李成麗
摘要:類比是解答化學(xué)習(xí)題的基本方法。在實(shí)際解題中,類比可使表面上看起來互不相連的事物聯(lián)系起來,進(jìn)而產(chǎn)生新信息、新思路,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律,最終解決問題。因此,只要我們善于運(yùn)用類比的方法進(jìn)行教學(xué),就可以起到事半功倍的學(xué)習(xí)效果,從而提高學(xué)習(xí)效率。
關(guān)鍵詞:類比;化學(xué)教學(xué);應(yīng)用
中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2017)01-0084
類比聯(lián)想是解答化學(xué)習(xí)題的基本方法。它是抓住題目所給信息展開聯(lián)想,根據(jù)此對(duì)象在形式和內(nèi)容上的特征,想象出與甲對(duì)象關(guān)聯(lián)的已對(duì)象。類比常常能夠啟發(fā)思路、提供線索,達(dá)到以舊帶新、觸類旁通的作用。在實(shí)際解題中,類比聯(lián)想可使表面上看起來互不相連的事物聯(lián)系起來,進(jìn)而產(chǎn)生新信息、新思路,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律,最終解決問題。
一、在概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的類比能力
觀察、比較、歸納是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。《氧氣》教學(xué)中,在學(xué)習(xí)氧氣與碳、硫、磷、鐵發(fā)生反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)及氧氣制取方法后,進(jìn)行復(fù)習(xí)練習(xí):
1. 對(duì)于以下三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式:①2H2+O2=2H2O;②2Mg+O2=2MgO;③2CO+O2=2CO2,
(1)通過比較,發(fā)現(xiàn)它們有許多共同點(diǎn),請(qǐng)你寫出其中兩點(diǎn):
(2)上述化學(xué)方程式也有許多不同之處,請(qǐng)你寫出一個(gè)與另外兩個(gè)的一點(diǎn)不同之處。
對(duì)比分析:①這三個(gè)反應(yīng)的共同點(diǎn)有:反應(yīng)條件相同;都是化合反應(yīng);都屬于氧化反應(yīng);都是燃燒現(xiàn)象;②其中一個(gè)與另外兩個(gè)不同之處的情況:第一個(gè)反應(yīng)中氫氣是清潔燃料;第一個(gè)反應(yīng)中生成物對(duì)環(huán)境沒有污染;第二個(gè)反應(yīng)中可燃物屬于金屬;第二個(gè)反應(yīng)中生成物是固態(tài);第三個(gè)反應(yīng)中可燃物有毒;第三個(gè)反應(yīng)中可燃物是化合物等。
2. 善于總結(jié)和歸納,是學(xué)好化學(xué)的一種重要學(xué)習(xí)方法。通過學(xué)習(xí),我們知道下列反應(yīng):①2KMnO4= K2MnO4+MnO2+O2↑;②H2O2=2H2O+O2↑;③H2O=2H2↑+O2↑
上述三個(gè)化學(xué)方程式的相同點(diǎn): ,不同點(diǎn): 。
分析:①這三個(gè)反應(yīng)的共同點(diǎn)有:都是分解反應(yīng);都有氧氣生成;②這三個(gè)反應(yīng)的不同點(diǎn)有:第一個(gè)反應(yīng)中生成物有三種,第二個(gè)反應(yīng)與第三個(gè)反應(yīng)中生成物有兩種;第一個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)物是鹽,而第二個(gè)反應(yīng)與第三個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)物是氧化物;第三個(gè)反應(yīng)中生成物都是單質(zhì),而第一個(gè)反應(yīng)與第二個(gè)反應(yīng)中生成物是單質(zhì)和化合物等。
上述的練習(xí)總結(jié)歸納了化合物、氧化物、單質(zhì)、化合反應(yīng);分解反應(yīng)、氧化反應(yīng)等概念。
再次利用反應(yīng)對(duì)比,以舊帶新,觸類旁通滲透氧化——還原反應(yīng)的概念。如反應(yīng):12H2+O2=2H2O 2H2+CuO=H2O+Cu,學(xué)生習(xí)慣認(rèn)知中通常認(rèn)為:氫氣燃燒是氧化反應(yīng),氫氣與氧化銅的反應(yīng)是還原反應(yīng)。提出問題:氫氣與氧化銅的反應(yīng)是不是氧化反應(yīng)呢?
分析啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比:在兩個(gè)反應(yīng)中,反應(yīng)物氫氣都轉(zhuǎn)化為水。由此你有何聯(lián)想,有何新思路、新信息產(chǎn)生?進(jìn)而加深對(duì)概念中“物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)”更深一步的理解,明確氧元素的存在形式有兩種:?jiǎn)钨|(zhì)狀態(tài)、化合物狀態(tài)。
二、在解決問題過程中培養(yǎng)學(xué)生的類比能力
問題:用鹽酸與石灰石反應(yīng)來制取二氧化碳?xì)怏w,收集的氣體中會(huì)有哪些雜質(zhì)?如何確定其雜質(zhì)中是否存在氯化氫氣體?若除去二氧化碳?xì)怏w中混有的少量氯化氫氣體,用下列哪種物質(zhì)好:①碳酸鈉;②碳酸氫鈉;③氫氧化鈉,為什么?學(xué)生對(duì)除去二氧化碳?xì)怏w中混有少量氯化氫氣體的解決有困難,如何啟發(fā)引導(dǎo)呢?
首先可指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“石筍和鐘乳石的形成”。
學(xué)生練習(xí)(1):加熱澄清石灰水會(huì)變渾濁,其原因是
;向澄清石灰水中通入二氧化碳?xì)怏w,澄清石灰水也會(huì)變渾濁,其原因是 ;繼續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w直至過量,又變澄清,其原因是 ;若再加熱,則又變渾濁,其原因是 。
提示分析:氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減??;氫氧化鈣與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成的碳酸鈣難溶于水;碳酸鈣固體小顆粒與過量二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成的碳酸氫鈣可溶于水;碳酸氫鈣穩(wěn)定性差,受熱易分解。
學(xué)生練習(xí)(2):向濃氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w,此時(shí)反應(yīng)方程式是 ; 若繼續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w直至過量,則有細(xì)小晶體析出,其反應(yīng)方程式是 ;然后將溶液分成三份,分別滴加少量下列溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為:
①氫氧化鈉溶液 ;②稀硝酸 ;③澄清石灰水 。
分析提示:(1)信息提供:氫氧化鈉與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成碳酸鈉易溶于水;常溫下碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉的溶解度;(2)通過練習(xí)(1)的啟示,運(yùn)用類比來解決練習(xí)(2)。
通過對(duì)練習(xí)(1)、(2)的類比分析,我們能歸納出:二氧化碳?xì)怏w能與碳酸鹽反應(yīng),但是不與碳酸氫鹽反應(yīng)。而酸既能與碳酸鹽反應(yīng)也能與碳酸氫鹽反應(yīng)。由此你對(duì)上述問題的解決方法有何認(rèn)識(shí)?
三、在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的類比能力
1. 鎂能在空氣里燃燒、鎂能在氧氣里燃燒、鎂能在二氧化碳?xì)怏w里燃燒;鐵只在潮濕空氣里生銹、鐵能在氧氣里燃燒、鐵能在氯氣里燃燒;銅能在氯氣里燃燒;將其對(duì)比,你能總結(jié)出什么結(jié)論?我們已學(xué)習(xí)過金屬的活動(dòng)性順序,對(duì)于非金屬單質(zhì):O2、H2、CI2,你該如何來判斷其活動(dòng)性順序?
學(xué)生練習(xí):已知下列化學(xué)反應(yīng):CI2+2NaBr=2NaCI+Br2;2NaI+Br2=2NaBr+I2;2NaCI +F2=CI2+2NaF,你能對(duì)Br2、CI2、I2、F2的活動(dòng)性順序進(jìn)行排列嗎?
分析提示:可類比金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律來判斷Br2、CI2、I2、F2的活動(dòng)性順序。
2. 在探究氧氣與硫、鐵、鋁等物質(zhì)反應(yīng)時(shí),在盛有氧氣的集氣瓶的底部先放有水或沙,其目的是什么?有何區(qū)別?
(作者單位:貴州省遵義市播州區(qū)泮水中學(xué) 563109)