高三“元素化合物”復(fù)習(xí)的困惑及策略

◆福建省南平市高級(jí)中學(xué) 藍(lán)麗鳳

高三“元素化合物”復(fù)習(xí)的困惑及策略

◆福建省南平市高級(jí)中學(xué) 藍(lán)麗鳳

“元素及其化合物”是高考出題的重頭戲，要求高，綜合性強(qiáng)。如何避免炒“冷飯”，提高復(fù)習(xí)效益？文章結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，分析教學(xué)現(xiàn)狀及困惑，闡述了一輪復(fù)習(xí)中提高高三“元素化合物”復(fù)習(xí)效率的3個(gè)策略。

元素化合物復(fù)習(xí)；知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；學(xué)科觀念；微課群

“元素及其化合物”知識(shí)是高中化學(xué)的重要組成部分,它是化學(xué)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、基本理論等知識(shí)的背景和載體,自然成為了高考命題的重頭戲。在高考理綜卷中,由于題量限制,元素化合物知識(shí)多半以學(xué)科內(nèi)綜合的方式進(jìn)行考查,要求學(xué)生靈活應(yīng)用。一輪復(fù)習(xí)中如何避免炒“冷飯”,提高復(fù)習(xí)效益,成為了一線教師思索的重點(diǎn)。筆者萃取教研組同仁的精華,結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,分析教學(xué)現(xiàn)狀及困惑,以案例的形式闡述提高高三“元素化合物”復(fù)習(xí)效率的一些策略。

一、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，融會(huì)貫通，提高知識(shí)的系統(tǒng)性

1.教學(xué)困惑

高一階段學(xué)習(xí)必修1模塊時(shí),沒(méi)有周期表等理論支撐,學(xué)生普遍感到元素化合物知識(shí)“繁、亂、雜、難”,需要理解和記憶的東西分散、不系統(tǒng),到高三復(fù)習(xí)時(shí)由于時(shí)間久遠(yuǎn),已遺忘很多。復(fù)習(xí)課中怎么處理好這塊“硬骨頭”呢？事實(shí)上很多教師仍然炒“冷飯”,按課本順序,按部就班、逐一講解物質(zhì)化學(xué)性質(zhì),學(xué)生死記硬背化學(xué)方程式,導(dǎo)致了前記后忘的尷尬局面。

2.復(fù)習(xí)策略

(1)教學(xué)思路——“先見(jiàn)森林后見(jiàn)樹(shù)木”。對(duì)高三“元素化合物”知識(shí),筆者建議以“先見(jiàn)森林后見(jiàn)樹(shù)木”的全局觀去復(fù)習(xí)。無(wú)全局觀就如同失去導(dǎo)航的輪船在一望無(wú)際的大海中航行,容易迷失方向。帶著學(xué)生進(jìn)入“森林”時(shí),首先獲得整體印象,認(rèn)清知識(shí)的主線和重點(diǎn)；然后進(jìn)入“森林”,細(xì)細(xì)觀察“樹(shù)木”的異同、“樹(shù)木”之間的聯(lián)系及變化。復(fù)習(xí)時(shí),依據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)觀,打破以往圍繞單一物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、應(yīng)用的線性教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。

(2)教學(xué)策略——構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，融會(huì)貫通?？刹捎谩包c(diǎn)——線——面”的復(fù)習(xí)模式,以具體物質(zhì)為點(diǎn)落到實(shí)處,以物質(zhì)類(lèi)別等為線理清思路,以物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為面編織網(wǎng)絡(luò)。下面以“鋁及其化合物”復(fù)習(xí)為例來(lái)說(shuō)明。

第一,點(diǎn)。點(diǎn)即中心,就是以一種物質(zhì)為中心,構(gòu)建單個(gè)知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)。復(fù)習(xí)時(shí)為避免學(xué)生死記硬背,要以物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律理論去統(tǒng)率和學(xué)習(xí)元素化合物,從而深化元素“位、構(gòu)、性”三者之間的關(guān)系。鋁原子結(jié)構(gòu)決定了它在周期表第3周期、ⅢA族,周期表的位置決定了鋁的化學(xué)性質(zhì)如圖1所示。鋁是較活潑金屬,具有較強(qiáng)還原性,有著活潑金屬的共性：能與活潑非金屬單質(zhì)、金屬氧化物、酸、鹽等反應(yīng)。在周期表中處于金屬、非金屬的交界處,因此,鋁單質(zhì)還可以與強(qiáng)堿反應(yīng),利用此特性可以將鋁與其他金屬分離。

圖1

第二,線。線即線索,構(gòu)建知識(shí)的主線。就是以物質(zhì)類(lèi)別、氧化還原等為線索,理清思路,把單質(zhì)、化合物各點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系起來(lái)。例如,以物質(zhì)分類(lèi)為主線,按照“單質(zhì)→氧化物→氧化物對(duì)應(yīng)水化物→相應(yīng)的鹽”線索來(lái)復(fù)習(xí)鋁及其化合物的通性和特性。圖2中清晰地反映了①Al、Al2O3、Al(OG)3為兩性物質(zhì),既可以與強(qiáng)酸又可以與強(qiáng)堿反應(yīng)。②總結(jié)制備Al(OG)3的三種方法：AlCl3+3NG3·G2O= Al(OG)3↓+3NG4Cl、NaAlO2+CO2+2G2O=NaGCO3+Al(OG)3↓AlCl3+3NaAlO2+6G2O=4Al(OG)3↓。③AlCl3與 NaOG、NaAlO2與GCl的少量、過(guò)量問(wèn)題。④Al3+與OG-、AlO2-與G+、Al3+與AlO2-不能共存的問(wèn)題。從而輕松攻破有關(guān)鋁及其化合物的離子反應(yīng)、除雜及流程題、框圖推斷題。抓住知識(shí)主線,可使所學(xué)知識(shí)條理化、系統(tǒng)化,知識(shí)點(diǎn)清晰,更便于記憶和靈活應(yīng)用。

圖2

第三,面。面即將線編織成網(wǎng)絡(luò),在知識(shí)主線的基礎(chǔ)上構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),將各物質(zhì)關(guān)聯(lián)起來(lái)。當(dāng)把以某一元素家族為中心的知識(shí)點(diǎn)及轉(zhuǎn)化線弄懂吃透后,教師以某些關(guān)鍵反應(yīng)做連接線,將其與其他元素家族構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。如用鋁熱反應(yīng)聯(lián)系鐵、鋁,從而搭上鐵元素系列轉(zhuǎn)化線,牽扯鐵元素的單質(zhì)、化合物氧化還原反應(yīng)問(wèn)題,等等。例如,下列物質(zhì) (均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì))轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖3,D為紅棕色粉末 (反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物、產(chǎn)物未全部說(shuō)明)。 (問(wèn)題略)

[解析]由圖3可知,A既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),可知A為鋁。由“D為紅棕色粉末”可知D為Fe2O3,然后逆推可得G為Fe(OG)3,G為Fe(OG)2,F為FeCl2,E為

Fe。由此不難推得其它答案。

高考試題常常是借助信息,巧妙地將金屬、非金屬元素的化合物編織在一起,考查考生對(duì)元素化合物知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。總之,高三元素化合物知識(shí)的復(fù)習(xí)不僅要落實(shí)單一知識(shí)點(diǎn),更要理解知識(shí)之間的內(nèi)在邏輯性、系統(tǒng)性,真正實(shí)現(xiàn)各主干知識(shí)的融會(huì)貫通。

圖3

二、建構(gòu)學(xué)科觀念，培養(yǎng)科學(xué)思維，提高知識(shí)的結(jié)構(gòu)化、方法化

1.教學(xué)困惑

普遍的“事實(shí)文本”的教學(xué),使元素化合物的復(fù)習(xí)課停留在較低的認(rèn)知水平。教師直接提問(wèn)某一物質(zhì)的性質(zhì)、制備等單一知識(shí),大部分學(xué)生能順利解答。當(dāng)面臨復(fù)雜轉(zhuǎn)化或要綜合多項(xiàng)知識(shí)解決問(wèn)題時(shí),學(xué)生思維就很吃力,缺乏方法類(lèi)的知識(shí)作支撐。一位學(xué)者曾經(jīng)說(shuō)過(guò),“沒(méi)有學(xué)科觀念統(tǒng)領(lǐng)的知識(shí)教學(xué)是把‘種子’磨成‘面粉’的教學(xué)。”因此,復(fù)習(xí)元素化合物不僅要提高知識(shí)的系統(tǒng)性,更要形成化學(xué)基本觀念,提高知識(shí)的結(jié)構(gòu)化、方法化。

2.復(fù)習(xí)策略

在元素化合物教學(xué)中,筆者實(shí)施“建構(gòu)化學(xué)學(xué)科觀念”的教學(xué)策略如圖4所示。

基于化學(xué)學(xué)科觀念的元素化合物教學(xué)策略

圖4

當(dāng)學(xué)生將具體的化學(xué)事實(shí)性知識(shí)都揮發(fā)掉時(shí),在他頭腦中“剩下的東西”是什么？是學(xué)生通過(guò)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)形成的從化學(xué)的視角認(rèn)識(shí)事物、解決問(wèn)題的思想、觀點(diǎn)和方法,即植根于學(xué)生頭腦中的化學(xué)基本觀念。化學(xué)學(xué)科的基本觀念包含元素觀、微粒觀、轉(zhuǎn)化觀、方法觀、分類(lèi)觀、守恒觀、平衡觀、結(jié)構(gòu)觀、科學(xué)價(jià)值觀,等等。

教學(xué)中,以學(xué)科知識(shí)為載體、以驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題為線索、以學(xué)生探究為形式,通過(guò)反思、提煉,自覺(jué)建構(gòu)化學(xué)觀念。下面以“氯氣及其化合物”復(fù)習(xí)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

(1)要求學(xué)生課前畫(huà)出氯氣及含氯化合物之間的網(wǎng)絡(luò)圖,同學(xué)間相互校正,以滲透元素觀和轉(zhuǎn)化觀。

(2)依據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行分類(lèi)練習(xí),以滲透分類(lèi)觀。①按物質(zhì)組成分類(lèi)。單質(zhì)：Cl2；氧化物：ClO2；酸：GCl、GClO、GClO4；鹽：氯化物、次氯酸鹽、氯酸鹽。②按化合價(jià)高低分類(lèi)。-1價(jià)：GCl、氯化物；0價(jià)：Cl2；+1價(jià)：GClO、次氯酸鹽；+3價(jià)：不常見(jiàn)；+5價(jià)：KClO3；+7價(jià)：GClO4。③按物質(zhì)性質(zhì)分類(lèi)。氧化性：Cl4、ClO2、GClO、次氯酸鹽、氯酸鹽、GCl(G+)、GClO4(G+)；還原性：GCl(Cl-)、Cl2。④……

(3)以氯水為例,通過(guò)對(duì)氯水中存在的三種平衡關(guān)系分析,引導(dǎo)學(xué)生從氯水中微觀粒子之間的關(guān)系進(jìn)行思考,培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀和平衡觀。

溶解平衡：Cl2在水中的溶解性小,1體積水約能溶解2體積的Cl2,Cl2的揮發(fā)和溶解構(gòu)成了溶解平衡?；瘜W(xué)平衡：溶于水中的氯氣部分與水發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到化學(xué)平衡：Cl2+G2O?GCl+GClO,GClO見(jiàn)光易分解。電離平衡：GClO?G++ClO-,G2O?G++OG-。通過(guò)分析,可知新制氯水中含有的微粒有Cl2、G2O、GClO、G+、Cl-、ClO-、OG-(極少),并了解其相對(duì)濃度大小,再通過(guò)練習(xí)鞏固、反思、升華。

[練習(xí)]今有甲、乙、丙三瓶等體積的新制氯水,濃度均為0.1 mol·L-1。如果在甲瓶中加入少量的NaGCO3晶體(m mol),在乙瓶中加入少量的NaGSO3晶體 (m mol),丙瓶不變,片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中GClO的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是 (設(shè)溶液體積不變) (C)

A.甲=乙＞丙 B.丙＞乙=甲 C.甲＞丙＞乙 D.乙＞丙＞甲

[解析]氯水中存在如下平衡：Cl2+G2O?GCl+GClO,加入NaGCO3,由于酸性GCl＞G2CO3＞GClO,所以NaGCO3和GCl反應(yīng)而不和GClO反應(yīng),平衡向右移動(dòng),GClO濃度增大；又因GClO具強(qiáng)氧化性,可將NaGSO3氧化,導(dǎo)致GClO濃度降低。

在元素化合物復(fù)習(xí)中,倡導(dǎo)化學(xué)觀念建構(gòu)的教學(xué),不僅僅一節(jié)課、一個(gè)單元,還應(yīng)該不露痕跡地貫穿復(fù)習(xí)教學(xué)的始終。教師用基本觀念引領(lǐng)學(xué)生走出元素化合物的多而雜的無(wú)序局面,使其掌握復(fù)習(xí)的方法和策略,提升復(fù)習(xí)的自信心和效率,從而突破高三復(fù)習(xí)瓶頸。

三、建構(gòu)微課群，學(xué)生哪里不會(huì)點(diǎn)哪里，全面提高復(fù)習(xí)效益

1.教學(xué)困惑

目前,中國(guó)國(guó)情是大班化教學(xué),一輪復(fù)習(xí)無(wú)論教師多么精心準(zhǔn)備,都無(wú)法滿足每個(gè)學(xué)生的需求。課堂上總有學(xué)生囫圇吞棗、消化不良,總有學(xué)生滿腦子疑惑,無(wú)處求解,久而久之,學(xué)生就喪失了學(xué)習(xí)熱情。實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)更是枯燥地就題講題,怎么解決這些難題呢？

2.復(fù)習(xí)策略

微課的獨(dú)立性發(fā)揮了很大的優(yōu)勢(shì),單獨(dú)一節(jié)微課,短小靈活,隨時(shí)需要學(xué)習(xí)者來(lái)挖掘；它很有耐心,不會(huì)厭煩和抱怨,會(huì)給學(xué)困生一遍又一遍地講解；它渾身散發(fā)著正能量,永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行負(fù)評(píng)價(jià)。但是個(gè)別微課對(duì)學(xué)生幫助不大,欲讓微課真正發(fā)揮巨大的“教學(xué)力”作用,就要投入對(duì)學(xué)科專(zhuān)題化、系列化的微課程建設(shè),形成微課群,供學(xué)生自由選擇與使用。

作為傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)的重要補(bǔ)充手段和資源拓展渠道,微課為高三復(fù)習(xí)打開(kāi)了一片新的天地。舉個(gè)例子,高三一輪復(fù)習(xí)“氮的循環(huán)”,內(nèi)容多、難度大,學(xué)生掌握程度參差不齊,需求不同?？梢栽O(shè)計(jì)成多個(gè)獨(dú)立的微課,如“氮的循環(huán)及轉(zhuǎn)化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建”“氨氣的性質(zhì)及制備”“硝酸的性質(zhì)”“金屬與硝酸的計(jì)算”“硝酸的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新”。如此切割后,既保證了每個(gè)微課都能獨(dú)立成篇,整合后是完整的知識(shí)專(zhuān)題,很好地兼顧了獨(dú)立性與系列性原則。這樣的微課群成為備課中心,為教師的借鑒提供了便利性,更是學(xué)生的金礦,大大增加了程度不同的學(xué)生找到自己個(gè)體疑問(wèn)所在的機(jī)會(huì)。如果校園內(nèi)的課堂教學(xué)是一場(chǎng)饕餮盛宴的話,那么微課群就是維生素,缺啥補(bǔ)啥,使學(xué)生“茁壯成長(zhǎng)”,使微課成為傳統(tǒng)化學(xué)課堂的好幫手。

微課還可以讓實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)變得更輕松,它可以突破時(shí)空限制,真實(shí)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。眾所周知,高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)是重點(diǎn)又是難點(diǎn),不可能再像新授課時(shí)那樣花大量的時(shí)間去做探究實(shí)驗(yàn)。因此,教師可將重要的實(shí)驗(yàn)制成微課,例如,常見(jiàn)的電池工作原理、溶液配制、海水提溴、海帶中碘的提取,學(xué)生們根據(jù)自己的需求反復(fù)播放,清晰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象配以教師的解說(shuō),事半功倍。當(dāng)然,高三重點(diǎn)是建立系列實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題型微課,例如,“實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)儀器與基本操作”“物質(zhì)的分離”“提純與檢驗(yàn)”“氣體的制取”“綜合實(shí)驗(yàn)與探究”等。除了課上播放、分析外,也可以讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí),幫助學(xué)生打開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究的設(shè)計(jì)思路,總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)方法。有了微課群,學(xué)生們可以自主探究、整理完善、查缺補(bǔ)漏、靈活應(yīng)用、真正主動(dòng)地去思考,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的提高。

微課作為新興的教育技術(shù)技能,自有其先進(jìn)之處,欲讓其真正與教育教學(xué)融合,成為教育“生產(chǎn)力”的有機(jī)組成部分,需要教師、學(xué)生以及學(xué)校共同應(yīng)對(duì)。以上只是高三一輪元素化合物復(fù)習(xí)教學(xué)的部分策略,只有結(jié)合教學(xué)實(shí)際,挖掘元素化合物知識(shí)的教學(xué)價(jià)值,靈活使用多種教學(xué)策略,才能突破高三復(fù)習(xí)瓶頸。

總之,元素化合物是高三一輪復(fù)習(xí)中非常重要的組成部分,如何在有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大、最佳的復(fù)習(xí)效果,值得每一個(gè)化學(xué)教師深思。教育教學(xué)的道路上沒(méi)有最好,只有更好,教師們應(yīng)當(dāng)不斷探索和前行！

[1]孫運(yùn)利.基于學(xué)科觀念的元素單質(zhì)及其化合物教學(xué)：以金屬元素為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2015,(1).

[2]曹麗敏.例談高三元素化合物復(fù)習(xí)各階段的困惑及對(duì)策[J].化學(xué)教與學(xué),2011,(3).

[3]胡鐵生.微視頻在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)[EB/OL].http：//blog.sina.com.cn/ s/articlelist_1941326822_4_1.html,2015-04-08.

（編輯：朱澤玲）

G633.8

A

1671-0568(2015)36-0102-03