
摘 要:知識網絡是人們在學習和實踐中所獲得的知識通過一定的方式聯系起來所構成的開放性知識體系。高中化學知識零、散、繁,為了便于學生學習、掌握與記憶,本文以“銅及其化合物”專題復習為例,介紹了有關化學知識網絡的構建,旨在幫助學生系統掌握知識,提高專題復習效率。
關鍵詞:高中化學 復習 知識網絡
專題復習是高中化學教學過程中的重要組成部分,不僅要落實高中化學的全部知識點,而且要根據知識的重點、學生的弱點、考題的特點,打破教科書的編排順序,按知識的相對獨立性和內在聯系,進行專題性的教學。在高三化學復習教學中,常會有學生抱怨“書都看懂了,題卻不會做”。究其原因,主要是學生已經積累的知識是零碎的、不成體系的,未建立起知識的橫向、縱向的聯系,也就很難準確把握解題的切入點。
一、理念支撐
知識網絡是指學生把在學習過程中獲得的知識通過一定的方式聯系起來,構成的一個學科知識體系。形成知識網絡結構是化學復習的基本任務。高考并不是簡單的基礎知識的再現,而是基礎知識的綜合應用。網絡結構化的知識是形成能力的前提,只有知識形成網絡結構,才能在解決問題時迅速地、有效地提取知識,當一路走不通的情況下,能根據網絡系統結構找到其他的途徑。
二、教學設計
環節 1.構建銅及其化合物之間的知識網絡
【教師】展示銅及其化合物:銅(紫色)、CuO(黑色)、 Cu2O(磚紅色)、Cu(OH)2(藍色)、無水 CuSO4(白色)、 CuSO4.5H2O或 CuSO4溶液(藍色)、[Cu(NH3)4]SO4(深藍色)、Cu2(OH)2CO3(綠色)等。
【教師】銅的化合物豐富多彩。請同學們思考:我們共學過哪些銅的化合物?它們之間存在怎樣的密切關系?(提示學生可以按“元素→單質→氧化物→酸(堿)→鹽”去思考)。
【教師】展示學生所畫的銅及其化合物的轉化關系圖,并作點評。
【學生】板書銅及其化合物之間相互轉化的一些重要的化學方程式,并努力實現多渠道轉化。例如,由 Cu轉化成 Cu2+,可以用 Cl2、濃硫酸、硝酸、H2O2、Fe3+等。
環節 2.構建銅及其化合物與有機化學部分之間的知識網絡
【教師】2005年江蘇高考化學試題第 22題考查了 Al4C3水解生成 Al(OH)3和 CH4的知識,將無機化學知識和有機化學知識整合到一張關系圖中。初次接觸此類試題,許多同學會一籌莫展,這是因為學生沒有形成良好的發散思維能力。
【教師】在上面的關系圖中,哪些物質可以實現 CuO和 Cu之間的轉化?哪些物質可以實現 Cu(OH)2和 Cu2O之間的轉化?
【學生】學生相互討論。
【小結】實現 CuO和 Cu之間的轉化,可以用 H2等還原劑,也可以用 C2H5OH。實現 Cu(OH)2和 Cu2O之間的轉化可用含有醛基的物質。
【教師】實驗室檢驗醛基時采用新制的氫氧化銅。操作順序應為:向 3mL5%r的 NaOH溶液中滴入 3—4滴 2%的 CuSO4溶液,振蕩后加入 0.5mL乙醛溶液,加熱并觀察實驗現象。其實驗現象為:先有藍色沉淀生成(此時懸濁液呈強堿性),滴加乙醛并加熱后有紅色沉淀生成。
【教師】若滴加順序及試劑用量相反,實驗是否也能成功?
【學生】做實驗并交流、討論。實驗現象為:先有灰綠色沉淀生成,滴加乙醛并加熱后未見紅色沉淀。生成的灰綠色沉淀加熱至沸騰仍然不變色,也不消失,說明其熱穩定性較好。
【問題 1】試寫出銅鹽與 NaOH溶液的物質的量比為 1﹕1時,銅離子完全沉淀的離子方程式。
【學生】思考、討論,得出結論: 2Cu2++2OH-+SO42-=Cu2(OH)2SO4↓
【問題 2】若向藍色沉淀 Cu(OH)2中加入較濃的 NaOH溶液,振蕩,沉淀溶解,溶液呈深藍色,向此深藍色溶液中加入乙醛,加熱,有磚紅色沉淀生成。請寫出此深藍色溶液與乙醛反應的化學方程式。
【學生】思考、討論,得出結論:2Cu(OH)42-+CH3CHO
CH3COO -+Cu2O↓+3H2O+3OH-
【教師】除了要熟悉有機化合物知識外,還要綜合運用實驗、配合物等相關知識才能解決以上問題。這樣才能有效地構建元素化合物知識與其他知識之間的相互聯系。
環節 3.構建銅及其化合物與氧化還原反應之間的知識網絡
【問題 3】已知常見物質的氧化性強弱順序如下:Br2﹥ Fe3+﹥I2﹥S。請將 Cu2+按其氧化性排入上述順序中,并提供相應的實驗證據。
△ 【學生】交流總結: 2 Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+,證明氧化性 Fe3+﹥Cu2+。關于 Cu2+與 I2的氧化性強弱,只要將 Cu2+與 I-混合,看能否發生反應。
【學生實驗】只要將 CuSO4與 NaI溶液混合。
現象:混合后得到棕黃色的懸濁液,靜置后得到棕黃色的清液和沉淀(受棕黃色清液的影響,沉淀的顏色看不清)。
【師生討論】棕黃色的清液是碘水(也可能是 I2溶于過量的 NaI溶液),可用淀粉溶液檢驗。但要想看清沉淀的顏色必須先消除碘水的棕黃色,可以選用 Na 2SO3溶液或 Na 2S2O3溶液。昀后清楚地觀察到有白色沉淀生成。按氧化還原反應化合價升降的原則可以推斷出白色沉淀的成分:由于 I元素化合價上升,故 Cu2+得電子,化合價降低,但并不是生成金屬 Cu,故只可能為 Cu+與 I-結合成 CuI白色沉淀。
【學生】歸納現象,書寫離子方程式:2Cu2++ 4I-=2 CuI ↓+ I2【小結】Cu2+按其氧化性應排在 Fe3+和 I2之間。
三、反思與啟示
結合二輪專題復習的特點,以上教學設計通過筆者的教學實踐,有以下幾點思考與啟示:
1.
二輪專題復習不應只是把以前所學的知識進行簡單的回顧和羅列,而應該讓學生對所學的知識進行整理歸納,使知識在學生的腦海里“橫成片、縱成線”,使學生既能將自己學過的知識形成網絡,又不覺得“老調重彈”。教學設計要充分發揮學生的主觀能動性,體現“學生是主體,教學是主導”教育思想。營造“氣氛和諧、師生平等,協作民主”的課堂氛圍。
2.
在教學時,將學生存在的知識輔以實驗,能有效糾正學生先入為主的一些錯誤認識,同時能培養學生對待科學的嚴謹態度。
3.
實踐證明,僅有零碎的知識而沒有形成整體的知識結構,就猶如沒有組裝成整機的一堆零部件而難以發揮其功能。形成自己的知識網絡,有利于知識的保存和記憶,有利于知識被準確、快速地提取和遷移。只有將零散的知識串成線、結成網,納入自己的知識結構中,才能在自己構建的知識體系中自由出入、左右逢源、運用自如。
參考文獻:
[1]曾國瓊.促進學生自主建構與發展化學觀念的高三化學教學.中學化學教學參考,2015(12)31—35.
作者簡介:謝根福,中學高級教師,麗水市教學名師,浙江省優秀教師,主要研究方向:化學教學。
新教育時代·教師版2016年35期