高中化学选修4中电化学的教学逻辑分析
2015-09-10曾红
曾 红
(贵州省都匀一中)
逻辑是人们的一种抽象思维(理性思维),是人们经过判断、概念、论证和推理,从而理解、认识和区分客观世界的思维过程。在化学学习中,逻辑分析是学生必须掌握的重要能力,同时也是运用较多的一种能力,更是培养学生归纳、数学计算、问题解决等能力的关键。逻辑分析对帮助学生在化学课程学习中,更好地掌握“科学探究”学习任务有着积极作用。为此,在化学教学过程中,对学生逻辑思维能力进行培养是当前的重要任务,更是实现教学质量和教学水平提升的关键。本文基于化学选修4电化学对高中化学教学方法进行概况,旨在为学生逻辑分析能力的培养提供理论指导。
一、问题引导实验教学,深化逻辑体验
探究式实验是新课程学习提倡的重要方法,其提倡“问题在前,结论在后”,且非常重视知识的探究和形成过程,通过有效的问题引导,可较好地激发学生的求知兴趣,且更利于学生主体地位的有效发挥,更是帮助学生形成逻辑思维的重要方法。例如,在学习“化学反应与能量的变化”一课时,我首先提出问题:“你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?”“一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢?”通过问题的引导,将学生的思维全面调动起来,帮助学生逐步养成逻辑思考,最后,再出示相应的习题。
(1)1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H=______kJ/mol。
(2)拆开 l mol H-H键、l mol N-H键、l mol N≡N键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、946kJ,则 1mol N2生成 NH3的反应热为______,1mol N2生成NH3的反应热为______。
(3)H2+F2=2HF,H2+Cl2=2HCl,预测当生成 2 mol HF 和 2 mol HCl时,哪个反应放出的热量多?
二、书写逻辑程序,养成逻辑思维
在以往原电池教学中,其中“令电荷守恒”对学生而言相对来说较为陌生,且还需要将其分为“碱性”“酸性”和“中性”三种不同的情况,这无疑致使学习难度因此增大,为此,在教学过程中,我首先组织学生书写出“简单的原电池逻辑程序”(如下表)。
“简单的原电池”逻辑程序
续表
例题:某碱性锌锰干电池工作过程中,总方程式为:Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2,请书写负极发生的电极反应式。在完成“令电荷守恒”这一环节前,可完成下列公式:Zn-2e-=ZnO。
令电荷守恒:
(1)对反应式两边各自的电荷总数进行标记:
电荷数
差值绝对值为2。
(3)若电解液呈现为酸性,则应当在反应式的单边上添加nH+;若电解液呈现为碱性,则应当在反应式的单边添加nOH-;若电解液呈现为中性,则应当在反应式的单边上添加nH+或nOH-。由于本例中干电池的电解液呈现为碱性,为此,需在反应式的左边添加2OH-:
差值绝对值为2。
碱性:+2OH-
整理公式为:Zn+2OH-2e-=ZnO
通常情况下,在进行电解池电极反应式的解题过程中,解题的逻辑程序主要分为两种情况,一是未知并且不易写出的总方程式;二是已知总方程式的情况,多用于可充电电池的充电过程中。学生在掌握上述逻辑分析方法之后,还可将这些解题程序组合成一个完整的“电极反应式”的逻辑程序图表,在成功组合之后的程序,首先需要确定问题情景是属于电解池和原电池。最后,在逻辑程序图的制作中,应当尽可能地细化,被合并的认知操作或者被跳过的认知操作能够得到尽可能地还原。这对帮助学生养成逻辑思考方式有着非常重要的意义。
三、挖掘典型教学内容,培养思维品质
(1)机智引导,培养思维的灵活性。当学习中遭遇难题时,学生的思路往往会短路,不知道从何处着手,这就需要教师进行及时的引导,促使学生逐渐养成良好的思考方式。(2)找准“题眼”,培养思维的突破性。通过对题目中存在的关键词进行鉴别,尤其是特殊的现象都可能将其设定为“题眼”,这也是形成逻辑分析的重要突破口。(3)抓住终态,培养思维的跳跃性。任何一个问题通常情况下都主要包括了始态、中间过程和终态,针对部分问题,可以运用黑箱方法,充分展现思维跳跃性,并将中间过程省略掉,把握住最终的状态,掌握主题,并尽可能地将问题简化。
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