“比较”促“成效”

吴伟丰

摘要：高中化学概念庞杂、规律繁多，学好化学的基础是弄清概念，熟悉规律。这就需要在教学过程中加强比较思维能力的培养，把相似、相同、相近、相反、抽象而又容易混淆的概念、理论、结构、性质、用途、原理、装置、操作、条件、现象、习题及解法等进行比较。通过比较掌握知识内涵，发展比较思维能力，促进学习成效的提高。

关键词：概念；规律；化学比较思维

文章编号：1008-0546（2017）07-0028-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.007

高中化学知识点多，容易混淆，学生普遍感到难学。教师应从学生的认知规律出发，通过帮助学生寻找事物的异同点，使学生充分掌握知识内涵并不断提升比较思维的能力，以提升学习成效。

一、培养化学比较思维的意义与前提

化学比较思维是指在学习和研究化学时，寻找化学知识之间异同点的一种思维方式，它往往融合发散思维、创新思维等思维方式[1]。化学比较思维能力是在学习化学的过程中得到提高的，而这个过程别人无法替代。因此，教师要从学生的实际出发，根据学生的认知规律，设计一个又一个有梯度的化学问题，引导学生运用多种方式进行比较探究，以提高学生的比较思维能力。这就要求教师，一要“把握”课程标准。课程标准是凌驾于教材之上的准则，是编写教材的依据，也是高考的依据。所以教师不要受某一版本教材的束搏，在深刻领会课程标准的情况下，凌驾于教材之上，机动灵活地去组织教学。这就要求教师除了“吃透”课程标准和各种版本教材外，还要广泛参考其它有关资料，经过反复思考，精心确定教学的重难点、切入点、探究点、比较点，这样在教学设计和组织教学时才能够做到运用自如、游刃有余。二要“吃透”学生。知己知彼，方能百战不殆，教师应该充分了解教学的对象，了解学生已有的知识情况，了解各个层次之间同学的差异，甚至要了解学生的性格、兴趣、爱好、志向，还要有良好的师生关系，建立默契互动的教学。

二、培养化学比较思维的方法与途径

利用化学知识作为载体，精心设计需要比较的问题，引导学生多角度、多层次进行比较。如通过对相似、相同、相近、相反、抽象而又容易混淆的概念、理论、结构、性质、用途、原理、装置、操作、条件、现象、习题及解法等进行比较，帮助学生形成比较思维的习惯性意识。

1. 对相似化学知识的横向比较

对相似化学知识的横向比较就是指对于化学知识体系中处于并列状态的、相近的概念进行比较，以弄清概念间的联系和区别。如电离和电解，这两个概念很相近，都有“电”字且“离”和“解”字的含义又有相近的一面，所以总是有学生分不清这两个概念，尤其是认为电离、電解都需要通电。教师应通过列表比较法来帮助学生彻底搞清这两个概念。

2. 对相同化学知识的纵向比较

对相同化学知识的纵向比较是指在化学知识体系中对同一概念以旧推新、逐步深入、认同求异、阶梯进步、螺旋上升。如在教学氧化还原反应这一节时，首先复习初中的氧化还原反应概念（得氧失氧角度），然后引入判断氧化还原反应原则（化合价升降角度），最后上升到认识氧化还原反应的本质 （电子转移角度）[2]。这种对氧化还原反应概念的纵向以旧比新的教学，培养了学生比较思维的能力，同时也符合学生的认知规律。

3. 对相近化学知识的求同比较

对相近化学概念的求同比较就是在相近化学概念之间找出相同点。如比较阿伏加德罗定律、气体摩尔体积、22.4 L·mol-1这三个概念，可以找出它们的相同之处，气体摩尔体积在某种状况下是22.4 L·mol-1，这实际上是阿伏加德罗定律的一种特殊情况，它们之间是特殊与一般的关系，这三个概念不是彼此分割的、独立的，而是有密切联系的。学习时就要进行充分联系和比较，彻底理解这三个概念后，就不需要去死记定义，这样既可以减轻学习负担，又可以使知识掌握得牢固。

4. 对相反化学概念的正反比较

对相反化学概念的正反比较就是把两个互相对立的概念放在一起进行比较，有不少概念只要记住一方，另一方也就掌握了。化学上有很多对立的概念可以进行正反比较，如氧化剂和还原剂、氧化性与还原性、被氧化和被还原、氧化反应和还原反应、结晶与溶解、化合与分解、正反应和逆反应、吸热反应和放热反应、中和与水解等[3]。通过把矛盾对立的两个方面进行正反比较，就能“一箭双雕”、“成双成对”地掌握概念。

5. 对于抽象化学概念的形象比较

对于抽象化学概念的形象比较就是指将化学抽象概念与一个类同、近似、形象事物的外部构造、形状或某种状态进行比较。如在学习“电子云”概念时，由于电子在原子核外的运动状态看不见、摸不着，所以比较抽象[4]。但通过“拍照叠加”的方式，可以使学生有个初步的理解。然后再把电子围绕原子核的运动比作蜜蜂围绕花朵的运动，让学生进一步明白电子的运动跟蜜蜂一样是没有固定轨迹的，即无法预测下一秒它在哪里。一只蜜蜂围绕花朵飞来飞去，虽然没有固定线路，但会在一定范围内经常出现，花朵好像被笼罩在一团“蜜蜂群”之中，“蜜蜂群”也就是“电子云”，由此可见，“电子云”中的每个点并不代表电子。通过这样形象的比较，学生对“电子云”的概念就会十分清晰，十分有益于培养和发展学生的比较思维能力。

6. 对于新旧知识的新旧比较

对于新旧知识的新旧比较是指在化学教学过程中，将旧知识与新知识进行比较，使学生新旧知识有机地结合，做到以旧带新，以新促旧。如在教金属钠的性质时，利用学生在初中学过的金属置换规律，可以设置这样一个问题：金属钠投入硫酸铜溶液中，能置换出铜吗？大部分学生一定会回答“能”。此时，教师可以说“实验是最高法庭，让我们用实验事实回答这一问题”。接下来，各学习小组进行实验探究，实验结果让学生大跌眼镜，否定了原先的答案。通过这样新旧知识的比较，激发了兴趣，活跃了思维，使学生对知识的理解更加深刻、掌握更加牢固。

7. 对于物质结构、性质、用途的归类比较

对于物质结构、性质、用途的归类比较，可以使知识更加系统化，便于记忆，同时又可培养学生的比较思维能力。如物质溶解性的比较，根据相似相溶原理，我们只要比较溶质、溶剂分子的极性就可以判断其溶解性。又如物质熔点的一般规律是原子晶体高于离子晶体，离子晶体高于分子晶体，所以只要分析晶体的类型就可知道熔点的高低。对于同种晶体而言，也有它的比较规律，如对于原子晶体，键长越短，熔沸点越高；对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高；对于离子晶体，离子半径越小，電荷越多，熔沸点就越高。总之，采用比较法学习物质的结构、性质、用途，既可提升比较思维的能力，又可以全面而又牢固地掌握知识体系。

8. 对于化学实验现象的观察比较

化学是一门实验科学，化学实验能力的一个重要方面是善于观察比较实验现象，能从实验现象的细微变化中，发现和验证化学原理、获得化学知识。如在教学氯水性质时，进行这样一个实验：将新制的氯水滴入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液先变红后褪色。引导学生分析其原因，然后请同学猜想：在紫色石蕊试纸上滴浓硝酸后有什么现象并回答理由。这样做的结果加深了学生对氯水、浓硝酸的化学性质多重性的理解。紧接着给学生展示一道题：在紫色石蕊试液中加入Na2O2固体，请问发生的现象及原因。学生能很快回答出现象并能较好地解释其原因。最后我们又通过实验验证学生的回答。从这里可以看出对实验现象进行比较能促进知识深化、视野开阔、思维活跃。

9. 对于化学实验仪器、装置、操作的比较

通常一个实验有一种固定的实验装置，但也会出现一个实验装置可以用于完成不同的实验，同一个实验可以用不同的实验装置来完成。这就要求学生养成比较实验装置的习惯，了解各种实验装置的功能特性，真正做到灵活运用（如下图1）。

图1中的三个装置都可以用来制备乙酸乙酯，请同学比较这三个装置进行酯化反应的效果。甲同学认为B装置进行酯化反应效果比A要好，原因是图B便于冷凝回流，可以减少反应物的损失。乙同学认为C装置进行酯化反应效果更好，因为图C多了一个分水器，能把水及时分离出去，使平衡不断右移，能够提高乙酸乙酯的产率。通过这样的比较，大大加深了学生对于实验原理的理解。这是对于同一实验不同装置的比较，也可以根据学生的情况，给出合适的实验，由学生自己设计不同的装置，如根据启普发生器的原理，请学生自己设计出几种不同的简易的启普发生器。又如：学习检验试管中是否收集满氨气时，可以启发学生根据氨气的性质用多种方法验满，学生可以思考出：方法一，用湿润的红色石蕊试纸；方法二，用蘸有浓硝酸或浓盐酸玻璃棒；方法三，用纸条蘸酚酞溶液。不同的化学仪器有不同的功能，但对于初学者，在使用时还是容易混淆。教师应经常将易混淆的仪器拿出来让学生比较，这样才能使学生了解各种仪器的功能，具备最基本的实验基础，并提高他们的分析比较能力。

10. 对化学反应条件进行比较

在化学教学中，应培养学生注重比较实验条件的习惯，在研究某一条件对实验结果的影响时，必须保证其它条件不变[5]。如研究过氧化氢在不同条件下的分解情况，可以设计如下表2的实验及问题。

（1）比较试管1和试管5，你得出的结论是 。比较试管5与试管3、4，你得出的结论 。

（2）与1号试管相比，2、3、4、5号试管的反应速率都增加了，其中2号和3号试管反应速率增加的原理

（填相同或不相同）。

（3）3号和4号试管产生气泡的速率也有不同，说明 。

（4）5号试管比4号试管产生的气泡多，说明酶降低活化能的效果比无机催化剂 。

（5）某同学的实验结果是试管4产生的气体反而比试管5多且快，造成这一反常的原因可能是什么？（列举2个）

通过比较实验条件可以培养实验设计的逻辑性，提升学生思维的深刻性。

11. 对化学实验正误操作进行比较

在化学实验中，一个错误的操作往往导致看不到相应的实验现象，也就得不出相应的正确结论，所以一定要规范操作。但在实际操作中，学生经常出现错误操作，导致实验结果错误。教师若把错误操作引起的不正确结果与正确操作所得的结果相比较，可以起到意想不到的教学效果。如：用CO还原CuO的正确操作是开始时“先通气，后点灯”，结束时“先灭灯，后停气”。如果在实验结束时，某小组出现”先停气，后灭灯”，则会出现固体由红色重新变为黑色的现象。教师要抓住这样的教学生成，引导学生思考比较正误操作引起不同现象的原因，可以起到意想不到的教学效果，并使比较思维能力得到质的飞跃。

12. 对化学习题及其解法进行比较

通过“一题多变”与“一题多解”，能够帮助学生巩固有关基本概念，归纳整理知识规律，掌握不同题型的解题方法与技巧，培养学生独立思考、灵活多变的解题能力。一题多变的方法有多种，其中比较法是常用的一种，“比较法”变题是在原题的基础上引伸、迁移、类比出新的条件和问题的一种变题方法。如对于这样一道原题：在恒温、恒容密闭容器中和恒温、恒压密闭容器中，分别充入2 mol A和2 mol B，发生如下反应：2A（g）+B（g）■2C（g），达平衡后A的物质的量分别为a和b。其他条件不变时（ A ）

A. a>b B.a

变式1：将反应“2A（g）+B（g）■2C（g）”改为

“A（g）+B（g）■2C（g）”

变式2：将反应“2A（g）+B（g）■2C（g）”改为

“2A（g）+B（g）■3C（g）”

变式3：将反应“2A（g）+B （g）■2C（g）”改为“2A（g）+B（g）■4C（g）”

变式4：将反应“2A（g）+B g）■2C（g）”改为

“2A（g）+B（g）■3C（g）+D（g）”

变式5：将反应“2A（g）+B（g）■2C（g）”改为

“xA（g）+yB（g）■zC（g）”

此题通过变式，可以帮助学生学会把具体问题抽象化，加深学生对于问题的理解。

一题多解不仅可以培养学生多层次、多角度地考虑问题，还能克服思维定势，培养学生的比较思维能力。例如：若已知在P4O6分子中，每个原子都符合8电子稳定结构，则在1个P4O6分子中，有多少个共价键？学生答案的准确率并不高。面对这样的学情，教师首先帮助学生复习有关概念，提出了解决这个问题的基本思路和原则，然后组织学生先进行独立思考，再进行小组讨论，结果产生了令人欣慰的效果，同学们得出了多种很好的解法。

解法一：每个原子独立满足8电子结构所需电子总数：8×（4+6）=80；再算实际拥有的价电子总数：（4×5）+（6×6）=56；两者之差为24，说明电子少了24个，即要有24个电子在原子之间共用，用24除以2得共价键数12，所以有12个共价键。

解法二：因为要满足8电子结构，P原子还缺3个电子，O原子还缺2个电子，1个P4O6分子中所缺电子总数：（4×3）+（6×2）=24，再除以2就等于12，即含有12个共价键。

解法三：要达到8电子稳定结构，每个O原子必须形成2个共价键，6个O原子共形成12个共价键，或每个P原子必须形成3个共价键，4个P原子共形成12个共价键，即1个P4O6中，应形成12 个共价键。

解法四：先画出一个白磷（P4）分子的空间正四面体结构，然后在每一个磷磷单键之间插入一个氧原子。由此可知，1个P4O6中，含有12 个磷氧共价键。

比较以上四种不同的解法，可以加深学生对所学知识领悟，达到开拓视野、提升学习效果的作用。

13. 用比较法解化学习题

用比较法解化学习题就是学生在面对陌生习题时，要善于与学过的知识进行比较，找出解决问题的办法。如习题：从某些方面看，氨与水相当；NH4+与H3O+（常简写作H+）相当；NH2-与OH-相当；NH2-与O2-相当。完成并配平下列化学反应方程式：

① NH4Cl + KNH2 ■

② NH4I + PbNH ■

③ K + NH3 ■

④ CaO + NH4Cl ■

这道题有一定的难度。应引导学生进行联想比较，如氮的氢化物（NH3）和氧的氢化物（H2O）、它们各结合一个氢离子形成的NH4+和H3O+相当，它们各失去氢离子形成NH2-和OH-也相当，若各失去两个氢离子，则形成的NH2-和O2-也相当。这样NH4Cl相当于HCl，KNH2相当于KOH，NH3相当于H2O，NH4I相当于HI，PbNH相当于PbO，这样便使问题简单化了。本题的答案为：

① NH4Cl+ KNH2 ■ KCl + 2NH3↑

② 2NH4I + PbNH ■ PbI2+3NH3↑

③ 2K+2NH3 ■ 2KNH2+H2↑

④ CaO+2NH4Cl ■ CaCl2+2NH3↑+ H2O

此題的解法就充分应用了比较法。

综上所述，比较法并不局限于易混淆概念的辨析。在教学过程中，教师要善于寻找可以采用“比较”进行教学的切入点，充分发挥“比较”教学的优势，提升学生的比较思维能力，以促进学习化学的成效。

参考文献

[1] 李孝弟.论在化学教学中如何培养学生的创造性思维能力[J].天水师范学院学报，2012（5）：130-132

[2] 于乃佳，范晓琼，徐辉，桑寿德，吴卫东.“氧化还原反应”单元整体教学设计的反思——“高端备课”项目促进化学教师专业发展记录之二[J].化学教育，2010（3）：29-32

[3] 朱荣晖，张新中.氧化还原反应的规律及其应用[J].化学教学，2010（10）：72-75

[4] 梁永平. 论化学学习中想象思维的培养价值 [J].化学教育，2014（19）：6-10

[5] 李玉清.实验条件的控制在化学实验中的重要性[J].中小学实验与装备，2004（3）：12-14