化學復習有效路徑

時間:2022-07-29 09:51:40

導語:化學復習有效路徑一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

化學復習有效路徑

如何提升高考化學復習的效率,這是一個永恒的老問題,又是一個變化著的新問題。隨著新課改的深入,化學高考無論是形式還是內容,都在悄然地發生著變化。隨著分省命題的展開,又呈現了不同地域的不同命題特色。面對這些變化,只有以新的思路、新的視角和新的方法去探索,才有可能獲得新的認識、新的突破和新的提升?;瘜W復習所涉及的知識構建、能力培養、思想形成、素養提升都有待于我們進行這項實踐。在彰顯學科特色的前提下,本文選取了四個視點對這一命題談些粗淺看法。

一、以新思路達成新認識

每門學科都有自己的學科特色。例如,“結構決定性質,性質決定存在、用途、制備”這是我們學習化學的重要思路;“用實驗探究事實、用實驗驗證假設”這是我們研究化學的重要手段。但化學是眾多學科中的一個分支,它除了自己的特色外,肯定還存在與相關學科的許多聯系與交叉。復習中我們既要靜心向內,抓學科特質,又要視線向外,促方法融合。例如,在化學問題的解決過程中,我們要抓住方法形成與思維提升這一核心,要落實規范表述與有效遷移這一關鍵,要明了總結思想與舉一反三這一要旨。而且還應懂得這些內容的落實,不只是我們單學科的屬性。比如,問題解決中“守恒思想、平衡思想、極限思想、探究思想、建模思想、統攝思想”的運用,各門自然科學都在強調。所以,我們要以自然科學的思想來指導化學的復習,以哲學的思想來指導自然科學的復習(圖1),以此來拓寬復習視野,提升復習效率。

二、以新視角構建新框架

對知識框架的建構,在一輪復習中我們要做扎實,在二輪復習中,亦不能忽視,因為,它是承載能力的基石,是解決問題的源頭。二輪復習對知識框架的構建,應該把點狀問題分析得更全、線狀問題延伸得更長,這樣,就自然會豐富與充實知識的立體網絡。

1.析全點狀問題

例如,過濾是固液分離的一項基本操作。當沉淀的顆粒較大,晶體容易沉降時,可用傾析法;當沉淀顆粒不是太小,也不屬于膠狀沉淀時,若想加快過濾速度,得到較干燥晶體,可用減壓過濾法;對一些隨溫度變化溶解度變化較大的溶質,為防止其在降溫時結晶析出,可用趁熱過濾法?;瘜W分析常用到篩分混合物的“篩子”,濾紙就是一種篩分固體和液體的篩子。許多硅酸鹽具有多孔的結構,孔的大小與一般分子的大小相當(圖2),這樣的硅酸鹽具有篩分分子的作用,人們把它們稱為分子篩。分子篩常用于分離提純氣體、液體混合物。這時的分離就由一般過濾的二相分離,發展為既可以二相分離也可以同相分離。電滲析法和反滲透法淡化海水時所運用的離子交換膜和滲透膜,離子交換膜電解槽電解食鹽水時所運用的選擇性離子透過膜,它們所篩分(選擇)的也是同相的分子或離子。新教材中存在著比老教材豐富與深邃的問題,需要我們及時發現與透析。

2.延長線狀問題

線狀問題的構建有眾多抓手,我們可以從一種現象出發,從一種操作出發,從一種裝置出發,從一種流程出發,從一種組成出發,從一種結構出發,從一種性質出發,從一種用途出發,從一個概念出發,從一條原理出發,從一個規律出發,從一種反應出發,從一道習題出發,從一種方法出發,從一種思想出發等等。如何切入,首先要關注《考試說明》的總體要求,同時要關注學生的目標需求。構建知識、形成方法、歸納思想有著不同的切入法,定向功能、收斂功能、發散功能的實現也有著不同的切入法。例如,就離子在介質中的移動狀態而言,我們可逐一提出下列問題:(1)請描述NaCl溶液中離子的運動狀態。(2)若將濃、稀NaCl溶液置于滲透膜隔開的滲透與反滲透裝置中,離子運動狀態如何?(3)使離子由自由運動到定向遷移的現象還有哪些,其產生原因各是什么?(4)電解裝置中使用的陽離子交換膜、陰離子交換膜與硬水軟化中使用的陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂的作用是否相同?(5)單液原電池與雙液原電池中離子遷移方向是否相同?(6)單液原電池與電鍍槽(或電解精煉裝置)中離子遷移方向是否相同?(7)電解池中若用活潑金屬作陽極,該金屬是否一定轉化為電解液中的自由離子?(8)不同介質的燃料電池中離子移動情況是否相同?這種線狀問題的組織,我們使用的就是收斂方法。就實驗條件的合理控制而言,我們可逐一提出下列問題:(1)從反應的溫度分析,CH4===C+2H2的發生條件為高溫。(2)從試劑的用量分析,過量的NaOH溶液才能把Al3+與Fe3+分離。(3)從試劑的濃度分析,Fe和少量濃H2SO4在加熱條件下產生的氣體為SO2、H2。(4)從溶液的酸堿性分析,用高錳酸鉀試劑測定過氧化氫的含量時,在中性或弱堿性介質中,MnO-4被還原為MnO2。(5)從反應物的性質分析,用NaNO3與濃H2SO4制HNO3時不能用帶有橡皮塞子的傳統裝置,應該在曲頸瓶中進行。(6)從試劑的保存分析,用敞口放置一段時間的NaOH溶液(忽略水的蒸發),以甲基橙作指示劑通過滴定法測定鹽酸濃度時,對實驗結果沒有影響。(7)從溶劑的種類分析,要使Ca2+與SO2-4沉淀更完全,乙醇是比水更理想的反應溶劑。(8)從試劑加入的順序分析,用新制氯水和CCl4鑒定I-時,必須把氯水滴加到含I-和CCl4的試液中,若反之,則CCl4層不會顯紫色而仍是無色。這種線狀問題的組織,我們使用的則是發散方法。眾多線狀問題的組織方法,我們要因地制宜,取其所長,合理運用。這樣的組織,從表面看只是豐富了學生對知識建構的方法,實質上已經疏通了學生在提取與運用知識時的各種瓶頸。

三、以新情境創設新問題

分析眾多新課改背景下的高考化學試題,我們不難發現,其考點不在學生對知識的掌握情況,而在考查學生運用所學知識(或運用所給情境)去解決問題的能力,這種把“對學習能力的考查”轉變為“對問題解決能力的考查”的提升,給我們的復習教學提出了全新的要求。所以,在化學復習中,尋找新素材、確立新情境、提出新問題就應該成為教學的重要環節。

1.運用視角轉變法創設

有許多典型問題,歷年高考雖然已經考過,但同一核心問題其外延存在不同屬性,選取新的視角仍然可創設新情境,提出新問題。例如,對弱電解質中有關電離平衡知識的考查,2010年浙江理綜卷中曾經要求考生提取與運用圖3信息,判斷25℃時,HF電離平衡常數的數值Ka,并說明得出該常數的理由,這是由圖像情境對數據處理能力的考查。若我們把這一考點設置成:通過數字傳感器實驗,測得冰醋酸隨著水的加入其導電性變化,如圖4所示。(1)你能解釋Ⅰ點導電性最高的原因嗎?(2)某學生對圖4中的Ⅰ~Ⅶ點測得了下表所列的醋酸的物質的量濃度、pH和電離度,你能確定表中b、c、d的數據嗎?(3)你能發現表中第Ⅶ組及以后各組數據的規律嗎?請畫出橫坐標為pH,表達冰醋酸稀釋過程溶液中溶質粒子的分布曲線圖。改變后的試題,一是要求學生能從圖表情境對數據進行處理,二是要求學生在處理所給數據后,能繼續歸納與提升數據規律,并把抽象表達轉變為形象表達,三是要求學生能了解冰醋酸中存在締合二聚體的特性。所以,轉變視角,仔細研究某一核心問題,從其不同的外延屬性入手,就可不斷創設新的情境與問題。

2.運用素材篩選法創設

時代的發展給了我們許多新的素材,其中有不少是適合高考考查的。做有心人,發揮專業敏感性,會積累與篩選到許多有效素材。例如,氫能源的開發是21世紀的一個熱點,如何得到H2?傳統方法常由H+發生還原反應制H2,或由H+與H-發生歸中反應制H2?,F代科學技術又給出了許多得到單質氫的新方法,如用光催化分解水、用超聲波照射分解水等等,這些方法的實質是什么?關鍵是提供能量,通過減弱或打斷H2O分子中H-O鍵的結合力,讓氫原子間相互結合得到氫分子。所以,在理論指導下如何控制化學反應的發生就是一個命題的新素材。又如,如何創造新材料、合成新物質是化學工作者的永恒話題,在各項合成中如何控制變量,也是一個命題的熱點。有人研究過勒夏特列原理的適用范圍,在恒溫恒壓下,可逆反應N2(g)+3H2(g)葑2NH3(g)在某一容器中達到平衡后,在該體系中逐漸增加反應物N2的量,發現,隨著N2的增加,先出現了Q<K,即平衡正向移動,但接著出現了Q>K的情況,即增加反應物的量,平衡反而逆向移動。勒夏特列原理錯了嗎?其實,這一情況下的條件改變并非單一變量,而勒夏特列原理是適用于單一變量的一個平衡移動原理,故有此現象。由此可見,把熱點問題與經典理論結合起來,創設新問題的天地會更寬廣。

(三)運用有序排查法創設

化學試題對能力考查的呈現,主要集中在主觀題上,理綜化學卷的4道主觀題盡管已經考了多年,但還有不少核心內容未曾考查,對這些內容我們要引起足夠重視,并作出有序排查,以此來創設新問題。例如,反應H2(g)+I2(g)葑2HI(g)能自發進行,決定該反應自發進行的因素主要是ΔH,且其值小于0。外界條件改變對反應速率有一定影響,但決定因素還是反應本身,對H2(g)+I2(g)葑2HI(g)實質上是分兩步完成的,即:①I2葑I+I(快)②H2+2I葑2HI(慢)所以,決定其速率快慢的有效碰撞類型是三個粒子之間的碰撞。反應②比反應①慢的原因主要是三個粒子在正好條件下發生有效碰撞的幾率要比兩個粒子間發生有效碰撞的幾率小得多。像上述這些屬于中學化學的核心內容,而又未曾考查的考點,應該成為創設復習新問題的新選擇,這樣的復習教學才能適應高考年年考、試題年年新的高考新模式。

四、以新模式落實新要求

高考復習中常流傳一句話,考試是學生的事,復習是教師的事。筆者認為這有失偏頗,在新課程化學復習中,一定要充分發揮學生的主體作用,遇到問題必須讓學生爭夠、議足、想透,教師不能越俎代庖,這樣才能達到事半功倍、舉一反三的成效。

1.使學生在辨析中有序思考

有機化學同分異構體書寫中,一開始學生不是書寫較慢,就是缺失或重復,原因是什么?關鍵是缺少有序思維的訓練。例如,請寫出符合下列條件時,HOCH2CHO的任意6種穩定的同分異構體的結構簡式。(1)分子中除一個六元碳環外,無其他環狀結構;(2)六元碳環上的1H核磁共振譜有兩種特征峰;(3)分子中不存在碳氧雙鍵。題中穩定結構的要求是什么?它不應包含烯醇式結構、累積碳碳雙鍵結構與六元碳環上的碳碳叁鍵結構。題中六元碳環上的1H核磁共振譜有兩種特征峰的要求是什么?說明該同分異構體的結構具有較高的對稱性。題中不存在碳氧雙鍵的要求是什么?它排除了醛、酮、羧酸、酯等結構。題中存在一個六元碳環外、無其他環狀結構的要求是什么?綜合有關因素,說明除成環條件體現一個不飽和度外,另外兩個不飽和度應該體現在存在兩個碳碳雙鍵上。這些就是學生們在爭議、辨析中形成的,有了這些思考,學生們覺得,書寫該有機物所存在的二十余種同分異構體中的任意6種,要求并不是很高;有了這些積累,學生們感到,思考其他問題也必須遵循規律、有序進行。

2.使學生在辨析中開放思考

對實驗方案進行設計,屬實驗考查的較高要求,不少學生囿于傳統思維,方案設計會受到一定制約。例如,對單質鎂在空氣中燃燒,其產物是否同時存在MgO與Mg3N2,我們曾要求學生加以設計。在設計過程中,有較多學生表述為:加水或NaOH溶液后,若固體不完全溶解,且溶液中產生白色沉淀和能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體,證明有MgO和Mg3N2。這是一種典型的受定性思維束縛的思考方法。上述方案中,對“固體不完全溶解,且溶液中產生白色沉淀”這兩個現象是很難區分的,如何合理設計,我們也組織學生討論過,結果獲得了如下方案。稱取24g鎂在空氣中充分燃燒,稱量冷卻至室溫后的固態燃燒產物,若稱量結果小于40g,則鎂在空氣中燃燒的固態產物同時存在MgO與Mg3N2。稱取ag固態燃燒產物,將其溶于熱的強堿溶液(或水),收集產生的氣體并換算成Mg3N2的質量為bg,若b<a,則鎂在空氣中燃燒的固態產物同時存在MgO與Mg3N2。稱取ag固態燃燒產物,將其溶于水,再過濾提取沉淀物,充分灼燒沉淀物并冷卻至室溫,稱得質量為bg,若a<b<1.2a,則鎂在空氣中燃燒的固態產物同時存在MgO與Mg3N2。取適量試樣,用元素分析儀加以分析,若存在Mg、O、N三種元素,則鎂在空氣中燃燒的固態產物同時存在MgO與Mg3N2。

這些開放性的方案中,學生們首先運用了定量思維,由此展開辨析,得到了前三種方案;后又注意到物質成分的分析有許多現代方法,由此展開討論,認為做此實驗不一定要用定量方法,就得到了后一方案。可見,思維一旦得到激發,就會迸發出全新的火花,創新成果就會自然地展現在我們面前。所以,加強開放思維的培養是化學復習的一個永恒主題。

不知不覺,述了許多,筆者忽然悟得,創新思路、提升效率的方法有千千萬,但源頭只有一個,那就是“遵循規律,返璞歸真”。