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联系 建构 承载 应用——以“氯及其化合物”为例谈新课程背景下高考“元素化合物”的复习策略
作者:佚名    新课程来源:本站原创    点击数:    更新时间:2008-10-17
  

陈 益  金陵中学  江苏南京  210005

摘要:基于对高中化学新课程教学理念的理解以及新课程教科书元素 化合物编排特点的分析,以氯及其化合物为例,提出了新课程元素化合物复习以知识为体、能力为用的复习策略和理念。

元素化合物是丰富多彩的物质世界的重要组成部分,在自然资源的利用、环境保护和治理、材料的制造和能源的开发等众多领域有着广泛的应用。作为中学化学的核心和主干内容,在新课程的背景下,高考元素 化合物的复习要在课程标准阶段性、层次性、渐进性教学原则的基础上,凸显综合性、应用性;打通各模块的联系建构知识网络,在网络建构的过程中充分应用相关物质结构、氧化还原反应、离子反应、化学平衡等基础理论和基本概念,丰富和生成学习内容;充分利用元素 化合物性质和转化的载体功能,巩固和加深对基础理论、基本概念的理解,提高学生的实验探究能力以及分析和解决实际问题的应用能力,彰显知识为体、能力为用的复习理念。

1、以重要物质为核心,自主归纳、打通模块建构网络

新课程化学教材元素 化合物内容改变了传统的结构性质用途学科逻辑体系的呈现方式,而是根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究以及对生态环境的影响 [2]元素 化合物的学习镶嵌于科学探究情境和实际问题的分析和解决过程中,从形式上看物质性质知识支离了,物质转化的知识链断裂了,然而学生的化学观念和探究能力却得到了强化。事实上,随着各模块知识的学习深入,元素 化合物的内容不断生成和丰富,相关联系也越来越多,在复习过程中教师应有意识地引导学生共同揭示它们之间的联系,以重要物质为核心,构建完整的物质性质和转化知识网络体系。例如,在氯及其化合物的复习中,笔者尝试让学生自主回顾:氯气以及常见的氯的化合物有哪些?它们各有哪些重要性质?它们之间能有哪些转化?虽然最初学生自我归纳的网络关系图单薄而稚嫩,却调动了学生自主学习的潜能,唤醒了他们的记忆储存。在此基础上,教师多方诱导、层层设问,多角度、多层面强化重要物质的性质和转化:氯水的酸性主要是由什么酸决定的?采取哪些措施可增大氯水中的次氯酸浓度?哪些离子不能大量存在于漂白液中?这些离子有哪些性质特征?……这些问题涉及强酸弱酸、盐类的水解、化学平衡的移动、氧化还原反应、离子共存等多个知识点,这样的复习方式突破了模块壁垒,极大的激活了学生的记忆储存。类似这样的发散诱导、联想归纳,最后师生共同完成如下网络:

2、以性质和转化为载体,巩固、加深对基本概念和基础理论的理解

 元素 化合物的性质和转化多为氧化还原反应和离子反应,这其中蕴含了许多物质结构理论和化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡规律。性质和转化为载体,一方面可以巩固和加深对基本概念和基础理论的理解,另一方面也从概念和理论的视角促进了对性质和转化规律的掌握。

1探究“Fe2++ClO-学生在书写配平相关离子方程式时出现了困惑写出了多个不同的配平的离子方程式(1)2Fe2++ClO-+4OH-+H2O=2Fe(OH)3↓+C1-(2)2Fe2++ClO-+2H+ =2Fe3++C1-+H2O(3)6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3C1-+4Fe3+  ……

Fe2+的氧化产物是Fe3+还是Fe(OH)3?还是两者都有?显然学生已意识到反应产物与反应条件有关。进而提供以下实验事实:

(1)取20 mL 0.1 mol/L的FeSO4于100mL的小烧杯中,加入12mL0.1mol/L的NaClO溶液(过量),再加入25 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液(过量),充分搅拌后静置足够的时间,下层是红褐色沉淀,上层是无色透明的溶液。

 (2)取20 mL 0.1 mo1/L的FeSO4于100mL的小烧杯中,加入12 mL 0.1 mo1/L的NaClO溶液(过量),再加入18 mL 0.1 mol/L 的H2SO4溶液(过量),充分搅拌后静置,无沉淀物,溶液呈棕黄色(3)取30 mL 0.1 mol/L的FeSO4于100 mL的小烧杯中,加入15 mL 0.1mol/L的NaClO溶液,二者溶质的物质的量之比为2:1,充分搅拌后静置足够的时间,下层沉淀为红褐色,上层溶液呈棕黄色。[1]

根据实验事实,分别写出符合上述情境的离子反应方程式。

这样的复习设计,其立意不在于让学生记住一个反应事实,而是以相互关联的物质间反应为载体,引导学生根据实验现象和事实,应用氧化还原反应原理,熟悉离子反应方程式的书写。同时在问题解决的过程中善于质疑、发现问题、学会思考。

2:卤素互化物

阅读下列信息:由两种不同卤素化合成的物质叫卤素互化物。它的分子由一个较重卤素原子和奇数个较轻卤素原子组成。卤素互化物与卤素单质性质相似,具有较强的氧化性。例如

2ICl+2Zn=ZnI2+ZnCl2      ICl+H2O=HCl+HIO

1)下列关于ICl的叙述中正确的是       

AICl为离子化合物        BICl既有氧化性又有还原性,以还原性为主

CICl在固态时是原子晶体       DIClCl元素为-1价,I+1

2)下列叙述中不正确的是        

AZnICl反应中,ZnCl2既是氧化产物,又是还原产物

BZnICl反应中,ZnI2既是氧化产物,又是还原产物

CH2OICl反应中,ICl既不是氧化剂也不是还原剂

DH2OICl反应中,H2O既不是氧化剂也不是还原剂

3)在粗碘中含IClIBr,受热时I2IClIBr均可升华,在粗碘中加入一种物质后,再进行升华可制得精碘,应加入的物质是        

A H2O        B Zn       C KI       D KCl

4)由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。下列事实最能说明这个结论的是(   

A.已经制得了IBrICl等卤素互化物

B.已经制得了I2O5等碘的氧化物

C.碘(I2)易溶于KI等碘化物溶液,形成I 3离子

D.已经制得了I(NO3)3I(ClO4)3·2H2O等含I3+离子的离子化合物

本例的设计,旨在以卤素互化物为知识载体,培养学生类比迁移能力、同中求异严谨的思维品质以及用化学观念分析和解决问题的能力。

3、设置问题情境,提高学生的实验探究能力

化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法。新课标倡导通过实验探究观察、感知物质性质,形成化学概念、理解化学反应原理。通过实验探究活动,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。高考元素 化合物的复习要充分利用物质的性质、转化、制备,设置有意义的和真实性的问题情境,让学生了解化学实验研究的一般过程,初步形成运用化学实验解决问题的能力,形成实事求是、严谨细致的科学态度。

例:饱和氯水与石灰石的反应制取较浓HClO溶液。

实验一、定性研究:

在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去;

过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;

为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:

第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;

第二份与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体;

将第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。   

经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2。请回答:1)反应后所得的溶液漂白性增强的原因是_________________________

2)依据上述实验可推知,的滤液中的溶质除CaCl2HClO外,还含有__________________________________

实验二、定量研究:

在圆底烧瓶底部,有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150mL饱和氯水,按如图所示装置实验,待不再产生气泡后,将塑料网中剩余的石灰石提出液面,密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体,直到量筒中的气体不再增加(不考虑HClO的分解)。

请回答:

3)为减少用装置收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失,且水槽中仍然为水,请你对装置进行改进,最简单的方法是                                                              

4)用改进后的装置进行上述实验,测得塑料网内的碳酸钙质量减少Ag,总共收集到标准状况下的CO2气体BL,发现明显小于。若不考虑实验操作和CO2的溶解等因素造成的误差,从化学反应原理来看,导致这一大小关系的原因是______                                        

5)实验后发现,装置中的液体增多了,其原因是____________________

实验一引导学生透过实验现象,猜想、判断反应本质和原因。实验二从定量的角度考查学生实验设计、评价能力以及对实验结果的分析处理能力。

化学实验探究能力的培养和提高,不可能仅通过一个模块的学习或一个专题的复习就能完成,它应该渗透于整个的化学学习、复习的过程中。要在元素 化合物的复习过程中,有计划的培养学生掌握物质分离和提纯的常用方法,根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案,掌握其操作技能,初步掌握常见物质的制备和合成方法。

4、在实际问题的解决过程中,活化知识、强化技能

新课程倡导情境探究建构应用课堂教学模式,从学科领域或现实社会生活中选择和确定主题,在教学中,创设一种类似于科学探究的情境,通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,经历探究过程以获得能力发展和深层次的情感体验,建构知识,掌握解决问题的方法。从而将化学知识溶解于实际问题之中,并在实际问题的解决中又能结晶出化学知识 [2]新课程高考复习要竭力摒弃那种从知识到技能、从概念到技能的机械重复训练模式。要以生活、生产中的实际问题为载体,融合元素化合物的性质转化、化学基本概念和化学反应原理以及化学实验等知识技能,培养学生从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识块整合,重组为新知识块的能力将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解答简单化学问题的能力

例:在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:

1)步骤Fe的目的是                                      

2)写出步骤的离子方程式                                   

3)上述生产流程中,可以循环利用的副产物是              

4)操作的名称是       ,选用的试剂是                

本例以工艺流程图为问题线索,引导学生阅读、吸收图示信息,调用、重组知识储备,在实际问题的分析和解决过程中,活化知识、强化技能。把知识和技能溶解于问题的解决过程中,使知识和技能成为解决问题的需要,这样具有意义和价值的选题,能极大地激活学生的思维,学生学得主动、积极、深刻,从而提高了复习效率和效益。

参考文献:

[1] 吴孙富.化学教育,2006(9)27-31.

[2] 王磊.中学化学教学参考,2006(3)1.

新课程录入:黄一文    责任编辑:黄一文 
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