初中化學微粒觀的建構

【初化】微粒觀的建構與學生認識發展

初中階段學生構建微粒觀可以分為以下兩個層次：

第一層次：以分子，原子等基本概念的建立為標誌，學習者認識到巨集觀物質由微觀粒子組成，能夠定性的認識組成巨集觀物質的微觀粒子自身具有一定的結構，並且能初步理解粒子組成巨集觀物質時需要遵循一定的規律。

第二層次：以化合價、質量守恆定律等概念建立為標誌，學習者能從巨集觀和微觀相結合的視角定量的解釋物質的化學變化。

幫助學生構建微粒觀需要基於義務教育階段有關的微粒知識。

1.義務教育階段物質微粒觀涵蓋的知識要點

微粒觀既基於具體的微粒知識，又高於具體的微粒知識，是微粒知識在學生頭腦中的提煉與昇華，中學化學課程中的具體微粒知識是形成微粒觀的基礎和源泉，離開微粒知識，微粒觀就會成為「空中樓閣」。

義務教育階段中學生只有一年的時間學習化學，這個階段的微粒觀主要培養學生懂得從微觀的角度觀察物質世界，能夠簡單的分析物質變化過程的微觀變化。根據義務教育化學課程標準，初中階段物質微粒觀培養的知識要點如下：

第一部分是對於基本粒子的認識，其中包括：

（1）原子：原子是構成物質的基本微粒之一，是化學變化中的最小微粒；原子雖小，也具有一定的質量，還有一定的結構。原子具有電子殼層結構，最外層上的電子和原子核之間的作用最弱，原子通過轉移或共用離原子核最遠的電子進行相互作用以形成新的物質分子。

（2）分子：分子是由原子構成的，是保持物質化學性質的最小微粒；分子內的原子之間存在強烈相互作用，這種作用大於分子之間的相互作用，影響著分子的化學性質。

（3）物質聚集狀態：物質在不同條件下可以在固態、液態、氣態之間轉化。這是由構成物質的分子之間的相互作用強弱發生改變引起的，相互作用的強弱變化導致分子之間距離、聚集程度的變化，從而使物質表現出不同的聚集狀態。

這是一種物理變化，物質分子保持不變，分子內原子間的相互作用也沒有改變。

第二部分是對微觀粒子如何構成物質的基本認識，包括：

（1）單質：只有一種元素組成的物質。單質分子是由同種原子以不同的數目組合而成的，如o2、o3等。

化合物：由兩種或兩種以上的元素組成的物質。化合物分子是由不同種類的元素原子按照一定的規則和比例組合而成的，如hcl、nacl等。

（2）化學式：用元素符號表示物質組成的式子。化學式真實地反映出物質的組成元素種類以及物質分子中原子的數目，化學式是聯絡巨集觀物質與微觀構成之間的橋梁。

(3)價電子：原子在結合成分子時具有失去或得到電子以形成惰性氣體元素穩定電子結構的趨勢，最外電子殼層上的電子決定了原子之間發生相互作用的難易以及何種相互作用，該部分電子稱作價電子。

第三部分是對於微粒之間相互作用及物質變化的初步認識，包括：

（1）質量守恆定律：物質發生化學反應是通過構成物質的微粒之間的分解與組合實現的，原子的數目和原子的質量在反應過程中都沒有改變，所以微觀的重新組合決定了巨集觀的質量守恆。

（2）化學方程式：巨集觀化學反應實質是分子集體之間的行為，分子之間的化學反應是按照一定的質量比進行的。化學方程式具體體現了物質定組成、定比定律和物質不滅定律，既能從巨集觀方面反映出反應物與生成物之間的質量比，又能從微觀層面反映出反應物與生成物之間的微粒個數比。

（3）物質變化包括物質變化和化學變化。物理變化是在一定條件下只是物質的外形和狀態發生改變，沒有新物質生成的變化。化學變化的基本特徵是有新物質生成，在這個過程中常常產生發光、放熱、顏色變化、產生氣體、生成沉澱等現象。

這是因為參加反應的物質分子受到破壞，各種元素的原子重新排列組合成新物質的分子。

2.初中化學教材中微粒觀的構建思路（以魯教版教材為例）

魯教版教材將微粒觀的構建分散在不同的單元裡，以不同的知識作為載體逐步構建。

第乙個單元「化學改變了世界」，直接告訴學生紛繁複雜的物質世界，是由分子、原子等非常得我們肉眼看不見的小粒子構成的。以學生非常熟悉的水為例，水是由水分子構成的展示

水分子的直觀模型，讓學生看到，每個水分子又是由兩個氫原子和乙個氧原子來構成的。

第二單元「水和溶液」，還是以水這種物質為載體，先討論水的物理變化實質，引導學生從微觀的角度去認識水三態變化的巨集觀現象，即以水分子為代表認識了分子的一些基本的屬性，接著講水的電解，並從微觀角度分析這一過程。引導學生開始介入物理變化和化學變化的微觀本質層面，之後引導學生深入認識原子的內部結構。

第三單元「我們周圍的空氣」，講到空氣的成分、氧氣、氧氣的化學性質等等，都引導學生從微觀的角度分析和認識。特別是深入認識發生化學變化時，微觀粒子如何變化。

第四單元「燃燒和燃料」，以燃燒這一類化學變化產生的條件**為載體，讓學生從微觀角度了解化學變化的條件及其對化學變化的影響；在質量守恆定律部分，讓學生從微觀定量的角度深入認識和理解。

第五單元「酸和鹼」，借助酸和鹼的分類，引出氫離子和氫氧根離子，豐富了學生對構成物質的微粒的種類的認識，並從微觀的構成的角度對物質進行分類，得出酸和鹼因為分別都含有相同的離子，因此其化學性質具有共性。

其後教材內容的呈現和組織也都滲透了微粒觀的思想，引導學生從微觀的角度認識物質、分析現象，期望逐步在應用中深化對微粒觀的理解。