质在水中的溶解等事实为微粒观的生长点,以氧气、二氧化碳等化学性质的学习为辅线, 从日常生活现象入手,引导学生进行超越事实的抽象思维,帮助学生建构物质微粒观。

(2)教材中物质微粒观的构建。重视从宏观物质出发进行整体设计,将微粒观的形成与事实性的知识并行排列,构成了教材体系的两条主线,其中事实性知识是一条明线,构成了教材的内容体系,而微粒观的形成则是一条时明时暗的线,有时直接作为教材的显性内容出现,有时则渗透在事实性知识的呈现中,需要学生在学习中不断地体验和感悟。

三、在物质微粒观的教学中的几点做法

(1)创设情景,从形象具体的现象中去挖掘微观本质。在教学过程中为了让学生能真正理解微观世界,需要创设情景,便于学生的接受。如,水的三态变化――为什么会有液态、气态、固态三态变化呢?水电解变成氧气和氢气。这两种变化的原因是什么?当学生思考这些问题的时候, 也就进入了从物质的微观层面寻求答案的认识历程。水的三态变化,说明水分子是不断运动的, 而由水电解变成氧气和氢气的事实说明,在化学变化中, 分子会发生变化,先分解成组成它的原子( 由此说明原子构成分子) ,这些原子会重新组合,生成新分子,这些新分子集合起来成为新物质。“为什么某一原子与那一种原子结合而不是与另一种原子结合?”这就需要从原子的结构找原因……如果继续追问,“为什么是两个氢原子和一个氧原子结合生成水而不是以其他的比例结合?”学生会自主对微粒结构和作用进行更为深入的研究。

(2)构建模型帮助学生理解微粒的结构。在教学过程中,做一些分子原子的模型,让学生自己动手组合,探究物质微观构成,学生充满了兴趣。例如:《奇妙的化学》中第三部分《物质组成的奥秘》的教学活动中,组织学生制作了不同的小球,来表示:氢原子、氧原子、碳原子,让学生自己选择合适的原子组合成水分子、氢分子、二氧化碳分子等等微粒,学生在探究中初步了解了构成物质的基本微粒。在学习《原子的构成》时,如此抽象的微粒构成,学生理解起来十分的困难,我利用多媒体制作了动画,形象的描述了原子的构成,学生理解起来就轻松了许多。

(3)利用核心的概念促进学生微粒观观念的形成。初中阶段物质微粒观的建立就是建立在分子和原子认识基础上的,分子和原子是两个核心科学概念,分子和原子的概念的建构是非常重要的。分子概念的建立分为两个阶段:分子概念的引入和分子概念的理解性建立。

在《化学改变了世界》中引入了水分子的概念,引出水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的;在《水和溶液》通过具体实例“水分子的三态变化”和“水的电解”,讨论“构成物质的分子在发生物理变化和化学变化时有何变化”这一关键问题来形成对分子的理解性认识。最终帮助学生形成这样两个核心理解:在发生物理变化时,没有形成新的物质,构成物质的分子没有发生变化,只是物质分子间的距离发生了变化;在发生化学变化时,形成了新的物质,物质的分子发生了变化,物质的化学性质发生了变化。对于原子的理解性认识,教科书通过“水的电解”分解事实的认识来形成。接下来的“认识原子”主题更进一步揭示了原子的微观结构,加深了学生对原子的深刻理解。

(4)将“宏观-微观-符号”相结合,促进学生将符号与物质联系在一起。

为了让学生更快的认识和记住符号,一方面,我让学生制作卡片,小卡片上一面写元素符号,一面写元素名称,让学生们通过游戏的方式来记忆;另一方面,不定时的抽查听写一下,在竞争中学生能够更快更准确的记住符号。再就是,每学一种物质,都让学生将物质的符号与名称记一下,也可以减轻学生的负担。

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