用分類思想指導元素化合物學習

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網(wǎng)


 

分類是根據(jù)對象的共同點和差異性,將對象區(qū)分為不同的種類,并且形成有一定從屬關(guān)系的不同等級的系統(tǒng)的邏輯方法。分類方法在科學研究中有重要的作用。首先,分類可以使大量繁雜的材料系統(tǒng)化、條理化,可以使科學研究對象之間建立起立體的從屬關(guān)系。這樣,既便于存入和提取資料,為人們分門別類、深入研究打下基礎(chǔ),又便于人們利用分類找出事物之間的本質(zhì)區(qū)別和聯(lián)系,進而探討各類事物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,為科學研究提供了更豐富的線索。其次,由于科學分類系統(tǒng)反映了事物之間內(nèi)部的規(guī)律性聯(lián)系,因而可以根據(jù)系統(tǒng)的特性,推出某些未被發(fā)現(xiàn)的事物的性質(zhì),進而為科學預見奠定基礎(chǔ)。分類思想是高中化學的核心思想之一,在中學化學教學中,分類思想無處不在。在魯科版高中必修教材中,分類思想的引入,是在第二章“元素與物質(zhì)世界”,意在引導學生從物質(zhì)組成與性質(zhì)、物質(zhì)在水溶液中的狀態(tài)和行為、化學反應中是否得失電子等不同角度進行分類,體會分類的重要意義,為后續(xù)知識的學習、方法培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。下面談一談筆者在使用魯科版高中必修教材中,用分類思想指導學生進行元素化合物的學習的體會。

1、引導學生從物質(zhì)的類別及通性的角度對物質(zhì)性質(zhì)進行整理,為新物質(zhì)性質(zhì)的預測提供思路。

新課程高中化學教學是以促進學生發(fā)展、提高每個學生的科學素養(yǎng)為主旨,促進學生在知識技能、過程方法、情感態(tài)度價值觀等方面的全面發(fā)展。元素化合物的學習,充分體現(xiàn)以探究為核心的學習過程。在探究物質(zhì)性質(zhì)過程中,往往要對物質(zhì)的性質(zhì)進行預測,教師可以引導學生從物質(zhì)的類別及通性的角度對物質(zhì)性質(zhì)做出預測。

案例一:在碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)學習中,初中教材只將碳酸鈉作為一種具體物質(zhì)來進行研究,而沒有將它上升到物質(zhì)類屬的角度(將碳酸鈉歸到鈉鹽或碳酸鹽)來進行看待。因此,教學過程中,在引入碳酸鈉后,可引導學生對比初中已學的碳酸鈣,從碳酸鹽角度對比推測它的化學性質(zhì),從鈉鹽的角度來分析碳酸鈉的溶解性等。在學生對碳酸鈉性質(zhì)做出預測的基礎(chǔ)上,以個人或者小組合作形式設(shè)計實驗方案、并完成實驗。實驗結(jié)后各小組匯總實驗現(xiàn)象、分析得出結(jié)論。由此引導學生歸納總結(jié)出碳酸鈉的性質(zhì)。在碳酸氫鈉性質(zhì)的探究中,引導學生分析碳酸鈉和碳酸氫鈉在組成和類屬上的異同。學生通過分析,很容易注意到碳酸鈉和碳酸氫鈉都屬于鈉鹽和碳酸鹽,但組成上相差一個H,它們分別是碳酸的正鹽和酸式鹽。此時,學生很順利的根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)推斷碳酸氫鈉可能具有的化學性質(zhì)。而對碳酸氫鈉能夠與堿反應,教師可以通過它們組成上的差異性,引導學生進行探究。

在引導學生運用分類思想對新物質(zhì)性質(zhì)進行預測中,大量的運用了對比、概括等思維方法。不但突出了“過程與方法”目標的落實,還符合學生的認知過程,有效促進了科學學習方法的形成。

2、運用分類思想,為物質(zhì)性質(zhì)的學習提供新思路

物質(zhì)性質(zhì)是服務于物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了物質(zhì)的性質(zhì)。物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化存在著同價態(tài)間的轉(zhuǎn)化和不同價態(tài)間的轉(zhuǎn)化,前者涉及到非氧化還原反應,后者則涉及到氧化還原反應。即前者的轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了物質(zhì)在類別方面的通性,后者的轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了物質(zhì)是否有氧化性或還原性。在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中,從分類的角度為各類物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化設(shè)置“線索”,也為物質(zhì)性質(zhì)的學習提供兩條主線索。

案例二:在“實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化”時,教材的意圖在于體現(xiàn)轉(zhuǎn)化思想的運用。設(shè)計的流程圖為:①引導學生建立不同價態(tài)硫元素圖;②引導學生明確不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化存在電子的得失,即主要依據(jù)為氧化還原反應的規(guī)律,以便選擇合適的氧化劑和還原劑。③選擇含有相對應價態(tài)硫元素的物質(zhì)進行探究。④學生設(shè)計實驗方案,并進行實驗。在此過程中,目的是讓學生形成利用氧化還原反應研究物質(zhì)氧化性和還原性的思路和方法。

當在進行酸雨的學習時,再引導學生從SO2的類別分析其具有酸性氧化物的性質(zhì),讓學生體會從另一角度---物質(zhì)的所屬類別分析物質(zhì)的性質(zhì),使學生對二氧化硫的化學性質(zhì)有較為全面的認識。

對物質(zhì)的性質(zhì)研究,引導學生從發(fā)生氧化還原反應(體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性的角度)和非氧化還原反應(體現(xiàn)物質(zhì)組成性質(zhì)的角度)兩條線索展開,既使學生對物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化有較全面的認識,也豐富了學生學習元素化合物知識的視野和角度。

3、運用分類思想,引導學生認識化學反應

從反應類型角度看,可以分為氧化還原反應、非氧化還原反應,離子反應和非離子反應。教材先從“在熔融狀態(tài)下或水溶液中能否導電”對化合物進行分類,讓學生認識電解質(zhì)與非電解質(zhì),既使學生能從不同的視角認識了化合物,同時為學生從離子的角度對一個反應進行分析奠定了基礎(chǔ)。在教學中,引導學生從微觀的角度,更深刻的分析溶液中進行的反應。

案例三:銅粉放入稀硫酸中,加熱后無現(xiàn)象,當加入一種鈉鹽后,銅粉質(zhì)量減少。新加入的鹽可能是下列中的()

A、氯化物B、硫酸鹽C、硝酸鹽D、磷酸鹽

分析:電解質(zhì)在水溶液中的性質(zhì),實質(zhì)就是電解質(zhì)電離出的各種離子在溶液中表現(xiàn)出的性質(zhì)。教學中若能引導學生由表及里,從離子角度來分析溶液中的反應,往往能抓住本質(zhì),突破難點。

在本題中稀硫酸是電解質(zhì),在溶液中存在H+和SO42-。銅與稀硫酸不反應。加入的鈉鹽為電解質(zhì),在溶液中會電離出相應的酸根離子與鈉離子。加入不同酸的鈉鹽后,溶液中存在大量的H+、SO42-、Na+和酸根離子。當分別加入氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽時,相當于溶液中有不同的酸鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸存在。這樣學生則不難分析選出正確選項C。

總而言之,在教學中,我們應該大力挖掘教材功能,落實學科思想,促進學生學科思想的形成,提高學生的科學素養(yǎng)。在一學期的教學實踐中,我深切地感受到山東科學技術(shù)出版社高中必修教材中體現(xiàn)的學科的核心思想之一“分類觀”對學生后續(xù)知識的學習、方法培養(yǎng)的重要作用。從分類的角度來看本教材,就會覺得有很強的系統(tǒng)性、條理性。


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