经江红

[摘 要]“離子键”是一个比较抽象的概念，教学“离子键”的过程中教师需要打破传统的讲授方式，引导学生通过宏观物质的性质探究，感受微观结构的差异，并结合已有知识，通过观察、联想、讨论、小结等方式实现知识的生成与生长，从而达到发展“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养的目的。

[关键词]宏观辨识;微观探析;核心素养;离子键

[中图分类号]    G633.8        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）35-0068-03

核心素养是指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，发展核心素养是教学的主要目的，而课堂是落实的主阵地。教学过程中教师应重视学生的主体地位，重视学生能力的培养，而现阶段有关微观概念性内容的教学容易忽视核心素养的培养。基于此，本文对宏微结合的教学方式展开探究，以培养学生建构知识的能力，同时发展学生“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养。

一、教学背景

“离子键”是苏教版化学必修1《微粒之间的相互作用》章节中的重要内容，是化学必修课程中比较难处理的教学内容。这部分内容既是引领学生认识物质多样性本质的起始，又为后续必修课程和选修模块中的物质结构与性质的学习打下基础。通过本专题的学习，学生认识到物质性质与结构的关系（结构决定性质、性质反映结构等），从而形成化学微粒观、结构观和变化观。

如何让学生自主建立离子键的概念，为后续共价键和晶体类型的学习做好铺垫一直是教师教学中较难把握的点。同时，本节课的内容较为抽象，而学生的空间想象能力还不够强，传统教学的讲授方式又较为枯燥，难以激发学生的学习兴趣，容易造成学生认知困难。因此，教师在教学过程中需要注意运用比喻、模型、动画等教学方法，将抽象的问题形象化，减少学生的理解困难，驱动学生有效学习，以达到发展学生“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养的目的。

二、教学思路

三、教学过程

1.宏观生活，引入新课

师：化学是创造和识别物质的科学。你们知道人类到今天已经发现或创造的物质种类有多少吗？

生1：3000万种？4000万种？5000万种？

师（投影“美国化学文摘”网站）：还是不够大胆！想知道正确答案吗？让我们一起来看看“美国化学文摘”网站统计的数据，有多少种？

生2：9000多万种。

师：数据还在更新哦！为什么会这么多？

生3：组成的元素不同。

师：那目前发现和创造的元素有多少种？

生4：100多种。

师：微观世界中构成物质的微粒一般有几种？

生5：三种，原子、离子和分子。

师：构成物质的3种微粒分别通过什么力相结合？

师（活动展示）：你们知道我手上拿的是什么吗？（干冰，即固态二氧化碳）我为什么要戴手套？它的温度非常低，你看到了什么现象？（升华）二氧化碳由固态变为气态，二氧化碳分子间的距离改变了，说明分子之间的这种作用力相对而言强不强？（不强）再看看这是什么？（氯化钠）有没有升华现象？（没有）其实如果要破坏离子之间的作用力需要很高的温度，说明离子键之间的作用力强不强？（强）说明微粒间的作用力有强有弱。

设计意图：本环节是引入环节，设计时尽量使内容生动活泼，以引发学生的好奇心，唤醒他们的求知欲，提高他们的学习兴趣，活跃课堂气氛。本节课一开始就让学生大胆估计人类现在已发现和创造的物质有多少种，然后直接链接“美国化学文摘”网，让学生读出具体数据。庞大的数字让学生感到震撼，不断更新的数据更让学生感到新奇，学生的注意力被吸引。这样的教学设计让学生很直接地感受到物质的多样性。而造成物质多样性的原因有很多，从组成不同到构成的微粒不同，从宏观到微观，让学生从不同层次认识物质的多样性。紧接着通过展示干冰和氯化钠，让学生透过宏观现象感知微观粒子之间作用力的存在，并意识到微粒间的作用力存在差异，从而引入化学键概念。

2.微观动画，学习新知

师（过渡）：微粒间强烈的作用力，英文上称作“chemical  bond”，怎么翻译？“化学联系”或“化学纽带”？在这儿我们用了一个非常精妙的字——键。（出示辞海中对“键”的解释）

师：对于相邻离子之间的强烈作用力能不能给出更具体的名称？根据构成的微粒不同，化学键分为离子键、共价键、金属键，今天我们重点学习离子键。

师：离子键是如何形成的？我们还是以氯化钠为例。钠和氯气反应生成氯化钠，在反应过程中氯化钠的离子键是怎么形成的？请大家仔细观看视频。

[视频展示]离子键的形成过程。

师：我们看到了什么？让我们进入微观世界看看氯化钠是如何形成的。

[分组讨论] 看完视频后，思考以下几个问题：

1.钠原子与氯原子之间的相互作用发生了怎样的变化？

2.钠离子与氯离子之间有哪些作用力？

3.无数的钠离子与氯离子形成后，怎样构成氯化钠晶体？

下面以6人为一组进行讨论，讨论后将答案写到小白板上，并请小组代表与大家分享各小组的智慧结晶。

[教师展示]氯化钠模型：空间无限伸展，相邻阴阳离子之间存在作用力。

[引导小结]离子键是一种怎样的作用力？请用自己的语言表述这个概念。

设计意图：这一环节是本节课的核心环节，重点理解化学键、离子键的概念和成因。概念教学是高中化学教学中的一个重要组成部分。以往的概念教学一般采用讲授式教学方法，直接告诉学生概念的定义。这样重知识传授而轻概念建立的教学不仅枯燥而且不利于学生抽象思维的发展，影响学生化学观念的形成，造成学生后续学习艰难。可见，课堂需要的是一种创造性生成的教与学。本节课在设计化学键概念教学时，先引入英文“chemical bond”，通过对“bond”这个单词的翻译从而引出“键”的概念，再通过辞海中对“键”的解释让学生彻底明白化学键的定义及作用。在此基础上，再让学生给离子之间的作用力起名，“离子键”三个字很容易就从学生口中蹦出。化学键概念的教学过程是知识的 “生成”过程，而离子键概念的引出则是在化学键概念基础上的知识“生长”过程。

在设计离子键成因的教学过程中，选用了钠与氯气反应的视频，这段视频不仅将学生从宏观现象带入微观世界，而且相较于其他视频的一维结构及一个钠离子和一个氯离子，它还展示出了氯化钠晶体模型的三维结构，这样可以让学生明白一个钠离子与周边多个氯离子之间都存在离子键，避免了学生对离子键的理解产生偏差。最后，通过小组讨论、模型展示，让学生更深刻地理解离子键的定义，认识离子化合物。

3.符号表达，巩固新知

师：我们了解了氯化钠中离子键的形成过程，那么如何将此过程表达出来呢？

师：可以用原子结构示意图来表示，还可以更简单点吗？

生1：没必要表示核内质子的情况。

生2：内层电子数的变化也没有必要表示。

师：我们看看科学家路易斯是怎么解决这个问题的。是什么意思？

师：后来，人们为了美观，习惯用“Na·”来表示。我们把这种式子称为电子式。你能否用电子式表示氧原子？

师：离子如何表示呢？离子化合物又如何表示？

[示范几个阳离子（如钠离子、镁离子）的书写]

总结：

（1）阳离子书写特点：直接用离子符号表示。

（师生共同讨论简单阴离子的电子式：氯离子、硫离子、氧离子）

（2）阴离子书写特点：用方括号表明归属，右上方标明电荷性质。

[分组讨论]完成了原子、离子电子式的书写，就可以顺利表示离子化合物了。根据自由组合的原則，请大家选择以下一组金属原子和非金属原子进行组合，并用电子式表示形成过程。

金属：Na、Mg。

非金属：Cl、O、S、F。

（分组竞赛，看哪一组写得又多又快）

设计意图：通过之前的学习，学生的头脑中已有一幅从宏观到微观、从物质反应到离子键的形成的图像，那么如何准确、简洁明了地把这幅图表示出来呢？那就是使用符号。什么样的符号最合适？从学生已知的原子结构示意图到科学家的启示，通过一步步的引导，让电子式的模样在学生的头脑中慢慢形成，达到“名未出，形已现”的效果，学生虽然不知道这个符号的名称，但已将这个符号的形式想象出来。知识就是这样一步步地在学生的头脑中生成和生长的，学生不仅学习了知识而且提高了能力。最后通过师生分析、分组竞赛、成果展示等形式训练电子式的书写，在活跃的气氛中学生进一步加深了对离子键概念的理解。

4.联系生活，拓展视野

师：同学们，在自然界中以CO2形式存在的碳含量达上千吨，是现有化石燃料资源含碳量的10倍。因此如何利用CO2已成为世界各国普遍关注的课题之一。近年来，CO2加氢合成甲烷、甲醇、甲醛、甲酸等有机物成为重点研究课题。在自然界中，绿色植物在阳光的驱动下可以通过光合作用使CO2和水发生反应合成碳水化合物，然而人工模拟光合作用还没有取得真正的成功。主要原因是CO2的化学惰性，要使CO2活化需要比较高的温度和适合的催化剂。能在常温常压下活化或转化CO2是科学界梦寐以求的目标。

设计意图：为了与本节课一开始的干冰升华相呼应，在此选择了有关二氧化碳应用前景的内容结尾，也为下节课共价键的学习埋下伏笔。

四、教学反思

化学学科核心素养较难通过直接传授的方式获得提升，需要在各种形式的教学活动中逐渐形成。本节课通过“宏—微—符—宏”的教学主线让学生自己建构离子键概念，学会用化学特有的符号和最简洁的方式建立起宏观与微观之间复杂的内在知识的联系。本教学设计旨在使学生将认识的角度从宏观转向微观，从感性转向理性，从现象转向本质，逐渐将“教师教”转为“学生学”，真正发展学生的素养与能力。

[   参   考   文   献   ]

[1]  陈寅，宋蕊.基于发展学生学科核心素养的化学单元教学设计：以“晶体的结构与性质”为例[J].化学教学，2020（1）：31-36.

[2]  林美凤.基于“宏观—微观—符号”有机融合的离子键教学[J].化学教育，2016（1）：12-15.

（责任编辑 罗 艳）