發(fā)現(xiàn)式教學(xué)在“元素化合物”復(fù)習(xí)中的應(yīng)用微探

陳霞

“元素化合物”這部分知識是高考的重點、熱點，如何有效復(fù)習(xí)呢？從這部分內(nèi)容的特點來看，復(fù)習(xí)必須緊緊圍繞“元素單質(zhì)及其化合物基本性質(zhì)”、“元素周期律”、“元素化合物特殊性”這三個方面展開，要通過例題的選擇讓學(xué)生掌握“規(guī)律性、遞變性和特殊性”。如何組織呢？筆者認為應(yīng)該精選例題，讓學(xué)生在解題過程中去發(fā)現(xiàn)。

一、發(fā)現(xiàn)理由

“理由”即原因，往往與現(xiàn)象及本質(zhì)相聯(lián)系，找到理由，往往可以牽帶出各種原理。下面，筆者在和學(xué)生復(fù)習(xí)“氯水”這個知識點時，將2014年江蘇卷的一道高考題進行了改編，要求學(xué)生對應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)“理由”。

例1在探究新制飽和氯水成分的實驗中，可以得到如下幾個實驗現(xiàn)象，試分析由現(xiàn)象能夠得到怎樣的結(jié)論。

現(xiàn)象1：為什么氯水的顏色會呈淺黃綠色？

現(xiàn)象2：將硝酸酸化的AgNO3溶液滴入氯水中，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀，為什么呢？

現(xiàn)象3：將NaHCO3粉末加入氯水之中，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，為什么呢？

現(xiàn)象4：將氯水滴入FeCl2溶液中，發(fā)現(xiàn)溶液顏色變成棕黃色，為什么呢？

設(shè)計意圖：這樣的例題設(shè)計不是要學(xué)生死記硬背，但是卻和最本質(zhì)的性質(zhì)相聯(lián)系，學(xué)生透過現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)化學(xué)原理。

“現(xiàn)象1”的分析與發(fā)現(xiàn)：水是無色的，Cl2與水反應(yīng)的生成物HClO和HCl也均為無色，那么為什么氯水的顏色會呈淺黃綠色呢？唯一的理由就是氯水中溶解了Cl2的緣故。

“現(xiàn)象2”的分析與發(fā)現(xiàn)：Cl2與水反應(yīng)的生成物HClO和HCl，因此有Cl-，和學(xué)生討論至此，學(xué)生自然發(fā)現(xiàn)將硝酸酸化的AgNO3溶液滴入氯水中有白色沉淀的原因了。

“現(xiàn)象3”的分析與發(fā)現(xiàn)：有氣泡產(chǎn)生，氣泡是什么呢？是怎么產(chǎn)生的呢？NaHCO3與氯水發(fā)生了怎樣的反應(yīng)，有氣體生成呢？從此處思維，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)H+與NaHCO3反應(yīng)有CO2生成。

“現(xiàn)象4”的分析與發(fā)現(xiàn)：氯水中HClO與Cl2共存，而這兩者都可以將Fe2+氧化成Fe3+，而使得溶液顏色變成棕黃色，所以這個“理由”不唯一。

二、發(fā)現(xiàn)特例

物質(zhì)的特殊性有很多，在復(fù)習(xí)元素化合物這部分內(nèi)容時，應(yīng)該將一些具有特殊性的“例子”設(shè)置在選擇項中，通過例題的呈現(xiàn)給學(xué)生進行記憶上的強化。

例2下列關(guān)于物質(zhì)應(yīng)用的說法錯誤的是（ ）。

A.生活中可以用純堿來清洗油污

B.實驗室可以用玻璃容器長期盛放各種酸

C.工業(yè)上可以用Na2S來清除污水中的Cu2+

D.生活中可以用濃氨水來檢驗氯氣管道漏氣

設(shè)計意圖：例2中的ACD這3個選擇項學(xué)生都可以從正面找到反應(yīng)原理，實現(xiàn)化學(xué)與生活的聯(lián)通，排除法可以得到B選項，不過有部分學(xué)生還是心存疑惑的，為什么呢？因為，通常情況下酸性氧化物只能與堿反應(yīng)生成鹽和水，玻璃是SiO2是酸性氧化物，為什么不可以長期盛放各種酸呢？這個選擇項恰好就將學(xué)生的思維引向了SiO2的特殊性上了，SiO2可以與HF發(fā)生反應(yīng)生成SiF4氣體，玻璃會溶解，所以錯誤的選擇項是B。

三、發(fā)現(xiàn)方法

很多學(xué)生怕解化學(xué)難題，尤其是綜合應(yīng)用題，而且在解題過程中容易出錯，這是什么原因?qū)е碌哪兀抗P者認為是解題的“方法”沒有被找到，其實在“元素化合物”這部分知識的應(yīng)用中，能夠?qū)ふ业姆椒ㄓ泻芏啵椒ň筒卦陬}目中的關(guān)鍵詞中，就藏在題目所給物質(zhì)的特殊性上，就藏在問題前后關(guān)系中，需要學(xué)生聯(lián)系最基本的性質(zhì)進行推導(dǎo)就能發(fā)現(xiàn)突破口和方法。下面，筆者以2014年新課標的一道高考題為例，就如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)方法進行分析。

例3鉛及其化合物應(yīng)用十分廣泛，可用于耐酸設(shè)備、蓄電池及X射線防護材料等工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)你所學(xué)知識內(nèi)容，回答如下幾個問題：

（1）鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層。請分析在元素周期表中，鉛的位置為第周期，第族；將PbO2與CO2的酸性進行比較，是（填“PbO2”或“CO2”）的強。

（2）PbO2與濃鹽酸共熱有黃綠色的氣體生成，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（3）將PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)可以得到PbO2，寫出該反應(yīng)的離子方程式為；工業(yè)上也可以電解制取PbO2，電極為石墨，電解液為Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液。寫出陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為，在陰極上可以觀察到的現(xiàn)象為；如果僅僅以Pb（NO3）2作為電解液，寫出陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為，將其與加入Cu（NO3）2進行比較，不加的主要缺點是。

（4）PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如圖（略）所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%（即樣品起始質(zhì)量-a點固體質(zhì)量/樣品起始質(zhì)量×100%）的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2·nPbO，列式計算x值和m∶n值。

設(shè)計意圖：通過綜合題的呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生提高分析信息、發(fā)現(xiàn)方法的能力，對于例3這道高考題有諸多陌生的信息又應(yīng)該如何突破呢？下面以其中幾問的解答為例分析如何發(fā)現(xiàn)解題的方法。

方法1：從已知物質(zhì)入手進行推測，如從題干給出的信息來看，元素周期律是從已知物質(zhì)“碳位于第二周期ⅣA族”進行分析，學(xué)生不難推測出鉛的位置為第六周期ⅣA族，再根據(jù)遞變規(guī)律可以推測出PbO2的酸性比CO2的酸性要弱。

方法2：從題目自身提供的信息入手進行推斷，如“PbO2與濃鹽酸共熱有黃綠色的氣體生成”這實際上就給出了重要的信息，思考“黃綠色的氣體”是什么？繼而與“實驗室制氯氣”聯(lián)系起來，完成問題的解答：PbO2+4HCl（濃）△PbCl2+Cl2↑+2H2O。

方法3：刨根問題、追根溯源找到問題的突破口，如“如果僅僅以Pb（NO3）2作為電解液，寫出陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為，將其與加入Cu（NO3）2進行比較，不加的主要缺點是。”學(xué)生的思考點被遷移到如果僅僅以Pb（NO3）2不加入Cu（NO3）2，那么，陰極發(fā)生的則是Pb2+得電子變?yōu)镻b，而原來的出發(fā)點是什么？兩者相聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)不加入Cu（NO3）2就不能有效利用Pb2+，在找到問題解決方法的同時，也感悟到化學(xué)知識的工業(yè)價值和學(xué)科智慧。