論化學(xué)教學(xué)中的有序思維訓(xùn)練

劉 剛

(湖南省邵陽市一中化學(xué)組,湖南 邵陽 422000)

論化學(xué)教學(xué)中的有序思維訓(xùn)練

劉 剛

(湖南省邵陽市一中化學(xué)組,湖南 邵陽 422000)

授之以魚,不如授之以漁,授之以漁,不如授之以漁性。教會學(xué)生一些知識,不如教會學(xué)生掌握這些知識的方法,而教會學(xué)生掌握知識的方法,又不如培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。文章就如何在化學(xué)教學(xué)中滲透有序思維訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)提出自己的探討和見解。

有序思維訓(xùn)練 ;思維品質(zhì) ;同分異構(gòu)體

授之以魚,不如授之以漁,授之以漁,不如授之以漁性。教會學(xué)生一些知識,不如教會學(xué)生掌握這些知識的方法,而教會學(xué)生掌握知識的方法,又不如培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。真正的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生于學(xué)習(xí)者本身,而學(xué)習(xí)者本身對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣主要是感受到了一種至美——思維世界的美,思考的美。讓學(xué)生經(jīng)常去體驗(yàn)思維世界的美必然能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這種深層次的體驗(yàn)是上網(wǎng)、看電視、玩游戲無法觸及的?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)中那種細(xì)膩的思維就是一種至美。勒夏特列得出“若改變影響平衡的一個條件,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動”,除了帶領(lǐng)學(xué)生用濃度、溫度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響理解,我們還要告訴學(xué)生,這是自然界最基本的規(guī)律之一,這是萬事萬物的本能反應(yīng),受到擠壓一切物體都會有本能的反應(yīng)來減輕壓力,但這種反應(yīng)是消極的,不可逆轉(zhuǎn),“僅能減弱影響而不能消除影響”,只有具備創(chuàng)造能力的人在受到壓迫時奮起反抗可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)。又如化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向是趨向于“焓減,熵增”,除了引導(dǎo)學(xué)生理解“焓減是使本身能量趨向于降低——即放出熱量,熵增是使混亂程度增加——固→液→氣”,我們還可以告訴學(xué)生,這也是一種人性,只考慮自發(fā)進(jìn)行,即無任何法律、道德規(guī)范、自身意志控制,我們?nèi)说纳钜糙呄蛴趹卸?(能量降低),趨向于混亂 (生活無規(guī)律),想想自己,就理解了化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。這種既天馬行空又細(xì)膩有序的思維最能使老師和學(xué)生間產(chǎn)生思維的共鳴。

一、化學(xué)有序思維訓(xùn)練之同分異構(gòu)體確定

確定同分異構(gòu)體的關(guān)鍵是思維順序是否合理,命題十分靈活,思維順序變化萬千 (若不及時規(guī)范總結(jié),可能出現(xiàn)解題越多思維越亂,解題信心越不足的現(xiàn)象),然最基本的幾種思維順序是根基所在,進(jìn)行系統(tǒng)性的訓(xùn)練對解題起著以不變應(yīng)萬變的作用。2007年 9月,我送完 07屆高三畢業(yè)生后,繼續(xù)擔(dān)任 08屆三個班的化學(xué)教學(xué)工作,根據(jù)高考命題結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我將同分異構(gòu)體確定的幾種思維順序定為:碳鏈異構(gòu)確定思路;烷基結(jié)構(gòu)種數(shù)確定及應(yīng)用;官能團(tuán)異構(gòu)——碳鏈異構(gòu)——官能團(tuán)位置異構(gòu) 確定順序規(guī)范。將碳鏈異構(gòu)確定思路定為基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),對學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,這種訓(xùn)練在教學(xué)中取得了非常好的效果,現(xiàn)將基本的訓(xùn)練思路摘錄如下 (不包括高考原題引入,強(qiáng)化練習(xí),高考原題對比測試)

(一)碳鏈異構(gòu)及基本有序思維訓(xùn)練

原則:主鏈由長到短,甲基不掛端點(diǎn),已基不掛二號碳,丙基不掛三號碳……

思維順序:從中心到一端 (注意對稱);先整后散 (支鏈數(shù)由少到多);先同后異,先鄰后間,間一,間二……(有兩個或兩個以上支鏈時);

1.烷烴同分異構(gòu)體的確定 (畫出碳鏈結(jié)構(gòu)):

(三)官能團(tuán)異構(gòu)——碳鏈異構(gòu)——官能團(tuán)位置異構(gòu)——順、反異構(gòu) 確定順序

1.看清題目要求 (即限制條件,此步最關(guān)鍵)

2.找官能團(tuán)異構(gòu) (確定所含官能團(tuán),即確定物質(zhì)類別)

3.各類別中找官能團(tuán)位置異構(gòu)及碳鏈異構(gòu)

[例]1.芳香族化合物 C7H8O的同分異構(gòu)體有5種;苯甲醇 (1)+苯甲醚 (1)+甲基苯酚 (3:鄰、間、對)

[例]2.芳香族化合物 C7H6O2的同分異構(gòu)體有5種;苯甲酸 (1)+甲酸苯酯 (1)+羥基苯甲醛 (3:鄰、間、對)

我從所教的每個班級選取 15名學(xué)生 (成績優(yōu)、中、差各 5名),用高考原題組合了兩套難度差不多的試卷,訓(xùn)練前進(jìn)行一次測試,訓(xùn)練后又進(jìn)行一次測試,將兩次試卷進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的比較分析,發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)粗心大意的問題解決了,有些同學(xué)急躁缺乏耐心的毛病慢慢改正了,100分的總分,普遍測試成績有 20分左右的提高。我又逐一找到這些學(xué)生進(jìn)行交談,很多學(xué)生反映經(jīng)過兩次訓(xùn)練后 (一次基本思維順序和習(xí)慣訓(xùn)練,一次強(qiáng)化練習(xí)),原來感覺很難的題現(xiàn)在已能輕松完成,考慮問題比以前思路清楚了很多,學(xué)習(xí)上逐步有了信心。更重要的,大部分同學(xué)都變得重視學(xué)習(xí)方法,更喜歡思考問題,也逐漸體會到了有序思維的魅力,希望自己能盡快養(yǎng)成做事有規(guī)劃,有步驟,有目標(biāo)的思維習(xí)慣和思維品質(zhì)。一部分同學(xué)要求我將其它和有序思維有關(guān)的內(nèi)容也給訓(xùn)練訓(xùn)練,于是,我又搞了兩個知識點(diǎn)的解題訓(xùn)練,效果都比較好?，F(xiàn)摘錄學(xué)生簡案如下:

二、化學(xué)有序思維訓(xùn)練之有機(jī)物分子式確定

(一)確定有機(jī)物的組成元素 (此步必須到位)

(二)確定有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式 (最簡式)(三)

確定有機(jī)物的分子量:①標(biāo)況密

度法:②相對密度法:③極值法:[例

]若 A分子中 C、H元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為 86.67%,其余為 O,且 A的相對分子質(zhì)量小于 200,則 A的分子式為＿＿。

(四)由實(shí)驗(yàn)式 (最簡式)結(jié)合分子量確定分子式[例 1]取某有機(jī)物 3.0克在適量氧氣中恰好完全燃燒,產(chǎn)物只有 CO2和 H2O,將所得產(chǎn)物依次通過足量無水 CaCl2和足量堿石灰,無水 CaCl2增重 3.6克,堿石灰增重 6.6克,判斷由此能否確定該有機(jī)物分子式,若能,寫出該分子式;若不能,請說明理由＿＿。

[例 2]蘋果酸在分離提純后的化學(xué)分析如下:①相對分子質(zhì)量不超過 160,取 2.68g蘋果酸完全燃燒后只生成 CO2和 H2 O,測得 CO23.52,H2O1.08g②1mmol該酸與足量的 NaHCO3反應(yīng)放出 44.8mLCO2,與足量的 Na反應(yīng)放出 33.6mLH2(氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況);③該分子中存在四種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子和五種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子。則蘋果酸的分子量為＿＿,分子式為＿＿,結(jié)構(gòu)簡式為＿＿;蘋果酸

有一種同分異構(gòu)體,其分子中只存在三種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子和三種化學(xué)環(huán)境不同氫原子,該同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為。

三、化學(xué)有序思維訓(xùn)練之化學(xué)反應(yīng)先后順序確定及應(yīng)用

例 1.書寫離子方程式

FeB r2溶液中通入少量 C l2:

FeB r2溶液中通入過量 C l2:

Fe I2溶液中通入少量 C l2:

Fe I2溶液中通入過量 C l2:

例 2.判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生,能發(fā)生反應(yīng)則寫出離子方程式;不能發(fā)生反應(yīng)則說明理由

Ba(NO3)2溶液中通入 SO2:

Ba(NO3)2溶液中通入足量后 NH3再通入 SO2:

HC l酸化的 Ba(NO3)2溶液中通入 SO2:

例 3.向含 0.1mo lCa(OH)2和含 0.1mo lNaOH的溶液中緩慢通人 CO2充分反應(yīng), 作出生成沉淀的質(zhì)量隨通人 CO2的物質(zhì)的量的變化圖:

例 4.將 7.8gNa2O2和 21gNaHCO3置于密閉容器中加熱充分反應(yīng)后,排出所有氣體,求所得固體的質(zhì)量。

[解析]例 1.(1)C l2先與 Fe2+反應(yīng),Fe2+反應(yīng)完后再與B r-反應(yīng) (若 Fe2+未反應(yīng)完 ,C l2與 B r-反應(yīng)生成 B r2,則:2Fe2++B r2=2Fe3++2B r—)

(2)C l2先與 I-反應(yīng),I-反應(yīng)完后再與 Fe2+反應(yīng) (若 I-未反應(yīng)完,C l2與 Fe2+反應(yīng)生成 Fe3+,則:2Fe3++2 I-=2Fe2++

I2)

例 2.SO2與 Ba(NO3)2溶液不反應(yīng) (若反應(yīng)則生成BaSO3↓和HNO3,二者會反應(yīng),不可能同時生成);若先通入足量 NH3則生成 (NH4)2SO3,再與 Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成 BaSO3↓;若用鹽酸酸化,H+、NO3-會將 SO2氧化為 H2SO4,H2SO4與 Ba(NO3)2反應(yīng)生成 BaSO4沉淀。

例 3.CO2先與 Ca(OH)2反應(yīng),Ca(OH)2反應(yīng)完后再與NaOH反應(yīng) [若 Ca(OH)2未反應(yīng)完,CO2與 NaOH反應(yīng)生成Na2CO3,則 :Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓ +2NaOH]

例 4.Na2O2先與 CO2反應(yīng),CO2反應(yīng)完后 Na2O2再與 H2O反應(yīng) (若 CO2未反應(yīng)完,Na2O2與 H2O反應(yīng)生成 NaOH,則:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)

筆者個人認(rèn)為,化學(xué)學(xué)科訓(xùn)練的思維能力中,有序思維能力是比較重要的一種,化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)操作中有很多是需要嚴(yán)格規(guī)范思維順序的,化學(xué)計算要想做到快而精確,思維順序也非常重要。關(guān)于有序思維能力的培養(yǎng),有待更多的老師去探討和研究。

[1] 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《化學(xué) 1》(必修)[M].北京;人民教育出版社,2004.

[2] 劉知新,王祖浩 .化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)論 [M].廣西教育出版社第246頁.

[3] 錢學(xué)森 .關(guān)于思維科學(xué)[M].上海;上海人民出版社,1986:129～141.

On How to Develop Studen ts’O rder ly Th ink ing Ab lity And Good Th ink ing Hab its in the Process of Chem istry Teach ing.

L IU Gang
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It’ s better to teach aman to fish than to give him afish;however,it’ s best to cu ltivate hisown ablity to think about how to fish.Sim ilarily,it’ smore important to teach studentshow to learn than to teach them only know ledge,but the bestway is to train students’ablity oforderly thinking in order to learn better.Thispaper ismain ly on how to develop students’thinking ab lity and good thinking habits in the p rocess of chem istry teaching.

quality of thinking;o rderly thinking;orderly think ing ab lity training

G712

A

1671-5004(2010)06-0138-02

2010-11-06

劉 剛 (1974—),男,湖南省邵陽縣人,邵陽市第一中學(xué)一級教師。