化學(xué)教學(xué)中的幾種解題思想的歸納
作者:江蘇省如皋市實(shí)驗(yàn)初中 丁紅梅
發(fā)布時(shí)間:2013-05-09 11:04:39 來源:陜西教育報(bào)刊社
中學(xué)階段,與化學(xué)學(xué)科聯(lián)系緊密的是數(shù)學(xué)學(xué)科、物理學(xué)科等。數(shù)學(xué)學(xué)科、物理學(xué)科中一些重要的思想,如歸中思想、數(shù)形結(jié)合思想、類比思想、守恒思想、控制變量的思想等,在平時(shí)的化學(xué)教學(xué)中,如果能有意識地滲透,對化學(xué)問題的解決常常有事半功倍的效果。筆者在教學(xué)中略有所獲,舉例如下:
一、“數(shù)形結(jié)合的思想”在解決化學(xué)問題中的運(yùn)用
例:取實(shí)驗(yàn)室中部分變質(zhì)的NaOH樣品配成溶液,向其中滴加過量的稀鹽酸。以加入的稀鹽酸的質(zhì)量為x軸,生成的二氧化碳的質(zhì)量為y軸,畫出滴加稀鹽酸的過程中產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量和加入的稀鹽酸的質(zhì)量之間的關(guān)系圖。
分析:部分變質(zhì)的NaOH樣品是NaOH和Na2CO3的混合物,向其中加入稀鹽酸直至過量,共發(fā)生兩個(gè)化學(xué)反應(yīng),先發(fā)生 NaOH+HCl=NaCl+H2O,后發(fā)生Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
圖中OA段表示加入的稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng),A點(diǎn)表示恰好完全反應(yīng);AB段表示加入的稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng),此時(shí)有二氧化碳生成,B點(diǎn)表示恰好完全反應(yīng);BC段表示反應(yīng)結(jié)束,產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量不再增加。
小結(jié):解決“數(shù)形結(jié)合”題,需搞清楚:一是原理──題目所涉及的化學(xué)原理;二是數(shù)軸──圖形中數(shù)軸對應(yīng)的化學(xué)含義;三是關(guān)鍵點(diǎn)──圖形中幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的含義,即起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)。
二、用“類比思想”解決化學(xué)問題
例:已知硫酸亞鐵受熱易分解,小明同學(xué)對硫酸亞鐵的化學(xué)性質(zhì)作了如下推測:
(1) 如果硫酸亞鐵按碳酸鈣受熱分解的方式分解,請寫出化學(xué)方程式:
FeSO4=FeO+SO3↑
(2)他推測也可以用如下化學(xué)方程式表示分解過程FeSO4=FeS+2O2↑請你分析一下,他作出以上推測的理由是什么?
2KClO3=2KCl+3O2↑
(3)通過實(shí)驗(yàn)測定硫酸亞鐵受熱分解生成氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫。請寫出硫酸亞鐵分解的化學(xué)方程式:
2FeSO4=Fe2O3+SO3↑+SO2 ↑
分析:硫酸亞鐵和碳酸鈣、氯酸鉀都屬于含氧酸鹽,把未知的硫酸亞鐵受熱分解與我們熟悉的碳酸鈣、氯酸鉀的受熱分解作比較,根據(jù)它們受熱分解的規(guī)律,前者分解成對應(yīng)的酸性氧化物和堿性氧化物,反應(yīng)前后元素的化合價(jià)不變;后者分解成無氧酸鹽和氧氣,從而猜測硫酸亞鐵受熱分解也遵循這個(gè)規(guī)律。
小結(jié): “類比”是根據(jù)兩個(gè)對象或兩類事物的一些屬性相同或相似,猜測另一些屬性也可能相同或 相似的思維方法。把未知的化學(xué)問題和熟悉的化學(xué)問題作比較,尋找兩者在某些方面的同一性,找出兩者共同遵循的規(guī)律,達(dá)到解決化學(xué)問題的目的。
三、在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用“控制變量的思想”
例:銅片銹蝕條件的探究
[提出問題]銅是在什么條件下銹蝕的?甲、乙同學(xué)對此進(jìn)行了探究。
[尋找變量]銅生銹可能是銅與水、氧氣、二氧化碳共同作用的結(jié)果。
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”,甲同學(xué)設(shè)計(jì)了“銅片銹蝕條件的探究”,實(shí)驗(yàn)如下圖所示:
[分析實(shí)驗(yàn)] 若C試管中的銅片較長時(shí)間后有了綠色物質(zhì),A、B兩試管中沒有現(xiàn)象,通過比較變量與現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論?
[評價(jià)改進(jìn)] 你認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)完善嗎?如不完善,還要補(bǔ)充的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是(可用圖表示) D 。
[反思小結(jié)] 通過以上實(shí)驗(yàn)可知,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)如何控制變量?
分析:銅與鐵都屬于金屬,借鑒鐵生銹的條件,類比出銅生銹的條件,可能是銅與氧氣、水、二氧化碳共同作用的結(jié)果。圖A中的銅片只跟氧氣、二氧化碳接觸,圖B中的銅片只跟氧氣和水接觸,而圖C中銅片既跟氧氣、二氧化碳接觸,又跟水接觸。所以圖A和圖B中的銅片均不生銹,而圖C中的銅片生銹。還應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是銅片只跟二氧化碳和水接觸,銅片不生銹。
小結(jié):可以從分析物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及外界條件等方面尋找變量。
綜觀全國各地近兩年的中考試題,已全面改變了傳統(tǒng)命題的理念。命題關(guān)注了學(xué)生的認(rèn)知水平和思維能力的發(fā)展,關(guān)注學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀的發(fā)展,注重思想和方法的滲透,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。



