培养发散思维能力 提高化学复习效率

江苏

印志林

化学教学中必须培养学生的创造性思维，思维的创造性又以发散性思维为核心。发散思维就是人们对同一问题从不同角度、不同侧面和不同层次进行分析和探索的思维方法。通过发散构成点、线、面、体的立体知识网络，能最大限度地激发学生的潜能，增强兴趣，发展能力，提高素质。

在注重提高学生科学素养和创新能力的今天，化学复习更应该将发散思维贯穿于教学的全过程。为说明问题起见，现以高考中的热点知识二氧化硫为例，谈谈如何在化学复习中培养学生的发散思维能力。

一、横向发散，扩展知识点

横向发散是指在知识网络中平行知识点之间的发散。通过这种发散，能弄清平行知识点之间的联系，分辨相关概念和原理的适用条件。

复习时先引导学生理清SO2的性质：毒性、水溶性、酸性氧化物、氧化性、还原性、漂白性，然后要求学生思考下列问题：

1．中学化学中有哪些有毒的气体？

2．比较相同条件下SO2、NH3、Cl2、HCl在水中溶解度的大小。

3．从性质上看，氧化物有哪些类型？各类氧化物有哪些通性？

4．比较H2SO3、H3PO4、CH3COOH、H2CO3、H2S、HClO的酸性强弱。

5．元素的价态与其氧化性和还原性之间存在怎样的关系？

6．中学化学中哪些物质有漂白性？漂白的原理有什么不同？

以上问题从SO2的性质出发，横向联系到常见气体的溶解度、气体的毒性与大气污染、氧化物的性质与分类、常见酸的酸性强弱、元素的价态与其性质的关系等基本知识点，比较了容易混淆的几种物质的漂白机理，牵一发而动全身，引导学生由此及彼地联想，通过小组间比赛式的问答，激发了学生的学习热情，也教会了学生复习的方法。

二、纵向发散，延伸知识线

纵向发散是指在知识网络不同层次的知识点之间的发散。通过这种发散，能认识不同层次知识点之间的联系与发展。

SO2的化学性质丰富，其中的重点和难点是其还原性。对于SO2的还原性，教材中只给出了SO2与O2的反应，学生仅仅了解这一点是远远不够的。复习中应从分析该反应的反应原理入手，从两个方面进行发散。

1．从氧气到其他氧化剂

SO2的还原性较强，除O2外，其他很多氧化剂都能与之反应，以下反应都很常见。

2．从SO2到其他含硫化合物

亚硫酸、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐都具有较强还原性，能被氧气等氧化剂氧化，所以这些物质都很容易变质。

上述问题从SO2的还原性入手，由浅入深地纵向发散，让学生深刻地领会到+4价的硫元素有较强的还原性，能与氧气反应，更能与比氧气的氧化性强的物质反应，且反应的结果都是+4价的硫元素被氧化为+6价。虽然上述反应离子方程式的形式有所不同，但本质都是体现了+4价硫元素的还原性，可谓“形散而神不散”。通过这种发散，能促使学生抓住本质，对于知识的理解也更加深刻。

三、迁移发散，编结知识网

1．从价态上分析，此反应有什么特点？

2．归中反应的本质是什么？中学化学中学过哪些归中反应？

3．将H2S通入浓硫酸中，在不加热和加热时分别如何反应？

4．实验室配制亚铁盐(如FeSO4)溶液时，为什么要向溶液中加入少量的铁粉？

5．实验室常用浓盐酸和氯酸钾反应(不需加热)制氯气，写出该反应的化学方程式。

6．工业上可将高浓度NOx气体(含NO、NO2)通入Na2CO3溶液中以制备NaNO2，写出该反应的化学方程式。

( )

A．①③ B．③⑥

C．②④⑥ D．①②④⑤⑦

8．在一定的条件下，NO和NH3可以发生反应生成无污染性的物质。现有NO和NH3的混合物1 mol，充分反应后所得的产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。

(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。

(2)若以上反应进行完全，试计算反应混合物中NO和NH3的物质的量可能是多少。

以上问题从分析SO2和H2S的反应特征着手，总结了常见归中反应的类型，将中学阶段的归中反应尽收其中。在学生的思维高度发散时，又要求归纳归中反应的本质特征，要求将归中反应的规律迁移到实验设计和化学计算中，培养了学生用所学知识解决实际问题的能力；设计的问题密切联系生活和生产实际，让学生感到化学知识就在自己身边，增强了学习化学的兴趣。

四、比较发散，完善知识面

比较发散是指在知识网络中相关联的知识间进行纵横对比的发散。通过这种发散，能深刻理解知识的内涵和外延。

SO2是酸性氧化物，从分子组成形式到化学性质都与CO2有很多相似之处。为了防止CO2的知识对学习SO2的性质造成负迁移，可设计如下问题：

1．写出少量的SO2通入苯酚钠溶液的化学方程式。

2．如何除去CO2中少量的SO2？

3．将少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液，写出该反应的化学方程式。

5．下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，请回答下列问题。

(1)B中加入的试剂是_________________，作用是___________________。

(2)C中加入的试剂是___________________，作用是___________________。

(3)D中加入的试剂是___________________，作用是___________________。

(4)实验时，C中应观察到的现象是___________________。

五、综合发散，培植知识树

综合发散是在知识网络中进行分析、归纳、运用的发散。通过这种发散使知识系统化，克服思维定式，做到理论联系实际。

化学复习应密切联系生产生活实际，强调知识的灵活运用。为此可设计下列问题：

1．什么是酸雨？酸雨产生的原因有哪些？采取哪些措施可以减少酸雨？

2．传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油燃料相比，哪种物质可作为新的能源？主要优点又是什么？

3．收集一份雨水样品，将每隔一定时间测定的雨水样品的pH值记录如下表：

测定时间/h01234…8雨水的pH值4.734.624.564.554.55…4.55

写出酸雨开始呈酸性的化学方程式。这种雨水的pH值逐渐减小,其原因何在?

4．SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取下列方法减少SO2的排放。

方法2：用氨水除去SO2

5．中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g/L。某兴趣小组用下图所示装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对含量碱性测定。

(1)仪器A的名称是________，水通入A的进口为________。

(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为___________________。

(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定。若滴定终点时溶液的pH=8.8，则选择的指示剂为___________________；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在“10”处，则管内液体的体积________(填序号：①=10 mL，②=40 mL，③<10 mL，④>40 mL)

(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为________g/L。

(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施___________________。

上述问题涉及SO2的污染、防治及其应用，综合了SO2的性质、化学实验和化学计算等多方面的知识，强调化学知识的实际应用，学生在解题过程中能体会到SO2的弊与利，学会辩证地分析问题，体现了发散思维的流畅性、变通性和独特性。