高中化学教学中图式理论的应用

摘 要：图式理论是围绕某一个主题组织起来的知识的表征和贮存方式为基础的理论.将图式理论用于高中化学教学中可直观地呈现知识脉络，提高教学质量与效率.结合教学实践，围绕具体的教学内容，探讨图式理论的相关应用.

关键词：高中化学;教学;图式理论;应用

中图分类号：G632      文献标识码：A      文章编号：1008-0333（2021）36-0076-02

一、图式理论在概念教学中的应用

应用图式理论开展概念教学活动可帮助学生更好地理清概念之间的区别与联系，在其头脑中形成清晰的知识网络，为灵活应用解题中奠定坚实基础.例如讲解氧化还原反应相关概念可画出如图1所示的图式.

为使学生更好地理解与灵活运用图式中的相关概念，可围绕图式设计相关问题，要求学生思考、回答.图2

例1 酸性K2Cr2O7溶液与FeSO4反应后可生成Cr3+、Fe3+.将一定量的两种溶液混合，充分反应后向所得溶液中加入KI溶液，则加入KI的物质的量和Fe3+物质的量的变化关系如图2所示，则以下说法错误的是（  ）.

A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B.BC段发生的反应为2Fe3++2I-2Fe2++I2

C.开始时加入的K2Cr2O7为0.25mol

D.共有1mol FeSO4被氧化

由图2可知，反应初期的AB段Fe3+浓度未发生变化，表明其未参加反应.该阶段是K2Cr2O7和FeSO4在进行反应，结合图式中的内容可知，此时K2Cr2O7 为氧化剂;BC段Fe3+离子逐渐减小，发生的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2;由氧化还原反应得失电子守恒可知，K2Cr2O7～6Fe3+～6I-，则消耗n（I-）=1.5mol，则开始加入的K2Cr2O7为1.5mol/6=0.25mol;由2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知，BC段消耗的KI为0.9mol，而n（Fe3+）=n（Fe2+）=0.9mol，则被氧化的FeSO4共有0.9mol.综上选择D项.

二、图式理论在课堂训练中的应用

高中化学教学中课堂训练是巩固学生所学的常用手段.一方面，引导学生认真回顾所学，尝试着运用所学的图式理论围绕某一关键词画出相关的图式.同时要求学生相互交换画出的图3图式，分析画出的图式是否存在漏洞，并积极改正图式中的不足，一来更好的指引解题，二来可为以后的复习提供便利.另一方面，围绕学生不易理解的知识点设计相关的训练习题，要求学生灵活的运用画出的图式进行巧妙的破题，提高运用图式解题的意识与习惯.如在进行有机物知识教学中，为使学生更好的掌握官能团的性质，可要求其画出如图3所示的图式，而后要求学生运用图式解答如下习题.

例2 茚地那韦可用于治疗新型冠状病毒，其结构简式如图4所示，在关于其性质的说法正确的是（  ）.

A.分子中含有羟基和酮羰基

B. B.1mol该物质最多和1mol氢气发生加成反应

C.虚线中所用碳、氧原子可能处在同一平面

D.其可使酸性高锰酸钾溶液褪色，不与FeCl3溶液显色

观察可知根据该有机物分子中不含有酮羰基;分子中含有苯环以及N均能和H2发生反应，1mol该物质共能和9mol H2发生加成反应;虚线中取代苯环上氢原子的碳，其和苯环共面，但是和其他原子并不一定共面;该物质中含有羟基，但不含酚羟基，因此，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，但却不与FeCl3溶液显色.综上只有D项正确.

三、图式理论在课堂小结中的应用

课堂小结是对本节课所学知识的简单复习，有助于学生及时发现与弥补学习中的不足.教学中通过教学容量的合理安排，为学生专门预留课堂小学时间，要求学生按照在课堂上的学习顺序逐一的回顾所学知识，并运用图式将各知识点串联起来，整理相关的解題思路.如在讲解元素周期表时，学生课堂小结时画出如图5所示的图式.

另外，为更好的应用上述图式进行解题，可向学生展示如下习题，要求其思考、解答.

例3 X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期元素，X的简单阴离子和锂离子的电子层结构相同，Y原子最外层电子数为内层电子数的2倍.Q的单质和稀硫酸剧烈反应生成X的单质.向100mLX2R的水溶液中缓慢通入RZ2气体，溶液pH和RZ2的体积关系如图6所示，以下说法错误的是（  ）.

A.单质的沸点：Q>Z>X

B.X2R溶液的浓度为0.3mol/L

C.简单气态氢化物稳定性：Z>R>Y

D.将RZ2分别通入到BaCl2，Ba（NO3）2溶液中均无明显现象

根据题干描述可以推出X为H，Y为C.由图可推出Z为O，R为S.由“Q的单质和稀硫酸剧烈反应生成X的单质”可知Q为Na，Mg、Al2三种元素中的一种.将推导出的元素代入到A项，可知正确.B项，由图可知336mL SO2和100mL H2S水溶液恰好完全反应，容易得出n（H2S）=2×0.336L/22.4L/mol=0.03mol，则100mL H2S的水溶液浓度为0.03mol/L，正确.C项，元素非金属性越强，对应简单气态氢化物越稳定，正确.D项，将SO2通入到硫酸钡溶液中会生成白色沉淀，错误.综上选择D项.

参考文献：

[1]黄海蓉.图式理论指导下的高中化学有效教学策略的研究[J].文理导航（中旬），2016（05）：57.

[责任编辑：季春阳]

收稿日期：2021-09-25

作者简介：

惠静宇（1980.8-），女，江苏省张家港人，本科，中学一级教师，从事高中化学教学研究.