构建化学知识网络、有效复习专题知识
2016-12-07谢根福
摘 要:知识网络是人们在学习和实践中所获得的知识通过一定的方式联系起来所构成的开放性知识体系。高中化学知识零、散、繁,为了便于学生学习、掌握与记忆,本文以“铜及其化合物”专题复习为例,介绍了有关化学知识网络的构建,旨在帮助学生系统掌握知识,提高专题复习效率。
关键词:高中化学 复习 知识网络
专题复习是高中化学教学过程中的重要组成部分,不仅要落实高中化学的全部知识点,而且要根据知识的重点、学生的弱点、考题的特点,打破教科书的编排顺序,按知识的相对独立性和内在联系,进行专题性的教学。在高三化学复习教学中,常会有学生抱怨“书都看懂了,题却不会做”。究其原因,主要是学生已经积累的知识是零碎的、不成体系的,未建立起知识的横向、纵向的联系,也就很难准确把握解题的切入点。
一、理念支撑
知识网络是指学生把在学习过程中获得的知识通过一定的方式联系起来,构成的一个学科知识体系。形成知识网络结构是化学复习的基本任务。高考并不是简单的基础知识的再现,而是基础知识的综合应用。网络结构化的知识是形成能力的前提,只有知识形成网络结构,才能在解决问题时迅速地、有效地提取知识,当一路走不通的情况下,能根据网络系统结构找到其他的途径。
二、教学设计
环节 1.构建铜及其化合物之间的知识网络
【教师】展示铜及其化合物:铜(紫色)、CuO(黑色)、 Cu2O(砖红色)、Cu(OH)2(蓝色)、无水 CuSO4(白色)、 CuSO4.5H2O或 CuSO4溶液(蓝色)、[Cu(NH3)4]SO4(深蓝色)、Cu2(OH)2CO3(绿色)等。
【教师】铜的化合物丰富多彩。请同学们思考:我们共学过哪些铜的化合物?它们之间存在怎样的密切关系?(提示学生可以按“元素→单质→氧化物→酸(碱)→盐”去思考)。
【教师】展示学生所画的铜及其化合物的转化关系图,并作点评。
【学生】板书铜及其化合物之间相互转化的一些重要的化学方程式,并努力实现多渠道转化。例如,由 Cu转化成 Cu2+,可以用 Cl2、浓硫酸、硝酸、H2O2、Fe3+等。
环节 2.构建铜及其化合物与有机化学部分之间的知识网络
【教师】2005年江苏高考化学试题第 22题考查了 Al4C3水解生成 Al(OH)3和 CH4的知识,将无机化学知识和有机化学知识整合到一张关系图中。初次接触此类试题,许多同学会一筹莫展,这是因为学生没有形成良好的发散思维能力。
【教师】在上面的关系图中,哪些物质可以实现 CuO和 Cu之间的转化?哪些物质可以实现 Cu(OH)2和 Cu2O之间的转化?
【学生】学生相互讨论。
【小结】实现 CuO和 Cu之间的转化,可以用 H2等还原剂,也可以用 C2H5OH。实现 Cu(OH)2和 Cu2O之间的转化可用含有醛基的物质。
【教师】实验室检验醛基时采用新制的氢氧化铜。操作顺序应为:向 3mL5%r的 NaOH溶液中滴入 3—4滴 2%的 CuSO4溶液,振荡后加入 0.5mL乙醛溶液,加热并观察实验现象。其实验现象为:先有蓝色沉淀生成(此时悬浊液呈强碱性),滴加乙醛并加热后有红色沉淀生成。
【教师】若滴加顺序及试剂用量相反,实验是否也能成功?
【学生】做实验并交流、讨论。实验现象为:先有灰绿色沉淀生成,滴加乙醛并加热后未见红色沉淀。生成的灰绿色沉淀加热至沸腾仍然不变色,也不消失,说明其热稳定性较好。
【问题 1】试写出铜盐与 NaOH溶液的物质的量比为 1﹕1时,铜离子完全沉淀的离子方程式。
【学生】思考、讨论,得出结论: 2Cu2++2OH-+SO42-=Cu2(OH)2SO4↓
【问题 2】若向蓝色沉淀 Cu(OH)2中加入较浓的 NaOH溶液,振荡,沉淀溶解,溶液呈深蓝色,向此深蓝色溶液中加入乙醛,加热,有砖红色沉淀生成。请写出此深蓝色溶液与乙醛反应的化学方程式。
【学生】思考、讨论,得出结论:2Cu(OH)42-+CH3CHO
CH3COO -+Cu2O↓+3H2O+3OH-
【教师】除了要熟悉有机化合物知识外,还要综合运用实验、配合物等相关知识才能解决以上问题。这样才能有效地构建元素化合物知识与其他知识之间的相互联系。
环节 3.构建铜及其化合物与氧化还原反应之间的知识网络
【问题 3】已知常见物质的氧化性强弱顺序如下:Br2﹥ Fe3+﹥I2﹥S。请将 Cu2+按其氧化性排入上述顺序中,并提供相应的实验证据。
△ 【学生】交流总结: 2 Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+,证明氧化性 Fe3+﹥Cu2+。关于 Cu2+与 I2的氧化性强弱,只要将 Cu2+与 I-混合,看能否发生反应。
【学生实验】只要将 CuSO4与 NaI溶液混合。
现象:混合后得到棕黄色的悬浊液,静置后得到棕黄色的清液和沉淀(受棕黄色清液的影响,沉淀的颜色看不清)。
【师生讨论】棕黄色的清液是碘水(也可能是 I2溶于过量的 NaI溶液),可用淀粉溶液检验。但要想看清沉淀的颜色必须先消除碘水的棕黄色,可以选用 Na 2SO3溶液或 Na 2S2O3溶液。昀后清楚地观察到有白色沉淀生成。按氧化还原反应化合价升降的原则可以推断出白色沉淀的成分:由于 I元素化合价上升,故 Cu2+得电子,化合价降低,但并不是生成金属 Cu,故只可能为 Cu+与 I-结合成 CuI白色沉淀。
【学生】归纳现象,书写离子方程式:2Cu2++ 4I-=2 CuI ↓+ I2【小结】Cu2+按其氧化性应排在 Fe3+和 I2之间。
三、反思与启示
结合二轮专题复习的特点,以上教学设计通过笔者的教学实践,有以下几点思考与启示:
1.
二轮专题复习不应只是把以前所学的知识进行简单的回顾和罗列,而应该让学生对所学的知识进行整理归纳,使知识在学生的脑海里“横成片、纵成线”,使学生既能将自己学过的知识形成网络,又不觉得“老调重弹”。教学设计要充分发挥学生的主观能动性,体现“学生是主体,教学是主导”教育思想。营造“气氛和谐、师生平等,协作民主”的课堂氛围。
2.
在教学时,将学生存在的知识辅以实验,能有效纠正学生先入为主的一些错误认识,同时能培养学生对待科学的严谨态度。
3.
实践证明,仅有零碎的知识而没有形成整体的知识结构,就犹如没有组装成整机的一堆零部件而难以发挥其功能。形成自己的知识网络,有利于知识的保存和记忆,有利于知识被准确、快速地提取和迁移。只有将零散的知识串成线、结成网,纳入自己的知识结构中,才能在自己构建的知识体系中自由出入、左右逢源、运用自如。
参考文献:
[1]曾国琼.促进学生自主建构与发展化学观念的高三化学教学.中学化学教学参考,2015(12)31—35.
作者简介:谢根福,中学高级教师,丽水市教学名师,浙江省优秀教师,主要研究方向:化学教学。