助初中生构建微粒观的有效教学对策

时间:2022-09-06 07:33:37

助初中生构建微粒观的有效教学对策

初中学生因为空间想象能力、抽象思维还不够成熟,对学习分子、原子、离子等微观粒子有一定的困难。因此,初中化学教师要想方设法帮助学生构建化学微粒观,从物质的本质去理解物质的构成、化学反应的过程,从而顺利过好微粒关。

一、结合生活实际,感知微粒的存在与特征

人教版九年级化学第三单元《课题2 分子 原子》学生开始初步认识物质的微观存在,在引入时我提出了一个问题:如果把一块铁无限放大,你能想象一下你看到铁的内部是什么构成的吗?此问题激发起学生的很大兴趣,有的说看到了铁粉、有的说看到了像显微镜下看到细菌一样的东西,有的说无法想象。这时我展示了一系列不同物质放大的图片,放大300倍的树叶、放大1000倍的白纸、放大5000倍的头发、放大10000倍的陶瓷、放大300万倍的铁、放大1000万倍的酒精,可以让学生看到物质在不断被放大后,慢慢看到了构成物质的微观粒子是真实存在的,真切感知物质是由微粒构成的事实。这些微粒都很小,一滴水就含有1.67×1027个水分子。然后再给出我国科学家在1993年首次利用超真空扫描隧道显微镜技术在一块硅原子的表面通过探针拨动硅原子写下了“中国”两字的照片。

这些事实让学生惊呼,原来物质内部的“真实”面目是这样的。学生通过这些观察,真切地感知到“物质是由微粒构成”的事实。

二、利用模型化方法,认识分子和原子

如果有比较清晰的物理图像作参考,初三学生认识抽象概念就会容易得多。因此,模型化方法特别适用于分子、原子这类抽象概念的学习。

在教学过程中我以“水的三态变化”和“水的电解”为例,结合生动的动画模拟和图示,让学生讨论“构成物质的分子在发生物理变化和化学变化时有何变化”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,冰、水和水蒸气都是由水分子构成的,只是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,通过“水的电解”分解事实的认识来形成:水由水分子构成,当水分子通电时,分子运动加快,分子被破坏变成了化学变化中不能再分的粒子:氧原子和氢原子,每2个氧原子构成一个氧分子,每2个氢原子构成一个氢分子,氧分子、氢分子聚集起来就是氧气和氢气。从而引入了原子是化学变化中的最小粒子。

三、不断提示“微观”与“宏观”、“符号”之间的联系

在第四单元《物质构成的奥秘》中学到物质的化学式,学生通过记住元素的化合价来生硬记住物质的化学式往往感觉到很枯燥也不易理解,因此,初中生化学微粒观的构建过程中,需要重视“微观”与“宏观”、“符号”之间联系的思考、判断与表达,而“宏观”、“微观”、“符号”三种表征方式之间转换的准确与熟练程度,与学生化学学习的水平一致。教学中,可结合实物或图片引导学生想到其所构成的微观粒子和化学符号,或给出化学符号引导学生联想到微观粒子的种类、模型以及物质的性质与变化现象等。例如展示铜丝,学生要想到铜是由铜原子构成的,符号可以用“Cu”表示。看到“H2O”就知道是水这种物质,而且水是由水分子构成的。这种训练多了、联系多了,学生自然会理解得更准确,运用得更熟练。

四、“模型化”是学习、运用“离子”的有效方法

教学中,除了用好教科书中提供的资源外,更需要将“观察、想象、类比、模型化”等策略进行组合,积极引导学生认识到离子的真实存在,习惯于从离子角度分析常见酸碱盐溶液的组成,在此基础上尝试分析酸碱盐之间的化学变化。其中,“分析常见酸碱盐溶液的离子组成”是关键步骤,“模型化”则是有效方法。

如食盐溶液的离子组成分析,可以模型化方法(见下图)。食盐溶解在水中的过程实质上是构成食盐的钠离子和氯离子不断运动,在水分子的作用下,微粒间的间隔增大,钠离子和氯离子分散到水分子当中的过程,而保持物质化学性质的基本微粒——钠离子和氯离子并没有变化,因此溶解过程是一个物理变化过程。

同样可将盐酸、氢氧化钠溶液的离子组成分析结果模型化。这样有利于学生运用“类比”的方法,分析硫酸、氢氧化钾甚至氢氧化钙溶液的离子组成。

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