朱效同
【內容摘要】新課程倡導自主、合作、探究式學習,新課程高考也更加注重考查應用性和創(chuàng)新性。在化學教學中培養(yǎng)學生新情境、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“風向標”。
【關鍵詞】化學教學能力創(chuàng)新探究
一、捕捉隱藏信息,培養(yǎng)學生遷移能力
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,然后去解決化學新問題。引導學生理解“原知”中傳遞的化學信息,是解決新問題的前提條件。
例如復習水解反應時,有鹽類的水解,也有鹵代烴、酯、多糖、蛋白質等有機物的水解,讓學生分析、比較兩類水解反應,總結出水解反應的實質就是鹽(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)結合的過程,進而得出兩類水解的共同特點:水解反應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等高中化學未出現過的化合物水解反應化學方程式:
NH2Cl+H2O=HClO+NH3(氮、氯元素的化合價分別為-3價、+1價,水解反應前后元素化合價都不變,不難推斷出產物是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,遂凝結累然下垂如乳,尖長者為勝,平短者次之。”文中涉及的操作方法是:
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。
這種從學生已有知識逐步分析、推理捕捉出題中隱藏的信息,其實質就是學習新知識并運用舊知識解決新問題,經常進行這種思考與訓練,可以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,對學生求解新情境試題大有益處。
二、創(chuàng)設問題情境,培養(yǎng)學生探究能力
“學貴有疑,小疑則小進,大疑則大進?!苯虒W亦然!發(fā)現問題是思維的起點,更是思維的動力。在教學中教師要善于挖掘素材,創(chuàng)設問題情境,用疑問開啟學生思維的心扉,把思維的主動權還給學生,讓學生直面新、奇、趣,并引導學生自主學習,培養(yǎng)學生探究能力。
學習濃硝酸的強氧化性時,我設置了三個問題讓學生思考、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溶于王水的產物是什么?
學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。“加入濃鹽酸,王水中硝酸的濃度降低了,而其氧化性怎么會增強了呢?”
我結合絡合物的知識,如Fe3+與SCN-結合生成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生思考并解決新問題:請寫出Au、Pt溶于王水時的反應化學方程式。
大部分學生寫出如下的反應化學方程式 :
Au+3HNO3+4HCl=HAuCl4+3NO2↓+3H2O
Pt+4HNO3+6HCl=H2PtCl6+4NO2↓+4H2O
指出上述化學方程式是錯的,還原產物不正確,再讓學生找出原因。許多同學從題給信息和氧化-還原反應原理分析,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,反應產物應是NO。
再如“乙醛的還原性”教學時,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?!?/p>
這種由知識的實際應用創(chuàng)設的問題情境,最能激發(fā)學生的求知欲望。在講授課本知識的同時,經常給學生創(chuàng)設問題情境,讓學生遷移新信息解決新問題,必然能提高學生探究能力,進而悟出解題方法,提升解題技能。
三、接受處理信息,培養(yǎng)學生應用能力
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,初看給人一種“霧里看花,水中望月”的感覺。它主要考查學生接受新知識并對新知識提取、加工和遷移的能力,要求學生能把自學信息遷移到新“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,往往由易溶物轉化為難溶物或難溶物轉化為更難溶物的現象。下表為相同溫度下某些物質的溶解度。
(1)若在有氯化銀固體的水中加入硫化鈉溶液,可能發(fā)生的現象是。
(2)生產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,充分反應后立即過濾,濾液經蒸發(fā)而得到硫酸銨晶體,寫出該反應的化學方程式。
題給信息是課本上所學的復分解反應發(fā)生條件之一的廣義含義,據此可知難溶物可轉化為更難溶物,因氯化銀的溶解度大于硫化銀的溶解度,故發(fā)生的現象應是白色固體消失,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。由此可寫出反應化學方程式為: CaSO4+CO2+H2O+2NH3=CaCO3↓+(NH4)2SO4
在新信息、新情境題的解題技能訓練中,應幫助學生總結、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)→聯系(原有知識規(guī)律)→應用(找出新、舊知識之間的結合點、不同點再順推或逆推)→ 結論,去除冗余信息干擾,提示隱藏信息,把握新信息本質和內涵,掌握這一基本規(guī)律再配以適當的練習以鞏固和熟練之。
(作者單位:山東省菏澤第一中學)