高三“元素化合物”復習的困惑及策略

◆福建省南平市高級中學 藍麗鳳

高三“元素化合物”復習的困惑及策略

◆福建省南平市高級中學 藍麗鳳

“元素及其化合物”是高考出題的重頭戲，要求高，綜合性強。如何避免炒“冷飯”，提高復習效益？文章結合教學實踐，分析教學現(xiàn)狀及困惑，闡述了一輪復習中提高高三“元素化合物”復習效率的3個策略。

元素化合物復習；知識網(wǎng)絡；學科觀念；微課群

“元素及其化合物”知識是高中化學的重要組成部分,它是化學實驗、計算、基本理論等知識的背景和載體,自然成為了高考命題的重頭戲。在高考理綜卷中,由于題量限制,元素化合物知識多半以學科內(nèi)綜合的方式進行考查,要求學生靈活應用。一輪復習中如何避免炒“冷飯”,提高復習效益,成為了一線教師思索的重點。筆者萃取教研組同仁的精華,結合自己的教學實踐,分析教學現(xiàn)狀及困惑,以案例的形式闡述提高高三“元素化合物”復習效率的一些策略。

一、構建網(wǎng)絡，融會貫通，提高知識的系統(tǒng)性

1.教學困惑

高一階段學習必修1模塊時,沒有周期表等理論支撐,學生普遍感到元素化合物知識“繁、亂、雜、難”,需要理解和記憶的東西分散、不系統(tǒng),到高三復習時由于時間久遠,已遺忘很多。復習課中怎么處理好這塊“硬骨頭”呢？事實上很多教師仍然炒“冷飯”,按課本順序,按部就班、逐一講解物質化學性質,學生死記硬背化學方程式,導致了前記后忘的尷尬局面。

2.復習策略

(1)教學思路——“先見森林后見樹木”。對高三“元素化合物”知識,筆者建議以“先見森林后見樹木”的全局觀去復習。無全局觀就如同失去導航的輪船在一望無際的大海中航行,容易迷失方向。帶著學生進入“森林”時,首先獲得整體印象,認清知識的主線和重點；然后進入“森林”,細細觀察“樹木”的異同、“樹木”之間的聯(lián)系及變化。復習時,依據(jù)建構主義教學觀,打破以往圍繞單一物質的組成、結構、性質、制備、應用的線性教學模式,引導學生自主建構知識網(wǎng)絡圖。

(2)教學策略——構建網(wǎng)絡，融會貫通。可采用“點——線——面”的復習模式,以具體物質為點落到實處,以物質類別等為線理清思路,以物質間的相互轉化關系為面編織網(wǎng)絡。下面以“鋁及其化合物”復習為例來說明。

第一,點。點即中心,就是以一種物質為中心,構建單個知識點系統(tǒng)。復習時為避免學生死記硬背,要以物質結構、元素周期律理論去統(tǒng)率和學習元素化合物,從而深化元素“位、構、性”三者之間的關系。鋁原子結構決定了它在周期表第3周期、ⅢA族,周期表的位置決定了鋁的化學性質如圖1所示。鋁是較活潑金屬,具有較強還原性,有著活潑金屬的共性：能與活潑非金屬單質、金屬氧化物、酸、鹽等反應。在周期表中處于金屬、非金屬的交界處,因此,鋁單質還可以與強堿反應,利用此特性可以將鋁與其他金屬分離。

圖1

第二,線。線即線索,構建知識的主線。就是以物質類別、氧化還原等為線索,理清思路,把單質、化合物各點有機聯(lián)系起來。例如,以物質分類為主線,按照“單質→氧化物→氧化物對應水化物→相應的鹽”線索來復習鋁及其化合物的通性和特性。圖2中清晰地反映了①Al、Al2O3、Al(OG)3為兩性物質,既可以與強酸又可以與強堿反應。②總結制備Al(OG)3的三種方法：AlCl3+3NG3·G2O= Al(OG)3↓+3NG4Cl、NaAlO2+CO2+2G2O=NaGCO3+Al(OG)3↓AlCl3+3NaAlO2+6G2O=4Al(OG)3↓。③AlCl3與 NaOG、NaAlO2與GCl的少量、過量問題。④Al3+與OG-、AlO2-與G+、Al3+與AlO2-不能共存的問題。從而輕松攻破有關鋁及其化合物的離子反應、除雜及流程題、框圖推斷題。抓住知識主線,可使所學知識條理化、系統(tǒng)化,知識點清晰,更便于記憶和靈活應用。

圖2

第三,面。面即將線編織成網(wǎng)絡,在知識主線的基礎上構建知識網(wǎng)絡,將各物質關聯(lián)起來。當把以某一元素家族為中心的知識點及轉化線弄懂吃透后,教師以某些關鍵反應做連接線,將其與其他元素家族構建知識網(wǎng)絡。如用鋁熱反應聯(lián)系鐵、鋁,從而搭上鐵元素系列轉化線,牽扯鐵元素的單質、化合物氧化還原反應問題,等等。例如,下列物質 (均為中學化學常見物質)轉化關系如圖3,D為紅棕色粉末 (反應條件及部分反應物、產(chǎn)物未全部說明)。 (問題略)

[解析]由圖3可知,A既能與酸反應,又能與堿反應,可知A為鋁。由“D為紅棕色粉末”可知D為Fe2O3,然后逆推可得G為Fe(OG)3,G為Fe(OG)2,F為FeCl2,E為

Fe。由此不難推得其它答案。

高考試題常常是借助信息,巧妙地將金屬、非金屬元素的化合物編織在一起,考查考生對元素化合物知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。總之,高三元素化合物知識的復習不僅要落實單一知識點,更要理解知識之間的內(nèi)在邏輯性、系統(tǒng)性,真正實現(xiàn)各主干知識的融會貫通。

圖3

二、建構學科觀念，培養(yǎng)科學思維，提高知識的結構化、方法化

1.教學困惑

普遍的“事實文本”的教學,使元素化合物的復習課停留在較低的認知水平。教師直接提問某一物質的性質、制備等單一知識,大部分學生能順利解答。當面臨復雜轉化或要綜合多項知識解決問題時,學生思維就很吃力,缺乏方法類的知識作支撐。一位學者曾經(jīng)說過,“沒有學科觀念統(tǒng)領的知識教學是把‘種子’磨成‘面粉’的教學。”因此,復習元素化合物不僅要提高知識的系統(tǒng)性,更要形成化學基本觀念,提高知識的結構化、方法化。

2.復習策略

在元素化合物教學中,筆者實施“建構化學學科觀念”的教學策略如圖4所示。

基于化學學科觀念的元素化合物教學策略

圖4

當學生將具體的化學事實性知識都揮發(fā)掉時,在他頭腦中“剩下的東西”是什么？是學生通過化學課程的學習形成的從化學的視角認識事物、解決問題的思想、觀點和方法,即植根于學生頭腦中的化學基本觀念。化學學科的基本觀念包含元素觀、微粒觀、轉化觀、方法觀、分類觀、守恒觀、平衡觀、結構觀、科學價值觀,等等。

教學中,以學科知識為載體、以驅動性問題為線索、以學生探究為形式,通過反思、提煉,自覺建構化學觀念。下面以“氯氣及其化合物”復習進行簡要說明。

(1)要求學生課前畫出氯氣及含氯化合物之間的網(wǎng)絡圖,同學間相互校正,以滲透元素觀和轉化觀。

(2)依據(jù)不同的分類標準,進行分類練習,以滲透分類觀。①按物質組成分類。單質：Cl2；氧化物：ClO2；酸：GCl、GClO、GClO4；鹽：氯化物、次氯酸鹽、氯酸鹽。②按化合價高低分類。-1價：GCl、氯化物；0價：Cl2；+1價：GClO、次氯酸鹽；+3價：不常見；+5價：KClO3；+7價：GClO4。③按物質性質分類。氧化性：Cl4、ClO2、GClO、次氯酸鹽、氯酸鹽、GCl(G+)、GClO4(G+)；還原性：GCl(Cl-)、Cl2。④……

(3)以氯水為例,通過對氯水中存在的三種平衡關系分析,引導學生從氯水中微觀粒子之間的關系進行思考,培養(yǎng)學生的微粒觀和平衡觀。

溶解平衡：Cl2在水中的溶解性小,1體積水約能溶解2體積的Cl2,Cl2的揮發(fā)和溶解構成了溶解平衡。化學平衡：溶于水中的氯氣部分與水發(fā)生反應并達到化學平衡：Cl2+G2O?GCl+GClO,GClO見光易分解。電離平衡：GClO?G++ClO-,G2O?G++OG-。通過分析,可知新制氯水中含有的微粒有Cl2、G2O、GClO、G+、Cl-、ClO-、OG-(極少),并了解其相對濃度大小,再通過練習鞏固、反思、升華。

[練習]今有甲、乙、丙三瓶等體積的新制氯水,濃度均為0.1 mol·L-1。如果在甲瓶中加入少量的NaGCO3晶體(m mol),在乙瓶中加入少量的NaGSO3晶體 (m mol),丙瓶不變,片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中GClO的物質的量濃度大小關系是 (設溶液體積不變) (C)

A.甲=乙＞丙 B.丙＞乙=甲 C.甲＞丙＞乙 D.乙＞丙＞甲

[解析]氯水中存在如下平衡：Cl2+G2O?GCl+GClO,加入NaGCO3,由于酸性GCl＞G2CO3＞GClO,所以NaGCO3和GCl反應而不和GClO反應,平衡向右移動,GClO濃度增大；又因GClO具強氧化性,可將NaGSO3氧化,導致GClO濃度降低。

在元素化合物復習中,倡導化學觀念建構的教學,不僅僅一節(jié)課、一個單元,還應該不露痕跡地貫穿復習教學的始終。教師用基本觀念引領學生走出元素化合物的多而雜的無序局面,使其掌握復習的方法和策略,提升復習的自信心和效率,從而突破高三復習瓶頸。

三、建構微課群，學生哪里不會點哪里，全面提高復習效益

1.教學困惑

目前,中國國情是大班化教學,一輪復習無論教師多么精心準備,都無法滿足每個學生的需求。課堂上總有學生囫圇吞棗、消化不良,總有學生滿腦子疑惑,無處求解,久而久之,學生就喪失了學習熱情。實驗復習更是枯燥地就題講題,怎么解決這些難題呢？

2.復習策略

微課的獨立性發(fā)揮了很大的優(yōu)勢,單獨一節(jié)微課,短小靈活,隨時需要學習者來挖掘；它很有耐心,不會厭煩和抱怨,會給學困生一遍又一遍地講解；它渾身散發(fā)著正能量,永遠不會對學習者進行負評價。但是個別微課對學生幫助不大,欲讓微課真正發(fā)揮巨大的“教學力”作用,就要投入對學科專題化、系列化的微課程建設,形成微課群,供學生自由選擇與使用。

作為傳統(tǒng)化學教學的重要補充手段和資源拓展渠道,微課為高三復習打開了一片新的天地。舉個例子,高三一輪復習“氮的循環(huán)”,內(nèi)容多、難度大,學生掌握程度參差不齊,需求不同。可以設計成多個獨立的微課,如“氮的循環(huán)及轉化的網(wǎng)絡構建”“氨氣的性質及制備”“硝酸的性質”“金屬與硝酸的計算”“硝酸的實驗創(chuàng)新”。如此切割后,既保證了每個微課都能獨立成篇,整合后是完整的知識專題,很好地兼顧了獨立性與系列性原則。這樣的微課群成為備課中心,為教師的借鑒提供了便利性,更是學生的金礦,大大增加了程度不同的學生找到自己個體疑問所在的機會。如果校園內(nèi)的課堂教學是一場饕餮盛宴的話,那么微課群就是維生素,缺啥補啥,使學生“茁壯成長”,使微課成為傳統(tǒng)化學課堂的好幫手。

微課還可以讓實驗復習變得更輕松,它可以突破時空限制,真實呈現(xiàn)實驗過程。眾所周知,高三實驗復習是重點又是難點,不可能再像新授課時那樣花大量的時間去做探究實驗。因此,教師可將重要的實驗制成微課,例如,常見的電池工作原理、溶液配制、海水提溴、海帶中碘的提取,學生們根據(jù)自己的需求反復播放,清晰的實驗現(xiàn)象配以教師的解說,事半功倍。當然,高三重點是建立系列實驗專題型微課,例如,“實驗常見儀器與基本操作”“物質的分離”“提純與檢驗”“氣體的制取”“綜合實驗與探究”等。除了課上播放、分析外,也可以讓學生在課前預習、課后復習,幫助學生打開實驗探究的設計思路,總結實驗探究的科學方法。有了微課群,學生們可以自主探究、整理完善、查缺補漏、靈活應用、真正主動地去思考,從而實現(xiàn)學習效率的提高。

微課作為新興的教育技術技能,自有其先進之處,欲讓其真正與教育教學融合,成為教育“生產(chǎn)力”的有機組成部分,需要教師、學生以及學校共同應對。以上只是高三一輪元素化合物復習教學的部分策略,只有結合教學實際,挖掘元素化合物知識的教學價值,靈活使用多種教學策略,才能突破高三復習瓶頸。

總之,元素化合物是高三一輪復習中非常重要的組成部分,如何在有限的時間內(nèi)實現(xiàn)最大、最佳的復習效果,值得每一個化學教師深思。教育教學的道路上沒有最好,只有更好,教師們應當不斷探索和前行！

[1]孫運利.基于學科觀念的元素單質及其化合物教學：以金屬元素為例[J].中學化學教學參考,2015,(1).

[2]曹麗敏.例談高三元素化合物復習各階段的困惑及對策[J].化學教與學,2011,(3).

[3]胡鐵生.微視頻在教學中的優(yōu)勢[EB/OL].http：//blog.sina.com.cn/ s/articlelist_1941326822_4_1.html,2015-04-08.

（編輯：朱澤玲）

G633.8

A

1671-0568(2015)36-0102-03