巧設(shè)題組訓(xùn)練促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化培養(yǎng)思維品質(zhì)

化學(xué)習(xí)題是初中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生理解知識(shí)、鞏固知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的基本途徑，是形成技能、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的重要手段[1]。教學(xué)實(shí)踐證明，單一零散的化學(xué)習(xí)題，學(xué)生只靠簡(jiǎn)單模仿，缺乏對(duì)比和感悟，思維固化，往往就題論題、陷入題海，不利于思維品質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也達(dá)不到舉一反三、融會(huì)貫通的目的。教學(xué)中我們通過(guò)改換題目背景、改換解題思路、改換物質(zhì)種類、改換表述形式、改換設(shè)問(wèn)角度等多種方式設(shè)計(jì)題組訓(xùn)練，讓學(xué)生在體驗(yàn)中感悟，在思考中內(nèi)化，優(yōu)化解題方法，培養(yǎng)思維品質(zhì)，提高學(xué)習(xí)效率。

一、改換題目背景 設(shè)計(jì)相似性題組 培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性

（一）模仿學(xué)習(xí) 理清思路

學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)中的有關(guān)計(jì)算”時(shí)，在學(xué)生自學(xué)完教材中的例題之后，我們可以緊接著出示與例題背景相近、原理相似、難度相等的題目，通過(guò)學(xué)生練習(xí)，進(jìn)一步規(guī)范解題步驟、答題格式，初步形成根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的基本技能。

題目1：在一硬質(zhì)玻璃管中盛放著8g Fe2O3，通過(guò)CO氣體高溫加熱完全反應(yīng)并冷卻后，此時(shí)玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)中所含鐵的質(zhì)量為（ ）

A. 6.8g B. 5.6g C. 2.8g D. 1.2g

學(xué)生通過(guò)審題后，很快利用化學(xué)反應(yīng)的方程式進(jìn)行計(jì)算，并能得出正確結(jié)果。

（二）求同存異 優(yōu)化思路

學(xué)會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算，這只是萬(wàn)里長(zhǎng)征開始的第一步，要進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算技能，優(yōu)化解題方法，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

針對(duì)題目1學(xué)生的解法，筆者提出疑問(wèn)：還有沒(méi)有其他解法呢？在經(jīng)過(guò)了一番討論后，大家認(rèn)為，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，鐵元素的質(zhì)量守恒。于是學(xué)生嘗試?yán)没瘜W(xué)式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果和利用化學(xué)方程式計(jì)算所得結(jié)果完全相同。通過(guò)比較，學(xué)生認(rèn)為：利用化學(xué)式解答此類習(xí)題比利用化學(xué)方程式解答步驟簡(jiǎn)潔、結(jié)果準(zhǔn)確、省時(shí)省力。

（三）設(shè)置陷阱 把握思路

為防止學(xué)生步入利用化學(xué)式解題的誤區(qū)，提高學(xué)生的甄別、對(duì)比能力，筆者展示題目2。

題目2：實(shí)驗(yàn)室用分解過(guò)氧化氫（H2O2）的方法制取氧氣，76g過(guò)氧化氫完全分解，可以生成多少克氧氣？

多數(shù)學(xué)生自主選擇了利用化學(xué)式求解，筆者指定少數(shù)學(xué)生利用化學(xué)方程式求解。學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩種方法計(jì)算的結(jié)果截然不同，怎么會(huì)出現(xiàn)如此結(jié)局呢？小組討論，找出了問(wèn)題的根源所在：分解過(guò)氧化氫（H2O2）制取氧氣時(shí)，過(guò)氧化氫中的氧元素沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化為氧氣，有一半進(jìn)入到了水中，所得結(jié)果不同。因此，只有給定物質(zhì)中的某元素完全轉(zhuǎn)化為我們的目標(biāo)產(chǎn)品，才可利用化學(xué)方程式或利用化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算，得到正確計(jì)算結(jié)果。

二、改換解題方法 設(shè)計(jì)遞進(jìn)式題組 培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性

（一）依據(jù)質(zhì)量 建立變量關(guān)系

在有多個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的體系中，當(dāng)有氣體放出或沉淀生成時(shí)，會(huì)導(dǎo)致體系內(nèi)的溶液質(zhì)量發(fā)生變化，依此為突破口，順藤摸瓜，找到對(duì)應(yīng)物質(zhì)，建立質(zhì)量關(guān)系式。

題目3：現(xiàn)有9.3g NaOH與Na2CO3的固體混合物與50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%的稀硫酸混合，恰好完全反應(yīng)，所得不飽和溶液的質(zhì)量為57.1g，則原固體混合物中含有碳酸鈉的質(zhì)量為（ ）

A. 5.3g B. 2.3g C. 4.6g D. 6.9g

學(xué)生根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，利用二元一次方程組進(jìn)行求解，只有少數(shù)學(xué)生得出了結(jié)果，但是，解題過(guò)程比較啰唆。筆者提問(wèn)：減少的質(zhì)量是哪種物質(zhì)的質(zhì)量？學(xué)生恍然大悟：反應(yīng)后減少的質(zhì)量即為所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量，利用這一質(zhì)量，根據(jù)Na2CO3與H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式，得到了關(guān)系式：Na2CO3～CO2，據(jù)此便可得到Na2CO3的質(zhì)量。

（二）依據(jù)組成 建立等量關(guān)系

在明確了體系內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量守恒的基礎(chǔ)上，教師再次引入了“根”（原子團(tuán)）的質(zhì)量守恒，如題目4所示。

題目4：取NaOH與Na2CO3的固體混合物18.6g與98g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硫酸溶液恰好完全反應(yīng)，所得溶液中只含溶質(zhì)Na2SO4，則Na2SO4的質(zhì)量為（ ）

A. 14.2g B. 19.6g C. 21.7g D. 28.4g

多數(shù)學(xué)生還是利用化學(xué)方程式進(jìn)行了求解，步驟煩瑣，計(jì)算復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，很難得出計(jì)算結(jié)果。此時(shí)，筆者進(jìn)行了引導(dǎo)：從組成上看Na2SO4與H2SO4有什么共同點(diǎn)？學(xué)生很容易想到都含有“SO4”，所得產(chǎn)物Na2SO4與反應(yīng)物H2SO4中“SO4”的質(zhì)量相等，于是學(xué)生利用SO4～Na2SO4這一關(guān)系，便很快求解出Na2SO4的質(zhì)量。

（三）依據(jù)終態(tài) 建立差量關(guān)系

為加深學(xué)生對(duì)關(guān)系式解題方法的理解和應(yīng)用，教師展示題目5，指導(dǎo)學(xué)生利用終態(tài)分析法優(yōu)化解題方法。

題目5：向MgO和CuO的混合物12g中加入稀硫酸至恰好溶解，再向所得溶液中加入NaOH溶液至恰好沉淀完全，生成Mg（OH）2和Cu（OH）2沉淀的總質(zhì)量為15.6g，則參加反應(yīng)的NaOH的質(zhì)量為（ ）[2]endprint

A. 3.6g B. 8.0g C. 16.0g D. 18.0g

發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生束手無(wú)策、望題興嘆。于是，教師引導(dǎo)學(xué)生分析本題發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：

①M(fèi)gO+H2SO4=MgSO4+H2O

②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

③MgSO4+2NaOH=Mg（OH）2↓+2Na2SO4

④CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+2Na2SO4

根據(jù)以上反應(yīng)的化學(xué)方程式，得到如下關(guān)系式：MgO～Mg（OH）2，CuO～Cu（OH）2。原固體混合物中MgO轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2、CuO轉(zhuǎn)化為Cu（OH）2后，固體增加的質(zhì)量（即差量）可以“看成”水的質(zhì)量，由此便可得出氫元素的質(zhì)量，根據(jù)氫氧化鈉的組成，可得到如下關(guān)系式：H～NaOH，據(jù)此，根據(jù)氫元素的質(zhì)量可以求得NaOH的質(zhì)量。

三、改換物質(zhì)種類 設(shè)計(jì)對(duì)比性題組 培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性

（一）一般物質(zhì) 套公式計(jì)算

題目6：20℃時(shí)，把5g氫氧化鈉固體加入95g水中，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）

A. 大于5% B. 小于5%

C. 等于5% D. 無(wú)法判斷

氫氧化鈉易溶于水且不與水反應(yīng)，當(dāng)它全部溶解時(shí)，直接套用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，便可順利得到答案。

（二）結(jié)晶水合物 按無(wú)水物計(jì)算

題目7：把5g膽礬晶體（ CuSO4·5H2O ）加入95g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）

A. 大于5% B. 小于5%

C. 等于5% D. 無(wú)法判斷

題中溶質(zhì)的質(zhì)量為3.2g，學(xué)生解答此題時(shí)，往往認(rèn)為是5g，從而走入計(jì)算的誤區(qū)，導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。

（三）與水反應(yīng) 按產(chǎn)物計(jì)算

題目8：20℃時(shí)，把5g氧化鈉固體加入95g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）

A. 大于5% B. 小于5%

C. 等于5% D. 無(wú)法判斷

由于氧化鈉溶于水時(shí)會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)：Na2O+H2O=2NaOH，反應(yīng)后的溶質(zhì)不是氧化鈉而是氫氧化鈉，需要根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求解反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，像氧化鈉、氧化鉀這類能與水反應(yīng)，且產(chǎn)物易溶于水的物質(zhì)，計(jì)算溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)需注意這一點(diǎn)。

（四）微溶物質(zhì) 依溶解度計(jì)算

題目9：20℃時(shí)，把5g氧化鈣固體加入95g水中，恢復(fù)至原溫，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）

A. 大于5% B. 小于5%

C. 等于5% D. 無(wú)法判斷

生石灰溶于水時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：CaO+H2O=Ca（OH）2，根據(jù)該化學(xué)方程式可計(jì)算出生成的Ca（OH）2質(zhì)量為7.4g，但20℃時(shí)Ca（OH）2的溶解度約為0.17g，因此7.4g Ca（OH）2不會(huì)完全溶于94.4g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不是7.4g，所得溶液的質(zhì)量也不是100g。計(jì)算時(shí)我們可利用該溫度下生成物的溶解度求解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

四、改換表述形式 設(shè)計(jì)相近性題組 培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性

（一）餅狀圖題 對(duì)比扇形大小

題目10：甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在一定的條件下充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）[2]

A.丁一定是化合物

B.丙一定是這個(gè)反應(yīng)的催化劑

C.該反應(yīng)可能是碳酸鈣分解

D.參加反應(yīng)的甲的質(zhì)量一定等于生成的丙和乙的質(zhì)量之和

根據(jù)餅狀圖中各板塊顯示的物質(zhì)比例份額的變化，可以得知：甲物質(zhì)質(zhì)量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，乙物質(zhì)、丁物質(zhì)質(zhì)量增加，應(yīng)是生成物，丙物質(zhì)的質(zhì)量在反應(yīng)前后沒(méi)有變化，可能是催化劑，該化學(xué)反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，參加反應(yīng)的甲的質(zhì)量一定等于生成的丙和乙的質(zhì)量之和，從而順利得出答案。

（二）柱狀圖題 對(duì)比柱狀高低

題目11：一定條件下，甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)在密閉容器中反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）[3]

A.丁是該反應(yīng)的催化劑

B.該反應(yīng)的基本類型是分解反應(yīng)

C.該反應(yīng)中乙、丙的質(zhì)量比為3∶17

D.該反應(yīng)中甲、丙的質(zhì)量比為7∶10

該題以柱狀圖為載體，給出反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化，對(duì)比明顯、變化直觀、創(chuàng)意新穎，學(xué)生依據(jù)“柱狀圖”高低很容易判斷反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化，很快得出答案。

（三）模型圖題 對(duì)比小球種類

題目12：已知：“ ”“ []”和“”表示不同元素的原子。某反應(yīng)的微觀示意圖如下，關(guān)于乙的構(gòu)成說(shuō)法合理的是（ ）[2]

A. 只含和[] B. 含有和[]

C. 只含 D. 只含

利用反應(yīng)的微觀示意圖，學(xué)生不僅能判斷物質(zhì)的微觀構(gòu)成，還能清晰地判斷構(gòu)成分子的原子數(shù)目，準(zhǔn)確分析物質(zhì)中所含的元素種類、原子數(shù)目等。

五、改變?cè)O(shè)問(wèn)角度 設(shè)計(jì)變化性題組 培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)新性

（一）畫模型圖 挑戰(zhàn)想象能力

題目13：在宏觀、微觀、符號(hào)之間建立聯(lián)系，是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。若“●”表示氫原子，“○”表示氧原子，請(qǐng)用圖示完成下列空白：

讓學(xué)生畫出2個(gè)氫分子，加深了學(xué)生對(duì)物質(zhì)微粒觀念的建構(gòu)，學(xué)生通過(guò)畫分子模型，在畫中思考、畫中感悟，真正體會(huì)到了化學(xué)式中不同位置數(shù)字的含義，避免了死記硬背，提高了辨別能力。

（二）畫流程圖 挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)能力

題目14：21世紀(jì)是海洋開發(fā)與利用的世紀(jì)。煙臺(tái)的“十二五”規(guī)劃確立了“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”發(fā)展戰(zhàn)略，海洋化學(xué)資源的綜合利用將是重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一。

（1）海水制堿。氨堿法制純堿的流程圖如下：

完成圖中括號(hào)中的內(nèi)容：① ；

② ；③ 。

（2）海水制鎂。工業(yè)上一般用電解熔融狀態(tài)的氯化鎂制取金屬鎂，若以鹵水（含有硫酸鎂、氯化鈉和氯化鈣）為起始原料來(lái)制取金屬鎂，請(qǐng)畫出制取鎂的流程圖[3]。

題目雖然取材于課本，但考查的視角卻比較新穎，學(xué)生通過(guò)“畫”流程圖，加深了對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，突出了學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。

（三）畫裝置圖 挑戰(zhàn)探究能力

題目15：化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要手段，下圖是實(shí)驗(yàn)室中常見的實(shí)驗(yàn)裝置。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫出圖中標(biāo)號(hào)為①和②的兩種儀器的名稱：① ，② 。

（2）實(shí)驗(yàn)室要制取二氧化碳，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 ，收集二氧化碳?xì)怏w，應(yīng)選用的裝置是 。

（3）要使E裝置收集到純凈的氫氣，請(qǐng)將圖中E裝置補(bǔ)充完整。

學(xué)生通過(guò)畫氫氣的收集裝置，理解了導(dǎo)氣管需要伸入瓶底的真正原因，加深了對(duì)排空氣法收集氣體的理解，走出了背實(shí)驗(yàn)的誤區(qū)，為順利完成實(shí)驗(yàn)操作做了很好的鋪墊。

通過(guò)變式訓(xùn)練，因勢(shì)利導(dǎo)、逐層推進(jìn)，學(xué)生的視野得以開闊，學(xué)生的知識(shí)得以內(nèi)化，學(xué)生的能力得以提高，學(xué)生的情感得以增強(qiáng)。學(xué)生進(jìn)一步明確知識(shí)之間的相互聯(lián)系，拓展了思維，激活聯(lián)想力和創(chuàng)造能力，每個(gè)層面的學(xué)生各有所獲，體會(huì)到了成功的喜悅，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率。參考文獻(xiàn)：

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[2]薛金星.2014年全國(guó)各省市中考試題全解（化學(xué)）[M].北京：北京教育出版社，2014.

[3] 王榮橋.解讀中考化學(xué)識(shí)圖題[J].化學(xué)教學(xué)，2015（1）：88-90.endprint