“三观”建构元素与化合物的复习模式

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  摘 要: 在元素与化合物的复习中,教师应用分类观分析物质的性质和应用,用转化观建立物质之间的联系,用绿色观把物质的制备和环境保护联系起来。
  关键词: 元素与化合物 N及其化合物 分类观 转化观 绿色观
  化学核心观念包括:元素观、微粒观、结构观、分类观、转化观、守恒观、绿色观等。元素组成物质,微粒构成物质,结构确定物质类别,结构决定性质,性质决定了物质之间的转化关系,转化符合物质守恒,电子和电荷守恒,回收利用是守恒的观念应用,性质决定用途,制取和使用物质和物质转化要符合绿色化学知识。
  元素化合物知识是中学化学的基本知识,是化学学科学习的基础,也是认识化学物质、解决化学问题的一种重要途径。但是元素化合物知识内容多、分布广、琐碎,课时安排时间少,所以一直以来都是教学的难点,学生常常感到知识杂乱无章,学得很累、很苦。还有许多学生常感觉自己把内容都记住了,但到了解决问题时却束手无策,难以提取所需要的知识。如何能让学生学会构建系统化、结构化的知识网络,真正使零散、孤立的知识变得有序、清晰呢?
  在高考备考中,对于元素与化合物的复习如何构建高效的、可操作的教学模式,从而使教师便于把握,让学生受益,一直以来是我们思考的问题。对高考备考而言,一轮复习教学在整个备考中有处于一个非常关键的阶段,因此,构建一个适合高考实际、适合中学教学实际、适合学生实际的一轮复习教学模式尤为重要。
  在学生原有知识结构的基础上,通过把握知识的内在联系,加深对原有知识内涵的理解,从而在更高层次上把握知识,运用知识,实现知识与能力、过程和方法、情感态度与价值观的三维目标有机统一。
  针对元素与化合物的复习,采取既有利于夯实学生的基础知识,又能提高基本技能的“三观”建构教学模式。下面以N及其化合物的复习为例谈谈分类观、转化观、绿色观的三观复习模式。
  一、分类观分析物质的性质和应用
  从铵盐入手,列举一种非书本上的铵盐如:NH■Fe(SO■)■·H■O分析如何从分类观认识物质的属类及其性质。从物质分类上看属于纯净物,有固定的熔沸点。从组成上分类属于复盐、强电解质、硫酸盐、铵盐、铁盐。要考虑的性质有:硫酸根离子、铵根离子、铁离子的检验;铵根离子水解显酸性,可以除铁锈;三价铬铁离子有氧化性可以做氧化剂、可以水解生成胶体做净水剂。从盐的组成上分:强酸弱碱盐,容易中离子浓度的关系时要考虑水解理论。复习的考点还可以涉及如何从溶液中得到这种物质的晶体。N及其化合物的复习,首先知道N的单质及其化合物的主要存在物质及物质的属类,如NH■HCO■,属于酸式盐、铵盐、碳酸氢盐、弱酸弱碱盐、强电解质,然后提出问题:它与NaOH溶液反应要考虑哪些问题?同浓度的它与NH■Cl、NH■HSO■溶液中铵根离子浓度如何排序?离子如何检验?等等。从分类观让学生归纳物质的通性,变繁杂为有序。
  二、用转化观建立物质之间的联系
  元素与化合物的知识包括物质的存在、结构、性质、制取、用途,涉及化学反应方程式特别多,记忆困难,易打击学生的积极性。有效建构转化观的策略:由整体到局部的策略,即先建构转化关系再利用整体结构指导学生认识重要代表物的性质,实现思维的系统化、有序化和结构化;从自然现象到实验室到工业生产到环境等多角度建构和应用转化关系,实现知识的工具化。
  转化观可以帮助学生建立物质之间的内在联系,变孤立为整体,构建知识网络。N及其化合物的复习中先构建一条复习主线:铵盐→氨气→氮气→氧化亚氮→二氧化氮→硝酸→硝酸盐。然后用两个工业制备:工业合成氨和工业制硝酸;两个实验室制备:实验室制氨气和制备NO;一个喷泉实验等点、线、面整合给知识网络赋予了实际的意义。
  三、用绿色观把物质的制备和环境保护联系起来
  新教材从不同的角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环保角度介绍了环境污染、三废、大气污染、酸雨、温室效应等概念,从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。为了节省资源,提高原料的利用率,在工业合成氨、制硝酸、制硫酸等工艺流程中采取了循环操作。引导学生讨论酸雨的防治和危害,如何较少污染,了解尾气的回收和处理。在复习元素和化合物的复习中,可以从物质的来源入手,如从海水得到粗盐,粗盐的提纯,氯碱工业,工业制金属钠;从海水中得到镁、溴等;从铁矿石炼铁;从铝土矿中提取铝;工业制硅、硫酸、硝酸等都涉及如何保护环境。把绿色化学渗透到复习教学中,让学生轻松理解固体废弃物的回收和利用,废气和废水的综合利用。N的复习中,涉及工业制硝酸尾气的处理,氧化亚氮和二氧化氮可以采用湿法用NaOH溶液或碳酸钠溶液吸收,也可以采用还原性的气体还原法,复习中结合氧化还原反应的书写,既巩固了氧化还原理论,又理解了绿色化学的思想。
  在氮的知识网络复习中,分类观、转化观、绿色观的渗透起着关键性的作用,其中分类观是基础。分类观的形成从认识化学元素开始,懂得化学变化中元素不变,懂得元素的简单分类,认识到不同元素的性质(化合价)不同,由元素组成的化学物质具有多样性,从中体会物质的分类。从物质的转化关系感受同一类物质性质相似,不同类物质性质不同,转化观的构建促进了分类观的进一步巩固。而绿色观应贯穿化学教学的始终,体现化学教学的价值及承载的责任,形成科学的社会观与价值观。
  把元素化合物教学定位为“基于观念建构的知识与思维建模”,在教学设计时应注重以化学观念为核心分析教材,以化学观念为中心设计问题与活动,用化学观念整合具体知识点。也就是要领悟化学课程标准,正确理解教材编者的编写意图,“用教材教”,让学生在学习过程中运用化学观念自主建构知识网络,对学生进行科学方法和价值观的教育,最终实现对化合物知识的融会贯通。
  一方面基于高考本身不可替代的选拔功能的要求,另一方面基于教育日益大众化的基本趋势,高考试题必须具备一定的难度,同时重视对学生基本知识、基本能力的考查,要贴近学生实际、贴近生活实际、贴近中学教学实际。
  参考文献:
  [1]蒋小钢.福建基础教育研究,2011(11).
  [2]在“元素化合物”教学中渗透化学核心观念教育.
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