高三“元素化合物”复习的困惑及策略

◆福建省南平市高级中学 蓝丽凤

高三“元素化合物”复习的困惑及策略

◆福建省南平市高级中学 蓝丽凤

“元素及其化合物”是高考出题的重头戏，要求高，综合性强。如何避免炒“冷饭”，提高复习效益？文章结合教学实践，分析教学现状及困惑，阐述了一轮复习中提高高三“元素化合物”复习效率的3个策略。

元素化合物复习；知识网络；学科观念；微课群

“元素及其化合物”知识是高中化学的重要组成部分,它是化学实验、计算、基本理论等知识的背景和载体,自然成为了高考命题的重头戏。在高考理综卷中,由于题量限制,元素化合物知识多半以学科内综合的方式进行考查,要求学生灵活应用。一轮复习中如何避免炒“冷饭”,提高复习效益,成为了一线教师思索的重点。笔者萃取教研组同仁的精华,结合自己的教学实践,分析教学现状及困惑,以案例的形式阐述提高高三“元素化合物”复习效率的一些策略。

一、构建网络，融会贯通，提高知识的系统性

1.教学困惑

高一阶段学习必修1模块时,没有周期表等理论支撑,学生普遍感到元素化合物知识“繁、乱、杂、难”,需要理解和记忆的东西分散、不系统,到高三复习时由于时间久远,已遗忘很多。复习课中怎么处理好这块“硬骨头”呢？事实上很多教师仍然炒“冷饭”,按课本顺序,按部就班、逐一讲解物质化学性质,学生死记硬背化学方程式,导致了前记后忘的尴尬局面。

2.复习策略

(1)教学思路——“先见森林后见树木”。对高三“元素化合物”知识,笔者建议以“先见森林后见树木”的全局观去复习。无全局观就如同失去导航的轮船在一望无际的大海中航行,容易迷失方向。带着学生进入“森林”时,首先获得整体印象,认清知识的主线和重点；然后进入“森林”,细细观察“树木”的异同、“树木”之间的联系及变化。复习时,依据建构主义教学观,打破以往围绕单一物质的组成、结构、性质、制备、应用的线性教学模式,引导学生自主建构知识网络图。

(2)教学策略——构建网络，融会贯通。可采用“点——线——面”的复习模式,以具体物质为点落到实处,以物质类别等为线理清思路,以物质间的相互转化关系为面编织网络。下面以“铝及其化合物”复习为例来说明。

第一,点。点即中心,就是以一种物质为中心,构建单个知识点系统。复习时为避免学生死记硬背,要以物质结构、元素周期律理论去统率和学习元素化合物,从而深化元素“位、构、性”三者之间的关系。铝原子结构决定了它在周期表第3周期、ⅢA族,周期表的位置决定了铝的化学性质如图1所示。铝是较活泼金属,具有较强还原性,有着活泼金属的共性：能与活泼非金属单质、金属氧化物、酸、盐等反应。在周期表中处于金属、非金属的交界处,因此,铝单质还可以与强碱反应,利用此特性可以将铝与其他金属分离。

图1

第二,线。线即线索,构建知识的主线。就是以物质类别、氧化还原等为线索,理清思路,把单质、化合物各点有机联系起来。例如,以物质分类为主线,按照“单质→氧化物→氧化物对应水化物→相应的盐”线索来复习铝及其化合物的通性和特性。图2中清晰地反映了①Al、Al2O3、Al(OG)3为两性物质,既可以与强酸又可以与强碱反应。②总结制备Al(OG)3的三种方法：AlCl3+3NG3·G2O= Al(OG)3↓+3NG4Cl、NaAlO2+CO2+2G2O=NaGCO3+Al(OG)3↓AlCl3+3NaAlO2+6G2O=4Al(OG)3↓。③AlCl3与 NaOG、NaAlO2与GCl的少量、过量问题。④Al3+与OG-、AlO2-与G+、Al3+与AlO2-不能共存的问题。从而轻松攻破有关铝及其化合物的离子反应、除杂及流程题、框图推断题。抓住知识主线,可使所学知识条理化、系统化,知识点清晰,更便于记忆和灵活应用。

图2

第三,面。面即将线编织成网络,在知识主线的基础上构建知识网络,将各物质关联起来。当把以某一元素家族为中心的知识点及转化线弄懂吃透后,教师以某些关键反应做连接线,将其与其他元素家族构建知识网络。如用铝热反应联系铁、铝,从而搭上铁元素系列转化线,牵扯铁元素的单质、化合物氧化还原反应问题,等等。例如,下列物质 (均为中学化学常见物质)转化关系如图3,D为红棕色粉末 (反应条件及部分反应物、产物未全部说明)。 (问题略)

[解析]由图3可知,A既能与酸反应,又能与碱反应,可知A为铝。由“D为红棕色粉末”可知D为Fe2O3,然后逆推可得G为Fe(OG)3,G为Fe(OG)2,F为FeCl2,E为

Fe。由此不难推得其它答案。

高考试题常常是借助信息,巧妙地将金属、非金属元素的化合物编织在一起,考查考生对元素化合物知识之间的内在联系。总之,高三元素化合物知识的复习不仅要落实单一知识点,更要理解知识之间的内在逻辑性、系统性,真正实现各主干知识的融会贯通。

图3

二、建构学科观念，培养科学思维，提高知识的结构化、方法化

1.教学困惑

普遍的“事实文本”的教学,使元素化合物的复习课停留在较低的认知水平。教师直接提问某一物质的性质、制备等单一知识,大部分学生能顺利解答。当面临复杂转化或要综合多项知识解决问题时,学生思维就很吃力,缺乏方法类的知识作支撑。一位学者曾经说过,“没有学科观念统领的知识教学是把‘种子’磨成‘面粉’的教学。”因此,复习元素化合物不仅要提高知识的系统性,更要形成化学基本观念,提高知识的结构化、方法化。

2.复习策略

在元素化合物教学中,笔者实施“建构化学学科观念”的教学策略如图4所示。

基于化学学科观念的元素化合物教学策略

图4

当学生将具体的化学事实性知识都挥发掉时,在他头脑中“剩下的东西”是什么？是学生通过化学课程的学习形成的从化学的视角认识事物、解决问题的思想、观点和方法,即植根于学生头脑中的化学基本观念。化学学科的基本观念包含元素观、微粒观、转化观、方法观、分类观、守恒观、平衡观、结构观、科学价值观,等等。

教学中,以学科知识为载体、以驱动性问题为线索、以学生探究为形式,通过反思、提炼,自觉建构化学观念。下面以“氯气及其化合物”复习进行简要说明。

(1)要求学生课前画出氯气及含氯化合物之间的网络图,同学间相互校正,以渗透元素观和转化观。

(2)依据不同的分类标准,进行分类练习,以渗透分类观。①按物质组成分类。单质：Cl2；氧化物：ClO2；酸：GCl、GClO、GClO4；盐：氯化物、次氯酸盐、氯酸盐。②按化合价高低分类。-1价：GCl、氯化物；0价：Cl2；+1价：GClO、次氯酸盐；+3价：不常见；+5价：KClO3；+7价：GClO4。③按物质性质分类。氧化性：Cl4、ClO2、GClO、次氯酸盐、氯酸盐、GCl(G+)、GClO4(G+)；还原性：GCl(Cl-)、Cl2。④……

(3)以氯水为例,通过对氯水中存在的三种平衡关系分析,引导学生从氯水中微观粒子之间的关系进行思考,培养学生的微粒观和平衡观。

溶解平衡：Cl2在水中的溶解性小,1体积水约能溶解2体积的Cl2,Cl2的挥发和溶解构成了溶解平衡。化学平衡：溶于水中的氯气部分与水发生反应并达到化学平衡：Cl2+G2O⇌GCl+GClO,GClO见光易分解。电离平衡：GClO⇌G++ClO-,G2O⇌G++OG-。通过分析,可知新制氯水中含有的微粒有Cl2、G2O、GClO、G+、Cl-、ClO-、OG-(极少),并了解其相对浓度大小,再通过练习巩固、反思、升华。

[练习]今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1 mol·L-1。如果在甲瓶中加入少量的NaGCO3晶体(m mol),在乙瓶中加入少量的NaGSO3晶体 (m mol),丙瓶不变,片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中GClO的物质的量浓度大小关系是 (设溶液体积不变) (C)

A.甲=乙＞丙 B.丙＞乙=甲 C.甲＞丙＞乙 D.乙＞丙＞甲

[解析]氯水中存在如下平衡：Cl2+G2O⇌GCl+GClO,加入NaGCO3,由于酸性GCl＞G2CO3＞GClO,所以NaGCO3和GCl反应而不和GClO反应,平衡向右移动,GClO浓度增大；又因GClO具强氧化性,可将NaGSO3氧化,导致GClO浓度降低。

在元素化合物复习中,倡导化学观念建构的教学,不仅仅一节课、一个单元,还应该不露痕迹地贯穿复习教学的始终。教师用基本观念引领学生走出元素化合物的多而杂的无序局面,使其掌握复习的方法和策略,提升复习的自信心和效率,从而突破高三复习瓶颈。

三、建构微课群，学生哪里不会点哪里，全面提高复习效益

1.教学困惑

目前,中国国情是大班化教学,一轮复习无论教师多么精心准备,都无法满足每个学生的需求。课堂上总有学生囫囵吞枣、消化不良,总有学生满脑子疑惑,无处求解,久而久之,学生就丧失了学习热情。实验复习更是枯燥地就题讲题,怎么解决这些难题呢？

2.复习策略

微课的独立性发挥了很大的优势,单独一节微课,短小灵活,随时需要学习者来挖掘；它很有耐心,不会厌烦和抱怨,会给学困生一遍又一遍地讲解；它浑身散发着正能量,永远不会对学习者进行负评价。但是个别微课对学生帮助不大,欲让微课真正发挥巨大的“教学力”作用,就要投入对学科专题化、系列化的微课程建设,形成微课群,供学生自由选择与使用。

作为传统化学教学的重要补充手段和资源拓展渠道,微课为高三复习打开了一片新的天地。举个例子,高三一轮复习“氮的循环”,内容多、难度大,学生掌握程度参差不齐,需求不同。可以设计成多个独立的微课,如“氮的循环及转化的网络构建”“氨气的性质及制备”“硝酸的性质”“金属与硝酸的计算”“硝酸的实验创新”。如此切割后,既保证了每个微课都能独立成篇,整合后是完整的知识专题,很好地兼顾了独立性与系列性原则。这样的微课群成为备课中心,为教师的借鉴提供了便利性,更是学生的金矿,大大增加了程度不同的学生找到自己个体疑问所在的机会。如果校园内的课堂教学是一场饕餮盛宴的话,那么微课群就是维生素,缺啥补啥,使学生“茁壮成长”,使微课成为传统化学课堂的好帮手。

微课还可以让实验复习变得更轻松,它可以突破时空限制,真实呈现实验过程。众所周知,高三实验复习是重点又是难点,不可能再像新授课时那样花大量的时间去做探究实验。因此,教师可将重要的实验制成微课,例如,常见的电池工作原理、溶液配制、海水提溴、海带中碘的提取,学生们根据自己的需求反复播放,清晰的实验现象配以教师的解说,事半功倍。当然,高三重点是建立系列实验专题型微课,例如,“实验常见仪器与基本操作”“物质的分离”“提纯与检验”“气体的制取”“综合实验与探究”等。除了课上播放、分析外,也可以让学生在课前预习、课后复习,帮助学生打开实验探究的设计思路,总结实验探究的科学方法。有了微课群,学生们可以自主探究、整理完善、查缺补漏、灵活应用、真正主动地去思考,从而实现学习效率的提高。

微课作为新兴的教育技术技能,自有其先进之处,欲让其真正与教育教学融合,成为教育“生产力”的有机组成部分,需要教师、学生以及学校共同应对。以上只是高三一轮元素化合物复习教学的部分策略,只有结合教学实际,挖掘元素化合物知识的教学价值,灵活使用多种教学策略,才能突破高三复习瓶颈。

总之,元素化合物是高三一轮复习中非常重要的组成部分,如何在有限的时间内实现最大、最佳的复习效果,值得每一个化学教师深思。教育教学的道路上没有最好,只有更好,教师们应当不断探索和前行！

[1]孙运利.基于学科观念的元素单质及其化合物教学：以金属元素为例[J].中学化学教学参考,2015,(1).

[2]曹丽敏.例谈高三元素化合物复习各阶段的困惑及对策[J].化学教与学,2011,(3).

[3]胡铁生.微视频在教学中的优势[EB/OL].http：//blog.sina.com.cn/ s/articlelist_1941326822_4_1.html,2015-04-08.

（编辑：朱泽玲）

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