“價—類二維圖”在元素化合物復習課中的應用

陳艷明

1.問題的提出

元素化合物知識的學習和復習存在較多的問題。“教學過于重視結論性知識，忽略過程性知識和程序性知識的培養；教育目標過于短淺，教師擔心費時費力不討好，看不到知識的潛在活力與學生內在發展的邏輯關系”，學生感到元素化合物知識學習“繁、亂、雜、難、悶”。學生對元素化合物提不起興趣，致使“形成獨立、自主探究的意識”“通過學習具備較強的分析、解釋和解決簡單實際問題的能力”等新課標的目標都較難實現。

如何讓學生在有限的時間內，自主的記憶元素化合物的知識，深入理解元素化合物知識，形成分析元素化合物的一般思路和方法，適應全國高考的要求呢？筆者認為“價-類二維圖”是復習元素化合物知識的一個較好的教學策略。

“價-類二維圖”是以物質的類別為橫坐標，以某元素的化合價為縱坐標，在二維平面內繪制含有某元素物質的圖像。它是一種體現“元素觀”“分類觀”“轉化觀”指導下實現元素化合物知識結構化的工具，它的核心是元素，方法是分類，內涵是轉化。“價-類二維圖”有助于學生建立知識體系，明確學習要點；有助于學生形成化學的基本觀念，形成研究元素化合物的基本思路。

“價-類二維圖”轉化為思路過程：基于“價-類二維圖”學習，依據物質類別分析物質的通性，再根據化合價分析物質的氧化還原性，后“特性”的思維模式復習。

2.基于“價-類二維圖”的“鐵及其化合物的性質”復習課教學

（1）基于“分類觀”，分析鐵及其化合物的性質，初建概念

【問題1】請寫出鐵及其化合物的化學式

Fe 、FeO、Fe2O3、Fe3O4、Fe（OH）2、Fe（OH）3、FeCl2、FeCl3

【問題2】請將鐵的化合物進行分類，分類標準是什么？

【設計意圖】 “分類觀”是指在學習和研究化學物質過程中，遵照物質變化的規律，對研究對象的特點進行系統、規律的思維導向[4]。物質類別和化合價是“價-類二維圖”的兩大核心，在此要求學生對鐵及其化合物進行分類，目的是1、復習物質分類的相關知識點；2、為下一步繪制“價-類二維圖”做好準備；3、為總結鐵及其化合物的性質做鋪墊。

（2）基于“元素價態”，分析鐵及其化合物的價態，繪制二維圖

【問題1】分析鐵及其化合物中鐵的化合價

【問題2】以物質的類別為橫坐標，以鐵元素的化合價為縱坐標，繪制“價-類二維圖”。

【問題3】Fe3O4應放在“價-類二維圖”哪里呢？

【設計意圖】 “分析化合價”一部分是為繪制“價-類二維圖”做準備，一部分是為分析氧化還原反應做鋪墊，據此判斷物質的氧化性、還原性和配平氧化還原反應。

（3）基于“價-類二維圖”，推測物質的性質

【問題1】根據“物質類別”轉化關系圖，推測鐵及其化合物的轉化關系，完成“價-類二維圖”，寫出反應方程式。

【問題2】根據“氧化還原反應”原理，推測鐵及其化合物的轉化關系，完成“價-類二維圖”，寫出反應方程式。

【問題3】小組討論初稿的 “價-類二維圖”是否合理正確，并修訂，最終定稿。

【問題4】請總結出物質轉化的一般思路

【設計意圖】構建和應用二維圖的過程實質是培養學生元素觀、分類觀、轉化觀等的過程，讓學生基于自己原有的認知基礎，深入思考，外顯思維，建立一種有序的思維方式和思維習慣，形成研究無機物的基本思路[5]。

學生從“物質類別的反應規律”和“氧化還原的反應規律”出發，畫出鐵及其化合物的二維圖，通過學生的自主討論和自我檢討，判斷轉換關系的對錯，完成“價-類二維圖”。學生溫固了相關的化學方程式，對某些物質的性質也有了較深了理解，更深刻的理解到“價-類二維圖”對學習元素化合物的作用和意義。

（4）問題分析，運用二維圖，鞏固知識點

【問題1】利用“價-類二維圖”， 1、解析說明：FeCl2溶液保存時為什么要放鐵粉？2、混合液中有Fe2+、Fe3+，請設計實驗分別驗證Fe2+、Fe3+的存在。

【設計意圖】學生通過情境中的信息，利用“價-類二維圖”，找到化學反應的變化路徑，找出合適的化學方程式，給出合理的答案。學生在實際問題的應用過程中，運用“價-類二維圖”的思想方法，提高解決實際問題的能力。

（5）運用二維圖，分析新物質，解決新問題

【問題1】K2FeO4是鐵的一種化合物，請分析Fe元素的化合價，并將其放在“價-類二維圖”中，根據物質的通性和價態的變化情況，猜測K2FeO4的性質。

【設計意圖】高考通常都是陌生物質的情境，學生能通過“價-類二維圖”鞏固舊知識的同時，也必須學會利用“價-類二維圖”分析新知識，把新舊知識統合在一起。在解決問題的過程中，學生既感受到了“價-類二維圖”的價值，達到落實已學知識，“形成獨立、自主探究意識”“通過學習具備較強的分析、解釋和解決簡單實際問題的能力”等新課標的目標。

三、反思

“價-類二維圖”在元素化合物復習課的應用，從學生已有水平出發，在完成二維圖的過程中發現學生知識漏洞及時補救，總結提煉學習元素化合物的一般方法和思路，提升解決新問題的能力。課堂中，參與課堂的主體是學生，學生思考討論，自我總結。學生參與度高，課堂氣氛比較活躍。