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        培養(yǎng)學(xué)生新情境、探究型試題解答能力初探

        2018-09-04 10:21:04朱效同
        關(guān)鍵詞:化合價硝酸化學(xué)

        朱效同

        【內(nèi)容摘要】新課程倡導(dǎo)自主、合作、探究式學(xué)習(xí),新課程高考也更加注重考查應(yīng)用性和創(chuàng)新性。在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生新情境、探究型試題的解答能力,是打開思維大門的“金鑰匙”,是挖掘創(chuàng)新潛能的“風(fēng)向標”。

        【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué)能力創(chuàng)新探究

        一、捕捉隱藏信息,培養(yǎng)學(xué)生遷移能力

        教材中有大量隱藏信息的問題情境,這些新信息只有靠思考、分析、智慧去提煉、捕捉、升華,然后去解決化學(xué)新問題。引導(dǎo)學(xué)生理解“原知”中傳遞的化學(xué)信息,是解決新問題的前提條件。

        例如復(fù)習(xí)水解反應(yīng)時,有鹽類的水解,也有鹵代烴、酯、多糖、蛋白質(zhì)等有機物的水解,讓學(xué)生分析、比較兩類水解反應(yīng),總結(jié)出水解反應(yīng)的實質(zhì)就是鹽(或有機物)電離出來的陽離子(或帶正電的基團)與水電離出來的OH-(或羥基)結(jié)合,同時鹽的陰離子(或帶負電的基團)與水電離出的H+(或氫原子)結(jié)合的過程,進而得出兩類水解的共同特點:水解反應(yīng)前后各種元素化合價都不變。

        捕捉到這一隱藏信息,可以將其遷移并解決新問題。如書寫NH2Cl、Al4C3等高中化學(xué)未出現(xiàn)過的化合物水解反應(yīng)化學(xué)方程式:

        NH2Cl+H2O=HClO+NH3(氮、氯元素的化合價分別為-3價、+1價,水解反應(yīng)前后元素化合價都不變,不難推斷出產(chǎn)物是HClO和NH3);

        Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑(鋁、碳兩元素的化合價分別是+3價、-4價,可推斷出還原產(chǎn)物是CH4)

        再如2017全國卷Ⅰ第8題:《本草衍義》中對精制砒霜過程有如下敘述:“取砒之法,將生砒就置火上,以器覆之,令砒煙上飛著覆器,遂凝結(jié)累然下垂如乳,尖長者為勝,平短者次之?!蔽闹猩婕暗牟僮鞣椒ㄊ牵?/p>

        A、蒸餾B、升華C、干餾D、萃取

        做對這題,首先是要從文言文中分析、捕捉隱藏的化學(xué)信息。文言文的大致意思是制取砒霜時將生砒加熱,則砒變成氣體,遇冷又變成固體,選B。

        這種從學(xué)生已有知識逐步分析、推理捕捉出題中隱藏的信息,其實質(zhì)就是學(xué)習(xí)新知識并運用舊知識解決新問題,經(jīng)常進行這種思考與訓(xùn)練,可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,對學(xué)生求解新情境試題大有益處。

        二、創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生探究能力

        “學(xué)貴有疑,小疑則小進,大疑則大進?!苯虒W(xué)亦然!發(fā)現(xiàn)問題是思維的起點,更是思維的動力。在教學(xué)中教師要善于挖掘素材,創(chuàng)設(shè)問題情境,用疑問開啟學(xué)生思維的心扉,把思維的主動權(quán)還給學(xué)生,讓學(xué)生直面新、奇、趣,并引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生探究能力。

        學(xué)習(xí)濃硝酸的強氧化性時,我設(shè)置了三個問題讓學(xué)生思考、探究:

        (1)濃硝酸和王水中硝酸的濃度誰大?

        (2)濃硝酸不能溶解Au、Pt等金屬,為什么王水卻能溶解Au、Pt?

        (3)Au、Pt溶于王水的產(chǎn)物是什么?

        學(xué)生對濃硝酸不能溶解Au、Pt等金屬,在王水中卻能溶解的事實,百思不解?!凹尤霛恹}酸,王水中硝酸的濃度降低了,而其氧化性怎么會增強了呢?”

        我結(jié)合絡(luò)合物的知識,如Fe3+與SCN-結(jié)合生成Fe(SCN)2+可以減少Fe3+濃度后,給予新信息“濃硝酸和濃鹽酸以1:3的物質(zhì)的量比混合而成的王水,除了強氧化性外,還因為高濃度的Cl-能與Au3+與Pt4+等形成絡(luò)離子[AuCl4]-、[PtCl6]2-,因此王水能溶解Au、Pt等很不活潑的金屬。接著運用這一新信息讓學(xué)生思考并解決新問題:請寫出Au、Pt溶于王水時的反應(yīng)化學(xué)方程式。

        大部分學(xué)生寫出如下的反應(yīng)化學(xué)方程式 :

        Au+3HNO3+4HCl=HAuCl4+3NO2↓+3H2O

        Pt+4HNO3+6HCl=H2PtCl6+4NO2↓+4H2O

        指出上述化學(xué)方程式是錯的,還原產(chǎn)物不正確,再讓學(xué)生找出原因。許多同學(xué)從題給信息和氧化-還原反應(yīng)原理分析,意識到被“濃硝酸”所蒙蔽,沒有考慮到王水中的“濃硝酸”已被濃鹽酸稀釋,反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)是NO。

        再如“乙醛的還原性”教學(xué)時,教師先講述:“在遙遠的古代,能擁有一面銅鏡多么讓人羨慕,可今天用的平面鏡要比銅鏡好得多。你知道平面鏡上的銀是怎樣鍍上去的嗎?學(xué)完這節(jié)課,也許你會親手制作。下面讓我們來觀察一個能在玻璃表面鍍上一層銀的實驗。”

        這種由知識的實際應(yīng)用創(chuàng)設(shè)的問題情境,最能激發(fā)學(xué)生的求知欲望。在講授課本知識的同時,經(jīng)常給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生遷移新信息解決新問題,必然能提高學(xué)生探究能力,進而悟出解題方法,提升解題技能。

        三、接受處理信息,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力

        新信息、新情境題往往是情景新、知識活,高起點、低落點,以“新情景”的形式呈現(xiàn),初看給人一種“霧里看花,水中望月”的感覺。它主要考查學(xué)生接受新知識并對新知識提取、加工和遷移的能力,要求學(xué)生能把自學(xué)信息遷移到新“情境”中去,抓住信息精髓,將新、舊知識銜接,問題便迎刃而解。

        如已知鐵元素在化合物里通常顯+2價或+3價,因此 Fe3O4可寫成氧化物形式 FeO·Fe2O3,或鹽的形式 Fe(FeO2)2,它屬于偏鐵酸鹽。Pb在化合物里顯+2價或+4價,那么 Pb3O4可以寫成或。

        據(jù)Fe3O4可寫成氧化物或鹽的形式知,氧化物的寫法是將兩種價態(tài)的氧化物分開寫,中間加點;鹽的寫法是將低價作為鹽的金屬離子、高價在酸根中,然后據(jù)Pb的+2價和+4價以主化合價規(guī)則可將Pb3O4寫成2PbO·PbO2或 Pb2PbO4。

        再如許多在水溶液中的反應(yīng),往往由易溶物轉(zhuǎn)化為難溶物或難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物的現(xiàn)象。下表為相同溫度下某些物質(zhì)的溶解度。

        (1)若在有氯化銀固體的水中加入硫化鈉溶液,可能發(fā)生的現(xiàn)象是。

        (2)生產(chǎn)硫酸銨化肥的方法之一是:把石膏粉(CaSO4)懸浮于水中,不斷通入氨氣并通入適量的二氧化碳,充分反應(yīng)后立即過濾,濾液經(jīng)蒸發(fā)而得到硫酸銨晶體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

        題給信息是課本上所學(xué)的復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件之一的廣義含義,據(jù)此可知難溶物可轉(zhuǎn)化為更難溶物,因氯化銀的溶解度大于硫化銀的溶解度,故發(fā)生的現(xiàn)象應(yīng)是白色固體消失,同時會生成黑色固體。

        石膏粉懸浮于水中,不斷通入氨氣和二氧化碳,得到硫酸銨晶體,這一反應(yīng)之所以發(fā)生是因為生成更難溶物碳酸鈣。由此可寫出反應(yīng)化學(xué)方程式為: CaSO4+CO2+H2O+2NH3=CaCO3↓+(NH4)2SO4

        在新信息、新情境題的解題技能訓(xùn)練中,應(yīng)幫助學(xué)生總結(jié)、概括出解題的基本思路:閱讀(接受新信息)→分析(新知識規(guī)律)→聯(lián)系(原有知識規(guī)律)→應(yīng)用(找出新、舊知識之間的結(jié)合點、不同點再順推或逆推)→ 結(jié)論,去除冗余信息干擾,提示隱藏信息,把握新信息本質(zhì)和內(nèi)涵,掌握這一基本規(guī)律再配以適當(dāng)?shù)木毩?xí)以鞏固和熟練之。

        (作者單位:山東省菏澤第一中學(xué))

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