提高元素化合物的教學(xué)效率的途徑

陳霞

元素化合物知識(shí)是高中化學(xué)的重要組成部分，也是高一學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。高一學(xué)生進(jìn)入高中不久，對(duì)元素化合物知識(shí)的普遍感覺(jué)是雜亂無(wú)章，抓不住要領(lǐng)，化學(xué)方程式很難記住，做題目時(shí)無(wú)從下手。這些困難一方面與教材的編排有關(guān)系，元素化合物內(nèi)容過(guò)分集中，學(xué)生在一個(gè)學(xué)期內(nèi)學(xué)完典型金屬、非金屬及其化合物的性質(zhì)，難度較大；另一方面高一學(xué)生還沒(méi)有學(xué)習(xí)元素周期律，無(wú)法將這些知識(shí)有機(jī)關(guān)聯(lián)，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；還有因?yàn)楝F(xiàn)在學(xué)生的教輔資料上面的習(xí)題難度很大，綜合性強(qiáng)，經(jīng)常需要用到守恒等方法，高一學(xué)生還不具備解決這類習(xí)題的基礎(chǔ)。采取哪些途徑讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握好元素化合物知識(shí)，筆者談?wù)劥譁\的看法以供大家參考。

一、重視實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生研究元素化合物知識(shí)

元素化合物知識(shí)的一大特點(diǎn)就是化學(xué)反應(yīng)眾多，有很多有趣的反應(yīng)等待學(xué)生去探究。許多教師怕臟怕累，總是怕實(shí)驗(yàn)失敗，怕實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)，不愿意做實(shí)驗(yàn)，只是在講臺(tái)上用嘴巴“演示”實(shí)驗(yàn)，或者用視頻“展示”實(shí)驗(yàn)。建構(gòu)主義認(rèn)為創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)實(shí)驗(yàn)情境可以大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)等多個(gè)方面體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生會(huì)留下極為深刻的印象。哪怕一個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn)，也可以從中尋找失敗的原因，為以后的實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

教學(xué)片斷一：Na2O2的性質(zhì)教學(xué)

Na2O2與H2O和CO2的反應(yīng)既是體現(xiàn)Na2O2化學(xué)性質(zhì)的核心反應(yīng)，也是非常有趣的化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生深刻感受到反應(yīng)的劇烈，不僅有O2生成，而且放出大量的熱量。將棉花團(tuán)包裹少量Na2O2的粉末，請(qǐng)學(xué)生到講臺(tái)上面來(lái)，讓學(xué)生自己拿一根玻璃管向棉花團(tuán)吹氣，結(jié)果讓所有人大吃一驚，棉花團(tuán)突然劇烈燃燒起來(lái)。在實(shí)驗(yàn)之余，教師引導(dǎo)學(xué)生分析起火的原因，知道其中必有放熱反應(yīng)，才能使溫度達(dá)到棉花的著火點(diǎn)，燃燒非常劇烈，很可能產(chǎn)生了助燃?xì)怏wO2；分析人呼出的氣體中的成分，氮?dú)夥浅７€(wěn)定，很可能是H2O和CO2參與了反應(yīng)；取燃燒后的殘留物加以檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)呈較強(qiáng)堿性，猜測(cè)可能有NaOH或者Na2CO3生成；學(xué)生在教師帶領(lǐng)下寫出兩個(gè)化學(xué)方程式，再根據(jù)氧化還原的規(guī)律分析得出兩個(gè)反應(yīng)為歧化反應(yīng)。精彩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及及時(shí)跟進(jìn)的化學(xué)方程式的探討，可以使學(xué)生印象深刻。

二、緊貼實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生獲取元素化合物知識(shí)

元素化合物知識(shí)與日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密聯(lián)系在一起，將所學(xué)的化學(xué)知識(shí)放置在真實(shí)的情境之中，讓學(xué)生感到化學(xué)不是簡(jiǎn)單抽象，而是生動(dòng)鮮活的與每一個(gè)人都有聯(lián)系，讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)學(xué)有所用，可以解決實(shí)際問(wèn)題，大大增強(qiáng)學(xué)生的求知欲。

教學(xué)片斷二：NH3的性質(zhì)教學(xué)

教師提供真實(shí)的工廠液氨泄漏的圖片，工廠里面白霧騰騰，寒氣逼人，消防隊(duì)員臨危不懼，頭戴防毒面具正使用高壓水槍對(duì)槽罐進(jìn)行處理。在教師的生動(dòng)講解下學(xué)生身臨其境，不由自主地投入到問(wèn)題探究中。學(xué)生熱烈討論，從圖片中提煉得出NH3的一系列物理性質(zhì)。白霧騰騰，寒氣逼人，NH3容易氣化，而且會(huì)帶走大量熱量，說(shuō)明NH3可以做制冷劑；消防員頭戴防毒面具，同時(shí)結(jié)合生活中學(xué)生熟悉的廁所的氣味說(shuō)明NH3具有很強(qiáng)的刺激性；消防員沒(méi)有使用其它化學(xué)試劑，只是利用水槍對(duì)槽罐進(jìn)行處理，說(shuō)明NH3在水中有很大的溶解度。

三、先行組織，促進(jìn)學(xué)生掌握元素化合物知識(shí)

教師在教學(xué)之前，精心準(zhǔn)備一些引導(dǎo)性材料，組織學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)之前能夠清楚認(rèn)識(shí)到“已知”和“需知”的差距，并架起二者聯(lián)系的橋梁，讓學(xué)習(xí)者自己主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系，并將原有知識(shí)體系和新知識(shí)體系進(jìn)行反復(fù)的摩擦碰撞，進(jìn)行知識(shí)的傳遞和轉(zhuǎn)移，改進(jìn)原有知識(shí)在頭腦中的表征，豐實(shí)自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生自然而然生成新的知識(shí)體系。

教學(xué)片段三：Al跟NaOH溶液的反應(yīng)原理

為了使學(xué)生認(rèn)清Al和NaOH溶液的反應(yīng)原理，糾正學(xué)生中將NaAlO2寫成Al（OH）3的常見(jiàn)錯(cuò)誤，在學(xué)習(xí)該反應(yīng)之前先行組織學(xué)生回顧前面剛剛所學(xué)的常見(jiàn)金屬分別與水的反應(yīng)，請(qǐng)學(xué)生猜想Al能否和H2O發(fā)生反應(yīng)？學(xué)生討論得出，Al比Fe性質(zhì)活潑，既然鐵可以跟水反應(yīng)，Al應(yīng)該也能發(fā)生反應(yīng)；學(xué)生在比較了Na、Mg跟H2O反應(yīng)的產(chǎn)物的基礎(chǔ)上容易得出鋁與水反應(yīng)可以生成Al（OH）3和H2。此時(shí)有學(xué)生提出疑議，Al（OH）3為難溶物質(zhì)，這個(gè)反應(yīng)很有可能會(huì)中途停止。教師及時(shí)加以提示，前面剛剛學(xué)過(guò)Al（OH）3是一種兩性氫氧化物，既可以跟強(qiáng)酸也可以跟強(qiáng)堿NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，跟NaOH溶液反應(yīng)導(dǎo)致Al（OH）3發(fā)生溶解，Al（OH）3+NaOHNaAlO2+2H2O，從而可以使Al與H2O反應(yīng)可以持續(xù)進(jìn)行。將兩個(gè)化學(xué)方程式加以合并，消除中間產(chǎn)物Al（OH）3，兩邊抵消4個(gè)H2O，可以得到2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生回顧金屬與水的反應(yīng)和Al（OH）3的兩性，學(xué)生自然理解了Al跟NaOH的反應(yīng)原理，而且進(jìn)一步理解了其中NaOH提供了堿性環(huán)境，水才是真正的氧化劑。

四、深入探究，引領(lǐng)學(xué)生把握元素化合物知識(shí)

新課程理念中非常注重過(guò)程與方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)。元素化合物中有很多值得探究的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過(guò)程，開(kāi)拓學(xué)生解決問(wèn)題的思路，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。筆者經(jīng)常在課堂上有意放慢教學(xué)節(jié)奏，留有足夠的時(shí)間和空間讓學(xué)生進(jìn)行探究，著實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，讓學(xué)生在探究過(guò)程中把握問(wèn)題的核心，自主獲取知識(shí)。

教學(xué)片段四：HClO的漂白性

次氯酸可用作漂白劑，但是次氯酸比較內(nèi)隱，學(xué)生看不見(jiàn)摸不著。如何讓學(xué)生更好地理解次氯酸的漂白性，筆者設(shè)置了探究環(huán)節(jié)，讓次氯酸顯現(xiàn)出來(lái)。新制的黃綠色的氯水中加入有色布條，發(fā)現(xiàn)布條褪色。引發(fā)學(xué)生思考，引起褪色的原因是什么？什么物質(zhì)在其中具有漂白性？搞清這個(gè)問(wèn)題必須了解氯水中存在哪些微粒？學(xué)生由新制的氯水呈黃綠色可知氯水存在氯氣分子和水分子；往氯水中滴加AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明有Cl-存在；滴加石蕊試液結(jié)果先變紅后褪色，說(shuō)明溶液呈酸性，猜測(cè)反應(yīng)生成了鹽酸。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行探究分析，有化合價(jià)降低就必有化合價(jià)升高，有還原就必定有氧化。氯元素化合價(jià)降低就必有元素化合價(jià)升高，氫元素化合價(jià)已經(jīng)是最高價(jià)不可能升高，氧元素和氯元素化合價(jià)可能升高，此時(shí)教師引入新物質(zhì)HClO，學(xué)生寫出氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cl2+H2OHCl+HClO。學(xué)生討論猜測(cè)：鹽酸在初中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，不具有漂白性，引起布條褪色的不可能是鹽酸；具有漂白性的物質(zhì)可能為：氯氣和次氯酸。到底是哪種物質(zhì)？問(wèn)題的核心在哪里？學(xué)生討論：二者的關(guān)聯(lián)之處在于水，有水存在氯氣就會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生次氯酸，控制實(shí)驗(yàn)變量，用干燥的氯氣與干燥的布條進(jìn)行接觸，觀察是否出現(xiàn)褪色現(xiàn)象就能說(shuō)明問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)證明次氯酸具有漂白性。

通過(guò)多種教學(xué)手段將學(xué)生吸引到化學(xué)學(xué)習(xí)中，在精彩的實(shí)驗(yàn)中加深實(shí)驗(yàn)的印象，在嚴(yán)密的邏輯推理中深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)生會(huì)覺(jué)得元素化合物知識(shí)并不難學(xué)，教學(xué)會(huì)取得較好的效果。

（收稿日期：2013-11-10）