變式訓(xùn)練在高中化學(xué)習(xí)題課中的應(yīng)用

張建

學(xué)生在學(xué)習(xí)高中化學(xué)時需要很高的邏輯思維能力，而做高中化學(xué)習(xí)題時不僅要求學(xué)生邏輯思維能力過關(guān)，還需要學(xué)生對化學(xué)學(xué)科內(nèi)零散的知識點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)整合，所以化學(xué)習(xí)題教學(xué)是整個化學(xué)學(xué)科中的重要部分之一.從傳統(tǒng)的機(jī)械羅列題目，提倡題海戰(zhàn)術(shù)等方法，演變成現(xiàn)在的多種方法方式并存、遵循學(xué)生思維方式、注重學(xué)生思維能力的發(fā)展趨勢的現(xiàn)狀.通過每一節(jié)習(xí)題課的思想構(gòu)建到最后的實(shí)施，怎樣才能提高教學(xué)水平和質(zhì)量，如何培養(yǎng)學(xué)習(xí)者獨(dú)立思考問題、分析問題的能力，成為了高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中爭相研究的熱門課題.下面本文就來談?wù)摿?xí)題課中經(jīng)常用到的方法-變式訓(xùn)練.

變式訓(xùn)練是對原題目的進(jìn)一步提升，能培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的問題意識，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的思維創(chuàng)新能力，力爭讓學(xué)生通過變式訓(xùn)練學(xué)會“比較”，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法.

應(yīng)用此方法有三個關(guān)鍵.首先，選擇好原題目.原題目是某個化學(xué)問題的載體，必須選用具有延伸性，能夠一題多變的普通、常見的練習(xí)題，能讓學(xué)生采取基本方法就可以解決.其次，變式訓(xùn)練不僅指的是問題的變式，也包括解題方法的變通.再次，變式訓(xùn)練不僅僅是一種習(xí)題課的操作模式，更重要的是它體現(xiàn)了自主創(chuàng)新的精神.其思想和理念完全可以應(yīng)用到任何學(xué)科的學(xué)習(xí)、任何學(xué)習(xí)的階段、任何學(xué)習(xí)的模式.下面我們以“利用惰性電極電解不同溶液產(chǎn)生的現(xiàn)象”為例，詳細(xì)分析一下變式訓(xùn)練如何在習(xí)題課中應(yīng)用.

1.實(shí)例利用圖1中裝置（石墨電極）電解飽和氯化鈉溶液有什么現(xiàn)象？

本題目考查基本的電解原理，很簡單，仔細(xì)回憶課本上的知識就能回答出來，考查的知識點(diǎn)非常單一.如果關(guān)于電解池兩極的現(xiàn)象由此而終，容易讓學(xué)生的思維形成封閉，得不到長足發(fā)展.本習(xí)題的講授并不是終結(jié)，而是作為此類題目的開始，也是學(xué)習(xí)者創(chuàng)新的開始.

老師：本題中是以惰性電極為陰陽極的電解池，電極反應(yīng)為：

陽極：2Cl- - 2e- = Cl2↑；陰極：2H+ + 2e- = H2↑.陰極H+放電，剩余OH-，所以能夠使陰極附近的酚酞溶液變紅.現(xiàn)象為：陽極上有黃綠色帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，陰極上產(chǎn)生無色無味氣體，并且附近溶液變紅.

2.教師引導(dǎo)

如果將上圖中U型管倒置于溶液中，又會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

變式1將實(shí)驗(yàn)裝置改成圖2，電解飽和氯化鈉溶液，通電一段時間后，有什么現(xiàn)象？

學(xué)生探究：如果封閉出氣口，那么產(chǎn)生的氣體就全部積存在試管內(nèi)，造成試管內(nèi)溶液液面的下降.但是下降多少，必須有產(chǎn)生的氣體體積決定.電解飽和氯化鈉溶液的方程式可知，陽極（A）產(chǎn)生的氯氣與陰極（B）產(chǎn)生的氫氣體積為1∶1，所以二者液面下降的程度一樣，液面相平.最后的現(xiàn)象如圖3所示：

這種題目的解題著眼點(diǎn)在于兩極生成什么氣體，以及生成氣體的多少.

3.教師導(dǎo)引

若果用上述裝置電解其他的溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象與電解飽和氯化鈉的現(xiàn)象一樣嗎？反應(yīng)后的液面也相平嗎？

老師提出假象后，有學(xué)生研討并自己編制題目，選擇優(yōu)秀習(xí)題展示給學(xué)習(xí)者.

變式2利用上述裝置電解硫酸鈉、氫氧化鈉和稀硫酸溶液，通電一段時間后，產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

學(xué)生探究：當(dāng)利用上圖電解這三種溶液時，實(shí)質(zhì)上都是電解水，而溶液中的溶質(zhì)只起到了導(dǎo)電的作用.電極反應(yīng)式：陽極（A）：4OH-- 4e-2H2O+O2↑ ；陰極（B）：4H+ + 4e-2H2↑.所以，對于電解這三種溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象是相同的，即：A、B液面均下降，但A管內(nèi)的氣體體積是B管內(nèi)氣體體積的一半.由此可比較出，電解此三種溶液與電解飽和氯化鈉溶液的現(xiàn)象既有相似（液面均下降）也有不同（此三種溶液VA∶VB=1∶2，而電解氯化鈉溶液VA∶VB=1∶1）.最后的現(xiàn)象如圖4所示：

4.本題目是前3個題目的提升，而且需要思考后才能的出結(jié)論.

變式3在下圖所示裝置中，試管A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為兩個鉑夾，夾在被Na2SO4溶液浸濕的濾紙條上，濾紙條的中部滴有KMnO4液滴；電源有a、b兩極.若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛KOH溶液的水槽中，斷開K1，閉合K2、K3，通直流電，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖5所示，請回答下列問題：

（1）標(biāo)出電源的正、負(fù)極：a為極，b為極.

（2）在濕的Na2SO4濾紙條的中部KMnO4液滴處發(fā)生的現(xiàn)象為 .

學(xué)生探究：由題目中所示裝置，打開K1，關(guān)閉K2、K3，通直流電時，形成了兩個電解池：一個是電解KOH溶液，另外一個是電解Na2SO4溶液.由前面所學(xué)的知識，電解KOH溶液實(shí)際上是電解水.陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣，且二者的比例為1∶2.在圖中現(xiàn)象表明，A試管中的氣體比B試管中的氣體少.所以得出結(jié)論：A是陽極，所連接的電池電極b是正極，進(jìn)而分析出D是陽極；B是陰極，所連接的電池電極a是負(fù)極，進(jìn)而分析出C是陰極.電解Na2SO4溶液本質(zhì)上也是電解水，在電解的過程中，MnO4-移向陽極（D電極），所以表現(xiàn)出來的現(xiàn)象為紫色向D端移動.

在實(shí)際教學(xué)中，教師們需要更新觀念、解放思想，樹立自己獨(dú)特教學(xué)風(fēng)格，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力.在通過日常學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生找到問題、解決問題的能力，讓學(xué)生在老師沒有設(shè)計變式訓(xùn)練時也能自省，“這個題目能不能有新的拓展，能夠在出什么問題”.從而激發(fā)學(xué)生積極學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)的動力，賦予學(xué)生解決問題的能力.在此過程中，也提高了教師的綜合素質(zhì).