電解水微觀過程示意圖在初中化學教學中培養學生“模型認知”素養的妙用

【摘 要】初中化學核心素養要求的五大核心素養之中，要求有“宏觀辨識與微觀探析”的素養；也要求學生有“證據推理與模型認知”的素養。初中化學課程標準中也提出“能用文字、圖表和化學語言表述有關的信息，初步學習運用比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工”的技能要求。初中化學的教與學當然應遵循課標要求，應當關注對學生核心素養的培養?；诖四康?，“水分子分解示意圖”，在初中化學教學中應用得當，就可對上述兩大核心素養的培養有很大幫助。

【關鍵詞】初中化學；水分解；分子模型；化學核心素養；模型認知

在初中化學教學中，電解水是一個較為重要的實驗。通過電解水實驗，我們能夠得出水是由氫元素和氧元素組成的這一結論，該結論重要但不是易錯點；而正極得到氧氣、負極得到氫氣，二者的體積比、質量比卻是學生易混易錯的點。如何解決這一問題？我讓學生先識圖：“水分子分解示意圖”，讓學生得出：化學反應的實質是分子破裂，原子重組的過程——請學生補充完這一破裂成原子的過程（1）：

老師利用這一圖形，補充出圖2，講解：水分子破裂成的氫離子帶正電荷，氧離子帶負電荷，在圖2的電路圖中，氫離子、氧離子各自向哪個電極運動？學生根據已有知識，能判斷出：在電場的作用下，水電離成帶正電的氫離子和帶負電的氧離子，帶正電的氫離子被吸引到負極，氫離子在負極得到電子，產生氫氣。帶負電的氧離子被吸引到了正極，失去電子生成氧氣分子，正極就產生氧氣了。正極氧氣、負極氫氣得到解決。

在電解水實驗教學中，另一個易混點是得到的氫氣、氧氣的體積比、質量比的數值，該問題同樣可以用水分子分解示意圖來解決：出示下圖（圖3），讓學生用化學符號表示框1、框2，很容易寫出2H，O，老師可以延伸講解：同溫同壓下氣體的體積與分子個數成正比，從而解決了V（H）‥V（O）﹦2‥1的問題。再讓學生求出框1與框2氫氣與氧氣的質量關系：框1的相對質量為4，框2的相對質量為32，從而解決了m（H）‥m（O）﹦1‥8的問題。（當然要說明：電解水并不是只生成了2個氫分子，一個氧分子，而是每當生成了2個氫分子的同時，就生成了一個氧分子；以上均表示的是各物質的比例。）

至此，老師還可以把上述示意圖更充分的利用：讓學生分別用化學符號表示出圖4中各框微粒符號，學生能寫出：2HO，4H，2O，2H，O；

這樣既強化了學生對微觀粒子計量數的理解，又對化學符號周圍數字的意義建立了直觀聯系，方便化學式部分的教學；還可以讓學生理解“每兩個水分子分解可生成兩個氫分子和一個氧分子”的含義，方便化學方程式部分配平和化學方程式的意義的教學。

倘若在變式練習部分，輔之以過氧化氫分子分解示意圖：

那更能徹底糾正“過氧化氫分解生成氫氣和氧氣”的錯誤認識。

總之，如果我們充分挖掘教材，利用好教材提供的圖、表，充分理解某一個知識點在整個教學過程中的地位作用，就會真正做到前后關聯、融會貫通，讓學生學起來容易，對學生學習能力的培養也大有幫助。這種“建?！毙问?，對宏觀微觀概念的聯系，對未來化學素養的形成必將產生較大影響。

【參考文獻】

[1]蔡雅琨.重視“化學基本觀”，建構“三重表征”思維，落實核心素養[N].《初中化學課程標準》，2012

【作者簡介】

陳宇欣，學歷：大學本科，職稱：中教二級，從教5年，研究方向：初中化學教學。重要榮譽：本文收錄到教育理論網。endprint