尤永磊
在教學(xué)中,基本理論起著貫通元素化合物知識(shí)、激活思路、理解本質(zhì)的主導(dǎo)作用.基本理論的學(xué)習(xí)會(huì)加深對(duì)元素化合物知識(shí)的理解,使其系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,促進(jìn)知識(shí)的聯(lián)想、遷移和應(yīng)用.本文就高中化學(xué)的理論教學(xué)談?wù)勛约旱目捶?
一、要強(qiáng)化從感性到理性、從具體到抽象的認(rèn)識(shí)規(guī)律
在高中化學(xué)教學(xué)中,給學(xué)生以感性、直觀表象知識(shí)能幫助學(xué)生建立理性分析的基礎(chǔ),從而得出規(guī)律.例如,在講“濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響”時(shí),課本選用了FeCl3溶液和KSCN溶液的反應(yīng).先弄清楚FeCl3、KSCN、Fe(SCN)3、KCl等物質(zhì)在溶液中的顏色和溶液顏色與溶液濃度的關(guān)系,才可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)改變物質(zhì)濃度對(duì)平衡移動(dòng)方向的影響.為了說明降低反應(yīng)物濃度平衡向逆反應(yīng)方向轉(zhuǎn)動(dòng),常在反應(yīng)體系中加入還原鐵粉以降低FeCl3的濃度,使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng).這種變化可以很容易地通過混合溶液的血紅色變淡而觀察到.但是,F(xiàn)e3+可以氧化Fe而轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+,F(xiàn)e2+在水溶液中呈淡綠色等,學(xué)生尚未學(xué)習(xí),因此,只有在補(bǔ)充了上述知識(shí)后,才可加以應(yīng)用.即只有具備了一定的元素化合物知識(shí),才能通過觀察、思維,形成理論認(rèn)識(shí)的知識(shí)體系.
二、利用多種教學(xué)媒體,給學(xué)生豐富的隱喻聯(lián)想空間,掌握規(guī)律方法
隱喻聯(lián)想思維,是指?jìng)€(gè)人可以將截然不同的的事物有機(jī)地結(jié)合起來.美國(guó)創(chuàng)造學(xué)專家戈?duì)栴D對(duì)隱喻聯(lián)想思維提出了一個(gè)形象的口號(hào)“將生疏的事物看得熟悉,將熟悉的事物看得生疏”.有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體的判定對(duì)于初學(xué)有機(jī)化學(xué)的學(xué)生來說有一定的難度,難點(diǎn)在于對(duì)平面結(jié)構(gòu)式建立起立體空間觀念,學(xué)習(xí)開始應(yīng)打好基礎(chǔ).如一氯甲烷不存在異構(gòu)體,但結(jié)構(gòu)式有四種形式,若展示一氯甲烷的球棍模型,與四種結(jié)構(gòu)式寫法比較,學(xué)生會(huì)立即否定一氯甲烷有四種異構(gòu)體的想法,并為今后認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象奠定了以三維立體空間為出發(fā)點(diǎn)的思路.
三、聯(lián)系生活實(shí)際,運(yùn)用比喻,化解難點(diǎn)
聯(lián)系學(xué)生已有的知識(shí)和生活實(shí)際,運(yùn)用事物間的相似性,通過以甲喻乙,由此及彼,以降低理論學(xué)習(xí)的難度,使學(xué)生盡快地從具體事物過渡到抽象思維,理解事物本質(zhì),建立理論概念是理論教學(xué)常用的方法.這里,關(guān)鍵在于突破難點(diǎn).譬如,有關(guān)可逆過程的動(dòng)態(tài)平衡的性質(zhì)和特征(如化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解平衡等)常用蓄水池進(jìn)出水流的速度與池內(nèi)蓄水量的變化之間的關(guān)系比喻化學(xué)平衡系統(tǒng)中正、逆反應(yīng)速度與組分百分含量變化的關(guān)系;用蜜蜂采蜜、氫原子核外電子照片疊印等比喻模擬電子運(yùn)動(dòng),想象電子云的形象;以“頭碰頭”、“肩并肩”比喻電子云重疊方式等.應(yīng)當(dāng)明確,比喻具有啟發(fā)入門、搭橋過渡的作用,利于學(xué)生接受理論,而不是理論本身.要注意不可濫用比喻.
四、運(yùn)用歸納、演繹方法形成理論,發(fā)展創(chuàng)造性的思維能力
激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,首先要從破除學(xué)生對(duì)事物認(rèn)識(shí)上各種固有功能固有的惰性思維入手.這種惰性突出表現(xiàn)為沿襲固有的處事慣例、權(quán)威意識(shí)和無批判等現(xiàn)象.化學(xué)基本理論與元素化合物之間存在著內(nèi)在的、本質(zhì)的、統(tǒng)一的聯(lián)系.基本理論的教學(xué),一方面以元素化合物知識(shí)為實(shí)際材料,通過歸納演繹的方法建立理論概念和規(guī)律;另一方面又要通過基本理論分析研究具體的元素化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途,系統(tǒng)地掌握元素化合物的知識(shí).兩者相互依存,相得益彰.
1.歸納
例如,同素異形體的判定,多數(shù)學(xué)生采用個(gè)別記憶的方法.學(xué)習(xí)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論以后,可引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論,歸納同素異形體的分類判定方法:①單質(zhì)分子中原子個(gè)數(shù)不同.②晶體結(jié)構(gòu)不同.③氣態(tài)單質(zhì)(除氧氣外)一般不出現(xiàn)同素異形體.④金屬元素的同素異形體中學(xué)教學(xué)中不作要求.
為了便于學(xué)生系統(tǒng)地掌握重要的非金屬氣態(tài)氫化物,如氯化氫、硫化氫、氨、水、甲烷等;中學(xué)教學(xué)涉及的某些氫化物如氟化氫、溴化氫、碘化氫、磷化氫、硅化氫、砷化氫、硒化氫、碲化氫等結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,可從分子構(gòu)型與主要化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系進(jìn)行歸納總結(jié).
依據(jù)上述氫化物分子構(gòu)型與性質(zhì)的關(guān)系可歸納如下:
(1)穩(wěn)定性與分解難易的關(guān)系.氫化物越穩(wěn)定,越難分解;氫化物越不穩(wěn)定,越易分解.并可由穩(wěn)定性推斷氣態(tài)氫化物的形成條件.
(2)氫化物分子構(gòu)型→電荷分布的對(duì)稱性→分子的極性→極性的強(qiáng)弱.
(3)分子極性的強(qiáng)弱→水溶性大小→相似相溶規(guī)律.
(4)NH3、H2O、HF沸點(diǎn)的異常、極易溶于水與氫鍵的關(guān)系.
2.演繹
例如,化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律中壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響.規(guī)律為:在其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),平衡將向氣體體積減小的方向,即氣體分子數(shù)減少的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),平衡將向氣體體積增大的方向,即氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng).這里,應(yīng)用規(guī)律的前提有三點(diǎn):①反應(yīng)體系中必須有氣體.②反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)不相等.③改變壓強(qiáng)的措施應(yīng)為增大反應(yīng)體系的體積或縮小反應(yīng)體系的體積.第③點(diǎn)易被忽略,因?yàn)椴扇∑渌胧└淖凅w系壓強(qiáng)上述規(guī)律不一定適用.
又如,二氧化硫催化氧化反應(yīng)在密閉容器中已建立平衡.若向密閉容器中增加一定量的SO2,則平衡體系壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),符合上述規(guī)律適用.若向密閉容器中增加一定量的SO3,則體系壓強(qiáng)同樣會(huì)增大,但由于提高了生成物SO3的濃度,平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng).可見,改變壓強(qiáng)的措施不同,失掉了原來規(guī)律成立的前提條件,原來的規(guī)律將不再適用.
理論規(guī)律成立的前提和適用范圍,往往是很細(xì)微的問題,不得掉以輕心.處理得當(dāng),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性極為有益.