培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)信息素養(yǎng)的策略

□海南省海南中學(xué) 羅書昌

?

培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)信息素養(yǎng)的策略

□海南省海南中學(xué) 羅書昌

一、化學(xué)信息素養(yǎng)

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)明確了中學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用實驗、觀察、查閱文獻(xiàn)等多種手段獲取信息；運(yùn)用分類、比較、歸納、分析、概括等方法加工、處理和整合信息?！?016年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明(供海南省使用)》明確要求考生能夠?qū)瘜W(xué)信息快速接受和吸收、整合和運(yùn)用。筆者認(rèn)為，化學(xué)信息素養(yǎng)的內(nèi)涵主要包括：樹立信息意識；具備信息處理能力；具備信息評價能力；具備信息應(yīng)用能力。

二、化學(xué)信息素養(yǎng)的考查途徑

新課程高考對化學(xué)信息素養(yǎng)的考查也愈來愈重視。《2016年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明(供海南省使用)》明確要求考生能夠快速接受和吸收試題提供的新信息,準(zhǔn)確提取化學(xué)實質(zhì)性的信息,整合自己熟知知識,重組為新知識塊解決化學(xué)問題的能力。分析近幾年高考試題,發(fā)現(xiàn)命題專家越來越喜歡用信息題來考查學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng)和化學(xué)學(xué)習(xí)能力。這類信息題以新的化學(xué)成果，如一些化學(xué)新發(fā)現(xiàn)和新合成等為背景，經(jīng)常是有用的信息和干擾信息并存。將這些信息加工與問題解決有機(jī)融合,使化學(xué)問題變得越來越真實、新穎、復(fù)雜。下面以2014年高考江蘇卷為例來解讀高考試題如何考查學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng)。

例1：（2014年高考江蘇卷，17）非諾洛芬是一種治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物，可通過以下方法合成：

請回答下列問題：

（1）非諾洛芬中的含氧官能團(tuán)為_______和______（填名稱）。

（2）反應(yīng)①中加入的試劑X的分子式為C8H8O2，X的結(jié)構(gòu)簡式為______。

（3）在上述五步反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是___（填序號）。

（4）B的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件：

Ⅰ．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

Ⅱ．分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且分子中含有兩個苯環(huán)。

寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_____。

本題以非諾洛芬藥的合成流程為原始信息，考查學(xué)生首先要有信息意識，讀懂非諾洛芬藥的合成流程信息，結(jié)合已具備有機(jī)推斷與合成的信息對題給出的原始信息進(jìn)行加工處理，進(jìn)而對信息進(jìn)行評價，最后對知識進(jìn)行遷移，對新信息進(jìn)行加工和應(yīng)用。如（5）根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息，寫出以為原料制備的合成路線流程圖（無機(jī)試劑任用）。其合成路線為：

本小題就是對原始信息進(jìn)行加工、處理、評價和應(yīng)用的最好體現(xiàn)。

再如2016屆海南中學(xué)第六次月考試題這道有機(jī)實驗題為例來探究如何考查學(xué)生的化學(xué)實驗信息素養(yǎng)。

例2：（2016屆海南中學(xué)第六次月考試題，18）乙酰苯胺用途廣泛，制備原理如下：

有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下表所示：

性質(zhì)____密度（g/cm3）沸點（℃）_______溶解度物質(zhì)苯胺（Mr=93）乙酸（Mr=60）乙酰苯胺（Mr=135）無色油狀液體1.02184.4微溶于水，易溶于乙醇無色液體1.05118.1白色晶體1.22304.0易溶于水和乙醇微溶于冷水，易溶于熱水，易溶于乙醇或____________________________________________________________ _________________________________________乙醚

制備裝置見右圖（有關(guān)加熱和夾持儀器均省略），實驗步驟如下：

（1）在圓底燒瓶中加入無水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL（過量）、Zn粉0.1g，按圖組裝好儀器，加入沸石，調(diào)節(jié)溫度，使分餾柱a的頂端溫度控制在105℃左右，反應(yīng)約1小時，生成的水和少量乙酸被蒸出。

（2）在攪拌下，趁熱將燒瓶中的物料倒入盛有100mL冰水的燒杯中，充分?jǐn)嚢琛⒗鋮s、結(jié)晶、抽濾（一種過濾方式）、干燥，得到乙酰苯胺粗產(chǎn)品。

（3）將上述粗產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，晾干稱重，計算產(chǎn)率。回答下列問題：

（1）分餾柱a的作用是_______，儀器b的名稱是________，為提高冷卻效果，進(jìn)水口為______。（填“k”或“p”）

（2）上述合成反應(yīng)的類型是______反應(yīng)，從化學(xué)平衡的角度分析，控制柱頂溫度在105℃左右的目的是：_________。

（3）洗滌乙酰苯胺粗產(chǎn)品的合適試劑是______（填序號）

A.少量冷水B.少量熱水C.少量乙醇

（4）若本實驗最終獲得純凈產(chǎn)物9.1g，則乙酰苯胺的產(chǎn)率約為______________。（保留2位小數(shù)）

（5）若用乙酸酐[（CH3CO）2O ]代替乙酸，寫出它與苯胺反應(yīng)制備乙酰苯胺的化學(xué)方程式___________________。

參考答案：①冷凝回流，（直型）冷凝管，p；②取代，將水蒸出去，使平衡向右移動，提高產(chǎn)物產(chǎn)率；③A；④66.08％。

這道試題結(jié)合近幾年有機(jī)實驗考查的主要考點，明確實驗?zāi)康?，分析實驗原理，主要考查有機(jī)反應(yīng)機(jī)理、冷凝回流、物質(zhì)提純和產(chǎn)率計算等考點。

我們要善于根據(jù)有機(jī)實驗信息，整合有機(jī)實驗題的解題思路和方法：明確有機(jī)實驗?zāi)康?；根?jù)有機(jī)物和有機(jī)反應(yīng)的特點分析有機(jī)實驗原理；掌握四大類重要有機(jī)實驗。具體如下：

三、課堂教學(xué)培養(yǎng)化學(xué)信息素養(yǎng)的策略

為培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)信息素養(yǎng),我們把課堂教學(xué)設(shè)計成以信息為主線的教學(xué)模式：即基于核心知識信息提出關(guān)鍵問題,引導(dǎo)學(xué)生實驗或閱讀教材和相關(guān)文獻(xiàn)，吸收、加工和處理各種信息，表述處理信息的結(jié)果，引發(fā)爭議和討論，再次整合信息，完善信息結(jié)果。下面以《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》一課為例，談?wù)勅绾卫谜n堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng)。

第一，充分挖掘?qū)嶒炐畔?。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)，不僅會做實驗和觀察實驗，更要學(xué)會在實驗中探究，在實驗中挖掘出新信息和新內(nèi)涵。

例3：思考:通過此實驗?zāi)憧梢缘玫侥男┬畔ⅲ?/p>

思考1:NaCl溶液中加入少量的AgNO3溶液，Ag+是否真的完全反應(yīng)，為什么？

思考2:什么是飽和溶液，飽和溶液有何特點？

思考3:什么是溶解平衡，溶解平衡有何特征？

思考4:AgCl飽和溶液中滴加KI溶液，溶解平衡是否發(fā)生移動，怎樣移動？

第二，全面加工圖表信息。

例4:幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)。

你可以從此表得到哪些信息？

（2）①絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的；②同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大；③易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡；④Ba(OH)2的溶解度不大。

例5：從幾種難溶電解質(zhì)的溶度積和溶解度表可得到哪些信息？

（1）對同類型的難溶電解質(zhì)（如AgCl、AgBr、AgI）而言，Ksp越小，其溶解度也越小。

（2）對同一種難溶電解質(zhì)而言，溫度越高Ksp越大，其溶解度也越大。

（3）不同類型的難溶電解質(zhì)，需注意Ksp表達(dá)式中指數(shù)的問題。

例6：已知25℃，Ksp,AgCl=1.8×10-10Ksp,Agl=8.7× 10-17在1ml,c (NaCl)=0.2mol/L的NaCl溶液中加入1ml c (AgNO3) = 0.002 mol/L的AgNO3溶液。

（1）判斷是否有AgCl沉淀？

解：Qc=c(Cl-)×c(Ag+)=0.1mol/L×0.001mol/L

=1.0×10-4＞Ksp,AgCl=1.8×10-10

（2）反應(yīng)后溶液中c(Ag+)

（3）在反應(yīng)后的溶液中加入1ml,c(Kl)=0.3mol/L的Kl溶液，對AgCl溶解平衡是否有影響？是否有Agl沉淀生成？

解：Qc=c(l-)×c(Ag+)=0.1mol/L×1.2×10-9mol/L

=1.2×10-10＞Ksp,Agl=8.7×10-17

根據(jù)做題過程，我們可以總結(jié)出做題思路和方法，力爭做到融會貫通、觸類旁通的效果，由此得到溶度積規(guī)則信息：

(1) Qc＞Ksp時，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達(dá)到平衡。（此時Qc =Ksp）

(2) Qc =Ksp時，沉淀與飽和溶液的平衡。

(3) Qc＜Ksp時，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會溶解直至達(dá)到平衡（此時Qc =Ksp）。