封超燕
“化學是理科中的文科?!边@句話其實十分有道理,高中化學知識點繁多,需要記憶的細節(jié)也很多,其中還有許多化學原理與應用,既抽象又難懂,所以化學會給人繁、雜、散、難的感覺。
很多同學應該有過這樣的體驗:直接死記硬背元素化合物的知識點(如與鋁元素有關的方程式),常常是這兩天記住了,過兩天又忘了,做題一看就懂,一用就記不準,非常令人頭疼。
為什么會這樣呢?我認為主要有以下兩點原因:第一,元素化合物具有知識點多,涉及面廣的特點;第二,我們的記憶容量有限。那這種知識點該怎么來處理呢?可以利用價類二維圖(圖像記憶容易讓人記憶深刻),再結合“結構決定物質的性質,性質決定物質的存在、制法、檢驗、用途等”這條線索,搭建自己的知識框架。自己搭建的知識框架,對知識的理解會更深刻,比直接從資料書上看別人的知識網絡圖要深刻無數倍。
接下來,我從兩個大方向分享高中化學的一些學習經驗,希望能對大家有所啟發(fā)。
化學學科中有許多抽象的概念,這些概念往往生澀難懂,不加以理解直接死記硬背,容易造成理解不到位,同一個知識點稍微變換一下題型就做不出來。此時,可以去尋找身邊熟悉的事物與抽象概念的共同處,利用已知的事物,把抽象的內容具體化。
比如,在學習活化能理論解釋催化劑對化學反應速率的影響時,可以將這個過程想象成跳高運動,催化劑相當于是把標桿的高度降低,讓能夠跳過去的運動員變得更多,相應的化學反應速率也就得到了提高。這種形象化的比喻能讓我們更快地接受新知識。
在學習原電池反應能加快反應速率時,可以把氧化反應和還原反應想成大型超市的入口和出口,氧化劑和還原劑直接接觸,相當于超市的入口和出口是同一個地方,很擁擠;而形成原電池后,相當于超市的入口和出口在兩個地方,人員流動更通暢,大大提高了反應速率。
1.分類法,搭建知識構架
化學物質許許多多,化學反應更是數不勝數,我們不太好直接記住每一種物質的性質以及出現(xiàn)過的每一個化學方程式,畢竟大腦的記憶容量是有限的。
分類法可以幫助我們理清那些看似雜亂無章的知識點,搭建清晰明了的知識框架。在元素化合物的學習過程中,我們常發(fā)現(xiàn)光靠死記硬背各種物質的性質及化學反應是行不通的,在考試的過程中經常記憶錯亂。但使用分類的方法,只要記住某一類物質中典型物質的性質,就可以掌握同一類物質的共性了,再結合物質的特性,我們能夠很完整地掌握這個知識點,可以在很大程度上減輕記憶的負擔。
比如,我在學習SO2的某些性質時,知道SO2是酸性氧化物,再根據酸性氧化物中典型代表物CO2的性質,就能知道SO2能和氫氧化鈉反應,再類比少量CO2、過量CO2分別與NaOH的反應方程式,可以很快寫出不同量的SO2與NaOH有關的化學方程式。
又如,在學習有機化學時,可以將有機物按官能團進行分類,只要學習常見官能團的性質,就能掌握烴和烴的含氧衍生物的性質,在面對陌生有機物的性質考查時,只需抓住官能團即可進行分析。
2.模型法,抓住事物的本質
模型可以幫助我們撥開龐雜的細節(jié)和迷霧,簡化問題,指明思路,看到問題的本質。在原電池和電解池的學習過程中,可以重點理解原電池和電解池的工作原理,那些新型電池的考題看似復雜,但其本質上還是在考查原電池和電解池的工作原理,只要將原理模型啃透了,就會發(fā)現(xiàn)新問題都是一些紙老虎,輕輕一扯就露出了真面目。
3.數學思維,簡化解題步驟
化學中有許多與量有關的問題,按照常規(guī)的方法解題很麻煩,很多同學碰到此類問題,要么放棄,要么花好長時間才能解出來,效率低下。如果結合數學思維,將解題步驟簡化,就能夠有效地提高解題速度。
在沉淀溶解平衡圖像題中,橫縱坐標都是濃度的對數或負對數,圖像中有兩條直線(比如一條代表PbCO3,一條代表PbI2),可以將Ksp的計算公式轉換成數學中的一次函數y=kx+b(如-lgC(Pb2+)=2 lgC(I-)- lgKsp(PbI2)),通過斜率可以快速判斷出PbI2對應的直線。通過利用數學中的函數思想,將化學問題轉化成直觀的、形象的數學函數問題進行解答,可以大大提高解題效率和準確率。
數軸作為重要的數學工具,把數與形有機結合起來,具有簡單、明了、直觀的特點。把數軸應用到化學中來,利用數形結合思想解決化學習題,可以將化學計算簡單化,優(yōu)化解題步驟。例如:在NaOH溶液中通CO2,如何快速判斷產物呢?利用數學中的數軸,以n(CO2)/n(NaOH)為x坐標,畫出如下數軸(圖1)。
當x≤0.5時,氫氧化鈉過量,產物只有Na2CO3;
當0.5 當x≥1時,產物為NaHCO3。 這樣一來,產物的判斷就容易多了。即使后面繼續(xù)考查有關離子濃度大小比較或與鹽酸反應的圖像題,解題難度也明顯降下來了。 (作者系江西省吉安市第一中學化學教師) (編輯 汪愉翔)