浙江省《2010年考試說明》規定了新課改高考化學考試的目標與要求:“化學科命題注重測量自主學習的能力,重視理論聯系實際,關注與化學有關的科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展,以促進學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的全面發展。”從考試說明提出的對化學學習能力的新要求來看,高考試題的命制必定突出對學生各類學科能力的考查力度。因此,在復習過程中不能再依賴題海,而應以問題開始一節課,以問題的研究貫穿整節課,以問題結束一節課,特別是在第二輪復習教學中應通過小專題教學加強在思維能力上的提升。小專題復習教學時以習題為載體運用“一題多解”等方式,有助于完善學生的思維品質,在復習中起到事半功倍的效果。
一、“一題多變”培養思維的變通性
思維的變通性是指擺脫定勢的消極影響,不局限于問題的某一方面,能夠隨機應變,舉一反三,觸類旁通。在二輪復習的解題過程中主動出擊,運用變式,通過“一題多變”演繹問題的產生過程,能夠擺脫由生活習慣中和平時解題時原有的思維方式所帶來的思維定勢,使思維具有變通性。
【例1】 25℃時,0.05mol/L的稀硫酸與0.01mol/L的氫氧化鈉溶液混合后溶液呈中性,則混合前稀硫酸與氫氧化鈉溶液的體積比為 。
變式(1):25℃時,pH=1的稀硫酸與pH=12的氫氧化鈉溶液混合后溶液呈中性,則混合前稀硫酸與氫氧化鈉溶液的體積比為 。
變式(2):25℃時,若10體積的某一元強酸溶液與1體積的某一元強堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前該一元強酸與一元強堿溶液的pH之間應滿足的關系式是 。
變式(3):25℃時,若體積為Va,pH=a的某一元強酸溶液與體積為Vb,pH=b的某一元強堿溶液混合后溶液呈中性,則Va、Vb、a、b之間的關系是 。
變式(4):25℃時,某體積為Va、pH=a的某一元強酸溶液與體積為Vb、pH=b的某一元強堿溶液混合后溶液呈中性,且已知Va 分析:本題是中學化學有關溶液pH計算的內容。試題設計從直觀的數據到抽象的字母表達,從特殊到普遍,從個性到知識的歸納和總結,由易到難,逐步構筑知識臺階,使學生在一組題的訓練中達到知識的融會貫通。 二、“一題多解”培養思維的流暢性 思維的流暢性是指思維靈敏迅速、暢通無阻并能在短時間內提出眾多的解答方案。在化學解題過程中,我們可以通過“一題多解”訓練拓寬學生的思路,使他們在遇到新的問題時能順利挖掘出物質間的相互關系和內在聯系,并培養求異思維,使學生的思維具有流暢性。 【例2】 亞硝酸鈉和食鹽的鑒別。 分析:要鑒別亞硝酸鈉和食鹽,實際上是鑒別NO-2和Cl-。 因此,我們可以從多個角度進行鑒別。 ①鹽類的水解。NaCl是強酸強堿鹽,不水解,溶液呈中性,而NaNO2是強堿弱酸鹽,溶液呈堿性。可以通過測定溶液的pH來鑒別。 ②鹽與酸反應。NaNO2可以和酸(如稀H2SO4)反應生成HNO2,而HNO2不穩定,可分解為NO、NO2,使試管中出現紅棕色氣體;NaCl不與稀H2SO4反應。可以通過與稀硫酸反應的不同實驗現象來鑒別。 ③亞硝酸鈉的氧化性。在亞硝酸鈉中,氮的化合價為+3,處于中間價態,因此亞硝酸鈉與強還原性物質反應時,表現出氧化性,而氯化鈉不顯氧化性。如NO-2+Fe2++2H+=NO↑+Fe3++H2O,然后利用Fe3++nSCN-=〔Fe(SCN)n〕3-n(血紅色,n=1~6)來鑒別。 ④亞硝酸鈉的還原性。亞硝酸鹽與強氧化性物質反應時,表現出還原性。如NO-2+Br2+H2O=NO-3+2H++2Br-。可以通過是否能與溴水反應,使溴水褪色來鑒別。 ⑤與飽和氯化銨溶液反應。飽和氯化銨與亞硝酸鈉溶液混合后加熱能產生氮氣,其反應原理是NH4Cl+NaNO2=N2↑+NaCl+2H2O。可以通過是否能使燃著的木條熄滅來鑒別。 三、“一題多問”培養思維的嚴密性 思維的嚴密性,主要表現在通過細致縝密的分析,從錯綜復雜的聯系與關系中認識事物的本質。在題目解完后再通過“一題多問”使學生考慮問題更全面細致,能讓學生的思維具有嚴密性。 【例3】 從含鎳廢催化劑中可回收鎳,其流程如下: 某油脂化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni,還含有Al(31%)、Fe(1.3%)的單質及氧化物,其他不溶雜質(3.3%)。部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時的pH如下: 回答下列問題: 問(1)“堿浸”的目的是除去 。 問(2)“酸浸”時所加入的酸是(填化學式)。酸浸后,濾液②中可能含有的金屬離子是。 問(3)濾液①的成分是什么? 問(4)過濾后對濾渣還需如何處理?平時實驗操作中常用的過濾儀器有哪些? 問(5)H2O2與濾液中的離子反應的方程式是 ?H2O2可用哪些試劑代替?反應為什么要控制在常溫下進行? 問(6)“調pH為2~3”的目的是。 問(7)產品晶體中有時會混有少量綠礬(FeSO4#8226;7H2O),可能是生產過程中導致Fe2+未被完全氧化造成的。 問(8)如何檢驗濾液③中的各種陽離子? 分析:在平時遇到的習題中是不可能像例3那樣提出如此多的問題。在碰到類似問題時不要一解了之,而要緊緊抓住物質之間的變化情況及每一步實驗操作的注意事項,進一步去考慮還能提出哪些問題,深化對物質性質及實驗操作的理解,使學生的思維更加嚴密。 四、“多題歸一”培養思維的概括性 思維的概括性是指思維能夠反映一類事物共同的本質的特征,以及事物之間的本質聯系和規律。許多化學習題具有物質變化過程、變化規律和性質方面類似的問題,它們之間只有不同程度的量的差異而無質的區別。在復習過程中做過一定量的習題后進行反思,通過“多題歸一”進行有的放矢的精解和拓寬,可以使思維具有概括性。 例如針對離子濃度的大小比較這個考點,可以編擬以下四道題讓學生練習。 1.pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合后,溶液中離子濃度關系正確的是()。 A.c(NH+4)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) C.c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-) D.c(Cl-)>c(NH+4)>c(OH-)>c(H+) 2.常溫下將稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,不可能出現的結果是()。 A.pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-) B.pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C.PH<7,且c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D.pH=7,且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-) 3.將20mL0.4mol/L硝酸銨溶液跟50mL0.1mol/L氫氧化鋇溶液混合,則混合溶液中各離子濃度的大小順序是: A.c(NO-3)>c(OH-)>c(NH+4)>c(Ba2+) B.c(NO-3)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(NH+4) C.c(Ba2+)>c(NO-3)>c(OH-)>c(NH+4) D.c(NO-3)>c(Ba2+)>c(NH+4)>c(OH-) 4.把濃度均為0.1mol/LNaOH溶液、H2SO4溶液和氨水等體積混合,所得混合溶液中各離子濃度大小順序是: A.c(SO2-4)>c(Na+)>c(NH+4)>c(OH-)>c(H+) B.c(Na+)>c(NH+4)>c(SO2-4)>c(H+)>c(OH-) C.c(SO2-4)=c(Na+)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-) D.c(SO2-4)>c(Na+)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-) 分析:以上各題涉及不同情況下的離子濃度大小比較,但其實質均為單一物質的離子濃度大小比較,運用“確定溶質→分析溶液微粒→標量(不考慮水解與電離)→根據水解與電離分析各種微粒濃度大小變化及酸堿性→根據三大守恒確定等式關系”均能作答。在對上述習題解后的反思中可以提高分析與歸納能力,使思維具有概括性。 小專題復習教學中要注意引導學生,使之將典型習題的“一題多解、一解多變、多題一解”融會貫通,掌握解題技巧,提高解題能力,進而以不變應萬變,解答各種類型的題目,達到舉一反三、觸類旁通之效。 (責任編輯 廖銀燕)