“價-類二維圖”在元素化合物復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用
——以“鐵及其化合物的復(fù)習(xí)”教學(xué)為例

廣東廣州市圓玄中學(xué) 陳艷明

1.問題的提出

元素化合物知識的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)存在較多的問題?！敖虒W(xué)過于重視結(jié)論性知識，忽略過程性知識和程序性知識的培養(yǎng)；教育目標(biāo)過于短淺，教師擔(dān)心費(fèi)時費(fèi)力不討好，看不到知識的潛在活力與學(xué)生內(nèi)在發(fā)展的邏輯關(guān)系”，學(xué)生感到元素化合物知識學(xué)習(xí)“繁、亂、雜、難、悶”。學(xué)生對元素化合物提不起興趣，致使“形成獨(dú)立、自主探究的意識”“通過學(xué)習(xí)具備較強(qiáng)的分析、解釋和解決簡單實(shí)際問題的能力”等新課標(biāo)的目標(biāo)都較難實(shí)現(xiàn)。

如何讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)，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(yīng)全國高考的要求呢？筆者認(rèn)為“價-類二維圖”是復(fù)習(xí)元素化合物知識的一個較好的教學(xué)策略。

“價-類二維圖”是以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)，以某元素的化合價為縱坐標(biāo)，在二維平面內(nèi)繪制含有某元素物質(zhì)的圖像。它是一種體現(xiàn)“元素觀”“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)元素化合物知識結(jié)構(gòu)化的工具，它的核心是元素，方法是分類，內(nèi)涵是轉(zhuǎn)化?！皟r-類二維圖”有助于學(xué)生建立知識體系，明確學(xué)習(xí)要點(diǎn)；有助于學(xué)生形成化學(xué)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(zhuǎn)化為思路過程：基于“價-類二維圖”學(xué)習(xí)，依據(jù)物質(zhì)類別分析物質(zhì)的通性，再根據(jù)化合價分析物質(zhì)的氧化還原性，后“特性”的思維模式復(fù)習(xí)。

2.基于“價-類二維圖”的“鐵及其化合物的性質(zhì)”復(fù)習(xí)課教學(xué)

（1）基于“分類觀”，分析鐵及其化合物的性質(zhì)，初建概念

【問題1】請寫出鐵及其化合物的化學(xué)式

【問題2】請將鐵的化合物進(jìn)行分類，分類標(biāo)準(zhǔn)是什么？

單質(zhì) 氧化物 氫氧化物 鹽類Fe FeO、Fe2O3、Fe3O4 Fe(OH)2、Fe(OH)3 FeCl2、FeCl3

【設(shè)計(jì)意圖】 “分類觀”是指在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)物質(zhì)過程中，遵照物質(zhì)變化的規(guī)律，對研究對象的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)、規(guī)律的思維導(dǎo)向[4]。物質(zhì)類別和化合價是“價-類二維圖”的兩大核心，在此要求學(xué)生對鐵及其化合物進(jìn)行分類，目的是1、復(fù)習(xí)物質(zhì)分類的相關(guān)知識點(diǎn)；2、為下一步繪制“價-類二維圖”做好準(zhǔn)備；3、為總結(jié)鐵及其化合物的性質(zhì)做鋪墊。

（2）基于“元素價態(tài)”，分析鐵及其化合物的價態(tài)，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(zhì)的類別為橫坐標(biāo)，以鐵元素的化合價為縱坐標(biāo)，繪制“價-類二維圖”。

【問題3】Fe3O4應(yīng)放在“價-類二維圖”哪里呢？

【設(shè)計(jì)意圖】 “分析化合價”一部分是為繪制“價-類二維圖”做準(zhǔn)備，一部分是為分析氧化還原反應(yīng)做鋪墊，據(jù)此判斷物質(zhì)的氧化性、還原性和配平氧化還原反應(yīng)。

（3）基于“價-類二維圖”，推測物質(zhì)的性質(zhì)

【問題1】根據(jù)“物質(zhì)類別”轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，推測鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，完成“價-類二維圖”，寫出反應(yīng)方程式。

【問題2】根據(jù)“氧化還原反應(yīng)”原理，推測鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，完成“價-類二維圖”，寫出反應(yīng)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(jié)出物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一般思路

【設(shè)計(jì)意圖】構(gòu)建和應(yīng)用二維圖的過程實(shí)質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生元素觀、分類觀、轉(zhuǎn)化觀等的過程，讓學(xué)生基于自己原有的認(rèn)知基礎(chǔ)，深入思考，外顯思維，建立一種有序的思維方式和思維習(xí)慣，形成研究無機(jī)物的基本思路。

學(xué)生從“物質(zhì)類別的反應(yīng)規(guī)律”和“氧化還原的反應(yīng)規(guī)律”出發(fā)，畫出鐵及其化合物的二維圖，通過學(xué)生的自主討論和自我檢討，判斷轉(zhuǎn)換關(guān)系的對錯，完成“價-類二維圖”。學(xué)生溫固了相關(guān)的化學(xué)方程式，對某些物質(zhì)的性質(zhì)也有了較深了理解，更深刻的理解到“價-類二維圖”對學(xué)習(xí)元素化合物的作用和意義。

（4）問題分析，運(yùn)用二維圖，鞏固知識點(diǎn)

【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?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證Fe2+、Fe3+的存在。

【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過情境中的信息，利用“價-類二維圖”，找到化學(xué)反應(yīng)的變化路徑，找出合適的化學(xué)方程式，給出合理的答案。學(xué)生在實(shí)際問題的應(yīng)用過程中，運(yùn)用“價-類二維圖”的思想方法，提高解決實(shí)際問題的能力。

（5）運(yùn)用二維圖，分析新物質(zhì)，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(jù)物質(zhì)的通性和價態(tài)的變化情況，猜測K2FeO4的性質(zhì)。

【設(shè)計(jì)意圖】高考通常都是陌生物質(zhì)的情境，學(xué)生能通過“價-類二維圖”鞏固舊知識的同時，也必須學(xué)會利用“價-類二維圖”分析新知識，把新舊知識統(tǒng)合在一起。在解決問題的過程中，學(xué)生既感受到了“價-類二維圖”的價值，達(dá)到落實(shí)已學(xué)知識，“形成獨(dú)立、自主探究意識”“通過學(xué)習(xí)具備較強(qiáng)的分析、解釋和解決簡單實(shí)際問題的能力”等新課標(biāo)的目標(biāo)。

3.反思

“價-類二維圖”在元素化合物復(fù)習(xí)課的應(yīng)用，從學(xué)生已有水平出發(fā)，在完成二維圖的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識漏洞及時補(bǔ)救，總結(jié)提煉學(xué)習(xí)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(xué)生，學(xué)生思考討論，自我總結(jié)。學(xué)生參與度高，課堂氣氛比較活躍。