电解水微观过程示意图在初中化学教学中培养学生“模型认知”素养的妙用

【摘 要】初中化学核心素养要求的五大核心素养之中，要求有“宏观辨识与微观探析”的素养；也要求学生有“证据推理与模型认知”的素养。初中化学课程标准中也提出“能用文字、图表和化學语言表述有关的信息，初步学习运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工”的技能要求。初中化学的教与学当然应遵循课标要求，应当关注对学生核心素养的培养。基于此目的，“水分子分解示意图”，在初中化学教学中应用得当，就可对上述两大核心素养的培养有很大帮助。

【关键词】初中化学；水分解；分子模型；化学核心素养；模型认知

在初中化学教学中，电解水是一个较为重要的实验。通过电解水实验，我们能够得出水是由氢元素和氧元素组成的这一结论，该结论重要但不是易错点；而正极得到氧气、负极得到氢气，二者的体积比、质量比却是学生易混易错的点。如何解决这一问题？我让学生先识图：“水分子分解示意图”，让学生得出：化学反应的实质是分子破裂，原子重组的过程——请学生补充完这一破裂成原子的过程（1）：

老师利用这一图形，补充出图2，讲解：水分子破裂成的氢离子带正电荷，氧离子带负电荷，在图2的电路图中，氢离子、氧离子各自向哪个电极运动？学生根据已有知识，能判断出：在电场的作用下，水电离成带正电的氢离子和带负电的氧离子，带正电的氢离子被吸引到负极，氢离子在负极得到电子，产生氢气。带负电的氧离子被吸引到了正极，失去电子生成氧气分子，正极就产生氧气了。正极氧气、负极氢气得到解决。

在电解水实验教学中，另一个易混点是得到的氢气、氧气的体积比、质量比的数值，该问题同样可以用水分子分解示意图来解决：出示下图（图3），让学生用化学符号表示框1、框2，很容易写出2H，O，老师可以延伸讲解：同温同压下气体的体积与分子个数成正比，从而解决了V（H）‥V（O）﹦2‥1的问题。再让学生求出框1与框2氢气与氧气的质量关系：框1的相对质量为4，框2的相对质量为32，从而解决了m（H）‥m（O）﹦1‥8的问题。（当然要说明：电解水并不是只生成了2个氢分子，一个氧分子，而是每当生成了2个氢分子的同时，就生成了一个氧分子；以上均表示的是各物质的比例。）

至此，老师还可以把上述示意图更充分的利用：让学生分别用化学符号表示出图4中各框微粒符号，学生能写出：2HO，4H，2O，2H，O；

这样既强化了学生对微观粒子计量数的理解，又对化学符号周围数字的意义建立了直观联系，方便化学式部分的教学；还可以让学生理解“每两个水分子分解可生成两个氢分子和一个氧分子”的含义，方便化学方程式部分配平和化学方程式的意义的教学。

倘若在变式练习部分，辅之以过氧化氢分子分解示意图：

那更能彻底纠正“过氧化氢分解生成氢气和氧气”的错误认识。

总之，如果我们充分挖掘教材，利用好教材提供的图、表，充分理解某一个知识点在整个教学过程中的地位作用，就会真正做到前后关联、融会贯通，让学生学起来容易，对学生学习能力的培养也大有帮助。这种“建模”形式，对宏观微观概念的联系，对未来化学素养的形成必将产生较大影响。

【参考文献】

[1]蔡雅琨.重视“化学基本观”，建构“三重表征”思维，落实核心素养[N].《初中化学课程标准》，2012

【作者简介】

陈宇欣，学历：大学本科，职称：中教二级，从教5年，研究方向：初中化学教学。重要荣誉：本文收录到教育理论网。endprint