以下筆者以人教版必修1第二章第一節(jié)“簡單分類法及其應(yīng)用”這一節(jié)課的教學(xué)過程來說明培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)物質(zhì)分類思想的方法。
1.觀察感知階段:用實景圖片創(chuàng)設(shè)情景,為科學(xué)方法尋找生活中的支撐點。
【教學(xué)片段1】
去百貨商店買東西,我們能夠便捷地找到自己所需的物品,是為什么呢?是因為工作人員在將這些物品陳列擺放之前,就按照事先設(shè)定的標準進行了分類,而我們便是按照這一標準尋找物品的。而如果沒有對物品進行分類,要找一件自己想買的物品簡直是大海撈針?;瘜W(xué)物質(zhì)有3000多萬種,分類的作用更是無可替代的。
學(xué)生在生活中對于分類這一話題并不陌生,缺乏的是將分類的思想應(yīng)用于化學(xué)中。通過上述生活中的實例,引入了本節(jié)學(xué)習的內(nèi)容是化學(xué)物質(zhì)的分類,同時使學(xué)生了解到分類要按照一定的標準進行。分類的目的不僅是對已知事物的整理、歸類(類似于購書中心工作人員的任務(wù)),更重要的是對于不熟悉的事物能有初步的認識以便進一步研究(類似于我們?nèi)ベ徺I圖書)。因此選擇可遷移的事例,從生活中尋找合適的教學(xué)生長點就變得十分必要。
2.加工整理和初步形成階段:對分類方法進行辨析,提取出本質(zhì)特征形成概念。
教材重點介紹了交叉分類法和樹狀分類法。兩種方法均能應(yīng)用于大量化學(xué)物質(zhì)的分類。在對于同一組物質(zhì)的不同分類結(jié)果的展示和辨析的過程中,可以使學(xué)生了解兩種分類方法的聯(lián)系、區(qū)別和意義。
【教學(xué)片段2】
有以下物質(zhì):海水、膽礬、空氣、Cu、Ca(OH)2、HNO3、CuSO4、CaO、Fe2O3、H2、NaOH、H2SO4,請對上述物質(zhì)進行一次分類:
生1:海水、空氣是混合物,其他是純凈物。
生2:空氣、食鹽水是混合物,Cu、H2是單質(zhì),CO2、Fe2O3是氧化物,H2SO4、HNO3是酸, Ca(OH)2、NaOH是堿,CuSO4、膽礬是鹽。
生3:空氣、CO2、H2是氣體,食鹽水、H2SO4、HNO3是液體,Cu、Ca(OH)2、CuSO4、CaO、Fe2O3、NaOH是固體。
從上述回答可以看出,學(xué)生對于大量的物質(zhì),由于關(guān)注的角度不同,自然會按照不同的標準給出多種分類方法,這就是介紹交叉分類法的最好契機。學(xué)生可以從自己的思考過程中對交叉分類法有著充分的認識:對于具體的一種物質(zhì)來說,一種分類方式可以代表物質(zhì)某一方面的特點,交叉分類法便于我們多角度地認識某一物質(zhì)。而從前兩組學(xué)生的分類過程——物質(zhì)可以分為混合物和純凈物,純凈物可以分為單質(zhì)和化合物,化合物又可以分為氧化物、酸、堿、鹽,自然產(chǎn)生了樹狀分類法的教學(xué)點,使學(xué)生深刻的認識到:對于同類物質(zhì)還可以再進行單一分類,這種分類方法叫做樹狀分類法。我們對物質(zhì)的分類越細,對物質(zhì)的認識就更加深刻,應(yīng)用起來也更加方便。
3.鞏固和拓展階段:挖掘分類法應(yīng)用的價值,使學(xué)生初步建立學(xué)習化學(xué)物質(zhì)的一般方法。
本節(jié)課最大的難點是如何給學(xué)生提供運用所形成的分類思想解決實際問題的機會,或通過其他途徑幫助學(xué)生實現(xiàn)其分類思想的完善,使學(xué)生建立起研究物質(zhì)性質(zhì)的思路。針對這一問題,筆者有機整合了元素化合物中二氧化硫的性質(zhì)教學(xué),讓學(xué)生真正認識到分類法提供了認識物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法,提高了分析問題和解決問題的能力。
【教學(xué)片段3】
師:SO2按照組成屬于哪類物質(zhì)?它可能具有怎樣的性質(zhì)?說明你推測的依據(jù)。
生:SO2按照組成應(yīng)該屬于非金屬氧化物,由于CO2也是非金屬氧化物,它們的性質(zhì)可能相似, CO2能與水生成酸、能與堿反應(yīng)生成鹽和水,推測SO2可能具有的性質(zhì)是與水反應(yīng)和與堿反應(yīng)。
師:請設(shè)計實驗方案檢驗SO2是否能與水反應(yīng)生成酸?是否能與NaOH反應(yīng)?
生:設(shè)計實驗方案,實施實驗。
師:通過大家的實驗,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)驗證SO2的確具有與CO2類似的性質(zhì),我們把CO2、SO2這種能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱為酸性氧化物。
師:SO3,P2O5也是非金屬氧化物,同樣可以通過實驗研究它是否與水反應(yīng),是否與堿反應(yīng)。分類法的意義是同類物質(zhì)的相似性可以舉一反三,從而形成研究未知物質(zhì)的一般性方法。
分類法是一種非常有效的科學(xué)方法,我們研究和學(xué)習化學(xué)物質(zhì)時,通常先將物質(zhì)進行分類,通過類比推測它可能具有該類物質(zhì)的通性,但是類比法有或然性,因此需要通過實驗來驗證其準確性。如果本節(jié)課僅以SO2的性質(zhì)探究為例,不利于學(xué)生對類比法的或然性有所感悟,也不利于學(xué)生深化實驗必要性的認識,為此補充了稀硝酸的性質(zhì)討論。
責任編輯 潘孟良