融合電離學(xué)說發(fā)展史的電解質(zhì)的教學(xué)案例 論文

融合電離學(xué)說發(fā)展史的電解質(zhì)的教摘要：電解質(zhì)的概念在高中化學(xué)中占有十分重要的地位，屬于概念性知識(shí)的教怎樣讓學(xué)生更好的理解概念以及原理就成了教學(xué)要考慮的重要問題?；瘜W(xué)史是化學(xué)發(fā)展的歷程，展示了科學(xué)方法，多角度呈現(xiàn)了科學(xué)精神。將化學(xué)史料整合并融入到新課程的教與學(xué)中，有利于學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)與自身發(fā)展需求相符合的，與化學(xué)學(xué)科有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)與技能；幫助學(xué)生對(duì)科學(xué)探究過程進(jìn)行體驗(yàn)，對(duì)基本的科研方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，更加深刻的認(rèn)知科學(xué)本質(zhì)，促進(jìn)其創(chuàng)新精神的激發(fā)及實(shí)踐能力的發(fā)展；讓學(xué)生對(duì)科學(xué)保持一種嚴(yán)謹(jǐn)且精益求精的態(tài)度，對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)三者的關(guān)聯(lián)進(jìn)行精準(zhǔn)把握，將可持續(xù)發(fā)展理念牢固樹立起來。關(guān)鍵詞：電解質(zhì)電離電離學(xué)說化學(xué)史核心素養(yǎng)一、問題提電解質(zhì)是新版人教版必修一第一章第二節(jié)第一課時(shí)的內(nèi)容，本課時(shí)上承九年級(jí)酸堿鹽及溶液的知識(shí)，下啟電解質(zhì)溶液原理，在教學(xué)中具有十分重要的地位。傳統(tǒng)的電離概念的教學(xué)通常采用如下模式“實(shí)驗(yàn)——概念建立——概念應(yīng)用——總結(jié)升華”進(jìn)行，在教學(xué)上也是可以的。但在實(shí)際教學(xué)中，由于沒有知識(shí)的襯托與對(duì)照，不能形成認(rèn)知上的沖突，就不能獲得更深的體驗(yàn)，自身的問題也就難以暴露?；瘜W(xué)史是化學(xué)家對(duì)真理進(jìn)行探究的全部過程，是對(duì)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)和提升的有效素材。換而言之，在時(shí)間推移過程中，學(xué)生也許會(huì)將所學(xué)到的化學(xué)知識(shí)遺忘掉，然而在對(duì)此科研歷程進(jìn)行剖析過程中，卻可對(duì)學(xué)生形成深刻的思想感化。讓學(xué)生深刻明白，研究期間，何種精神、方法、思維和品質(zhì)才是真正所必需的。所以筆者認(rèn)為在課堂教學(xué)中融入化學(xué)發(fā)展史，指引學(xué)生對(duì)“電離學(xué)說”的形成過程進(jìn)行了解，讓其對(duì)此學(xué)說形成期間所展現(xiàn)的科學(xué)思維及方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。二、基于“電離學(xué)說”的電解質(zhì)教學(xué)過程【環(huán)節(jié)一】：情景引入1799年意大利物理學(xué)家伏打（Alessan，V.1745-1827）發(fā)明電池以英國(guó)化學(xué)家尼柯爾森（Nic-holson，W.1753-1815）和卡里斯?fàn)枺–arlisle，A.1768-1840）是溶液導(dǎo)電結(jié)論的最早提出者。法拉第（Faraday，M.1791-1867）是英國(guó)注明的化學(xué)家，尚未分解的物質(zhì)被其統(tǒng)稱為電解質(zhì)，并以通電分解現(xiàn)象為依據(jù)，將陰陽離子概念提了出來。威廉Willianso，A.W.1824-1904），克勞胥斯（Clausiu，R.J.E.1822-1888）在研究中提到，在電解質(zhì)分子和相應(yīng)的陰陽離子間，動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系是客觀存在的，溶液內(nèi)的分子在常溫狀態(tài)下的離解量并不大。阿倫尼烏斯（Arrhenius，A.859-1927）在氨的實(shí)驗(yàn)中得知，氣體狀態(tài)下，此物質(zhì)并不具備導(dǎo)電性，其水溶液帶有明顯的導(dǎo)體屬性，較稀的溶液擁有較強(qiáng)的導(dǎo)電1883年，其提出了這樣一種結(jié)稀釋溶液情況下之所以會(huì)有更強(qiáng)的導(dǎo)電性原因在水而非通電，電離學(xué)說就此得以形成?！驹O(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生置身科學(xué)發(fā)展史的過程中，通過展示科學(xué)概念建立時(shí)間之漫長(zhǎng)，以及在這個(gè)過程中科學(xué)家們所表現(xiàn)出來的科學(xué)精神和不畏權(quán)威的品質(zhì)，從而有利于學(xué)生理解概念發(fā)展過程，加深理解，形成思維過程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中將這些思維品質(zhì)內(nèi)化為自己的能力；也使他們?cè)谝院笥龅酱煺蹠r(shí)，能夠迎難而上。【環(huán)節(jié)二】：電解質(zhì)概念的教學(xué)剖析科研歷程，找出電離學(xué)說發(fā)展過程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和突破點(diǎn)。學(xué)生分組討論并陳述自己的觀點(diǎn)，最后由教師總結(jié)歸1、電解質(zhì)導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)2、電解質(zhì)電離的能量驅(qū)分別對(duì)其剖析求證。觀點(diǎn)1采用實(shí)驗(yàn)法，觀點(diǎn)2結(jié)合課本圖示，進(jìn)行分析論證，讓學(xué)生在釋疑的過程中體會(huì)科學(xué)理論建立過程。歷史上法拉第最先開始研究電解質(zhì)，其最先為電解質(zhì)命名，然而其研究也存在一定的誤區(qū)，即電解質(zhì)這種物質(zhì)可被電流分解，也就是電解前未受分解的物質(zhì)。電解質(zhì)的概念是不是可以通過字面意思來解讀，即通電后分解出來的物質(zhì)，就NaCl來看，我們?cè)谛〗M實(shí)驗(yàn)法的輔助下展開研究，記錄了下表的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)1表1顯示的是電解質(zhì)為何導(dǎo)電，實(shí)驗(yàn)計(jì)劃及詳情記錄以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出：偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象在編號(hào)2的電流表內(nèi)出現(xiàn)，就此課件，電解質(zhì)在通電前便解離于水中了，進(jìn)而得知，電流并非是電離的必要條件。在歷史因素的干擾后來的學(xué)者們一直沿用了電解質(zhì)的命名。那么電解質(zhì)為什么能導(dǎo)電呢？2實(shí)驗(yàn)2猜測(cè)引起NaCl溶液導(dǎo)電的物質(zhì)可能是NaCl固體本身、可能是NaCl溶液/熔融產(chǎn)生新粒子、可能是HO，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行求證，結(jié)果記錄見表2表2氯化鈉溶液及其固體與水的導(dǎo)電性我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得知，電解質(zhì)之所以會(huì)導(dǎo)電，原因在于，溶液或熔融狀態(tài)下，可自由流動(dòng)的離子是客觀存在的。電解質(zhì)為離子自由移動(dòng)提供了能量，或者說是驅(qū)動(dòng)力是什么呢？歷史上阿倫尼烏斯通過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于電解質(zhì)而言，溶液越稀，導(dǎo)電性越強(qiáng)，從而得出電解質(zhì)電離出自由移動(dòng)的離子，與溶液中的水有關(guān)。這一觀點(diǎn)遭到了當(dāng)時(shí)保守科學(xué)家的反對(duì)，因?yàn)樗麄儾恢离娊赓|(zhì)是借助什么來破壞其內(nèi)部強(qiáng)烈的相互作用，所以堅(jiān)信離子是通電以后才產(chǎn)生的。對(duì)照課本14頁圖1-11（圖1）示意圖分析水分子是一個(gè)極性分子，對(duì)氯化鈉晶體的表面造成持續(xù)撞擊，聚集在水分子內(nèi)氧原子上的負(fù)電荷，和鈉離子輕松結(jié)合。此外，正電荷聚集于水合鈉離子、氫原子之上，和氯離子就此有水合氯離子生成，學(xué)生就此明白，在水溶液中，陰陽離子之所以能夠從電解質(zhì)中電離出來，以水的靜電引力最為關(guān)鍵。圖1NaCl電離過程微觀示意圖【補(bǔ)充說明】1.在熔融狀態(tài)下，電解質(zhì)由固態(tài)變?yōu)槿廴趹B(tài)的過程中，電解質(zhì)離子會(huì)在加熱提供熱能的作用下掙脫束縛，從而變成自由移動(dòng)的離子而能夠?qū)щ姟Ｒ簿褪钦f加熱為電解質(zhì)離子從束縛狀態(tài)變?yōu)樽杂幸苿?dòng)狀態(tài)提供了能量。2、物質(zhì)本身能夠電離出自由移動(dòng)離子，從而導(dǎo)電的才是電解質(zhì)。如果說是與水反應(yīng)生成的物質(zhì)電離出自由移動(dòng)的離子，則物質(zhì)本身不能稱為電解質(zhì)?！窘Y(jié)論】透過以上實(shí)驗(yàn)，并在教材概念的指引下，我們明白，“水溶液”“熔融狀態(tài)”和“化合物”等，才是電解質(zhì)的關(guān)鍵詞。以此為根基，做出以下補(bǔ)充，在水溶液或熔融狀態(tài)下，自身解離出來的，帶有自由移動(dòng)性和導(dǎo)電性的陰陽離子化合物即同等條件下，自身無法解離出具備導(dǎo)電性和自由移動(dòng)性的陰陽離子的化合物，即為非電解質(zhì)?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過實(shí)驗(yàn)重新探索概念形成過程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和突破點(diǎn)，因?yàn)檫@常常也是學(xué)生的思維誤區(qū)，提升思維品質(zhì)。環(huán)節(jié)三】電離方程式的書寫【從對(duì)電解質(zhì)的正確認(rèn)知到對(duì)電離過程的建構(gòu)（電離過程符號(hào)化）在化學(xué)上用電離方程式表示電離，同時(shí)電離方程式還可以表示出電離出離子的數(shù)量關(guān)系。因此電離方程式的正確書寫就顯得尤為重要，需要學(xué)生多練習(xí)。學(xué)生練習(xí)書寫：（1）鹽酸、硫酸、硝酸（2）氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化鉀（3）氯化鈉、硫酸銅、氯化鋇三組物質(zhì)的電離方程式，引導(dǎo)學(xué)生從電離角度概括出酸堿鹽的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力及科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)效果】通過課堂教學(xué)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法時(shí)，學(xué)生在寫電離方程式時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)把條件標(biāo)稱通電或電解等類似的低級(jí)錯(cuò)誤。而通過化學(xué)史的滲透，學(xué)生則會(huì)更好的理解電離的條件，避免了此種錯(cuò)誤的發(fā)生。三、總結(jié)與思每一段化學(xué)史都不是孤立的，都是前人無數(shù)次實(shí)驗(yàn)和深入研究展現(xiàn)。在匯總電離學(xué)說發(fā)展史的過程中，學(xué)生對(duì)電解質(zhì)概念、導(dǎo)電實(shí)質(zhì)及其電離驅(qū)動(dòng)能量有了全面的了解，也對(duì)科學(xué)家在研究科學(xué)概念期間的艱辛有了深刻的體味。就此來講，在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)活動(dòng)中，有必要將化學(xué)史引入進(jìn)來，這樣一來，既能夠講透難點(diǎn)，還能夠?qū)W(xué)生的科研精神培養(yǎng)出來。參考文獻(xiàn)［1］王海安，馬什博士。教師在課堂上使用科學(xué)史的感知[J].科學(xué)與教育，2002，1（2）：169－189。［2］袁翰青，應(yīng)禮文.化學(xué)重要史實(shí)［M］.北京：人民教育