【摘要】 “盐类的水解”是化学平衡理论在水溶液体系中的综合应用。在各平衡体系中，盐类的水解平衡体系其实是离我们的生活生产认识区域最近且应用最广的，所以在教学过程中选择从学生最近发展区出发，充分联系生产生活实际，构建来源教材，内容清晰、规律简明的“水解认知模型”，突破学生对水解本质、水解规律认识的思维障碍区。将学生的化学核心素养真正落实在课堂上，加强学生对核心知识模型建立过程的理解。

【关键词】高中化学;核心素养;认知模型;水解;思维

一、问题的提出

“盐类的水解”是新课程人教版选修四《化学反应原理》模块主题三“水溶液中的离子反应与平衡”中第三节的内容，是化学平衡理论在水溶液体系中的综合应用。学生在接触弱电解质的电离平衡时，因为研究对象就是弱电解质，目标唯一，入手比较简单和快速。但是盐类的水解，其研究对象首先是对“弱”对象的寻找，以及该“弱”在水溶液环境中发生的行为变化，而且还不止一种变化，因此涉及到要综合考虑的知识比较多。学生在开始学习盐类水解的时候，通常是对于水解的对象就已经是模糊不清，甚至认为很多物质即使弱酸、弱碱也会发生水解，几乎是想怎么水解就怎么水解。这是从根本目标对象，到目标对象发生的行为就已经没有定位清楚。而学生对于盐类水解的微观认识模糊不清，根本的问题就是学生对于该部分的知识没有建构有序的“认识模型”。所以我们有必要从学生最近发展区出发，构建来源教材，落脚于生活生产，且内容清晰，规律明了的基本“水解认知模型”，突破对水解本质、水解规律的思维障碍区。形成水溶液综合体系“分析模型”，让学生能综合运用离子反应、平衡原理来分析和解决生产、生活中有关于电解质溶液实际问题。

二、化学学科核心素养和认知模型

《普通高中化学课程标准（2017年版）解读》提到化学学科核心素养体系包括五个方面的内容，其中素养三是：证据推理和模型认知，指的是学生具有证据意识，能够基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或者证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型、并能运用模型解释化学现象，解释现象的本质和规律。

认知模型是对已获观点、结论的抽象和概括，也是人类对真实世界进行认知的过程模型，化学认知模型有助于学生透析化学现象背后最根本的本质，提升学生思维迁移能力。在课堂学习过程中，教师和学生一起建构有效的，清晰、简明的“认知模型”，将课本教材中原理性、抽象性比较强的知识和概念，将一些看不见摸不着的微观平衡行为在“模型”中呈现出来，使其中的逻辑关系，前因后果通过建构“模型”的过程渐渐浮现真容。而且能有效的运用认知模型，来解决陌生环境下的实际化学问题，从而形成有序的解决问题思维框架。

如何将“盐类的水解”原理形象化、直观化，将学生的已有的可视化认知区域和抽象原理解释区域有效的切合，突破学生的思维障碍区呢？水解认知模型的建构和有效运用认知模型来分析、解释有关于盐类环境酸、碱、中性的原因，认识水解原理和规律在生活生产中应用和价值就显得尤为重要。

三、基于构建“水解认知模型”的教学内容、学生学情分析

本节内容是在第二章《化学反应速率与化学平衡》的理论基础上来探究“盐”这种电解质在水溶液中的各种微观行为。盐类的水解是继弱电解质和水的电离之后的平衡移动理论知识体系的综合运用，对学生的逻辑思维和新知识的应用能力要求较高。学生在本章的第一、二节学习了弱电解质的电离平衡和溶液pH值的计算，知道溶液的酸碱性由溶液体系中C（H+）和C（OH-）的相对大小来决定，这是学习盐类水解的基础和铺垫。所以本节课的学习内容主要包括认识盐溶液酸、碱、中性的规律，然后通过分析盐溶液中存在的所有微粒，以及微粒间是否能发生某些行为的变化，最后经过发现问题和总结得出了盐类水解的特点，同时和第一部分弱电解质相关知识的联系起来认识水解的本质。

四、基于构建“水解认知模型”的教学设计和各教学环节实施过程

（一）教学目标

1.能说出盐溶液的酸、碱性，并归纳出盐溶液的酸碱性和盐类组成的关系。

2.通过对CH3COONa溶液中各种微观粒子行为的分析，能用“宏观—微观—符号”三重表征建立盐类水解的过程，能从粒子间相互作用这一微观本质的角度去认识盐在水溶液中的状态和行为，揭示盐类水解的本质。

3.能够构建并运用盐类溶液中各微粒间行为变化的认知模型，来正确判断盐溶液的酸碱性，分析盐溶液体系各个平衡体系的存在，归纳盐类水解的规律和影响因素。

（二）课堂教学各环节开展

环节一：温固而知新

学生复习和回顾“水”的电离和外界因素对其平衡移动的影响

1.写出水的电离方程式。

2.向纯水中加入酸（如冰醋酸）或碱（如NaOH固体），对水的电离平衡有何影响？

从影响的结果看，溶液的pH与原来水的pH比较，有何变化，KW呢？

3.在纯水中加入盐，水的电离平衡是否一定有影响呢？请举例说说你的看法。

【学生活动】

（1）黑板书写：H2OH++OH-

（2）PPT课件（省略）

25℃纯水中 C（H+）=C（OH-）=1mol/L 呈中性 pH=7

加入酸、碱后，c（H+）≠c（OH-） 溶液不呈中性

（3）学生回答：

同学1：往纯水中，加入NaCl固体，水的电离平衡不发移动，仍然为中性。

同学2：往纯水中加入NaHSO4固体，水的电离平衡有影响，向逆方向移动。

同学3：加NH4Cl固体，水的电离平衡不受影响。

同学4：加NH4Cl固体，水的电离平衡：受影响，向正方向移动（逆方向移动）。

【设计意图】设计温故这一环节，主要是由于盐类在溶液中的水解其实是多个平衡行为并存的体系，但是水的电离却是分析问题和解决问题的关键中心所在。所以复习“水”的电离平衡是承接也是铺垫。让学生再明确水电离平衡在任何溶液体系中都存在，并且加入外界物质是否会引起水的电离平衡被破坏，溶液环境酸碱性的大小决定因素等，也为本节课学习盐溶液为什么呈酸碱性的原因确定根源存在，这是建构水解认知模型的中心对象之一。

环节二：通过实验验证发现盐溶液的酸碱性并总结规律。

【问题引入】高一学习钠的重要化合物时，我们探究过Na2CO3溶液的酸碱性，还记得不？没错，滴入酚酞后溶液呈紫红色，说明Na2CO3溶液呈碱性。这是为什么呢？同时我们在很多化学与生活生产中应用中会遇到用NH4Cl溶液来除去铁制品表面的铁锈，这又说明什么呢？

【学生探究】试用pH试纸检验下列溶液的酸碱性。完成书本的表格，然后分析其溶液酸、碱、中性，尝试找出其中规律，并简单分析其原因。

【模型建构之前置引发思考】

1.是不是所有的盐溶液都呈中性？

2.盐溶液不呈中性，说明其中的哪些微粒大小关系？

3.到底是什么原因导致了某些盐溶液中C（H+）和C（OH-）不等？

4.以上盐溶于水的过程中盐本身是否有电离出H+或者OH-？

5.在以上盐溶液中，体系中的H+和OH-由什么物质提供呢？

6.由水电离出的H+和OH-的浓度是？

【学生活动】分组实验、记录、汇报实验结果，交流分析、归纳、填表。

【归纳结论】并不是所有的盐类都呈中性，盐溶液的酸碱性与盐的组成相关。

★盐的组成与盐溶液酸、碱、中性的关系：

【设计意图】盐类的水解是属于理论性强，抽象思维能力要求高内容。在盐溶液中所要面对的研究对象不是唯一的，这是一个多平衡共存的体系，他们相互依存，有时相互促进有时却相互制约。而刚接触这一部分的时候学生知识基础较为薄弱，想象力不强，学生不容易快速转变旧的记忆内容：盐是中性的到，盐溶液会显酸性或碱性。因此本环节先从已学的Na2CO3溶液是碱性和用NH4Cl溶液来除去铁制品表面的铁锈这两个实例入手，站在学生的最近发展区起步;然后借助实验验证功能，让学生对盐溶液的酸碱性来一个直观的感性认识。最后再结合引发思考的几个问题，通过小组讨论、总结规律，分析成因等有效的承上启下、启发思维、走出障碍区的过程 。并同时让学生在规律中发现了“弱”这一特征，而后面的水解本质分析就是从“弱”这一落脚点起步。

环节三：以“弱”为起点的“水解认知模型”建构（醋酸钠溶液为例）。

【过渡提问】分析体系中存在的各种微粒和平衡，回顾上一环节我们通过测盐溶液的pH值，醋酸钠溶液的呈碱性，碱性的原因是和“弱”的关系在哪？

【模型建构之问题链】解剖盐溶液中的微粒和平衡行为

1.溶液的酸碱性是由什么决定的？

2.体系中存在哪些微粒，几个平衡，平衡发生和相互影响有哪些？

（1）溶液中存在的微粒有：

（2）除H+与OH-外，哪些离子能够发生反应结合成分子：

（3）水的电离平衡受到的影响是向__________“电离方向”或“离子结合方向”）移动，导致溶液中的__________（离子符号）增加。

（4）反应的结果导致c（H+）__________c（OH-）（填“>”“<”或“=”）溶液显__________性。

（5）上述反应的最终结果是（离子方程式）：______________________________。

（6）所以，CH3COONa溶液显____________________性。

【结论】溶液的酸碱性：溶液中c（H+）减小，被结合成CH3COOH弱电解质，导致水的电离平衡被破坏，往正方向移动，c（OH-）增大，c（H+）<c（OH-），故CH3COONa溶液呈碱性。我们将这一过程称为“盐类的水解”。

【学生活动】在上一环节，老师介绍生活生产会用NH4Cl溶液来除去铁制品表面的铁锈，大家现象能不能尝试解释其中的原因呢？结合刚刚已经分析的CH3COONa溶液，将NH4Cl溶液除去铁制品表面的铁锈发生相关变化写出来呢？

【继续思考】是不是任何物质都会发生水解吗？任何盐都会水解吗？大家发现了什么问题呢？能否尝试总结盐类水解有哪些规律和特点？

【归纳总结】★“有弱才水解，无弱不水解”

——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解;

若没有弱的，则是强酸强碱盐，不发生水解反应。

【建构模型】和学生一起总结规律和特点，将上述经过一步一步问题解剖得到的盐溶液的体系中存在的微粒及其他们之间的变化关系网建好，形成水解认知模型。

【设计意图】本环节在第一、二环节的基础上，学生已经明确盐溶液会显酸、碱、中性的。然后通过老师设计问题链引发思考，让学生建构出某盐溶液中存在的微观行为模型，并在该微观模型中找到研究的目标对象是“弱”，而这个“弱”的微粒会引起体系的一系列的变化。问题层层递进，水解模型逐渐清晰，让不同层次的学生都能够参与到问题链的思考当中，参与到建构“水解模型”的自主学习当中，从而在突出课堂教学的主动性、实效性和有序性。

环节四：应用模型，拓展提升

【学以致用】

1.快速判断表1中各物质能否发生水解，可以水解的描述其中的微观行为变化，不可以的则是为什么呢？

2.明矾[KAl（SO4）2.12H2O）]常做净水剂，在水溶液中能吸附悬浮杂质以达到净水的目的，请用方程式和配合文字说明其中发生的化学变化。

3.高考战场演练：（2016全国Ⅱ卷28，节选）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 __________;一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__________ ;生成沉淀的原因是__________（用平衡移动原理解释）。

【运用提升】形成水溶液中的综合平衡“分析模型”：

【设计意图】在建构水解认知模型和简单应用后，抛给学生实际问题的解决分析：明矾[KAl（SO4）2.12H2O）]常做净水剂，在水溶液中能吸附悬浮杂质以达到净水的目的，请用方程式和配合文字说明其中发生的化学变化。学生们基本都能快速用模型，快递找到Al3+水解于模型，接着准确的找到生成Al（OH）3这个微粒。Al（OH）3是胶体，胶体具有吸附性。从而也证实了我们的学生能够从本节课构建的水解认知模型去有效的应用到情境问题中去，通过“模型建构”使这个知识体系的脉络更加清晰，解题的思维框架更显用“模型”，成“模型”的特征。

结束语

对比《普通高中化学课程标准（2017年版）》和《普通高中化学课程标准（实验版）》发现“水溶液中的离子反应与平衡”这一部分核心知识点基本不变，但是强化核心知识的认证功能，加强学生对核心知识模型建立过程的理解。同时要借助真实任务的分析与解决，突出核心知识的应用价值。这也说明在真实任务情境中应用核心知识，得到进一步凸显。这进一步突出了重视思维能力的培养，突显原理的建立过程。

通过本节课四个教学环节有序、逐渐过渡的开展，先从表观现象出发，引导学生根据溶液酸碱性与溶液中H+、OH-浓度的关系这一核心思路，再分析溶液中各种离子间的相互作用而引出水解的原理。学生从一开始对“水解”这一微观行为的模糊不清，研究对象确定不准，到后面能快速找到盐电离出来的“弱离子”，再到与水结合发生的微观平衡行为，最后形成水解的“认知模型”，并能学以致用去分析和解释一些生活生产中的现象，同时能应用“水解模型”来考虑在生产生活中是否需要利用水解，还是抑制水解。

教师在教学中积极创设真实问题情境，在课堂中和学生一起构建有效的化学模型，学生能够在已构建的模型中有条不紊地展开解决问题的方法，做到真正培养学生的证据推理与模型认知素养。

参考文献：

[1]中华人民教育部.普通高中化学课程标准（2017版）解读.高等教育出版社.2018.

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[3]黄一文.基于思维建模的化学核心概念深度教学——以“电解池”教学为例.中学化学教与学，2020（3）.

[4]陈前进.关于化学认识模型的思考.中学化学教学参考，2020（5）.