王建軍

摘要：通過知識網(wǎng)絡(luò)圖和不同類型學(xué)案，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)自己的知識結(jié)構(gòu)體系，在高三“常見非金屬元素化合物”的單元復(fù)習(xí)中取得較好效果。

關(guān)鍵詞：學(xué)案；自主學(xué)習(xí)；合作學(xué)習(xí)；非金屬元素

文章編號：1005–6629（2014）7–0041–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 設(shè)計(jì)思路

1.1 教學(xué)內(nèi)容分析

非金屬元素化合物是高中化學(xué)的重要組成部分，主要涉及鹵族元素、氧族元素、氮族元素等，都集中在《化學(xué)1》中學(xué)習(xí)。新教材重視學(xué)科知識與科技、生產(chǎn)和社會的聯(lián)系，改變了傳統(tǒng)教材以物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制法、用途為主線的系統(tǒng)學(xué)習(xí)物質(zhì)的方法，在一定程度上影響了《化學(xué)1》教學(xué)時元素化合物知識架構(gòu)的嚴(yán)密邏輯性。

1.2 學(xué)情分析

學(xué)生在《化學(xué)1》中學(xué)習(xí)元素化合物知識時，尚無多少理論內(nèi)容支撐，也沒有納入到周期表中學(xué)習(xí)，因此學(xué)生感覺學(xué)習(xí)過的知識比較零散、系統(tǒng)性不強(qiáng)。在復(fù)習(xí)中如果仍按課本專題進(jìn)行復(fù)習(xí)，勢必影響學(xué)生知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，造成建構(gòu)的知識缺乏系統(tǒng)性，導(dǎo)致學(xué)生運(yùn)用知識的能力較差。

1.3 設(shè)計(jì)思路

（1）元素及其化合物的知識點(diǎn)多、零散，運(yùn)用知識網(wǎng)絡(luò)圖，打破以往圍繞單一物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室制備、工業(yè)制法、應(yīng)用的線性教學(xué)模式，著重引導(dǎo)學(xué)生對知識的合理重組，理清知識間的邏輯關(guān)系，能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力及運(yùn)用知識的能力，并使各層次的學(xué)生都能得到較大的發(fā)展，是復(fù)習(xí)效果較好的一種教學(xué)方法[1]。

（2）在課堂教學(xué)中，為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，依據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)觀，引導(dǎo)學(xué)生通過自學(xué)和小組合作建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)圖，自主建構(gòu)知識體系，不僅對典型元素及其化合物的知識網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，還指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用知識網(wǎng)絡(luò)靈活解決生產(chǎn)、生活中的某些現(xiàn)實(shí)問題，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力及知識運(yùn)用能力。

（3）圍繞物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化和物質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用展開，與氧化還原過程分析緊密聯(lián)系。

（4）用不同類型學(xué)案幫助學(xué)生學(xué)會自主復(fù)習(xí)、提高復(fù)習(xí)效率。

2 過程方法

（1）先由學(xué)生按照學(xué)案自主復(fù)習(xí)，在獨(dú)立思考基礎(chǔ)上繪制知識網(wǎng)絡(luò)圖（用時20分鐘）。網(wǎng)絡(luò)圖不要求固定的格式，給予學(xué)生彰顯個性的機(jī)會。

（2）小組合作、討論、交流，建構(gòu)新的知識網(wǎng)絡(luò)圖（用時30分鐘）。

（3）教師審閱學(xué)生繪制的知識網(wǎng)絡(luò)圖，查找出其中的問題，作課前診斷及輔導(dǎo)準(zhǔn)備（用時60分鐘）。

（4）課堂交流、討論學(xué)生繪制的比較典型的知識網(wǎng)絡(luò)圖，討論網(wǎng)絡(luò)圖的亮點(diǎn)和不足，找出大家都認(rèn)可的核心知識點(diǎn)，思考并找出知識點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系，師生共同建構(gòu)一幅完整的知識網(wǎng)絡(luò)圖。

（5）解析典型習(xí)題，掌握元素化合物知識重點(diǎn)；學(xué)生自我訓(xùn)練主要反應(yīng)，找出核心反應(yīng)，同桌互評?；仡櫋⑿〗Y(jié)，深化學(xué)習(xí)結(jié)果（用時45分鐘）。

（6）完成課后作業(yè)（用時30分鐘）。

3 學(xué)案設(shè)計(jì)

3.1 自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)學(xué)案

（1）回憶、閱讀曾經(jīng)學(xué)過的鹵族元素知識，用你認(rèn)為最合適的方式畫出氯及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）回憶、閱讀曾經(jīng)學(xué)過的硫及其重要化合物的知識，填寫表1，研究表格中各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，用你認(rèn)為最合適的方式畫出硫及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（3）回憶、閱讀曾經(jīng)學(xué)過的氮及其重要化合物的知識，在表2中填入各類含氮物質(zhì)的化學(xué)式，畫出表2中各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，寫出能反映這些轉(zhuǎn)化關(guān)系的反應(yīng)的化學(xué)方程式。

3.2 全體交流及教師輔導(dǎo)方案

（1）在跟氯有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)中，挑選4個最重要的反應(yīng)，說明相應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系與重要性。比較同學(xué)畫的4份以及教師畫的1份氯及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。

（2）交流學(xué)生和教師所畫硫及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖；質(zhì)疑，批評；總結(jié)同價(jià)態(tài)硫化合物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型與不同價(jià)態(tài)硫化合物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型規(guī)律。

（3）交流學(xué)生和教師所畫氮及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖；質(zhì)疑，批評；提出問題：以氮?dú)鉃橹行脑趺串?？以硝酸為中心怎么畫？以氨為中心怎么畫？（課后完成）

（4）強(qiáng)調(diào)“回歸課本”。

3.3 課堂檢測方案

[檢測1] NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)（如圖所示）。下列說法正確的是（ ）

A. 25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大

B.石灰乳與Cl2的反應(yīng)中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑

C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯存，所以Cl2不與鐵反應(yīng)

D.圖示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

[命題意圖]該題以NaCl轉(zhuǎn)化應(yīng)用為背景，從物質(zhì)的溶解性的比較、物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)的類型判斷、氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識等方面考查學(xué)生對元素及其化合物知識的理解程度和應(yīng)用能力，引導(dǎo)學(xué)生重視建構(gòu)元素及其化合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，關(guān)注元素及其化合物知識在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用的學(xué)習(xí)。

[檢測2]由二氧化硅制高純硅的流程如下，下列判斷中錯誤的是（ ）

A.①②③均屬于氧化還原反應(yīng)

B. H2和HCl均可循環(huán)利用

C. SiO2是一種堅(jiān)硬難熔的固體

D. SiHCl3摩爾質(zhì)量為135.5 g

[命題意圖]該題從二氧化硅的轉(zhuǎn)化角度考查學(xué)生對元素化合物知識的掌握和理解程度，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物質(zhì)轉(zhuǎn)化及應(yīng)用，考查學(xué)生運(yùn)用元素化合物知識解決實(shí)際問題的能力。

[檢測3]以硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）過量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是 、 。

（3）通氯氣氧化時，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為 （寫化學(xué)式）。

[命題意圖]該題以“硫鐵礦（FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）”為背景，將Fe、S、Cl元素及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用、生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)中尾氣成分的分析等知識和原理知識融合在實(shí)際生產(chǎn)工藝中，考查學(xué)生化學(xué)知識的靈活應(yīng)用能力及思維的全面性和深刻性，亦考查學(xué)生應(yīng)用元素化合物知識解決實(shí)際問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用性。

3.4 課后練習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)

[習(xí)題1]溴被稱為“海洋元素”。已知Br2的沸點(diǎn)為59℃，微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性。實(shí)驗(yàn)室模擬從海水中提取溴的主要步驟為：

步驟1：將海水蒸發(fā)濃縮除去粗鹽。

步驟2：將除去粗鹽后的母液酸化后，通入適量的氯氣，使Br-轉(zhuǎn)化為Br2。

步驟3：向步驟2所得的水溶液中通入熱空氣或水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中。

步驟4：再向該容器中通入適量的氯氣，使Br-轉(zhuǎn)化為Br2。

步驟5：用四氯化碳萃取溴單質(zhì)，經(jīng)分液、蒸餾得粗溴。

（1）步驟3中的反應(yīng)的離子方程式 。（2）步驟2中已經(jīng)制得了溴，還要進(jìn)行步驟3和步驟4的原因是 。

（3）步驟5中萃取和分液所需要的主要玻璃儀器為 。

（4）用上圖實(shí)驗(yàn)裝置可精制粗溴。

①反應(yīng)過程中需要對A容器加熱，加熱的方法是

。圖中冷卻水應(yīng)從B的 口進(jìn)入（填“a”或“b”）。

②C中加冰的目的是 。

[習(xí)題2]某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：

（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是

，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是、 ，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是和 ；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

；

（3）裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性，請寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 ；

（4）尾氣可采用 溶液吸收。

[習(xí)題3]實(shí)驗(yàn)室一般用回收的粗銅屑（含少量Cu2O）與H2SO4、HNO3混合稀溶液反應(yīng)制備

回答下列問題：

（1）C裝置的作用是 。

（2）D裝置中的NaClO-NaOH混合溶液用來吸收無色尾氣，吸收液與尾氣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

（3）準(zhǔn)確稱取上述粗銅屑（設(shè)僅含Cu和Cu2O）3.28g，與足量稀硝酸充分反應(yīng)，得到無色氣體672.0 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Cu單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

請寫出詳細(xì)解題過程：

[習(xí)題4]利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、NO2）反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca（NO2）2，其部分工藝流程如下：

從調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計(jì)可以看出，知識網(wǎng)絡(luò)圖能促使學(xué)生主動建構(gòu)知識，加深對知識的理解，綜合使用知識解決問題的效果比較好。隨著知識網(wǎng)絡(luò)圖的逐漸深入學(xué)習(xí)，學(xué)生將元素化合物知識形成結(jié)構(gòu)化體系，并在此基礎(chǔ)上深刻理解教學(xué)內(nèi)容。在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過與他人的討論交流，培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)、合作解決問題的能力，所以既定的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)在教學(xué)過程中得到了充分的落實(shí)[2]。但對學(xué)生課后訪談的結(jié)果顯示，學(xué)生在建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)圖的初期存在一定的困難，主要是要建構(gòu)一個較完善的元素化合物知識網(wǎng)絡(luò)圖耗時較多，但隨著學(xué)生逐漸認(rèn)識到應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖便于記憶零散的知識，學(xué)生逐漸自覺并主動構(gòu)建，難度也會減小。因此，該教學(xué)策略的實(shí)施一定要堅(jiān)持下去才能看出成效。

4.2 課后反思

（1）構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)化學(xué)科知識。復(fù)習(xí)的目的是將所學(xué)的知識系統(tǒng)化，元素化合物知識自身有著一定的內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系，將這些聯(lián)系和規(guī)律內(nèi)化為學(xué)生能夠掌握并能隨時調(diào)用的有效信息，構(gòu)建一個有序化的知識體系是必不可少的。在復(fù)習(xí)具體元素化合物知識時，可將重點(diǎn)元素以單質(zhì)、氧化物、酸或堿、鹽的類別為要素，在掌握物質(zhì)分類和性質(zhì)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生利用物質(zhì)的性質(zhì)和變化，在同一元素的單質(zhì)及其化合物之間建立起主干知識的“點(diǎn)、線、面”的知識網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，形成規(guī)律性的知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并內(nèi)化為學(xué)生自己的記憶圖，方便知識的存儲和應(yīng)用。

（2）夯實(shí)基礎(chǔ)知識，增強(qiáng)解題能力。高三的學(xué)生經(jīng)過較長時間的學(xué)習(xí)，具備了一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)，在復(fù)習(xí)課中建構(gòu)元素化合物知識網(wǎng)絡(luò)圖時比較容易接受。學(xué)生在構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的過程中，能把所學(xué)的零碎的知識系統(tǒng)化，混亂的思維條理化，有助于他們扎實(shí)地掌握各個知識點(diǎn)，解決問題時能快速、準(zhǔn)確地提取到有關(guān)的知識；可以使學(xué)生綜觀全局，增強(qiáng)他們的理解能力、知識遷移能力及考慮問題的整體能力，正確把握題意，快速解題。

（3）關(guān)注細(xì)節(jié)點(diǎn)撥，突出學(xué)生主體。在教學(xué)中教師是引導(dǎo)者，組織者，在知識網(wǎng)絡(luò)圖建構(gòu)的過程中要時刻體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。初期教師可以展示自己繪制的網(wǎng)絡(luò)圖，讓學(xué)生模仿并自主建構(gòu)。待學(xué)生熟悉后，教師就是組織者，組織學(xué)生設(shè)計(jì)，并作為預(yù)習(xí)作業(yè)讓學(xué)生完成。上課時先進(jìn)行學(xué)生自評和互評，然后教師點(diǎn)評，在有限的教學(xué)時間內(nèi)組織高效的小組交流，加強(qiáng)師生、生生間的互動。通過師生討論中的細(xì)節(jié)點(diǎn)撥，如讓學(xué)生找出其中的核心反應(yīng)、繪制精華版的網(wǎng)絡(luò)圖等，突出對學(xué)生思維品質(zhì)與能力的提升。也可以在班級開辟一塊化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)圖學(xué)習(xí)園地，將學(xué)生經(jīng)過幾次修改過的作品展示出來供大家學(xué)習(xí)交流。

（4）精心研制學(xué)案，提高復(fù)習(xí)實(shí)效。在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時教師要兼顧各個層次學(xué)生的需要，學(xué)案編制注重學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)，讓學(xué)生充分利用導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。借助知識網(wǎng)絡(luò)圖，讓學(xué)生在深刻理解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將元素化合物的相關(guān)知識點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來，形成結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的知識網(wǎng)絡(luò)體系。這樣既能有利于學(xué)生知識的掌握，為其思考問題提供聯(lián)想的網(wǎng)絡(luò)模板，也能為學(xué)生解決問題提供便捷的思路，提高復(fù)習(xí)課的效率。典型例題與課后習(xí)題的選擇要重基礎(chǔ)，圍繞課堂教學(xué)的中心內(nèi)容組織題目，題目改編要有創(chuàng)意，突出重要知識點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，重視應(yīng)用。

知識網(wǎng)絡(luò)圖作為一種元認(rèn)知的工具，超越了有關(guān)陳述性知識與程序性知識的分類，將傳統(tǒng)教學(xué)導(dǎo)致的機(jī)械學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸饬x的學(xué)習(xí)構(gòu)建。學(xué)生在課前預(yù)習(xí)繪制的知識網(wǎng)絡(luò)圖所反映出的問題，對教師的備課大有幫助，使授課的重、難點(diǎn)更加明確，教學(xué)的設(shè)計(jì)上更有針對性[3]。將知識網(wǎng)絡(luò)圖的建構(gòu)應(yīng)用于元素及其化合物的復(fù)習(xí)課，使得繁雜、零亂的元素化合物知識呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，有利于學(xué)生從較高的層次上把握元素化合物的知識，從而有效提高學(xué)生從各種信息渠道主動地獲取元素化合物知識的能力，學(xué)生的思路更加開闊、更加清晰，給學(xué)生的學(xué)習(xí)減輕了負(fù)擔(dān)，也為教師的教學(xué)帶來了生機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志強(qiáng).知識網(wǎng)絡(luò)的分類化規(guī)律化、解題程序化復(fù)習(xí)[J].化學(xué)教學(xué)與參考，2013，（5）：105.

[2]李春玉.高三化學(xué)元素化合物知識學(xué)習(xí)中概念圖教學(xué)策略的實(shí)證研究[D].長春：東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009：23～24.

[3]崔鴻雁.元素化合物知識概念圖教學(xué)實(shí)踐研究[D].延吉：延邊大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010：28.

回答下列問題：

（1）過量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是 、 。

（3）通氯氣氧化時，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為 （寫化學(xué)式）。

[命題意圖]該題以“硫鐵礦（FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）”為背景，將Fe、S、Cl元素及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用、生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)中尾氣成分的分析等知識和原理知識融合在實(shí)際生產(chǎn)工藝中，考查學(xué)生化學(xué)知識的靈活應(yīng)用能力及思維的全面性和深刻性，亦考查學(xué)生應(yīng)用元素化合物知識解決實(shí)際問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用性。

3.4 課后練習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)

[習(xí)題1]溴被稱為“海洋元素”。已知Br2的沸點(diǎn)為59℃，微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性。實(shí)驗(yàn)室模擬從海水中提取溴的主要步驟為：

步驟1：將海水蒸發(fā)濃縮除去粗鹽。

步驟2：將除去粗鹽后的母液酸化后，通入適量的氯氣，使Br-轉(zhuǎn)化為Br2。

步驟3：向步驟2所得的水溶液中通入熱空氣或水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中。

步驟4：再向該容器中通入適量的氯氣，使Br-轉(zhuǎn)化為Br2。

步驟5：用四氯化碳萃取溴單質(zhì)，經(jīng)分液、蒸餾得粗溴。

（1）步驟3中的反應(yīng)的離子方程式 。（2）步驟2中已經(jīng)制得了溴，還要進(jìn)行步驟3和步驟4的原因是 。

（3）步驟5中萃取和分液所需要的主要玻璃儀器為 。

（4）用上圖實(shí)驗(yàn)裝置可精制粗溴。

①反應(yīng)過程中需要對A容器加熱，加熱的方法是

。圖中冷卻水應(yīng)從B的 口進(jìn)入（填“a”或“b”）。

②C中加冰的目的是 。

[習(xí)題2]某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：

（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是

，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是、 ，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是和 ；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

；

（3）裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性，請寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 ；

（4）尾氣可采用 溶液吸收。

[習(xí)題3]實(shí)驗(yàn)室一般用回收的粗銅屑（含少量Cu2O）與H2SO4、HNO3混合稀溶液反應(yīng)制備

回答下列問題：

（1）C裝置的作用是 。

（2）D裝置中的NaClO-NaOH混合溶液用來吸收無色尾氣，吸收液與尾氣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

（3）準(zhǔn)確稱取上述粗銅屑（設(shè)僅含Cu和Cu2O）3.28g，與足量稀硝酸充分反應(yīng)，得到無色氣體672.0 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Cu單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

請寫出詳細(xì)解題過程：

[習(xí)題4]利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、NO2）反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca（NO2）2，其部分工藝流程如下：

從調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計(jì)可以看出，知識網(wǎng)絡(luò)圖能促使學(xué)生主動建構(gòu)知識，加深對知識的理解，綜合使用知識解決問題的效果比較好。隨著知識網(wǎng)絡(luò)圖的逐漸深入學(xué)習(xí)，學(xué)生將元素化合物知識形成結(jié)構(gòu)化體系，并在此基礎(chǔ)上深刻理解教學(xué)內(nèi)容。在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過與他人的討論交流，培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)、合作解決問題的能力，所以既定的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)在教學(xué)過程中得到了充分的落實(shí)[2]。但對學(xué)生課后訪談的結(jié)果顯示，學(xué)生在建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)圖的初期存在一定的困難，主要是要建構(gòu)一個較完善的元素化合物知識網(wǎng)絡(luò)圖耗時較多，但隨著學(xué)生逐漸認(rèn)識到應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖便于記憶零散的知識，學(xué)生逐漸自覺并主動構(gòu)建，難度也會減小。因此，該教學(xué)策略的實(shí)施一定要堅(jiān)持下去才能看出成效。

4.2 課后反思

（1）構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)化學(xué)科知識。復(fù)習(xí)的目的是將所學(xué)的知識系統(tǒng)化，元素化合物知識自身有著一定的內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系，將這些聯(lián)系和規(guī)律內(nèi)化為學(xué)生能夠掌握并能隨時調(diào)用的有效信息，構(gòu)建一個有序化的知識體系是必不可少的。在復(fù)習(xí)具體元素化合物知識時，可將重點(diǎn)元素以單質(zhì)、氧化物、酸或堿、鹽的類別為要素，在掌握物質(zhì)分類和性質(zhì)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生利用物質(zhì)的性質(zhì)和變化，在同一元素的單質(zhì)及其化合物之間建立起主干知識的“點(diǎn)、線、面”的知識網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，形成規(guī)律性的知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并內(nèi)化為學(xué)生自己的記憶圖，方便知識的存儲和應(yīng)用。

（2）夯實(shí)基礎(chǔ)知識，增強(qiáng)解題能力。高三的學(xué)生經(jīng)過較長時間的學(xué)習(xí)，具備了一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)，在復(fù)習(xí)課中建構(gòu)元素化合物知識網(wǎng)絡(luò)圖時比較容易接受。學(xué)生在構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的過程中，能把所學(xué)的零碎的知識系統(tǒng)化，混亂的思維條理化，有助于他們扎實(shí)地掌握各個知識點(diǎn)，解決問題時能快速、準(zhǔn)確地提取到有關(guān)的知識；可以使學(xué)生綜觀全局，增強(qiáng)他們的理解能力、知識遷移能力及考慮問題的整體能力，正確把握題意，快速解題。

（3）關(guān)注細(xì)節(jié)點(diǎn)撥，突出學(xué)生主體。在教學(xué)中教師是引導(dǎo)者，組織者，在知識網(wǎng)絡(luò)圖建構(gòu)的過程中要時刻體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。初期教師可以展示自己繪制的網(wǎng)絡(luò)圖，讓學(xué)生模仿并自主建構(gòu)。待學(xué)生熟悉后，教師就是組織者，組織學(xué)生設(shè)計(jì)，并作為預(yù)習(xí)作業(yè)讓學(xué)生完成。上課時先進(jìn)行學(xué)生自評和互評，然后教師點(diǎn)評，在有限的教學(xué)時間內(nèi)組織高效的小組交流，加強(qiáng)師生、生生間的互動。通過師生討論中的細(xì)節(jié)點(diǎn)撥，如讓學(xué)生找出其中的核心反應(yīng)、繪制精華版的網(wǎng)絡(luò)圖等，突出對學(xué)生思維品質(zhì)與能力的提升。也可以在班級開辟一塊化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)圖學(xué)習(xí)園地，將學(xué)生經(jīng)過幾次修改過的作品展示出來供大家學(xué)習(xí)交流。

（4）精心研制學(xué)案，提高復(fù)習(xí)實(shí)效。在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時教師要兼顧各個層次學(xué)生的需要，學(xué)案編制注重學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)，讓學(xué)生充分利用導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。借助知識網(wǎng)絡(luò)圖，讓學(xué)生在深刻理解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將元素化合物的相關(guān)知識點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來，形成結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的知識網(wǎng)絡(luò)體系。這樣既能有利于學(xué)生知識的掌握，為其思考問題提供聯(lián)想的網(wǎng)絡(luò)模板，也能為學(xué)生解決問題提供便捷的思路，提高復(fù)習(xí)課的效率。典型例題與課后習(xí)題的選擇要重基礎(chǔ)，圍繞課堂教學(xué)的中心內(nèi)容組織題目，題目改編要有創(chuàng)意，突出重要知識點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，重視應(yīng)用。

知識網(wǎng)絡(luò)圖作為一種元認(rèn)知的工具，超越了有關(guān)陳述性知識與程序性知識的分類，將傳統(tǒng)教學(xué)導(dǎo)致的機(jī)械學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸饬x的學(xué)習(xí)構(gòu)建。學(xué)生在課前預(yù)習(xí)繪制的知識網(wǎng)絡(luò)圖所反映出的問題，對教師的備課大有幫助，使授課的重、難點(diǎn)更加明確，教學(xué)的設(shè)計(jì)上更有針對性[3]。將知識網(wǎng)絡(luò)圖的建構(gòu)應(yīng)用于元素及其化合物的復(fù)習(xí)課，使得繁雜、零亂的元素化合物知識呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，有利于學(xué)生從較高的層次上把握元素化合物的知識，從而有效提高學(xué)生從各種信息渠道主動地獲取元素化合物知識的能力，學(xué)生的思路更加開闊、更加清晰，給學(xué)生的學(xué)習(xí)減輕了負(fù)擔(dān)，也為教師的教學(xué)帶來了生機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志強(qiáng).知識網(wǎng)絡(luò)的分類化規(guī)律化、解題程序化復(fù)習(xí)[J].化學(xué)教學(xué)與參考，2013，（5）：105.

[2]李春玉.高三化學(xué)元素化合物知識學(xué)習(xí)中概念圖教學(xué)策略的實(shí)證研究[D].長春：東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009：23～24.

[3]崔鴻雁.元素化合物知識概念圖教學(xué)實(shí)踐研究[D].延吉：延邊大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010：28.

回答下列問題：

（1）過量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是 、 。

（3）通氯氣氧化時，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為 （寫化學(xué)式）。

[命題意圖]該題以“硫鐵礦（FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）”為背景，將Fe、S、Cl元素及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用、生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)中尾氣成分的分析等知識和原理知識融合在實(shí)際生產(chǎn)工藝中，考查學(xué)生化學(xué)知識的靈活應(yīng)用能力及思維的全面性和深刻性，亦考查學(xué)生應(yīng)用元素化合物知識解決實(shí)際問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用性。

3.4 課后練習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)

[習(xí)題1]溴被稱為“海洋元素”。已知Br2的沸點(diǎn)為59℃，微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性。實(shí)驗(yàn)室模擬從海水中提取溴的主要步驟為：

步驟1：將海水蒸發(fā)濃縮除去粗鹽。

步驟2：將除去粗鹽后的母液酸化后，通入適量的氯氣，使Br-轉(zhuǎn)化為Br2。

步驟3：向步驟2所得的水溶液中通入熱空氣或水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中。

步驟4：再向該容器中通入適量的氯氣，使Br-轉(zhuǎn)化為Br2。

步驟5：用四氯化碳萃取溴單質(zhì)，經(jīng)分液、蒸餾得粗溴。

（1）步驟3中的反應(yīng)的離子方程式 。（2）步驟2中已經(jīng)制得了溴，還要進(jìn)行步驟3和步驟4的原因是 。

（3）步驟5中萃取和分液所需要的主要玻璃儀器為 。

（4）用上圖實(shí)驗(yàn)裝置可精制粗溴。

①反應(yīng)過程中需要對A容器加熱，加熱的方法是

。圖中冷卻水應(yīng)從B的 口進(jìn)入（填“a”或“b”）。

②C中加冰的目的是 。

[習(xí)題2]某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：

（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是

，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是、 ，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是和 ；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

；

（3）裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性，請寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 ；

（4）尾氣可采用 溶液吸收。

[習(xí)題3]實(shí)驗(yàn)室一般用回收的粗銅屑（含少量Cu2O）與H2SO4、HNO3混合稀溶液反應(yīng)制備

回答下列問題：

（1）C裝置的作用是 。

（2）D裝置中的NaClO-NaOH混合溶液用來吸收無色尾氣，吸收液與尾氣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

（3）準(zhǔn)確稱取上述粗銅屑（設(shè)僅含Cu和Cu2O）3.28g，與足量稀硝酸充分反應(yīng)，得到無色氣體672.0 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Cu單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

請寫出詳細(xì)解題過程：

[習(xí)題4]利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、NO2）反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca（NO2）2，其部分工藝流程如下：

從調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計(jì)可以看出，知識網(wǎng)絡(luò)圖能促使學(xué)生主動建構(gòu)知識，加深對知識的理解，綜合使用知識解決問題的效果比較好。隨著知識網(wǎng)絡(luò)圖的逐漸深入學(xué)習(xí)，學(xué)生將元素化合物知識形成結(jié)構(gòu)化體系，并在此基礎(chǔ)上深刻理解教學(xué)內(nèi)容。在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過與他人的討論交流，培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)、合作解決問題的能力，所以既定的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)在教學(xué)過程中得到了充分的落實(shí)[2]。但對學(xué)生課后訪談的結(jié)果顯示，學(xué)生在建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)圖的初期存在一定的困難，主要是要建構(gòu)一個較完善的元素化合物知識網(wǎng)絡(luò)圖耗時較多，但隨著學(xué)生逐漸認(rèn)識到應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖便于記憶零散的知識，學(xué)生逐漸自覺并主動構(gòu)建，難度也會減小。因此，該教學(xué)策略的實(shí)施一定要堅(jiān)持下去才能看出成效。

4.2 課后反思

（1）構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)化學(xué)科知識。復(fù)習(xí)的目的是將所學(xué)的知識系統(tǒng)化，元素化合物知識自身有著一定的內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系，將這些聯(lián)系和規(guī)律內(nèi)化為學(xué)生能夠掌握并能隨時調(diào)用的有效信息，構(gòu)建一個有序化的知識體系是必不可少的。在復(fù)習(xí)具體元素化合物知識時，可將重點(diǎn)元素以單質(zhì)、氧化物、酸或堿、鹽的類別為要素，在掌握物質(zhì)分類和性質(zhì)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生利用物質(zhì)的性質(zhì)和變化，在同一元素的單質(zhì)及其化合物之間建立起主干知識的“點(diǎn)、線、面”的知識網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，形成規(guī)律性的知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并內(nèi)化為學(xué)生自己的記憶圖，方便知識的存儲和應(yīng)用。

（2）夯實(shí)基礎(chǔ)知識，增強(qiáng)解題能力。高三的學(xué)生經(jīng)過較長時間的學(xué)習(xí)，具備了一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)，在復(fù)習(xí)課中建構(gòu)元素化合物知識網(wǎng)絡(luò)圖時比較容易接受。學(xué)生在構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的過程中，能把所學(xué)的零碎的知識系統(tǒng)化，混亂的思維條理化，有助于他們扎實(shí)地掌握各個知識點(diǎn)，解決問題時能快速、準(zhǔn)確地提取到有關(guān)的知識；可以使學(xué)生綜觀全局，增強(qiáng)他們的理解能力、知識遷移能力及考慮問題的整體能力，正確把握題意，快速解題。

（3）關(guān)注細(xì)節(jié)點(diǎn)撥，突出學(xué)生主體。在教學(xué)中教師是引導(dǎo)者，組織者，在知識網(wǎng)絡(luò)圖建構(gòu)的過程中要時刻體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。初期教師可以展示自己繪制的網(wǎng)絡(luò)圖，讓學(xué)生模仿并自主建構(gòu)。待學(xué)生熟悉后，教師就是組織者，組織學(xué)生設(shè)計(jì)，并作為預(yù)習(xí)作業(yè)讓學(xué)生完成。上課時先進(jìn)行學(xué)生自評和互評，然后教師點(diǎn)評，在有限的教學(xué)時間內(nèi)組織高效的小組交流，加強(qiáng)師生、生生間的互動。通過師生討論中的細(xì)節(jié)點(diǎn)撥，如讓學(xué)生找出其中的核心反應(yīng)、繪制精華版的網(wǎng)絡(luò)圖等，突出對學(xué)生思維品質(zhì)與能力的提升。也可以在班級開辟一塊化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)圖學(xué)習(xí)園地，將學(xué)生經(jīng)過幾次修改過的作品展示出來供大家學(xué)習(xí)交流。

（4）精心研制學(xué)案，提高復(fù)習(xí)實(shí)效。在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時教師要兼顧各個層次學(xué)生的需要，學(xué)案編制注重學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)，讓學(xué)生充分利用導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。借助知識網(wǎng)絡(luò)圖，讓學(xué)生在深刻理解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將元素化合物的相關(guān)知識點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來，形成結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的知識網(wǎng)絡(luò)體系。這樣既能有利于學(xué)生知識的掌握，為其思考問題提供聯(lián)想的網(wǎng)絡(luò)模板，也能為學(xué)生解決問題提供便捷的思路，提高復(fù)習(xí)課的效率。典型例題與課后習(xí)題的選擇要重基礎(chǔ)，圍繞課堂教學(xué)的中心內(nèi)容組織題目，題目改編要有創(chuàng)意，突出重要知識點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，重視應(yīng)用。

知識網(wǎng)絡(luò)圖作為一種元認(rèn)知的工具，超越了有關(guān)陳述性知識與程序性知識的分類，將傳統(tǒng)教學(xué)導(dǎo)致的機(jī)械學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸饬x的學(xué)習(xí)構(gòu)建。學(xué)生在課前預(yù)習(xí)繪制的知識網(wǎng)絡(luò)圖所反映出的問題，對教師的備課大有幫助，使授課的重、難點(diǎn)更加明確，教學(xué)的設(shè)計(jì)上更有針對性[3]。將知識網(wǎng)絡(luò)圖的建構(gòu)應(yīng)用于元素及其化合物的復(fù)習(xí)課，使得繁雜、零亂的元素化合物知識呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，有利于學(xué)生從較高的層次上把握元素化合物的知識，從而有效提高學(xué)生從各種信息渠道主動地獲取元素化合物知識的能力，學(xué)生的思路更加開闊、更加清晰，給學(xué)生的學(xué)習(xí)減輕了負(fù)擔(dān)，也為教師的教學(xué)帶來了生機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李春玉.高三化學(xué)元素化合物知識學(xué)習(xí)中概念圖教學(xué)策略的實(shí)證研究[D].長春：東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009：23～24.

[3]崔鴻雁.元素化合物知識概念圖教學(xué)實(shí)踐研究[D].延吉：延邊大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010：28.