摘 要:知識網(wǎng)絡(luò)是人們在學(xué)習(xí)和實踐中所獲得的知識通過一定的方式聯(lián)系起來所構(gòu)成的開放性知識體系。高中化學(xué)知識零、散、繁,為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握與記憶,本文以“銅及其化合物”專題復(fù)習(xí)為例,介紹了有關(guān)化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,旨在幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握知識,提高專題復(fù)習(xí)效率。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué) 復(fù)習(xí) 知識網(wǎng)絡(luò)
專題復(fù)習(xí)是高中化學(xué)教學(xué)過程中的重要組成部分,不僅要落實高中化學(xué)的全部知識點,而且要根據(jù)知識的重點、學(xué)生的弱點、考題的特點,打破教科書的編排順序,按知識的相對獨立性和內(nèi)在聯(lián)系,進行專題性的教學(xué)。在高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中,常會有學(xué)生抱怨“書都看懂了,題卻不會做”。究其原因,主要是學(xué)生已經(jīng)積累的知識是零碎的、不成體系的,未建立起知識的橫向、縱向的聯(lián)系,也就很難準確把握解題的切入點。
一、理念支撐
知識網(wǎng)絡(luò)是指學(xué)生把在學(xué)習(xí)過程中獲得的知識通過一定的方式聯(lián)系起來,構(gòu)成的一個學(xué)科知識體系。形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是化學(xué)復(fù)習(xí)的基本任務(wù)。高考并不是簡單的基礎(chǔ)知識的再現(xiàn),而是基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化的知識是形成能力的前提,只有知識形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),才能在解決問題時迅速地、有效地提取知識,當一路走不通的情況下,能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)找到其他的途徑。
二、教學(xué)設(shè)計
環(huán)節(jié) 1.構(gòu)建銅及其化合物之間的知識網(wǎng)絡(luò)
【教師】展示銅及其化合物:銅(紫色)、CuO(黑色)、 Cu2O(磚紅色)、Cu(OH)2(藍色)、無水 CuSO4(白色)、 CuSO4.5H2O或 CuSO4溶液(藍色)、[Cu(NH3)4]SO4(深藍色)、Cu2(OH)2CO3(綠色)等。
【教師】銅的化合物豐富多彩。請同學(xué)們思考:我們共學(xué)過哪些銅的化合物?它們之間存在怎樣的密切關(guān)系?(提示學(xué)生可以按“元素→單質(zhì)→氧化物→酸(堿)→鹽”去思考)。
【教師】展示學(xué)生所畫的銅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,并作點評。
【學(xué)生】板書銅及其化合物之間相互轉(zhuǎn)化的一些重要的化學(xué)方程式,并努力實現(xiàn)多渠道轉(zhuǎn)化。例如,由 Cu轉(zhuǎn)化成 Cu2+,可以用 Cl2、濃硫酸、硝酸、H2O2、Fe3+等。
環(huán)節(jié) 2.構(gòu)建銅及其化合物與有機化學(xué)部分之間的知識網(wǎng)絡(luò)
【教師】2005年江蘇高考化學(xué)試題第 22題考查了 Al4C3水解生成 Al(OH)3和 CH4的知識,將無機化學(xué)知識和有機化學(xué)知識整合到一張關(guān)系圖中。初次接觸此類試題,許多同學(xué)會一籌莫展,這是因為學(xué)生沒有形成良好的發(fā)散思維能力。
【教師】在上面的關(guān)系圖中,哪些物質(zhì)可以實現(xiàn) CuO和 Cu之間的轉(zhuǎn)化?哪些物質(zhì)可以實現(xiàn) Cu(OH)2和 Cu2O之間的轉(zhuǎn)化?
【學(xué)生】學(xué)生相互討論。
【小結(jié)】實現(xiàn) CuO和 Cu之間的轉(zhuǎn)化,可以用 H2等還原劑,也可以用 C2H5OH。實現(xiàn) Cu(OH)2和 Cu2O之間的轉(zhuǎn)化可用含有醛基的物質(zhì)。
【教師】實驗室檢驗醛基時采用新制的氫氧化銅。操作順序應(yīng)為:向 3mL5%r的 NaOH溶液中滴入 3—4滴 2%的 CuSO4溶液,振蕩后加入 0.5mL乙醛溶液,加熱并觀察實驗現(xiàn)象。其實驗現(xiàn)象為:先有藍色沉淀生成(此時懸濁液呈強堿性),滴加乙醛并加熱后有紅色沉淀生成。
【教師】若滴加順序及試劑用量相反,實驗是否也能成功?
【學(xué)生】做實驗并交流、討論。實驗現(xiàn)象為:先有灰綠色沉淀生成,滴加乙醛并加熱后未見紅色沉淀。生成的灰綠色沉淀加熱至沸騰仍然不變色,也不消失,說明其熱穩(wěn)定性較好。
【問題 1】試寫出銅鹽與 NaOH溶液的物質(zhì)的量比為 1﹕1時,銅離子完全沉淀的離子方程式。
【學(xué)生】思考、討論,得出結(jié)論: 2Cu2++2OH-+SO42-=Cu2(OH)2SO4↓
【問題 2】若向藍色沉淀 Cu(OH)2中加入較濃的 NaOH溶液,振蕩,沉淀溶解,溶液呈深藍色,向此深藍色溶液中加入乙醛,加熱,有磚紅色沉淀生成。請寫出此深藍色溶液與乙醛反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【學(xué)生】思考、討論,得出結(jié)論:2Cu(OH)42-+CH3CHO
CH3COO -+Cu2O↓+3H2O+3OH-
【教師】除了要熟悉有機化合物知識外,還要綜合運用實驗、配合物等相關(guān)知識才能解決以上問題。這樣才能有效地構(gòu)建元素化合物知識與其他知識之間的相互聯(lián)系。
環(huán)節(jié) 3.構(gòu)建銅及其化合物與氧化還原反應(yīng)之間的知識網(wǎng)絡(luò)
【問題 3】已知常見物質(zhì)的氧化性強弱順序如下:Br2﹥ Fe3+﹥I2﹥S。請將 Cu2+按其氧化性排入上述順序中,并提供相應(yīng)的實驗證據(jù)。
△ 【學(xué)生】交流總結(jié): 2 Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+,證明氧化性 Fe3+﹥Cu2+。關(guān)于 Cu2+與 I2的氧化性強弱,只要將 Cu2+與 I-混合,看能否發(fā)生反應(yīng)。
【學(xué)生實驗】只要將 CuSO4與 NaI溶液混合。
現(xiàn)象:混合后得到棕黃色的懸濁液,靜置后得到棕黃色的清液和沉淀(受棕黃色清液的影響,沉淀的顏色看不清)。
【師生討論】棕黃色的清液是碘水(也可能是 I2溶于過量的 NaI溶液),可用淀粉溶液檢驗。但要想看清沉淀的顏色必須先消除碘水的棕黃色,可以選用 Na 2SO3溶液或 Na 2S2O3溶液。昀后清楚地觀察到有白色沉淀生成。按氧化還原反應(yīng)化合價升降的原則可以推斷出白色沉淀的成分:由于 I元素化合價上升,故 Cu2+得電子,化合價降低,但并不是生成金屬 Cu,故只可能為 Cu+與 I-結(jié)合成 CuI白色沉淀。
【學(xué)生】歸納現(xiàn)象,書寫離子方程式:2Cu2++ 4I-=2 CuI ↓+ I2【小結(jié)】Cu2+按其氧化性應(yīng)排在 Fe3+和 I2之間。
三、反思與啟示
結(jié)合二輪專題復(fù)習(xí)的特點,以上教學(xué)設(shè)計通過筆者的教學(xué)實踐,有以下幾點思考與啟示:
1.
二輪專題復(fù)習(xí)不應(yīng)只是把以前所學(xué)的知識進行簡單的回顧和羅列,而應(yīng)該讓學(xué)生對所學(xué)的知識進行整理歸納,使知識在學(xué)生的腦海里“橫成片、縱成線”,使學(xué)生既能將自己學(xué)過的知識形成網(wǎng)絡(luò),又不覺得“老調(diào)重彈”。教學(xué)設(shè)計要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,體現(xiàn)“學(xué)生是主體,教學(xué)是主導(dǎo)”教育思想。營造“氣氛和諧、師生平等,協(xié)作民主”的課堂氛圍。
2.
在教學(xué)時,將學(xué)生存在的知識輔以實驗,能有效糾正學(xué)生先入為主的一些錯誤認識,同時能培養(yǎng)學(xué)生對待科學(xué)的嚴謹態(tài)度。
3.
實踐證明,僅有零碎的知識而沒有形成整體的知識結(jié)構(gòu),就猶如沒有組裝成整機的一堆零部件而難以發(fā)揮其功能。形成自己的知識網(wǎng)絡(luò),有利于知識的保存和記憶,有利于知識被準確、快速地提取和遷移。只有將零散的知識串成線、結(jié)成網(wǎng),納入自己的知識結(jié)構(gòu)中,才能在自己構(gòu)建的知識體系中自由出入、左右逢源、運用自如。
參考文獻:
[1]曾國瓊.促進學(xué)生自主建構(gòu)與發(fā)展化學(xué)觀念的高三化學(xué)教學(xué).中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2015(12)31—35.
作者簡介:謝根福,中學(xué)高級教師,麗水市教學(xué)名師,浙江省優(yōu)秀教師,主要研究方向:化學(xué)教學(xué)。