摘要:化學(xué)是高中一門重要的學(xué)科,學(xué)好這門學(xué)科,不僅能提高學(xué)生核心素養(yǎng),更有助于高中生在高考中獲取更高分數(shù)。由此可見,學(xué)好化學(xué)學(xué)科至關(guān)重要。但是化學(xué)學(xué)科本身就具有極強的枯燥性、抽象性和復(fù)雜性特點,讓不少高中生在化學(xué)學(xué)習(xí)中倍感吃力,這也體現(xiàn)在了化學(xué)習(xí)題解答過程中,學(xué)生的解題效率往往差強人意,已經(jīng)有教師開始嘗試采用化合價提高學(xué)生解題效率。鑒于此,我們基于高中化學(xué)解題效率提升的考量,對化合價巧妙使用展開探討,希望提出的教學(xué)策略有助于高中化學(xué)教師解決燃眉之急。
關(guān)鍵詞:巧用;化合價;高中化學(xué);化學(xué)解題;解題效率
一、 引言
鑒于部分教師采用化合價提升了學(xué)生解題效率這一事實,還需更多化學(xué)教師關(guān)注和重視化合價的應(yīng)用。當然,高中生解題效率提升還需以化合價巧用為前提,如若化合價使用過于單一化和固定化,高中生解題效率將不會有較大改善。這意味著高中化學(xué)教師要不斷探索和嘗試,最終發(fā)揮化合價輔助功效、助力高中生化學(xué)解題技藝更加精進,方可保障高中生真正意義上學(xué)好化學(xué)學(xué)科、掌握化學(xué)知識。
二、 化合價理論概述
有一定化學(xué)基礎(chǔ)的人都了解,不同化學(xué)物質(zhì)間會產(chǎn)生不同化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)發(fā)生過程中,反應(yīng)物原子最外層電子數(shù)的不同會導(dǎo)致原子的個數(shù)比存在差異。解答化學(xué)問題過程中,需要促成化學(xué)元素和化合價的結(jié)合,認知化學(xué)元素及其變化規(guī)律,即可讓學(xué)生思路清晰、習(xí)題條件和結(jié)果明朗化,解題效率便可提升??梢赃@樣理解,化合價為元素的一種重要性質(zhì),該性質(zhì)在與其他元素結(jié)合時才會顯現(xiàn)出來。當元素處于游離狀態(tài)、不與其他元素發(fā)生反應(yīng)時,可以認定單質(zhì)元素的化合價為“0”,如碳這類非金屬單質(zhì)。
總之,化合價在化學(xué)教學(xué)中占據(jù)重要位置,可貫穿高中化學(xué)教學(xué)始終,可協(xié)助學(xué)生解答各類化學(xué)習(xí)題。無論是正確表達化學(xué)式,還是進行化學(xué)計算,它都可以稱得上作用顯著,高中化學(xué)教師需高度關(guān)注化合價的巧妙應(yīng)用。
三、 高中生化學(xué)解題現(xiàn)狀
在教育改革背景下,各年級各科教學(xué)都在積極轉(zhuǎn)變中,整改教學(xué)思路,優(yōu)化教學(xué)路徑,以達到提升教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率的目的。教學(xué)重心也向?qū)W生方向偏移,對學(xué)生自身的興趣、愛好、動手能力等都看得十分重要。也正是如此,化合價被關(guān)注、被重視,已經(jīng)成為高中化學(xué)教師提高學(xué)生解題效率的“砝碼”。高中化學(xué)課堂學(xué)習(xí)難免受到傳統(tǒng)化學(xué)學(xué)習(xí)模式的限制和阻礙,急需采取該方法助力學(xué)生擺脫固化的解題思路。當前,對化合價還未引發(fā)重視的高中化學(xué)課堂,依舊存在學(xué)生解題效率低下的問題。學(xué)生認為化學(xué)題目千變?nèi)f化,雖然這種看法沒有什么錯誤,但是對題目內(nèi)在核心本質(zhì)卻缺乏基本關(guān)注,也是教材并未深入解讀和消化造成的必然結(jié)果。刷題無疑是許多高中化學(xué)教師提高學(xué)生解題效率的主要手段,但是最終結(jié)果往往不盡如人意,學(xué)生化學(xué)成績不升反降現(xiàn)象較為多見,會給學(xué)生形成負面的學(xué)習(xí)反饋,學(xué)生解題負擔會進一步加重。再加上學(xué)生不關(guān)注零碎知識的歸納和總結(jié),便會在汲取知識過程中出現(xiàn)疏漏問題,看似學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了化學(xué)知識,但實則并未在真正意義上學(xué)好和掌握,對問題更多地會出現(xiàn)一知半解情況,導(dǎo)致學(xué)生在解讀習(xí)題時常出現(xiàn)重大失誤。值得一提的是,過度重視考試成績,也會造成學(xué)生抄襲現(xiàn)象嚴重,學(xué)生并未將重心放在解題思路和解題技巧上,這會無形中錯失提高化學(xué)解題效率的寶貴機會,從而導(dǎo)致化學(xué)解題效率不高。
總之,不乏一些高中化學(xué)課堂存在學(xué)生解題效率低下的問題,還需教師重新認知化合價的作用和價值,從而在巧用化合價前提下提高學(xué)生的解題效率,將是未來關(guān)心和實踐的要點。
四、 巧用化合價提高高中化學(xué)解題效率的有效對策
在高中化學(xué)教學(xué)過程中,教師要關(guān)注化合價的應(yīng)用價值和應(yīng)用意義,從而巧用化合價提高學(xué)生解題效率。這需要高中化學(xué)教師轉(zhuǎn)變保守教學(xué)方式,需要學(xué)生革新單一學(xué)習(xí)模式,切實在化合價的支持和輔助下,達成既定教學(xué)目標。具體可參考以下內(nèi)容。
(一)在化學(xué)式書寫中的巧用
化學(xué)元素是學(xué)生需要認知和掌握的根本,化學(xué)元素性質(zhì)及變化規(guī)律是高中生重點掌握內(nèi)容。毫無疑問的是,在化學(xué)習(xí)題解答中,學(xué)生往往需要對化學(xué)元素和化合價進行結(jié)合,只有掌握化學(xué)元素及變化規(guī)律才會更具解答思路、提高解答效率。此外,化學(xué)式中正化合價總數(shù)等于負化合價總數(shù),即化合價大代數(shù)和為零。書寫教學(xué)中,教師需要額外關(guān)注化合價的基本原則介紹,目的是培養(yǎng)學(xué)生采用化合價來解答問題的意識,這樣就可順利地將化合價與解答習(xí)題串聯(lián)起來,有助于學(xué)生減少解題時間、提高解題正確率,使學(xué)生享受到解題樂趣并真正愛上化學(xué)學(xué)科。
需要注意的是,化合價在化學(xué)式書寫過程中的應(yīng)用,需要前期教師對學(xué)生進行指導(dǎo),教授必要技能和方法。這樣一來,學(xué)生便不會覺得解題過于吃力,只需充分利用化合價即可。
(二)巧用化合價升降對比化學(xué)方程式進行配平
化合價在配平化學(xué)方程式方面有顯著作用,解答習(xí)題前,率先對方程式量變式子進行分析,注重化合價代數(shù)和為零,之后找出一個合適的變化單位,尋找電子轉(zhuǎn)移數(shù),即最小公倍數(shù)。根據(jù)電子得失數(shù)據(jù)相等原則和質(zhì)量守恒定律進行配平。有關(guān)于化合價升降對比化學(xué)方程式進行配平,可主要歸納為三種方法:
1. 最小公倍數(shù)配平法
化學(xué)式配平需要遵循先難后易原則,探尋反應(yīng)前后較為復(fù)雜的元素,率先對這些元素進行配平。具體說來,找出該元素兩個原子的最小公倍數(shù),采用填補化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)的方式,對他們進行配平,關(guān)鍵是要保證化學(xué)反應(yīng)中參與反應(yīng)物與生成物的元素種類和原子個數(shù)保持相等。
2. 觀察法配平
觀察法主要觀察的是物質(zhì)的化學(xué)式中的原子數(shù)量,通過觀察和分析判斷該元素的化學(xué)計量數(shù)方法。該配平法的使用重點在于方程式中某一較為復(fù)雜元素的觀察和精準分析,反應(yīng)前元素總個數(shù)要精準掌握,方可明確反應(yīng)后個數(shù)。
3. 奇數(shù)變偶數(shù)法
這類方法在化學(xué)解題過程中常常使用,即選擇出化學(xué)反應(yīng)前后中原子個數(shù)分別為一奇一偶元素,視為首要配平要素,奇數(shù)變?yōu)榕紨?shù),之后對其他元素進行配平。例如甲烷(CH4)燃燒方程式配平,CH4+O2H2O+CO2,反應(yīng)前O2中氧原子為偶數(shù),反應(yīng)后卻為奇數(shù),由此,可推測出有2H2O,方程式便可結(jié)合該推測進行配平,之后對其他原子進行配平。
(三)巧用化合價明確原子序數(shù)
在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)原子序數(shù)時,主族元素化合價規(guī)律要重點掌握,便可根據(jù)主族元素最高化合價等于主族序數(shù)等規(guī)律來求解,若某元素原子序數(shù)為偶,則常見化合價也應(yīng)為偶。需要注意的是,氧元素并不符合該原理,所以在解題過程中要注意這一特殊情況。如此,便可借助化合價規(guī)律開展實踐解題,學(xué)生的解題效率便可大幅度提升。
(四)巧用化合價計算化學(xué)產(chǎn)物
巧妙應(yīng)用化合價,還可提高學(xué)生計算化學(xué)產(chǎn)物方面的解題效率。如金屬和酸或水發(fā)生反應(yīng),可以應(yīng)用“參與反應(yīng)的金屬單質(zhì)物質(zhì)的量×化合價=氫氣物質(zhì)的量×2”這一不變規(guī)律,再參考化合價其他知識,完成相對應(yīng)習(xí)題,將復(fù)雜問題逐步直觀化、簡單化,學(xué)生方可在解題過程中豁然開朗。這一解題過程中,需要注意對化學(xué)反應(yīng)生成物的化合價的分析和判斷,才可更好地保證解答結(jié)果無誤。
(五)應(yīng)用化合價與元素質(zhì)量間關(guān)系求化合價
高考試卷中,時??梢娀蟽r與元素質(zhì)量間關(guān)系結(jié)合起來的習(xí)題,可嘗試依托化合價與元素質(zhì)量關(guān)系求得最終解,不失為一個提高解題效率的思路和策略,有助于增強學(xué)生化學(xué)解題準確性。
總之,學(xué)生需要了解和熟悉元素質(zhì)量分數(shù)、元素質(zhì)量和元素化合價間的關(guān)系,才可以結(jié)合題目所給已知條件進行有序解答,學(xué)生解題效率方可顯著提升。
五、 做好化合價提高高中化學(xué)解題效率各項保障工作
除了明確當前化合價在提高高中生化學(xué)解題效率中的巧用策略外,還要做好一系列保障措施,保障巧用策略得以順利實施,從而讓高中生化學(xué)解題效率達到預(yù)期水平。如此一來,所有的努力才不會白費,可結(jié)合以下思路開展保障工作。
(一)化合價解題過程中加大對教材的使用力度
教材資源是化學(xué)課堂中的寶貴資源,更是助力學(xué)生利用化合價解題的關(guān)鍵輔助,在教學(xué)和學(xué)習(xí)中都占據(jù)重要地位??梢赃@樣理解,教材資源是教師開展教學(xué)活動的根據(jù)和基礎(chǔ),化合價知識的教授也同樣需要以教材為依據(jù),是推動創(chuàng)新的源泉之一,高考試卷習(xí)題設(shè)計并未脫離教材本身。為此,化合價使用和提高學(xué)生解題效率過程中,不僅不能忽視教材資源,相反的,要加大教材資源的使用力度,讓學(xué)生可以清晰了解化合價基本特點,即可在抽象概念基礎(chǔ)上,對解題充滿思路和想法,培養(yǎng)解題興趣,讓學(xué)生更具探索精神,為今后化合價的合理應(yīng)用、解題效率的大幅度提升做好準備。
(二)強化教師對化合價的認知和把握
想要確保學(xué)生可以在化合價的巧用下提高解題效率,便需要率先強化教師對化合價的認知和把握。因為教師的個人素養(yǎng)及能力、認知,都會直接影響學(xué)生,不難理解的是,對化合價缺乏認知和把握的化學(xué)教師,必然不會培養(yǎng)出對化合價運用嫻熟和精準的學(xué)生。為此,出于對學(xué)生解題效率提升的考量,還需高中化學(xué)教師在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,繼續(xù)學(xué)習(xí)和補充化合價相關(guān)知識,為學(xué)生更好理解化合價、更好運用化合價奠定堅實基礎(chǔ)。此外,高中化學(xué)教師也要有意識地提高其他能力,包括溝通能力、創(chuàng)新能力等,為學(xué)生在化合價應(yīng)用前提下更靈活解題提供有效助力。
(三)定期對學(xué)生應(yīng)用化合價解題情況進行了解
高中化學(xué)教師不應(yīng)將所有注意力和精力放在化合價巧用技巧教授方面,需要撥出部分精力和時間用于觀察和了解學(xué)生對化合價的掌握情況和運用情況。尤其是利用化合價解題方面,更要及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生運用中存在的問題,及時對這部分學(xué)生進行糾正和引導(dǎo),讓學(xué)生可以正確采用化合價解答棘手習(xí)題。與此同時,建議教師定期對學(xué)生進行測驗,從學(xué)生問題解答中挖掘?qū)W生應(yīng)用化合價存在的瑕疵,可將學(xué)生應(yīng)用化合價問題進行歸納、整理,在課堂中進行針對性梳理、說明,確保學(xué)生可以真正掌握化合價,并實現(xiàn)真正意義上的解題效率提高。
(四)善用各類輔助設(shè)備,如多媒體設(shè)備
高中化學(xué)教師善用各類輔助設(shè)備,方可提高教學(xué)靈活性、有效性,輔助設(shè)備的直觀性、生動性,有助于夯實學(xué)生化合價基礎(chǔ),更有利于學(xué)生全面了解化合價解題全過程,讓抽象解題思路得以直觀化、具體化,即可為學(xué)生化學(xué)解題效率提升提供重要支持??傊?,善用信息技術(shù)產(chǎn)物開展教學(xué),有助于達成既定教學(xué)目標。
六、 結(jié)語
綜上所述,在教育改革進程不斷推進過程中,各科教學(xué)都面臨著新的要求和標準。對高中化學(xué)教師來說,提高學(xué)生解題能力迫在眉睫,是迎合新時期教學(xué)要求和標準的必要工作。只有確保學(xué)生化學(xué)解題效率提升,方可保障學(xué)生在高考中獲取更高分數(shù)。為此,化合價要應(yīng)用更巧妙,教師要做好化合價巧用過程中的部署和安排,方可為學(xué)生解題效率提升提供關(guān)鍵幫助。
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作者簡介:
張正貴,甘肅省蘭州市,甘肅省蘭州市榆中縣恩玲中學(xué)。