尤永石
摘 要:習題是聯(lián)系教與學的橋梁,師生之間在習題訓練的基礎上相互溝通?;瘜W學科作為一門實踐性學科,無論在預習、課堂教學還是課后訓練中,都有著重要的作用。通過習題課的教學,可以幫助學生鞏固課堂知識,掌握化學解題思路,從而提高自身的思維能力。在本文中,我們將從高中化學教學實踐角度出發(fā),對培養(yǎng)學生化學學科綜合素養(yǎng),提高習題課教學效率進行討論。
關鍵詞:高中化學;習題課教學;有效途徑
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼: A 文章編號:1992-7711(2016)10-084-01
一、串聯(lián)性基礎訓練
基礎知識是化學學科的根基,也是化學訓練的基礎,更是學生進行習題訓練的前提。在高中化學基礎性訓練中,我們必須秉承串聯(lián)性原則,利用習題將各個知識點之間聯(lián)系起來,建立化學概念網(wǎng)絡。同時,各個對應知識點習題的選取必須具有代表性,必須能夠體現(xiàn)化學研究的思路和方法。在進行“幾種重要的金屬性質”章節(jié)的教學時,我為學生們布置了如下的串聯(lián)性訓練題。
【例1】有一鋁鐵合金,將其溶于足量的鹽酸中,再加入過量的氫氧化鈉溶液,并在空氣中放置。當紅褐色沉淀不再增加時,將沉淀濾出,并充分灼燒,此時得到的殘留物恰好和原來合金的質量相等,則試求此合金中鋁的質量分數(shù)。
【解析】從難度上講,本題屬于基礎性訓練題,需要學生們對鋁、鐵、鋁鹽、鐵鹽以及Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質做到透徹理解,并能夠將其相關性質聯(lián)系起來。在本題的求解過程中,學生們不僅掌握了鋁、鐵及其對應的金屬性質,還將其進行對比參照,實現(xiàn)了基礎知識之間的串聯(lián)性。首先,利用利用金屬氧化物性質,我們可以判斷出紅褐色沉淀為Fe2O3.然后,利用反應前后金屬鐵的質量守恒,其總質量不變,可知Fe2O3中鐵元素的質量分數(shù)為70%.最后,由于鋁鐵合金中的單質鐵完全反應,結合反應前后鋁鐵合金與紅褐色沉淀的質量相等,可知鋁鐵合金中鐵元素的質量分數(shù)也是70%.
二、靈活性變式訓練
高中化學不同于初中化學,其難度、綜合性、開放性都有顯著提高。在新課改背景下,高中化學教學對學生解題思路和方法的要求不斷提高。對此,我們必須緊跟新課標理念,在日?;瘜W訓練中注重靈活性和變通性訓練。
【例2】500ml溶液含有Cu2+的溶液中,放入10g鐵粉,完全反應后過濾,若過濾后的固體物質干燥后的質量為11g,試求原溶液中Cu2+的物質的量濃度。
【解析】已知Cu2+與鐵粉的反應方程式為Cu2++Fe=Fe2++Cu,由題意可知該反應為完全反應,前后固體物質的質量差即是置換出的銅單質所導致的質量增加量。要想順利求解,我們必須著眼于差量,利用差量的比例關系進行求解。于是,我們利用鐵與銅的相對分子質量差為7.7,結合比例關系可知Cu2+的物質的量為0.13mol.再結合500ml溶液條件可知,原溶液中Cu2+的物質的量濃度為0.26mol/L.有了以上的基礎,我們可以進一步提高習題難度,為學生們安排變式訓練。
【變式】在500ml含有Fe3+、Cu2+的溶液中放入10g鐵粉,反應完全后過濾,所得到固體干燥后的質量為11g.溶液中的金屬離子用0.3molOH-恰好使他們完全沉淀。試問下列說法中正確的是( )
A.11g固體物質全部是銅
B.原溶液中Fe3+鐵離子的濃度為0.01mol/L
C.原溶液中Cu2+離子的濃度為0.01mol/L
D.以上結論都不正確
【解析】要想解決本題,學生們首先必須明確鐵粉與混合溶液的反應順序,即是鐵粉先與Fe3+反應,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+;再與Cu2+反應,即是Cu2++Fe=Fe2++Cu.然后,我們利用極限思維,假設原溶液中只有Fe3+離子,利用OH-的電荷守恒,可知Fe3+的物質的量為0.1mol,進一步可以算得其溶解的鐵粉質量為2.8g.再假設原溶液中只有Cu2+離子,繼續(xù)使用離子守恒,可以算得Cu2+的物質的量為0.15mol,則可算得其溶解的鐵粉質量為8.4g.由反應前放入的鐵粉質量為11g,可知鐵粉是過量的。此時,我們不妨設出原溶液中Fe3+、Cu2+的濃度分別為x、y,利用差量法可以求出x=0.01,y=0.285.綜上可知,選項B為正確答案。
三、探究式開放訓練
新課改對高中化學教學提出明確要求,化學訓練必須著眼與學生需求,著重對學生的探究性、創(chuàng)新性思維訓練,培養(yǎng)出符合新社會要求的綜合性人才。對此,我們在日常的化學訓練中,必須注重選取習題的探究性,實現(xiàn)對學生化學解題思路的教學。
【例3】在足量的氯化亞鐵溶液中加入1~2滴液溴,震蕩后溶液變成黃色。(1)甲同學認為是Br2溶于水變成黃色溶液;乙同學認為是Fe2+離子被氧化成Fe3+離子,從而使溶液變黃。(2)現(xiàn)提供試劑:A.酸性高錳酸鉀溶液;B.氫氧化鈉溶液;C.四氯化碳;D.硫氰化鉀。試判斷哪位同學的說法正確,并試用兩種方法進行驗證,寫出所用的試劑及觀察到的實驗現(xiàn)象。
【解析】本題屬于探究性化學題,是近些年高考化學的熱門題型之一。要想解決此題,學生們必須具有扎實的化學基礎,對各類化學物質的性質做到深刻理解。溴單質具有較強的氧化性,故亞鐵離子難以存在,必然會轉化成三價鐵離子。而三價鐵離子可以使溶液呈現(xiàn)黃色,故可以初步判定,乙同學的說法正確。此后,我們在進行設計實驗的驗證工作。第一,我們可以驗證三價鐵離子的存在,即是利用硫氰化鉀溶液試驗,發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色即可說明。第二,我們可以檢驗溴單質的存在。于是,向反應后的溶液中注入適量四氯化碳溶液,則可以發(fā)現(xiàn)有機物層(由溴單質的密度大與水,可知其位于溶液的下層)無色,即是溴單質已經(jīng)不存在。通過開放式化學訓練的實施,學生們對化學物質性質、實驗操作、化學思維的認識不斷深刻,在他們分析問題、解決問題的過程中,自身的化學學科素養(yǎng)不斷提高。
總之,串聯(lián)性、靈活性、探究性是高中化學習題課設置的三項基本原則,我們在習題課的實際訓練過程中,必須不斷創(chuàng)新,勇于探索,不斷提高化學習題課教學的效率。