浅议新课程化学中的某些规律

2016-05-25 23:10王国洪
科技视界 2016年12期
关键词:规律化合物高中化学

王国洪

高中化学新课程改革,不仅改变了教学理念和课程内容结构的设置,还改变了师生关系与教学方法,高中新化学强调的是社会中心的新课程理念,即为全体学生的化学,重在培养公民的化学素养,不再象旧化学想把学生培养成化学专业人才为目的。所以新课程在内容设置上降低了化学必修模块的难度,以STS问题(能源与资源、材料、环境保护、人体健康、工农业生产)为核心作为化学知识载体,淡化了化学知识的系统性,更注重贴近生活、贴近社会的知识设置。这样设置,虽然使新课程中化学知识的系统性与关联性有所弱化,但它能更好地保护和激发学生学习化学的信心与兴趣,因为某模块知识没学好,对其它模块知识的学习不会有太大的影响。虽说新化学知识的系统性弱化了,知识点也较为分散,但知识的内在规律性并没有缺失,有点象文章中的散文形散而神不散,所以对现行的高中新教材中的某些规律性,笔者认为是必须去认真研究的,并在平时的教学中要指导学生去认识化学知识的一些规律,应用好这些规律与原理,才会让学生愿学、乐学、巧学、学好化学。

笔者就教材中的一些知识内在规律性的研究心得谈些看法,希望对同行们有些帮助。新教材内容以STS为载体,承载了高中化学的基本概念与基本原理、元素及其化合物两大块知识,这两大块知识各有各自的内在规律性,现就分以下几点进行阐述。

1 元素及其化合物的学习与复习规律

1.1 学习元素及其化合物的规律

比照新教材内容结构设置的不同,结合学生认知的规律,笔者认为在对某种元素及其化合物的学习中,即不能再套用旧的学习模式:物质结构→物质的性质→物质的用途,也不能完全应用新的学习模式:观其外观→比较预测→实验探究→解释现象→得出结论。因旧模式中的物质结构是比较抽象与复杂的,将它放在学习过程的首位,显然是不符学生的认知规律,因此,在新课改中将这学习模式改变,但不能说旧的学习模式就一无是处,至少它在学习的系统性上是比较强的。而新模式中,它虽说比较符合学生的认知规律,但若每种元素及其化合物都这样学,在教学课时上安排不过来。所以在实际的教学中在了解学生的实际情况下,应综合运用不同学习模式。

1.2 复习元素及其化合物的规律

在完成阶段教学,要注意传授学生进行知识规律小结的一些方法,对元素及其化合物的小结方法有很多,笔者认为应用物质的分类法及各物质之间相互转化关系图,将知识网络化规律化,是众多方法中较好的一种。物质的分类法有多种,但常用的一种如下:

纯净物单质化合物无机化合物氧化物酸碱盐其它有机化合物

用这一物质分类法,对某元素常见物质的归纳能更加的系统,并且脉络清晰,一目了然,若能再配以各物质之间的转化关系图,那对元素及其化合物的知识归纳就更加的完美了。例如,以Na元素为例:

含Na物单质:Na化合物氧化物:Na2O与Na2O2酸:(一般金属元素难成酸,非金属元素难成碱)碱:NaOH盐:Na2CO3 NaHCO3 NaCl Na2S其它:NaH

再以钠为中心,将含钠元素的各物质之间转化关系用图1表示。

教师在平时教学时应多指导学生认识化学中的规律,并应用好这些规律,即使新课程中化学知识的系统性与关联性有所弱化,学生也能得心应手的、系统的学好化学。

2 化学基本知识的识记规律

在平时的教学中,笔者发现化学知识点需要记忆的很多,但记忆需要规律,只有规律性的知识,才能更有效更长久的记住,化学记忆的方法有很多,如谐音歌诀法、规律记忆法、形象比喻法、联想生活法等,但不管用什么记忆方法,都是建立在对化学知识的规律把握上,所以教师在平时要注重指导学生去认识化学知识规律的存在,并根据知识规律的不同,用不同的方法去记忆化学基本知识,如元素常见化合价,其关系到氧化-还原反应相关知识掌握的好坏,其与数字有关,可将化合价编成数字歌(一价钾钠氯银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五价磷,二三铁二四碳,二四六硫都齐全,铜汞二价最常见);氧化-还原反应的实质是电子的得失(转移)而引起化合变化,可用得降还——氧剂、失升氧——还剂(得到电子化合价降低物质被还原该物质作氧化剂,失去电子化合价升高物质被氧化该物质作还原剂),简单几个字道出了氧化—还原反应原核心知识;电化学中关键在于判断两极,熟悉两极得失电子情况,可用原电池有“师傅”(失电子作负极),电解池讲“阴德”(阴极得电子),即用“师傅”讲“阴德”来谐音记忆;又如化学平衡是比较抽象的理论,可用一个家庭的收支平衡形象的比喻平衡理论;再如物质的溶解性,其涉及的化学知识面广且重要,离子反应是高中化学的主干知识,且是高考的热点知识,若物质的溶解性没掌握好,离子的反应不可能掌握得好,物质的溶解性可根据物质的组成编成歌诀进行记忆。总之教师在平时教学中要有意识的去指导学生发现化学知识中的规律,用规律去巧学化学。

3 化学基本概念与原理的规律探究

笔者在平时的教学实践中发现对化学的概念与原理的教学时,因这些内容较抽象,学生把握不好,但若能寻出某些规律,学生掌握起来就会容易多了,现就平时发现的某些规律提出以飧读者。

3.1 守恒规律

高中化学中的守恒思想占有重要地位,它解题上能化繁为简,出奇制胜。高中化学中的三大守恒规律是历年高考的重要知识点,它常考常新且有规律可偱,这三大守恒规律分别如下。

电子守恒规律,其适用于任何氧化-还原反应,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去电子的总数,掌握这一规律有关氧化-还原反应的计算就会变得较为简单了。

例如:(江苏高考题)Cu2S与一定浓度HNO3反应生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO、NO2和H2O,当NO与NO2的物质的量为1:1时,实际参加的Cu2S与HNO3物质的量之比为:

A.1:7 B.1:9 C.1:5 D.2:9

解析:Cu2S被氧化1mol,Cu2S失电子物质的量=2×1+1×8=10mol,1molHNO3被还原成NO与NO2且物质的量比为1:1,1molHNO3被还原得电子物质的量=0.5×1+0.5×3=2mol,根据电子守恒,若还原剂Cu2S是1mol时,作氧化剂的HNO3必须为5mol,再根据原子守恒:1molCu2S→1molCuSO4+1molCu(NO3)2(Cu与S守恒),参加反应HNO3起酸性与氧化性作用,若1molCu2S反应,则需HNO3为7mol,固选A。本题若不用守恒规律则是一题难度很大的题目。

电荷守恒规律,指的是溶液呈电中性,即溶液中的阴阳离子所带电荷总数相等,该规律适用于解决物质在溶液中的行为问题,如用于离子反应及反应方程式书写问题上,例如,Al+2H+=Al3++H2该离子方程式是否正确,因两边电荷不等,所以该离子方程错误;还可用判断溶液中离子浓度的关系,例如,在1mol/l的CH3COONa溶液中离子浓度关系,根据电荷守恒原理可断:C(CH3COO-)+C(OH-)=C(H+)+C(Na+)。运用电荷守恒规律能将溶液中复杂的离子关系变得更为简单。

原子守恒规律,原子守恒是化学反应中质量守恒、物料守恒的实质原因,任何化学反应、物质的溶解、物质的电离都应遵循原子守恒规律,该规律应用范围广,主要用于化学方程式的书写、反应物或生成物的判断、判断离子方程式正误、判断离子浓度关系等,例如,在0.1mol/l的Na2S溶液中Na+、S2+、HS-、H2S的关系,根据S原子守恒C(S2+)+C(HS-)+C(H2S)=0.1mol/l,而C(Na+)=0.2mol/l。

总之守恒规律在高中化学解题中有广泛的应用,教师在平时化学教学时,应注意对解题过程及对题意解析中找出试题的内在必然联系,注意各守恒规律的应用范围,长期有意识地培养学生思考问题、寻找规律的思想意识,最终熟练运用各守恒规律快速准确解题。

3.2 强弱(大小)规律

强弱(大小)规律指的是应用物质的某些性质相对强的去制取该性质相对弱的物质,主要应用物质的性质有:物质酸性的相对强弱、物质氧化性(还原性)相对强弱、物质溶解度的相对大小、物质电离程度的相对大小等。在化学反应中或物质的制备中一般要遵循“强”制“弱”(大制小)的规律,笔者称其为化学中的强弱规律。如用酸性较强的酸制取酸性较弱的酸,例用H2CO3制HClO、H2SiO3、石炭酸等比H2CO3弱的酸;如用氧化性(还原性)相对强的制取相对弱的物质,例用Cl2制Br2、I2,用Fe制Cu等;如将溶解度相对大的转化为溶解度相对小的物质,例,用FeS、MnS等难溶物转化为更难溶的沉淀物以除去污水中的Ag+、Hg2+、Cu2=等重金属离子(鲁科化学反应原理选修)。其实象这样应用较强性质物质转化为性质较弱物质的规律,在高中化学中还有一些,笔者还有待经后的教学中进一步研究。

总之,新课程下的化学虽说系统性比旧教材有所弱化,但是仍然是一门充满规律性的知识学科,作为教师,在教学中不仅自已要去寻找知识的内在规律,并不断反思,形成自已教学规律与风格,更重要的是要指导学生学会自已阶段性整理、归纳、总结、领悟高中化学的知识规律,用规律性去轻松学化学。

[责任编辑:王楠]

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