例谈高三元素化合物复习各阶段的困惑及对策

2011-04-20 08:35曹丽敏
化学教与学 2011年3期
关键词:网络图方程式化合物

曹丽敏

(江苏省常州高级中学江苏常州213003)

例谈高三元素化合物复习各阶段的困惑及对策

曹丽敏

(江苏省常州高级中学江苏常州213003)

在野新课程新理念新高考冶的背景下,分析高三元素化合物复习各阶段容易出现的问题和成因,以案例分析的形式探索各阶段元素化合物的复习策略,以获得良好的复习效果。

元素化合物;困惑;复习策略

一、元素化合物一轮复习面临的困惑和对策

1.困惑

在一轮复习中老师常常有这样的感觉:已经学过的元素化合物知识在复习时学生的知识遗忘率非常高,造成复习课上得像新课一样,复习效率不高。

2.成因分析

在与学生的个别交谈中发现,造成这一现象的原因主要有以下两点:一是元素化合物知识本身的特点。“世界由物质而丰富,物质由元素而精彩”。元素化合物知识是化学知识海洋中的精华,是中学化学复习的一个重要部分。但这部分知识因为物质的多姿多彩,又常常使人感到“多、杂、散、乱”,规律性不强,需要记忆的知识多。

二是元素化合物的知识在新教材中主要在必修1模块呈现,由于间隔时间较长,在当时学习时学生的知识储备不足,因此很多知识都是短时和无意义的记忆,学生没有充分的例证和反复验证有关知识。

3.复习对策

(1)课前布置任务,把教学重心前移,暴露学生的知识漏洞,增强教学的针对性。

(2)课堂高屋建瓴,纵横联系。

一轮复习的主要目标是对杂乱的元素化合物知识进行梳理,使元素化合物的知识趋于有序,因此在知识把握上从大处着眼,先从知识分类上着手,对各类知识进行归纳总结;同时要加强不同类知识间的横向联系和同类知识内的纵向联系,编织知识网络。高中化学中以元素周期表的理论知识指导各分族具体的元素性质学习,这是无机化学学习的第一条线索,是编织知识网的“经线”。第二条线索是“结构决定性质,性质反映结构”的观点,是编织知识网的“纬线”。在元素化合物的复习中要抓住性质重点,把存在、制法和用途都与性质挂钩。第三条线索是物质之间相互衍变关系,是编织知识网的“结点”。通过把零散繁杂的知识“串线、联网”,形成规律性的知识结构,使学生的记忆建立在理解基础上成为长时的有意义的记忆。

[案例1]铁及其化合物的复习

[汇报展示]学生课前编制网络图,对铁及其化合物知识点归纳,课堂选取代表进行全班汇报。

1.谈谈设计网络图的思路。

2.在编制网络图的过程中是否还存有困惑?

设计意图:课前让学生在原有基础上思考,编制的知识网络能真实地反应他对该内容的掌握情况,通过汇报讨论,老师能及时了解学生的“最近发展区”和学生存在的漏洞和问题,使下面的教学和讨论更具针对性。

[讨论]编制思路:氧化物—单质—盐—碱

[师生讨论]1.结合刚才的思考,分析下面一张网络图的设计思路,谈谈你对这张网络图的评价。

2.选择任意相邻物质之间的转化,写出可以实现这一转化的物质。

3.选择任意两个不相邻的物质,列出实现两者之间转化的途径。

4.铁的网络图是相对封闭独立的,可以寻找哪些途径,建立铁的网络图与其他网络群之间的关系。

设计意图:通过对网络图的评价,补充和完善学生的知识体系;通过实现物质之间的转化巩固铁及其化合物的知识。

[小结]

1.注意网络图中转化关系实施的多样性。

2.注意不同价态转化时外界条件的影响以及所加试剂氧化性、还原性强弱对于反应产物最终价态的影响。

[教学反思]

本课设计抓住物质分类,从较高视角对铁及其化合物可从单质铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁的盐四个方面展开讨论。又从横向上强调四类物质间的转化规律(除铁外,其余三类转化价态不变),纵向上突出同一类物质间的价态变化规律编制知识网络。在复习具体物质性质时,还进行联想、归纳,“前思后想”寻规律,滚雪球式的增长知识规律,从而优化学生的学习方式,从自主学习到合作学习,让学生学会学习、增长发展潜能。这样处理教学内容一方面使课的知识密度得到加大,而更重要的是使学生的认知结构得以完善。

该种课型设计对高三一轮复习是高效有用的,既有助于完善学生的知识结构,又有利于提高课堂效益。

二、元素化合物二轮复习面临的困惑和复习对策

1.困惑

经过一轮复习后,学生们的知识体系得到了初步的建立和完善,学生也已掌握了部分理论知识。如果老师对某个知识内容向学生直接提问,大部分学生口头能顺利回答,但是如果让学生进行书面表达,学生则漏洞百出,问题出在化学用语的正确表达上。化学方程式的书写在化学学习中的地位非同寻常,是化学学科的基本语言,在近年的高考中格外重视对化学基本用语的考查。

2.成因分析

分析了大量学生练习后我们发现:学生们的错误除了少数是由于知识的储存和理解有误外,很多问题是由于学生书写的不规范造成的。目前接触到的化学方程式类型很多,有化学反应方程式、离子反应方程式、热化学方程式、电极反应式、水解反应方程式、电离方程式等,每一类方程式的书写都有其规范性的要求,由于书写不规范产生的错误时常发生。

3.复习策略

(1)重现错误,进行纠错分析;

(2)注重细节,强化规范训练。

[案例2]无机方程式的书写

[讨论]下面的方程式都是同学们在练习中出现的。判断以下方程式书写是否正确,如错误,请阐明理由并改正。

A.Fe3++3SCn-=Fe(SCn)3↓

B.铁粉与稀硝酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑

C.将磁性氧化铁溶于盐酸:

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

D.2Fe(OH)3(s)=Fe2O3(s)+3H2O(g)Δ匀=81.5kJ·mol-1

E.FeCl3溶液呈酸性的主要反应为:

Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+

F.某地土壤显碱性主要是由于na2CO3引起的,加入石膏(CaSO4·2H2O)有降低碱性作用其化学反应方程式为:Ca2-+CO32-=CaCO3↓

G.……实际上是[CuCl4]3-等离子与CuCl(s)、Cl-三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果,请写出这一平衡关系(用离子方程式表示):[CuCl4]3-⇌CuCl+3Cl-

H.Fe+2H2SO4=FeSO4+SO2+2H2O

I.硬酯酸甘油酯的制备

设计意图:以学生的问题为出发点,通过重现学生常见的错误,相互纠错,使学生加深对书写规范重要性的认识。

[小组讨论]方程式书写中要注意哪些规范表达?

设计意图:学生通过以上九个方程式的纠错,自我总结并小组讨论交流后总结出方程式书写规范表达的要求。

[全班总结]在方程式书写中“方向决定结果,细节决定成败”,要关注细节,规范书写,做到化学反应方程式的规范表达。

(1)注意要求书写的是哪种类型的方程式,否则方程式书写就是无的放矢,结果往往“失之毫厘,差之千里”。

(2)注意方程式中有关符号的使用。例如连接符号,大多数反应用“=”号,但盐的水解反应方程式和弱电解质的电离方程式需要用“⇌”号;再如反应中生成沉淀需注明“↓”,产生气体用“↑”,生成胶体要在产物化学式后注明“胶体”二字。

再有,方程式的书写还要注意特殊的标注。

①反应中如果需要反应条件需在方程式连接符号上下方标注。

②热化学方程式书写时要注意标注各反应物和生成物的状态、Δ匀的单位。

③部分反应物浓度的标注。

[教学反思]这样的教学建立在学生自我体验的基础上,学生课堂思维活跃,参与度高,一改以往方程式默写和书写时学生的厌烦和不以为然的现象,教学效果比老师反复灌输和强调怎样规范表达要好。

三、元素化合物三轮复习面临的困惑和对策

1.困惑

通过一、二轮复习对知识网络的梳理和规范性的训练,学生对于陈述性知识大部分都能顺利回答,但若将知识置于一定的问题情境中,需要学生进行问题解决时,就会有许多学生缺乏问题解决的策略和思路。此时如果再次重复前两轮复习思路,一方面无法激发学生的发展需求和情感需求,学生无法掌握知识的内在规律;另一方面这样的重复复习并没有解决学时面临的问题。

2.成因分析

现代心理学把知识分为陈述性知识、程序性知识和策略性知识三类。陈述性知识是静止的、孤立的,必须与程序性知识和策略性知识相结合,才能表现出其应有的作用。如果只学会陈述性知识,学生就像“鹦鹉学舌”,知识仅仅停留在重现的层面,而程序性知识和策略性知识才是解决问题的关键所在。

3.复习对策

(1)选取典型物质,以真实的问题解决为背景。

(2)打破知识界线,整合运用学生所学的化学知识。

(3)以高考试题为背景,实施问题导引式教学,在问题解决中引领学生学习程序性知识。

[案例4]关于铁的化合物的复习

[问题]交流讨论在生活中有哪些与铁及化合物有关的知识?从化学学科的角度怎样解释?

[学生讨论后交流]

生活知识化学知识1浓FeCl3可以止血FeCl3使血液胶体发生凝聚________ 2苹果汁放在空气中由淡绿变棕黄Fe2+被空气氧化为Fe3+3吃补血药品时不能喝茶_________________茶叶中含有鞣酸,与Fe2+形成沉淀影响吸收4绿矾可防食品变质Fe2+可与空气反应,防止食品被氧化变质5维C可促进铁的吸收维C具有还原性,可防止Fe2+被氧化为Fe3+失去补血功能_____________ 6 Fe2+可与血红蛋白结合携氧Fe2+可与血红蛋白中的卟啉环络合7补血药物表面一层特殊的糖衣的作用防止Fe2+被空气氧化

[问题]讨论在生产中有哪些与铁及化合物有关的知识?从化学学科的角度怎样解释?

生产知识化学知识1工业炼铁用还原剂把铁矿石中化合态的铁还原2印制线路板FeCl3溶液与铜反应3改变反应途径,作催化剂S2O82-+I-=2SO42-+I2,Fe2+尧Fe3+均可催化上述反应4绿矾用做净水剂____铁盐水解后产生胶体,与粘土_________颗粒沉降5湿法炼铜__________铁还原CuSO46焊接钢轨__________铝热反应7处理废水__________除Cr2_________________________________________________O72-尧NO3-

[学生讨论后交流]

设计意图:在学生已有一定生活和知识积累的基础上,试图从生活、生产知识中提炼出化学学科知识,进一步强化学科知识与实际知识的联系,建立生活、生产、学科知识三位一体的关系。在学生讨论和交流上述问题的过程中,教师可参与讨论,随时就某个问题进行进一步的追问。

[问题]高考试题中如何将上述知识结合起来考查?让我们来看个例子。

(2010安徽卷)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(nO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:

[实验]制备银镜,并与Fe(nO3)3溶液反应,发现银镜溶解。

[提出假设]

假设1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。

假设2:Fe(nO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下nO3-能氧化Ag。

[设计实验方案,验证假设]

(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3+,验证了假设1成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式:___

____________________________。

(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示:nO3-在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。___________________________

实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论①②噎噎若银镜消失,假设2成立。若银镜不消失,假设2不成立。

[思考与交流]

(4)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论:Fe(nO3)3溶液中的Fe3+和nO3-都氧化了Ag。

你是否同意丙同学的结论,并简述理由:________。

[问题]从生活中和生产中铁及其化合物知识的应用,反映出从学科角度有关铁及其化合物的核心知识是什么?

[讨论后总结]

1.反应类型:氧化还原反应、络合反应、复分解反应、水解反应。

2.铁三角图。

[教学反思]

高三三轮复习常常易陷于就题讲题的“题海”中,如何紧扣基本知识并学以致用,发挥学生的学习自主性是个重要问题。案例2的设计注重了学生的学习内在需要,以建构主义为指导,设计出学生感兴趣的教学情境,学生主动建构知识,教师在一旁不失时机地引导,不断提升“最近发展区”,使知识体系一步步完善,知识体系的重要节点有效地掌握,学生学习的自主性得到最大的发挥,在实际应用中让学生学会程序性知识和策略性知识,真正解决实际问题。这样的整体性复习思路安排在高三复习的二轮复习中,既不会弱化学生对具体知识的掌握,更能针对高三学生的思维特点,使学生认识到化学知识的连贯性和整体性。就高考试题来说,更多是需要学生理解物质变化的规律来解决一些新情境中的问题。

1008-0546(2011)03-0060-03

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.030

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