應(yīng)用元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)

魏學(xué)宏

摘 要：通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)分類觀念;通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)觀念;通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生守恒思想;通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：元素;化合物;學(xué)科素養(yǎng)

第一：通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)分類觀念

化學(xué)是一門研究物質(zhì)性質(zhì)、變化、組成、用途、制備的自然科學(xué)。人類認(rèn)識(shí)的化合物的種類已經(jīng)達(dá)到3700萬種，種類這么龐大的的物質(zhì)，想在有限的時(shí)間內(nèi)認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)它們，了解這些物質(zhì)的性質(zhì)，用途和制備，沒有行之有效的方法，是非常困難的。在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中，學(xué)生普遍反映化學(xué)方程式繁多，復(fù)雜，難以記憶，面對(duì)這種情況，化學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，許多物質(zhì)的性質(zhì)和組成具有相似性，將這些性質(zhì)類似的物質(zhì)放在一起進(jìn)行研究，比較他們性質(zhì)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，根據(jù)研究結(jié)果，對(duì)龐大的物質(zhì)家族進(jìn)行分類，根據(jù)物質(zhì)的類別進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)，為了在短時(shí)間內(nèi)認(rèn)識(shí)和了解物質(zhì)的本性，我們必須掌握物質(zhì)分類的方法和思想。所以，教師在元素化合物的教學(xué)中，必須教會(huì)學(xué)生對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)分類觀念，只要學(xué)生會(huì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，根據(jù)每一類別物質(zhì)的性質(zhì)，預(yù)測(cè)未知物質(zhì)的性質(zhì)，并且運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的預(yù)測(cè)，從而學(xué)習(xí)新的物質(zhì)。學(xué)生有了這樣的思想方法，才能真正掌握元素化合物的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

第二、通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)觀念

在元素化合物的學(xué)習(xí)中，學(xué)生普遍感覺，許多物質(zhì)雖屬于同一類，但是性質(zhì)確有很大的差別，這是什么原因呢？這是因?yàn)槲镔|(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)反應(yīng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。所以在元素化合物的學(xué)習(xí)中，教師在教學(xué)中始終要貫穿物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)這一學(xué)科思想，在元素化合物的教學(xué)中真正體現(xiàn)和落實(shí)這種結(jié)構(gòu)觀念，使學(xué)生真正掌握元素化合物的學(xué)習(xí)思想，理解物質(zhì)性質(zhì)的差異的本質(zhì)原因，掌握化學(xué)的學(xué)科觀念，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思想，使學(xué)生真正學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)高中化學(xué)。例如：在學(xué)習(xí)《二氧化硅的性質(zhì)》時(shí)，學(xué)生都知道碳和硅在元素周期表中位于同一主族，二氧化硅的性質(zhì)和二氧化碳的性質(zhì)應(yīng)該特別相似，但是事實(shí)上二氧化硅和二氧化碳的物理性質(zhì)具有很大的差異，這是為什么呢？因?yàn)槎趸己投趸璧慕Y(jié)構(gòu)不同，二氧化碳是分子構(gòu)成的，分子之間以密堆積的方式形成，二氧化硅是有原子構(gòu)成的，原子之間以空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形式堆積，微粒間的作用力也不同，所以導(dǎo)致這兩種物質(zhì)盡管是同類物質(zhì)，但是他們的性質(zhì)卻差別很大。事實(shí)上，在元素化合物的學(xué)習(xí)中，有許多物質(zhì)都是由于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)差異很大。

因此學(xué)生只有具有了這種物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀，才能從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，才能夠理解物質(zhì)性質(zhì)差異的本質(zhì)原因，真正掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)科思想，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。

第三、通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生守恒思想

物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)遵循質(zhì)量守恒，質(zhì)量守恒的本質(zhì)是原子守恒和元素種類的守恒。物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)生成各種各樣的物質(zhì)，但是始終遵循元素種類的守恒，原子個(gè)數(shù)的守恒，也遵循電子守恒。所以在元素化合物的教學(xué)中，許多的問題都要用守恒的觀念來理解和解決例如：在學(xué)習(xí)硝酸與銅的反應(yīng)中，已知濃硝酸與銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，生成氮的氧化物和硝酸銅的物質(zhì)的量，計(jì)算需要的硝酸的物質(zhì)的量。解決這類問題，我們必須明白濃硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)，生成一氧化氮和二氧化氮，硝酸銅，水，其中含氮元素的化合物有NO和NO2，Cu（NO3）2

反應(yīng)物中只有硝酸含有氮元素，根據(jù)氮元素守恒，可以列出方程硝酸的物質(zhì)的量等于氮的氧化物的物質(zhì)的量加上2倍的硝酸銅的物質(zhì)的量，從而解決這類問題。在比較粒子濃度大小時(shí)，我們通常要運(yùn)用三個(gè)守恒原理，物料守恒、質(zhì)子守恒、電荷守恒，其中物料守恒的實(shí)質(zhì)就是原子守恒。物質(zhì)不論發(fā)生什么樣的化學(xué)反應(yīng)，始終元素的種類不會(huì)反生改變，所以，對(duì)于多步反應(yīng)的計(jì)算，還是要應(yīng)用原子守恒規(guī)律，尋找目標(biāo)物質(zhì)和已知物質(zhì)之間的關(guān)系，從而簡(jiǎn)化計(jì)算，解決問題。同樣，在氧化還原反應(yīng)中，得電子總數(shù)等于失電子總數(shù)，利用這類電子守恒的規(guī)律，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的配平、轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的計(jì)算、氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量的比值計(jì)算。這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，也必須遵循守恒規(guī)律，所以高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，就是元素守恒，電子守恒的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。守恒思想是高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的核心內(nèi)容之一。學(xué)生只有深入理解，掌握守恒思想在元素化合物中的應(yīng)用，才能夠從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)的變化規(guī)律，掌握學(xué)習(xí)元素化合物的思想方法，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

第四、通過元素化合物的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新能力。

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在元素化合物的教學(xué)中，離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)。高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，除了利用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)之外，更多的是實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用和考察，實(shí)驗(yàn)既考察物質(zhì)的制備、性質(zhì)，又考察物質(zhì)的凈化，尾氣吸收，排除實(shí)驗(yàn)的干擾因素等等。這些綜合內(nèi)容的考察，要求學(xué)生必須熟練掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)、制備方法、及其實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單連接順序，實(shí)驗(yàn)流程。所以為了更好的完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ谠鼗衔锏慕虒W(xué)中，一定要做好元素化合物的性質(zhì)和制備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，尋找實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)與不足，探索實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的思維水平，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)生化學(xué)的興趣和能力。

綜上所述，利用元素化合物的教學(xué)，從以上幾個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，提升學(xué)生運(yùn)用化學(xué)思維解決化學(xué)學(xué)習(xí)問題的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，樹立學(xué)習(xí)信心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)打下良好的學(xué)科素養(yǎng)，提升學(xué)習(xí)能力，適應(yīng)社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

[1]《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》.

[2]《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》.