高中化學(xué)教學(xué)中圖式理論的應(yīng)用

摘 要：圖式理論是圍繞某一個(gè)主題組織起來的知識(shí)的表征和貯存方式為基礎(chǔ)的理論.將圖式理論用于高中化學(xué)教學(xué)中可直觀地呈現(xiàn)知識(shí)脈絡(luò)，提高教學(xué)質(zhì)量與效率.結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，圍繞具體的教學(xué)內(nèi)容，探討圖式理論的相關(guān)應(yīng)用.

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);教學(xué);圖式理論;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????? 文章編號(hào)：1008-0333（2021）36-0076-02

一、圖式理論在概念教學(xué)中的應(yīng)用

應(yīng)用圖式理論開展概念教學(xué)活動(dòng)可幫助學(xué)生更好地理清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系，在其頭腦中形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，為靈活應(yīng)用解題中奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).例如講解氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念可畫出如圖1所示的圖式.

為使學(xué)生更好地理解與靈活運(yùn)用圖式中的相關(guān)概念，可圍繞圖式設(shè)計(jì)相關(guān)問題，要求學(xué)生思考、回答.圖2

例1 酸性K2Cr2O7溶液與FeSO4反應(yīng)后可生成Cr3+、Fe3+.將一定量的兩種溶液混合，充分反應(yīng)后向所得溶液中加入KI溶液，則加入KI的物質(zhì)的量和Fe3+物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖2所示，則以下說法錯(cuò)誤的是（? ）.

A.圖中AB段的氧化劑為K2Cr2O7B.BC段發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++2I-2Fe2++I2

C.開始時(shí)加入的K2Cr2O7為0.25mol

D.共有1mol FeSO4被氧化

由圖2可知，反應(yīng)初期的AB段Fe3+濃度未發(fā)生變化，表明其未參加反應(yīng).該階段是K2Cr2O7和FeSO4在進(jìn)行反應(yīng)，結(jié)合圖式中的內(nèi)容可知，此時(shí)K2Cr2O7 為氧化劑;BC段Fe3+離子逐漸減小，發(fā)生的離子方程式為2Fe3++2I-2Fe2++I2;由氧化還原反應(yīng)得失電子守恒可知，K2Cr2O7～6Fe3+～6I-，則消耗n（I-）=1.5mol，則開始加入的K2Cr2O7為1.5mol/6=0.25mol;由2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知，BC段消耗的KI為0.9mol，而n（Fe3+）=n（Fe2+）=0.9mol，則被氧化的FeSO4共有0.9mol.綜上選擇D項(xiàng).

二、圖式理論在課堂訓(xùn)練中的應(yīng)用

高中化學(xué)教學(xué)中課堂訓(xùn)練是鞏固學(xué)生所學(xué)的常用手段.一方面，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真回顧所學(xué)，嘗試著運(yùn)用所學(xué)的圖式理論圍繞某一關(guān)鍵詞畫出相關(guān)的圖式.同時(shí)要求學(xué)生相互交換畫出的圖3圖式，分析畫出的圖式是否存在漏洞，并積極改正圖式中的不足，一來更好的指引解題，二來可為以后的復(fù)習(xí)提供便利.另一方面，圍繞學(xué)生不易理解的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)相關(guān)的訓(xùn)練習(xí)題，要求學(xué)生靈活的運(yùn)用畫出的圖式進(jìn)行巧妙的破題，提高運(yùn)用圖式解題的意識(shí)與習(xí)慣.如在進(jìn)行有機(jī)物知識(shí)教學(xué)中，為使學(xué)生更好的掌握官能團(tuán)的性質(zhì)，可要求其畫出如圖3所示的圖式，而后要求學(xué)生運(yùn)用圖式解答如下習(xí)題.

例2 茚地那韋可用于治療新型冠狀病毒，其結(jié)構(gòu)簡式如圖4所示，在關(guān)于其性質(zhì)的說法正確的是（? ）.

A.分子中含有羥基和酮羰基

B. B.1mol該物質(zhì)最多和1mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

C.虛線中所用碳、氧原子可能處在同一平面

D.其可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，不與FeCl3溶液顯色

觀察可知根據(jù)該有機(jī)物分子中不含有酮羰基;分子中含有苯環(huán)以及N均能和H2發(fā)生反應(yīng)，1mol該物質(zhì)共能和9mol H2發(fā)生加成反應(yīng);虛線中取代苯環(huán)上氫原子的碳，其和苯環(huán)共面，但是和其他原子并不一定共面;該物質(zhì)中含有羥基，但不含酚羥基，因此，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但卻不與FeCl3溶液顯色.綜上只有D項(xiàng)正確.

三、圖式理論在課堂小結(jié)中的應(yīng)用

課堂小結(jié)是對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)的簡單復(fù)習(xí)，有助于學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)與彌補(bǔ)學(xué)習(xí)中的不足.教學(xué)中通過教學(xué)容量的合理安排，為學(xué)生專門預(yù)留課堂小學(xué)時(shí)間，要求學(xué)生按照在課堂上的學(xué)習(xí)順序逐一的回顧所學(xué)知識(shí)，并運(yùn)用圖式將各知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，整理相關(guān)的解題思路.如在講解元素周期表時(shí)，學(xué)生課堂小結(jié)時(shí)畫出如圖5所示的圖式.

另外，為更好的應(yīng)用上述圖式進(jìn)行解題，可向?qū)W生展示如下習(xí)題，要求其思考、解答.

例3 X、Y、Z、Q、R為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X的簡單陰離子和鋰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，Y原子最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的2倍.Q的單質(zhì)和稀硫酸劇烈反應(yīng)生成X的單質(zhì).向100mLX2R的水溶液中緩慢通入RZ2氣體，溶液pH和RZ2的體積關(guān)系如圖6所示，以下說法錯(cuò)誤的是（? ）.

A.單質(zhì)的沸點(diǎn)：Q>Z>X

B.X2R溶液的濃度為0.3mol/L

C.簡單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：Z>R>Y

D.將RZ2分別通入到BaCl2，Ba（NO3）2溶液中均無明顯現(xiàn)象

根據(jù)題干描述可以推出X為H，Y為C.由圖可推出Z為O，R為S.由“Q的單質(zhì)和稀硫酸劇烈反應(yīng)生成X的單質(zhì)”可知Q為Na，Mg、Al2三種元素中的一種.將推導(dǎo)出的元素代入到A項(xiàng)，可知正確.B項(xiàng)，由圖可知336mL SO2和100mL H2S水溶液恰好完全反應(yīng)，容易得出n（H2S）=2×0.336L/22.4L/mol=0.03mol，則100mL H2S的水溶液濃度為0.03mol/L，正確.C項(xiàng)，元素非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，正確.D項(xiàng)，將SO2通入到硫酸鋇溶液中會(huì)生成白色沉淀，錯(cuò)誤.綜上選擇D項(xiàng).

參考文獻(xiàn)：

[1]黃海蓉.圖式理論指導(dǎo)下的高中化學(xué)有效教學(xué)策略的研究[J].文理導(dǎo)航（中旬），2016（05）：57.

[責(zé)任編輯：季春陽]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：

惠靜宇（1980.8-），女，江蘇省張家港人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.