借課堂“星星之火” 達(dá)教學(xué)“燎原之勢”

徐大珍

2010年《北京卷考試說明》（理科）化學(xué)部分的考核目標(biāo)與要求中第一次正式提出“化學(xué)思想方法”，將“對化學(xué)思想方法的要求”與“對化學(xué)學(xué)習(xí)能力的要求”相提并論?！犊荚囌f明》中“對化學(xué)思想方法的要求”的詳細(xì)描述如下。

化學(xué)思想方法是對化學(xué)知識在更高層次上的抽象與概括，是反映化學(xué)學(xué)科規(guī)律和特點的哲學(xué)思想。

在中學(xué)階段，化學(xué)思想方法滲透在化學(xué)知識的學(xué)習(xí)中。比如“物質(zhì)變化是有條件的、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)與社會和諧發(fā)展、分類與比較、假說、模型與實驗以及定性與定量、宏觀與微觀、量變與質(zhì)變、一般與特殊、分與合等相結(jié)合”的哲學(xué)方法始終貫穿于中學(xué)化學(xué)知識建立和應(yīng)用的過程中，因此對化學(xué)思想方法的考查通常與化學(xué)知識的考查結(jié)合進行。

如何將思想方法落實到教學(xué)中？這個問題一直困擾著我們高中一線化學(xué)教師。2010年，在高三基礎(chǔ)復(fù)習(xí)階段和重點復(fù)習(xí)階段之后，我們將過去的查缺補漏的復(fù)習(xí)階段改為學(xué)科思想方法的復(fù)習(xí)，積極響應(yīng)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)提出的“與其查缺補漏，不如退而結(jié)網(wǎng)”的復(fù)習(xí)策略。在有限的時間內(nèi)，必須在眾多的哲學(xué)方法中作出選擇。在教研組老教師的引領(lǐng)下，我們將目光聚焦在“分類與比較”、“宏觀與微觀”和“定性與定量”這三點上。我們匯集了四位老師的智慧，站在學(xué)科思想方法的高度俯視所學(xué)的高中化學(xué)知識，以學(xué)案的方式，將它們與化學(xué)知識結(jié)合在一起，從這三個角度將要考查的化學(xué)知識幾乎又復(fù)習(xí)了一遍。這次復(fù)習(xí)策略的大調(diào)整使全體師生都受益匪淺。

我認(rèn)為，如果將化學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)只停留在高三復(fù)習(xí)階段，那只是觸及其皮毛。如何將其滲透落實到非畢業(yè)年級的新課教學(xué)中？帶著這個問題，全體高中化學(xué)教師進行了較深入的教學(xué)改革。針對非畢業(yè)年級，在每堂化學(xué)課上均由相應(yīng)的學(xué)科思想方法引領(lǐng)化學(xué)知識，每學(xué)期都開設(shè)化學(xué)學(xué)科思想方法的選修課，對之前所學(xué)的化學(xué)知識加以總結(jié)。針對高三畢業(yè)年級，在第一個階段即方法性知識的學(xué)習(xí)階段，我們用學(xué)科思想方法統(tǒng)領(lǐng)高二暑假作業(yè)8套題中學(xué)生存在疑問的試題，在第四個階段即重點知識復(fù)習(xí)階段，我們再一次從學(xué)科思想方法的角度對化學(xué)主干知識加以復(fù)習(xí)提升。接下來，我舉幾個例子來說明教學(xué)中的學(xué)科思想方法滲透與操作。

分類與比較

分類與比較是化學(xué)研究的基本方法之一，也是化學(xué)學(xué)習(xí)的基本方法之一，還是做化學(xué)題的重要方法。學(xué)習(xí)化學(xué)時要善于對物質(zhì)、變化、題目類型等進行歸類。例如：

下列推斷正確的是：

A. SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)

B.Na2O、Na2O2組成元素相同，與CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同

C.CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在

D.新制氯水顯酸性，向其中滴加少量紫色石蕊試液，充分振蕩后溶液呈紅色

解析：SiO2屬于酸性氧化物，有酸性氧化物的共性，能與氫氧化鈉反應(yīng)，故A正確;Na2O、Na2O2雖然都屬于金屬氧化物，但Na2O屬于堿性氧化物，而Na2O2不屬于堿性氧化物，所以與CO2反應(yīng)產(chǎn)物是不同的，故B錯誤;NO在空氣中不能穩(wěn)定存在，故C錯誤;氯水顯酸性，是因為其中含有鹽酸和次氯酸，同屬于酸類，按酸的通性分析，滴加少量紫色石蕊試液后溶液呈紅色，但比較鹽酸和次氯酸后可知它們的差異，鹽酸是還原性酸，而次氯酸具有強氧化性，可氧化石蕊使溶液褪色，故D項錯誤。

新教材的編寫將物質(zhì)的分類放在化學(xué)1的第二章，即放在實驗之后，不難看出，此套書編者們的用意是告知高一新生高中化學(xué)的學(xué)習(xí)方法之——分類與比較。分類是為了找相似性，比較是為了找差異性。分類后經(jīng)過類比可以總結(jié)出一類事物的相似性規(guī)律，經(jīng)過比較可以找出同類事物中不同事物的差異及不同類事物的差異，尋找變化規(guī)律。

宏觀與微觀

高中化學(xué)對物質(zhì)及物質(zhì)變化的學(xué)習(xí)是從宏觀和微觀兩個角度來認(rèn)識的。化學(xué)認(rèn)為，我們所看到的五彩繽紛的物質(zhì)都是由原子、離子或分子這些微觀粒子構(gòu)成的。我們所觀察到的物質(zhì)發(fā)生的變化就是構(gòu)成這些物質(zhì)的微觀粒子的結(jié)合方式、順序或粒子（分子）內(nèi)部發(fā)生的改變。例如：

在相同條件下，下列說法錯誤的是

A.氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度

B.碘在碘化鉀溶液中的溶解度大于在純水中的溶解度

C.醋酸在醋酸鈉溶液中電離的程度大于在純水中電離的程度

D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣可提高SO2的利用率

解析：在比較氯氣在飽和食鹽水中的溶解度和碘在碘化鉀溶液中的溶解度大小時，要把飽和食鹽水和碘化鉀溶液中轉(zhuǎn)化為Na+、Cl-和K+、I-考慮，從離子角度分析氯化鈉和碘化鉀對氯氣和碘在溶解過程中的影響。Cl-抑制氯氣和水的反應(yīng)（Cl2+H2O ? Cl-+H++HClO），減少了氯氣在水中溶解的量;I-會與I2結(jié)合生成I3-，增大了碘在水中溶解的量。

我們在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中既要善于觀察宏觀物質(zhì)及物質(zhì)的變化，又要學(xué)會從微觀分析所觀察到的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，將兩者有機地聯(lián)系起來。

定性與定量

化學(xué)研究需要從定性與定量兩個角度來進行，一般是先進行定性分析后再進行定量分析，定性分析是定量分析的前提和基礎(chǔ)。一種新物質(zhì)化學(xué)式的確定，一般先進行元素分析，確定元素種類，再進行定量研究，確定各元素原子數(shù)目關(guān)系，進一步確定其分子式或化學(xué)式。對物質(zhì)發(fā)生的變化的研究，也是既要定性地了解新物質(zhì)的種類，又要確定反應(yīng)物與生成物量之間的關(guān)系。例如：

將不同量的Cl2分別通入100mL 1mol/L的FeBr2溶液中，請?zhí)顚懴卤恚?/p>

Cl2的

物質(zhì)的量 被氧化的

離子及其

物質(zhì)的量 相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式

0.05mol

0.10mol

0.15mol

解析：定性分析得出Cl2能氧化FeBr2溶液中的Fe2+ 和Br-，且Fe2+的還原性強于Br-，但只有結(jié)合通入Cl2的物質(zhì)的量及溶液中Fe2+和Br-的物質(zhì)的量進行分析，才能正確寫出不同情況下的離子方程式。

這道題的分析過程向?qū)W生們說明一個道理：只有從定性和定量兩個角度全面認(rèn)識化學(xué)變化，才能將化學(xué)學(xué)科所研究的化學(xué)變化應(yīng)用于解決實際問題中。其實，我們平時教學(xué)生書寫的化學(xué)方程式就是從定性與定量兩個角度對物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)變化進行符號表達(dá)。如果學(xué)生掌握了書寫化學(xué)方程式的技能，背、默化學(xué)方程式將成為歷史。

變化與守恒

物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的本質(zhì)是原子結(jié)合方式的變化，變化中物質(zhì)所含元素種類和原子總數(shù)目是不變的，即遵守質(zhì)量守恒定律。伴隨物質(zhì)變化發(fā)生的能量變化遵守能量守恒定律。例如：

有一在空氣中暴露的氫氧化鉀固體，經(jīng)分析，其中含水7.12%，碳酸鉀2.88%，氫氧化鉀90%。若將此樣品1克加入到46.00mL的1mol/L鹽酸中，過量的酸再用1.07mol/L氫氧化鉀溶液中和，蒸發(fā)中和后的溶液可得固體多少克？

解析：氫氧化鉀固體樣品經(jīng)題述變化后變?yōu)檎舭l(fā)皿中最后得到的固體，鉀元素的質(zhì)量是不變的，即鉀離子的物質(zhì)的量不變，最后得到固體中的鉀離子是原來樣品中與再加入的氫氧化鉀溶液中的總和，鉀離子在反應(yīng)發(fā)生前與氫氧根或碳酸根對應(yīng)，最后全部與氯離子對應(yīng)，而氯離子全部來自46.00mL的1mol/L鹽酸中，所以最后得到的固體是氯化鉀，其物質(zhì)的量就是46.00mL的1mol/L鹽酸中氯離子的物質(zhì)的量，即所得到的固體的質(zhì)量為3.427克。

平時在分析具體問題時除了質(zhì)量守恒和能量守恒的直接應(yīng)用外，也有微觀的原子守恒、電子守恒和電荷守恒等。從變化中找到未變化的量，各種守恒方法才能靈活、巧妙地應(yīng)用在學(xué)習(xí)和研究之中。

近五年的教學(xué)經(jīng)歷告訴我，教師個體對化學(xué)學(xué)科思想方法的領(lǐng)悟理解、深入研究和學(xué)生的學(xué)習(xí)、理解、應(yīng)用都需要一個過程。對于化學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)和教學(xué)，我們已經(jīng)摸索出了一些規(guī)律和方法，深入研究已有的思想方法和理解學(xué)習(xí)新的思想方法就是擺在我們面前的一條陽光大道。有了化學(xué)思想方法這個火種，化學(xué)教學(xué)的燎原之勢還遠(yuǎn)嗎？為了學(xué)生的終身發(fā)展，我們繼續(xù)化學(xué)思想方法的深入研究是值得的。