高中化學(xué)高分子知識點(diǎn)范文
時(shí)間:2023-09-19 16:51:15
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇高中化學(xué)高分子知識點(diǎn),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
目的研究十字花科藥用植物的化學(xué)分類。方法利用高效毛細(xì)管電泳法(HPCE)分析十字花科植物中化學(xué)成分(主要是以黃酮類成分為依據(jù))的差異。結(jié)果所研究材料不同種屬間電泳圖譜存在或多或少差異,可以初步判斷其親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。結(jié)論HPCE法可以為解決十字花科植物分類中出現(xiàn)的某些爭議提供佐證,還可為十字花科藥用植物資源開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】 高效毛細(xì)管電泳;黃酮類成分;植物化學(xué)分類;十字花科
Abstract:ObjectiveTo study the plant chemotaxonomy of Brassicaceae. MethodsHigh-performance capillary electrophoresis was used to analyze the chemical composition of Brassicaceae (mainly flavonoids basis). ResultsThe electrophoregrams of the studied species had more or less difference, so it could determine the relationship of different species in Brassicaceae. Conclusion By using HPCE, we can provide evidence for solving some disputes in the classification of Brassicaceae and exploitation of new medicinal resources in Brassicaceae.
Key words:HPCE; Flavonoids constitutes; Plant chemotaxonomy; Brassicaceae
十字花科植物包括330多個(gè)屬,約3 709種[1],各大洲除南極洲外均有分布,尤以北溫帶分布最多,其多樣化中心為伊朗-吐蘭、地中海和西北美地區(qū)。我國有102屬,412種[2],廣泛分布于全國各地,以西南、西北、東北高山區(qū)及丘陵地帶為多,平原及沿海地區(qū)較少[3]。
十字花科具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,蕓苔屬和蘿卜屬是我國主要的蔬菜和油料作物,也可做調(diào)味品,還有許多作為藥用植物的種類,比如板藍(lán)根、大青葉的原植物菘藍(lán)Isatis tinctoria L.,葶藶子的原植物獨(dú)行菜Lepidium apetalum Willd.、播娘蒿Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl等,此外,廣布種薺菜Capsella bursa-pastoria (L.) Medic.,帶花全草及根供藥用,具有清熱涼血、止血、降壓、利尿、消炎等功效,可根治結(jié)膜炎;廣布種蔊菜Rorripa indica (L.) Hiern,有止咳、平喘、解毒之功效,主治慢性氣管炎、肝炎等癥,外用可治瘡毒;小花糖芥Erysimum cheiranthoides Linn.全草及種子有健脾胃和消食之效等。該科植物擬南芥Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.在植物生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)研究中被作為最重要的模式材料。因而該科具有重要的研究價(jià)值。
由于具辛辣氣味、十字花冠、四強(qiáng)雄蕊、角果等獨(dú)特特征,十字花科被公認(rèn)為是一個(gè)自然科。但是科下分類一直以來是眾多學(xué)者爭論的熱點(diǎn)和焦點(diǎn),主要體現(xiàn)在族的劃分、屬的界定和種的分類位置等方面[4]。十字花科族的劃分一直存有較多爭議。不同學(xué)者曾將其劃分為若干族,如Hayek將十字花科劃分為10個(gè)族,Schulz劃分為19個(gè)族,Janchen分為15個(gè)族,Takhtajan則將其分為14個(gè)族,但近來分子系統(tǒng)學(xué)研究結(jié)果認(rèn)為這些劃分都存在問題。比如將原本親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的劃在同一族中,如獨(dú)行菜屬與薺屬;而將親緣關(guān)系很近的劃在不同族中,如葶藶屬與南芥屬。
在十字花科的屬間劃分上也同樣存在很多爭議,比如鹽生模式植物鹽芥所在的鹽芥屬,有些學(xué)者支持該屬的成立,有些學(xué)者認(rèn)為應(yīng)將其并入擬南芥屬,還有些學(xué)者認(rèn)為應(yīng)將其并入大蒜芥屬。此外擬南芥屬的分類也一度十分混亂,曾有多達(dá)50種的植物被放入該屬中。經(jīng)過近年來一系列的分類修訂研究, 擬南芥屬僅包括9個(gè)種[5~7]。我國擬南芥屬植物1種2亞種[2]。
迄今為止十字花科植物中仍有許多分類問題未能得到很好的解決,因此關(guān)于十字花科植物的系統(tǒng)分類研究仍需不斷全面深入。本研究首次利用高效毛細(xì)管電泳技術(shù)(HPCE)分析十字花科部分藥用植物中化學(xué)成分(主要以黃酮類為依據(jù))的差異來初步研究各種屬親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,為十字花科的系統(tǒng)分類及藥用植物資源開發(fā)提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 儀器及試劑高效毛細(xì)管電泳儀(美國BECKMAN公司,型號:P/ACE System MDQ)、超聲清洗器、研缽、漏斗、容量瓶、濾頭、甲醇、硼砂等。
1.2 材料實(shí)驗(yàn)材料為12種十字花科藥用植物(多為模式種),隸屬6族,10屬,經(jīng)山東師范大學(xué)李法曾教授鑒定,標(biāo)本存放于山東師范大學(xué)生命科學(xué)院植物標(biāo)本室(SDNU)。見表1。表1 實(shí)驗(yàn)材料來源(略)
1.3 方法
1.3.1 預(yù)處理采集新鮮植物,自然晾干,將干燥植物材料全株剪碎,研磨,過篩,備用。
1.3.2 供試液制備取植物粉末2.0 g,加甲醇20 ml,超聲提取1 h,離心10 min,然后用濾紙過濾,濾液再用0.45 μm的濾頭過濾,濃縮定容于5 ml容量瓶中,備用。
1.3.3 HPCE分析
以含體積分?jǐn)?shù)為15%甲醇的10 mmol/ L 磷酸二氫鈉-20 mmol / L 硼砂溶液(pH8.89)為電泳緩沖液,毛細(xì)管柱[57 cm(有效長度為50 cm)× 75μm i.d.,美國],于25 ℃,20 kV 恒壓下進(jìn)行電泳分離,在245 nm 波長處檢測。毛細(xì)管柱使用前用0.10 mol/L 的NaOH、水和電泳緩沖液分別沖洗3 min,2 min 和2 min。每次電泳后,用電泳緩沖液沖洗毛細(xì)管柱2 min。
2 結(jié)果
12種藥用植物的高效毛細(xì)管電泳圖譜見圖1~12。
從高效毛細(xì)管電泳圖譜可以看出,所研究的12種十字花科植物在特征峰出現(xiàn)的時(shí)間、位置、峰形等方面存在著或多或少的差異,可以彼此區(qū)別開來,同時(shí)可以初步反映它們之間的親緣關(guān)系。據(jù)圖譜分析,擬南芥與葉芽擬南芥、琴葉擬南芥具有相似的特征峰,表明三者所含主要化學(xué)成分具有一致性,擬南芥屬目前包括9個(gè)種,我國1種2亞種[2],葉芽擬南芥和琴葉擬南芥在《中國植物志》第33卷[3]中,被放在南芥屬,在《Flora of China》Vol.8[2]中移入擬南芥屬中,從本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果看,我國分布的擬南芥屬植物是一個(gè)單系,高效毛細(xì)管電泳指紋圖譜很好的證明了這一點(diǎn),所以支持《Flora of China》Vol. 8 中關(guān)于擬南芥屬的處理。而鹽芥屬的模式植物鹽芥的指紋圖譜與擬南芥屬的3種植物的圖譜具有明顯的差異,同時(shí)與大蒜芥屬的無毛大蒜芥也具有不同之處,因此本研究認(rèn)為鹽芥既不位于擬南芥屬中,也不位于大蒜芥屬,支持鹽芥屬的成立,但相比而言,其系統(tǒng)位置與大蒜芥屬要更近一些。
小花糖芥是糖芥屬的模式種, Latowski等[8]曾建議將糖芥屬與大蒜芥屬放入同一族中,但本研究發(fā)現(xiàn),小花糖芥的毛細(xì)管電泳圖譜與無毛大蒜芥差異明顯,但與擬南芥屬等三種具有一定的相似性,因此本研究不支持糖芥屬與大蒜芥屬具有較近的關(guān)系,似乎與擬南芥屬具有更近的親緣關(guān)系,該推測與近來的分子系統(tǒng)學(xué)研究結(jié)果相吻合[1]。
芥菜為蕓苔屬植物,圖譜分析發(fā)現(xiàn)其所含化學(xué)成分較復(fù)雜。此外從圖譜中發(fā)現(xiàn),隸屬獨(dú)行菜族的薺屬與獨(dú)行菜屬、鳥頭薺族的鳥頭薺屬與舟果薺屬植物化學(xué)成分差異明顯,表明彼此之間具有較遠(yuǎn)的親緣關(guān)系。
3 小結(jié)
從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,高效毛細(xì)管電泳技術(shù)在確定十字花科植物的親緣關(guān)系遠(yuǎn)近上還是起到一定佐證作用的,盡管目前僅從圖譜上來判斷植物的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近難免有誤差,但亦可看出擬南芥屬幾種植物的化學(xué)成分非常相似,所以通過進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,本項(xiàng)研究一定會為解決十字花科系統(tǒng)分類上一直存在的某些分歧提供新的證據(jù),同時(shí)為利用藥用植物親緣學(xué)研究開發(fā)十字花科藥用植物新資源提供可靠依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]Al-Shehbaz I A, Beilstein M A, Kellogg E A. Systematics and phylogeny of the Brassicaceae (Cruciferae): an overview[J].Plant Systematics and Evolution (Special Volume) , 2006: 89.
[2]Zhou Taiyan, Lu Lianli, Yang Guang,Al-Shehbaz. Ihsan A. Brassicaceae[A].In :Wu Z Y, Raven P H eds. Flora of China Vol 8 [M].Beijing: Science Press; St. Louis: the Missouri Botanical Garden Press, 2001.
[3]周太炎, 郭榮麟, 藍(lán)永珍, 等. 中國植物志,第33卷[M].北京:科學(xué)出版社,1987:1.
[4]張學(xué)杰, 樊守金, 孫稚穎, 等. 中國十字花科植物系統(tǒng)分類研究進(jìn)展[J].武漢植物學(xué)研究, 2003, 21(3):267.
[5]Al-Shehbaz I A, O' Kane S L. Generic placement of species excluded from Arabidopsis. Novon, 1999, 9: 296.
[6]Al-Shehbaz I A, O' Kane S L. Taxonomy and Phylogeny of Arabidopsis (Brassicaceae)[J].The Arabidopsis Book, American Society of Plant Biologists, Rockville, Maryland , 2002.
篇2
關(guān)鍵詞 高中化學(xué) 角色扮演 教學(xué)模式 三維目標(biāo) 教學(xué)功能
“角色扮演式教學(xué)”是指教師在教學(xué)中提供一個(gè)真實(shí)的、涉及價(jià)值爭論的問題情境,組織學(xué)生對出現(xiàn)的矛盾進(jìn)行分析,并且讓他們扮演其中的人物角色,嘗試用不同的方法解決問題,從而使學(xué)生逐步學(xué)會解決各種價(jià)值沖突,樹立正確的價(jià)值觀念,并且養(yǎng)成良好社會行為的教學(xué)過程。在此模式下,學(xué)生被置于具體的認(rèn)知情境中,實(shí)現(xiàn)了從“局外人”(out stander)到“劇中人”(role player)的角色換位,三維目標(biāo)則易于達(dá)成。
1 角色扮演教學(xué)模式在達(dá)成知識與技能目標(biāo)中的作用
知識與技能目標(biāo)是三維目標(biāo)中教師最易具體把握的教學(xué)目標(biāo),很多教師在達(dá)成此目標(biāo)的過程中積累了很多實(shí)用的教學(xué)模式,而角色扮演教學(xué)模式很少被提及。在化學(xué)教學(xué)過程中,我們常會遇到一些抽象的概念或原理,此時(shí),打比方是一種常見的教學(xué)手段,其中很多擬人的手段就暗含了角色扮演的成分。
1.1 抽象知識具體化
人教版《化學(xué)1(必修)》第一章中的“氣體摩爾體積”是學(xué)生認(rèn)知跨度較大的抽象知識。學(xué)生理解最大的困難在于對氣體分子的運(yùn)動缺乏直觀的認(rèn)識,從而氣體體積的決定因素是學(xué)生認(rèn)識該問題的瓶頸。有一定基礎(chǔ)的學(xué)生會認(rèn)為氣體是由分子組成的,其體積應(yīng)由氣體分子自身大小、氣體分子間的距離及氣體分子數(shù)目3者共同決定,而對分子自身大小與分子間距的相對大小缺乏認(rèn)識。此時(shí),教師可以通過畫圖、模型等方法引導(dǎo)學(xué)生去理解,但對于空間思維能力不強(qiáng)的學(xué)生效果不是太好,很容易因此打消學(xué)生學(xué)習(xí)高中化學(xué)的積極性,而通過角色扮演的方式很容易將這個(gè)抽象知識具體化。
[案例1]學(xué)生扮演“分子”。
A組學(xué)生扮演氣體分子:4名大個(gè)子男同學(xué)分別位于教室的4個(gè)角落,4個(gè)小個(gè)子女同學(xué)也分別位于教室的4個(gè)角落,比較他們圍成矩形面積的大小——幾乎一樣!
B組學(xué)生扮演固體或液體分子:4名大個(gè)子男同學(xué)圍成一個(gè)矩形,相互之間保持約10 cm的距離,4個(gè)小個(gè)子女同學(xué)同樣,比較他們圍成矩形面積的大小——男生“分子”圍成的面積明顯大于女生!
學(xué)生通過形象的角色扮演在游戲中掌握了抽象的知識——?dú)怏w體積與分子自身大小幾乎無關(guān),相同數(shù)目分子的體積取決于分子間的距離,在此基礎(chǔ)上再介紹氣體摩爾體積必然水到渠成。
1.2 疑難知識形象化
教師經(jīng)常埋怨講過多遍的知識點(diǎn)在作業(yè)、考試中學(xué)生還是反復(fù)出錯(cuò),這里有學(xué)生的能力和態(tài)度問題,但也不全然如此。有些疑難知識點(diǎn)教師若選擇合理的教學(xué)模式會起到意想不到的效果。例如,在“高分子化合物”的單體、鏈節(jié)的書寫中,聚乙烯的掌握情況往往較好,但若換成聚丙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯時(shí)就會錯(cuò)誤百出。問題的癥結(jié)在哪?學(xué)生對單體發(fā)生加聚時(shí)成鍵位置模糊不清。角色扮演教學(xué)模式很容易解決這個(gè)問題。
[案例2]學(xué)生扮演形成高分子化合物的單體。
A組:4~6個(gè)學(xué)生站成一排,間距約40 cm。第一步,每位同學(xué)兩手指平舉(類似出操時(shí)第一排學(xué)生的抬手方式)——單體中雙鍵打開;第二步,手拉手(邊緣同學(xué)除外)——形成高分子。
B組:4~6個(gè)學(xué)生站成一排,間距約40 cm,每位同學(xué)的右肩挎一個(gè)單肩書包。其他動作同A組。
教師帶領(lǐng)其他學(xué)生觀察2組同學(xué)形成的高分子片斷并提問:
(1)B組同學(xué)的單肩書包相當(dāng)于高分子化合物的哪部分原子(團(tuán))?
(2)有的同學(xué)將聚氯乙烯的鏈節(jié)寫成“-CH2-CH-C1-”,B組同學(xué)應(yīng)如何表演?(B組同學(xué)配合表演,部分學(xué)生“手牽書包”——學(xué)生大笑!)
通過以上簡單的角色扮演,學(xué)生很易認(rèn)識聚丙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯中雙鍵碳原子上各自的取代基團(tuán)都相當(dāng)于學(xué)生背的單肩包,不會出現(xiàn)在鏈節(jié)中的主鏈中。學(xué)生通過親身體驗(yàn)高分子化合物的形成過程,對此疑難知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)不僅印象深刻,同時(shí)激發(fā)了自身內(nèi)在的學(xué)習(xí)熱情。
2 角色扮演教學(xué)模式在達(dá)成過程與方法目標(biāo)中的作用
知識與技能隨著時(shí)間的推移會逐漸淡忘,而探求知識的過程和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法卻能影響學(xué)生的一生。角色扮演教學(xué)模式在處理一些具有真實(shí)問題情境的化學(xué)問題中有助于過程與方法目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。例如,人教版《化學(xué)1(必修)》第三章“用途廣泛的金屬材料”一節(jié),其知識點(diǎn)較少,但卻是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的良好契機(jī),下面以教材中“是否應(yīng)該停止使用鋁制飲料罐”問題為例簡單說明。
[案例3]學(xué)生扮演生產(chǎn)、使用、處理鋁制飲料罐的多重角色。
第1步:角色分配
角色A:鋁制飲料罐開發(fā)研究人員
角色B:“可樂”類鋁制飲料罐銷售代表
角色C:酷愛“可樂”等易拉罐飲料的消費(fèi)者
角色D:社會環(huán)保人士
角色E:垃圾處理人員
第2步:學(xué)生獲取、加工相關(guān)信息(提前布置,課前完成)
第3步:現(xiàn)場交流、辯論,就角色特點(diǎn)發(fā)表各自觀點(diǎn)
第4步:師生共同小結(jié),教師給予適當(dāng)評價(jià)
在案例3的真實(shí)情境下,學(xué)生通過多重角色的扮演一方面培養(yǎng)了獲取信息、處理信息、解決實(shí)際問題等多方面的能力(如對飲料罐材料的組成、性質(zhì)等資料的提取加工,小組分工等);同時(shí)在課后材料準(zhǔn)備、課堂交流辯論等過程中發(fā)揮了他們各自的特長(如小組合作交流,易拉罐成分實(shí)驗(yàn)探究及陳述觀點(diǎn)等),讓一些化學(xué)基礎(chǔ)即使不太好的學(xué)生找到了歸屬感。
通過類似具有真實(shí)情境的角色扮演,過程與方法目標(biāo)的達(dá)成顯得水到渠成。學(xué)生在解決問題的過程中往往需要用到多種方法(虛線方框),在化學(xué)教學(xué)中,尤其會涉及到多種科學(xué)方法,如圖表文字信息的獲取和加工(如案例3中角色D對鋁制飲料罐對環(huán)境危害的相關(guān)證據(jù)的收集等)、實(shí)驗(yàn)探究(如案例3中角色A的扮演者可以探究多種合金材料的性能優(yōu)劣)等。在解決實(shí)際問題過程中學(xué)生還會遇到分工協(xié)作、結(jié)論梳理等傳統(tǒng)教學(xué)模式下碰不到的問題。學(xué)生不僅學(xué)到了知識(問題解決),同時(shí)還體驗(yàn)了解決實(shí)際問題的過程、掌握了解決實(shí)際問題所需的科學(xué)方法(虛線方框以下),這些是比知識(問題解決)本身更上位的東西,也是教師更希望學(xué)生掌握的“漁”。
3 角色扮演教學(xué)模式在達(dá)成情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)中的作用
三維目標(biāo)中的“情感態(tài)度與價(jià)值觀”目標(biāo)是教師在教學(xué)過程中最難把握的,但最體現(xiàn)教師教學(xué)魅力之所在。在新課程改革的背景下,學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育越來越被重視,如何在化學(xué)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)呢?事實(shí)上,現(xiàn)代化學(xué)對人類文明的進(jìn)步作用是巨大的,化學(xué)與生活、生產(chǎn)及其他應(yīng)用學(xué)科的聯(lián)系使之必然成為一門“中心學(xué)科”;但人們對化學(xué)更多的認(rèn)識卻是大氣污染、水體污染、食品安全隱患……如何引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)學(xué)科最真切的一面?這不正是情感態(tài)度與價(jià)值觀形成的良機(jī)嗎?
下面以“合成氨條件選擇”為例談?wù)劷巧缪萁虒W(xué)模式在情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)達(dá)成中的作用。
[案例4]“合成氨條件的選擇”中科研人員、工廠投資方等角色扮演。
合成氨條件的選擇是學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等基本概念、基本原理的應(yīng)用的重要課題,也是關(guān)乎全球糧食問題的民生問題,傳統(tǒng)教學(xué)模式為何在情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成上舉步維艱?師生把目光全部集中在了反應(yīng)原理上,忽略了課題本身的實(shí)用價(jià)值。學(xué)生扮演工廠安全負(fù)責(zé)人時(shí),自然會考慮安全第一,從而不會對“20~50 MPa”毫無概念;扮演的催化劑開發(fā)人員、投資方代表及城市規(guī)劃機(jī)構(gòu)代表等角色就會站在各自角度把該問題的商榷推向,化學(xué)的獨(dú)特魅力就此產(chǎn)生;學(xué)生設(shè)身處地地站在當(dāng)?shù)鼐用窠嵌瓤紤]問題時(shí)無形中培養(yǎng)了他們的社會責(zé)任意識……這樣的模式讓情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成不再空洞渺茫。
4 角色扮演教學(xué)模式實(shí)施時(shí)的幾個(gè)要點(diǎn)
4.1 角色扮演教學(xué)模式的適用條件
任何教學(xué)模式在表現(xiàn)其獨(dú)特魅力的同時(shí)也都會有其局限性,教師必須依據(jù)具體教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容選擇合適的模式。角色扮演教學(xué)模式適用的教學(xué)內(nèi)容,一類是抽象難懂,通過嫁接到角色扮演轉(zhuǎn)化成直觀明了的知識點(diǎn);另外就是更加廣泛意義的具有真實(shí)問題情境的教學(xué)內(nèi)容。高中2個(gè)必修模塊和化學(xué)與生活等選修模塊中18]的教學(xué)內(nèi)容適用角色扮演教學(xué)模式的見表2。
除需要考慮教學(xué)內(nèi)容本身的特點(diǎn)以外,教師的教學(xué)習(xí)慣、協(xié)調(diào)啟發(fā)等教學(xué)技能及學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣、語言表達(dá)等均應(yīng)成為教學(xué)模式選擇時(shí)的參考依據(jù)。
4.2 與其他教學(xué)模式的融合
運(yùn)用角色扮演教學(xué)模式教學(xué)時(shí),教師、學(xué)生均需花大量時(shí)間進(jìn)行課前準(zhǔn)備(角色分配后的資料準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)探究等),而課堂上的交流、討論一旦進(jìn)入“狀態(tài)”也較為耗時(shí),所以,教師需要針對教學(xué)目標(biāo)做大量的前期分析,考慮教學(xué)實(shí)效,這就需要融合多種教學(xué)模式。例如“用途廣泛的金屬材料”一節(jié)可以先由教師引領(lǐng)學(xué)生在回顧初中化學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行合金材料性能的講授,幫助學(xué)生進(jìn)行基本知識的梳理,在此基礎(chǔ)上再就“是否應(yīng)該停止使用鋁制飲料罐”這一命題進(jìn)行相關(guān)角色扮演。這節(jié)課并不會因?yàn)榍鞍攵蔚闹R講授、歸納而沖淡主題,相反2種模式均為教學(xué)目標(biāo)達(dá)成做出了貢獻(xiàn),2者相得益彰。
成功的教學(xué)模式不應(yīng)有唯一性和排他性,且需在目標(biāo)達(dá)成中具有可行性和高效性,角色扮演教學(xué)模式在高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中還有較大的探索空間。
參考文獻(xiàn)
[1] 蔡敏“角色扮演式教學(xué)”的原理與評價(jià),教育科學(xué),2004,(6)
[2] 鄭雅敏,“games-to-teach”理念在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.化學(xué)教學(xué),2008,(2)
[3] 宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書:化學(xué)2(必修).北京:人民教育出版社,2006
篇3
2013年山東省高考理科綜合秉承了多年來“重視基礎(chǔ)、立足實(shí)踐、突出能力、不斷創(chuàng)新”的特點(diǎn),命題遵循《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》和《2013年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試山東卷考試說明》,考查了化學(xué)主干知識、基本技能和科學(xué)方法,杜絕出偏題怪題,全面考查學(xué)生學(xué)科素養(yǎng).考查的內(nèi)容包括原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)速率與各種平衡(化學(xué)平衡、電離及水解平衡)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)用語、能量(反應(yīng)熱及電化學(xué))、常見單質(zhì)及化合物的相關(guān)性質(zhì)、基本實(shí)驗(yàn)(原理及操作)等等,可以說涵蓋了高中化學(xué)的核心知識,知識容量非常大.該試題有利于為高校選拔人才,同時(shí)對推進(jìn)全國開展的素質(zhì)教育進(jìn)程,起到了一個(gè)很好的引領(lǐng)作用.下面從幾個(gè)方面進(jìn)行剖析高考試題:
對Ⅰ卷分析:
選擇題重點(diǎn)考查化學(xué)基本知識和基本概念,出題形式是每一題涉及一個(gè)主干知識,但是每一選項(xiàng)則涉及不同知識點(diǎn)或同一知識點(diǎn)的不同角度,體現(xiàn)了高考題的覆蓋面高這一特點(diǎn),有效考查學(xué)生對化學(xué)主干知識和基本技能的掌握程度,提高了思維的敏捷性,但今年化學(xué)選擇題在考查的難度和形式上都有所變化,有向全國高考題形式靠攏的趨向.
附表:化學(xué)學(xué)科Ⅰ卷(選擇題)考試內(nèi)容分析:
題號分值考查內(nèi)容及能力對應(yīng)模塊
74考查生活中的有機(jī)化學(xué)知識,內(nèi)容涉及高分子材料、煤的加工、釀酒等,體現(xiàn)了重基礎(chǔ)這一思想必修二
84考查元素周期表、周期律的相關(guān)知識必修二
94考查元素化合物的性質(zhì)及化學(xué)計(jì)量的計(jì)算,體現(xiàn)了重基礎(chǔ)這一思想必修一
104以不熟悉的莽草酸結(jié)構(gòu)為載體,考查考生根據(jù)現(xiàn)有的乙烯、乙醇、乙酸性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能進(jìn)行知識遷移,同時(shí)考查學(xué)生對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力,這也是高考的主要導(dǎo)向.必修二
114以實(shí)驗(yàn)的基本操作(物質(zhì)的分離、除雜、溶液的配制)及常見儀器的主要使用方法入題,考查學(xué)生利用現(xiàn)有的基本實(shí)驗(yàn)知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,這個(gè)題非常好.必修一
必修二
124本題涉及到知識有平衡移動、速率與焓變,這都是歷年來高頻考點(diǎn),重點(diǎn)考查了學(xué)生分析問題,解決問題的能力.化學(xué)反
應(yīng)原理
134本題涉及到知識有酸堿中和、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解、pH等相關(guān)知識,解決好此題,要求學(xué)生有較高的綜合分析能力.化學(xué)反應(yīng)
原理
對Ⅱ卷分析:
填空簡答題,題干簡練,情景新穎,即所取素材都是實(shí)際生產(chǎn)生活中真實(shí)存在的,這些情境對考生來說可能是陌生的,但考查的重點(diǎn)仍是高中化學(xué)的基礎(chǔ)知識,充分體現(xiàn)出試題“高起點(diǎn)、低落點(diǎn)”的特點(diǎn).但注重了選拔功能,某些設(shè)問仍有較好的區(qū)分度.
學(xué)生答題情況點(diǎn)擊(以29題為例):
[山東高考理綜29、(15分)]化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用
(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應(yīng)
TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g),ΔH>0(I)
反應(yīng)(I)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,若K=1,向某恒容密閉容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為 .
(2)如圖所示,反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進(jìn)行,先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),一段時(shí)間后,在溫度為T1的一端得到了純凈的TaS2晶體,則溫度T1 T2(填“”“”或“=”).上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是.
(3)利用I2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量.做法是將鋼鐵中的硫轉(zhuǎn)化為H2SO3,然后用一定濃度的I2溶液進(jìn)行滴定,所用指示劑為 ,滴定反應(yīng)的離子方程式為.
(4)25℃時(shí),H2SO3HSO-3+H+的電離常數(shù)Ka=1×10-2mol/L,則該溫度下NaHSO3的水解平衡常數(shù)Kh= mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中c(H2SO3)c(HSO-3)將(填“增大”“減小”或“不變”).
答案:(1)c(TaI4)×c(S2)c2(I2); 66.7%(2)
H2SO3+I2+H2O4H++SO2-4+2I-(4)1×10-12;增大
分析與感悟
本題建立在化學(xué)知識在科研和生產(chǎn)中的應(yīng)用的基礎(chǔ)上,力求題型創(chuàng)新為宗旨,考查平衡原理(化學(xué)平衡、弱電解質(zhì)電離平衡、鹽類水解平衡)、滴定(氧化還原滴定)及離子反應(yīng)條件應(yīng)用(離子方程式書寫)等.學(xué)生答題中出現(xiàn)的錯(cuò)誤有:
(1)考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式.正答率較高,但也有少數(shù)學(xué)生因書寫不規(guī)范失分,如將表達(dá)式中c2(I2)寫成c(I2)2,或?qū)aI4寫成TaT4而失分;
篇4
關(guān)鍵詞:化學(xué)新課改;探究式學(xué)習(xí);化學(xué)實(shí)驗(yàn);可持續(xù)發(fā)展
一、以新教材為模板,逐步培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)模式
傳統(tǒng)的化學(xué)教材往往從化學(xué)學(xué)科本身出發(fā),把最重要的和最基本的化學(xué)概念和規(guī)律串聯(lián)起來,體現(xiàn)了學(xué)科最基本的概念、原理和它們之間的相互聯(lián)系或因果關(guān)系。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)清晰、邏輯性強(qiáng),但把課程的重點(diǎn)放在學(xué)科的抽象知識上,要求學(xué)習(xí)者像科學(xué)家那樣思維和工作,忽視了學(xué)生的需要,也割裂了學(xué)科間的聯(lián)系。而新教材強(qiáng)化了化學(xué)與社會、生產(chǎn)、生活、科技的聯(lián)系;強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對于當(dāng)代社會的可持續(xù)發(fā)展和人民生活質(zhì)量的不斷提高有著極其重要的作用;大量介紹了當(dāng)代的新科技、新材料、新能源、新工藝,多處提出環(huán)境和環(huán)境保護(hù)問題,能夠使學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)的興趣、習(xí)慣及一定的學(xué)習(xí)能力,這就是新教材所體現(xiàn)出的新思想和改革方向。教師帶著知識走向?qū)W生,這是“授人以魚”,而在新課改形勢下的新型教師應(yīng)該是帶著學(xué)生走向知
識,讓學(xué)生自己去探究,做到“授人以漁”。而新教材內(nèi)容的編排更為此創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。新教材從內(nèi)容的形式上增加了“你知道嗎”“交流與討論”“整理與歸納”“觀察與思考”“拓展視野”等欄
目。這些欄目的設(shè)立不僅使教材變得更加活潑、生動、貼近學(xué)生,更重要的是強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的主動參與、自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。在教學(xué)時(shí)以“你知道嗎?”引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;以“交流與討論”引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣;以“整理與歸納”增強(qiáng)學(xué)生比較、分類、歸納、概括等能力;以“觀察與思考”啟發(fā)學(xué)生觀察、思索以及團(tuán)隊(duì)合作意識;以“拓展視野”培養(yǎng)學(xué)生閱讀、查閱資料的能力,而這些,正是學(xué)生探究能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。同時(shí),新教材增加了許多新的知識點(diǎn),如新教材高中化學(xué)第二冊(必修)中,增加了化學(xué)電源、氟氯代烷對環(huán)境的影響、酶簡介、食品添加劑、新型有機(jī)高分子材料等,這些與世界前沿科技相聯(lián)系的知識又為學(xué)生探究能力的培養(yǎng)提供了動力。
二、以探究學(xué)習(xí)模式增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,以?shí)驗(yàn)引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,新教材在實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行了強(qiáng)化。演示實(shí)驗(yàn)及學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)數(shù)目均有所增加,對實(shí)驗(yàn)的要求也大大提高了,要求學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和解答實(shí)驗(yàn)習(xí)題,能夠獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)并能對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化選擇和評價(jià)。這些探究性極強(qiáng)的目標(biāo)和要求都需要學(xué)生掌握扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)功底,這無疑為學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑鰪?qiáng)打下了良好的基礎(chǔ)。愛因斯坦說:“對于一切來說,只有興趣才是最好的老師?!睕]有絲毫興趣的強(qiáng)制性學(xué)習(xí),將會扼殺學(xué)生求知的欲望。所以,我應(yīng)該清醒地認(rèn)識到能力的增強(qiáng)不是簡單的量的積累,它需要精心創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生探究的興趣。比如,在學(xué)習(xí)原電池的原理時(shí),我們可以照舊演示銅鋅原電池演示實(shí)驗(yàn),但同時(shí)我們也可以組織學(xué)生進(jìn)行“番茄原電池”趣味實(shí)驗(yàn)(用銅片、鋅片、導(dǎo)線、音樂卡和西紅柿組成),當(dāng)學(xué)生看到番茄能使音樂卡發(fā)出聲音時(shí),一定會產(chǎn)生疑問,這便引起學(xué)生探究的欲望,此時(shí)我們應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生討論質(zhì)疑,從各個(gè)方面探究電流的產(chǎn)生,甚至讓其親自動手用其他水果也拿來做相同的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)方式既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,又能培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索問題、分析和解決問題的能力,無疑是一種引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的極佳路徑。
三、教學(xué)要與可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建和諧社會相結(jié)合
在以前,化學(xué)教學(xué)往往有意無意間側(cè)重于描述各種化學(xué)危害,對化工產(chǎn)業(yè)缺乏客觀評價(jià),這使人們潛意識中有著這樣一種認(rèn)識:化學(xué)是環(huán)境污染的源泉。這完全是因?yàn)閷Α盎瘜W(xué)”這門科學(xué)缺乏全面認(rèn)識而造成的一種誤解,事實(shí)上,化學(xué)在我們的衣食住行以及農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防、科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化都發(fā)揮著不可替代的重要作用,可以毫不夸張地說,人類的生活離不開化學(xué)的發(fā)展。而本次新課改的目標(biāo)之一就是使學(xué)生群體乃至整個(gè)社會在增強(qiáng)環(huán)境意識的同時(shí),贊賞化學(xué)科學(xué)對人類社會的貢獻(xiàn)。
在化學(xué)教學(xué)中我們應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生知道化工生產(chǎn)造成了環(huán)境污染,但是我們更應(yīng)該看到化學(xué)家們在提倡綠色化學(xué),消除環(huán)境污染等方面所做的努力,倡導(dǎo)綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展應(yīng)當(dāng)是化學(xué)教學(xué)的主旋律。我們不僅要讓學(xué)生知道環(huán)境污染的危害性,更應(yīng)該讓學(xué)生明白造成環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)撞皇恰盎瘜W(xué)”,而是人類自己。
是人類過去對自然掠奪般的行為方式才造成了今天的惡果。化學(xué)教學(xué)應(yīng)始終貫穿這樣的思想:人類破壞自然,自然也必然會報(bào)復(fù)人類,人類應(yīng)與自然和諧相處。
可持續(xù)發(fā)展的思想如今已成為人們的共識,是解決當(dāng)前環(huán)境問題的一個(gè)指導(dǎo)思想??沙掷m(xù)發(fā)展包括持續(xù)生態(tài)、持續(xù)經(jīng)濟(jì)和持續(xù)社會三方面內(nèi)容。主張人類應(yīng)與自然和諧相處;主張建立在保護(hù)地球自然系統(tǒng)基礎(chǔ)上的持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長,做到發(fā)展與資源環(huán)境的承載力相協(xié)調(diào);主張公平分配,以滿足當(dāng)代和后代全體人民的基本需求。可持續(xù)發(fā)展是我國的一項(xiàng)基本國策,現(xiàn)在的學(xué)生是跨世紀(jì)的一代,有必要掌握這一對人類社會發(fā)展有重大影響的指導(dǎo)思想。我們在教學(xué)中緊密結(jié)合教材內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展觀的教育,使之學(xué)習(xí)這一思想理論,培養(yǎng)其“可持續(xù)發(fā)展”的價(jià)值觀,并對其相應(yīng)的態(tài)度、行為習(xí)慣的養(yǎng)成也起到積極的作用。
要達(dá)到上述目標(biāo)首先要使學(xué)生對環(huán)境保護(hù)的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認(rèn)識。環(huán)境危機(jī)意識是環(huán)境教育最適宜的切入點(diǎn)。全球的十大環(huán)境問題,其中有多項(xiàng)都可用化學(xué)知識來分析說明,使學(xué)生了解環(huán)境問題的前因后果及相應(yīng)的解決辦法,讓學(xué)生了解、關(guān)注這些問題以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境憂患意識的目的。如高中化學(xué)教學(xué)第一冊(必修)中結(jié)合鹵素知識介紹臭氧層空洞,結(jié)合二氧化硫性質(zhì)介紹酸雨,結(jié)合氮的氧化物性質(zhì)介紹城市環(huán)境污染;第二冊(必修)中結(jié)合高分子聚合物介紹“白色污染”,并且結(jié)合電解、電鍍介紹水體污染。讓學(xué)生切實(shí)認(rèn)識到治理環(huán)境污染和可持續(xù)發(fā)展的迫切性。
參考文獻(xiàn):
[1]王景英.教育學(xué).高等教育出版社,2001.
篇5
知識是中學(xué)化學(xué)的五大知識塊之一,也是歷年高考的必考內(nèi)容。在中學(xué)教材
中,有機(jī)化學(xué)包括《烴》、《烴的衍生物》、《糖類 油脂 蛋白質(zhì)》和《合
成材料》四章內(nèi)容。這部分知識與日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、能源、交通、醫(yī)
療、環(huán)保、科研等密切相聯(lián),考查時(shí)會在基礎(chǔ)知識之上進(jìn)行拓展和延伸,這
就增加了這部分考題的廣度和難度。本文主要針對目前教學(xué)存在的問題,提
出一些自己的見解。
一、有機(jī)化學(xué)的重要性
在初中,學(xué)生已學(xué)過一些有機(jī)物的知識,但所學(xué)的知識比較簡單,間
隔的時(shí)間比較長,而且有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支,它對國民經(jīng)濟(jì)
的發(fā)展和人民生活水平質(zhì)量的提高起著極為重要的作用,學(xué)生如能系統(tǒng)的掌
握有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識,有利于在現(xiàn)代社會更好地生存,更好地學(xué)習(xí)與化學(xué)
有關(guān)的其他自然科學(xué)基礎(chǔ)知識,有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
從歷年的高考情況來看,有機(jī)化學(xué)在整個(gè)試卷中的分值比例大概有25%
~30%的比重;在教材中所占的比例為25%,而且涉及的內(nèi)容非常多,包括烴
、烴的衍生物、油脂、糖類、蛋白質(zhì)以及高分子合成材料等。面對如此之多
的重要內(nèi)容,一個(gè)學(xué)期的課時(shí)量難免有些不足,而對于學(xué)生,如此之短的時(shí)
間內(nèi)要掌握這么多的內(nèi)容,難免會有些不高興的情緒,因此,教學(xué)方法就顯
得格外重要。
二、有機(jī)化學(xué)的教學(xué)策略
1.采用多種直觀教學(xué)手段,強(qiáng)化學(xué)生的空間想象能力
在教材中,出現(xiàn)了大量有機(jī)化合物分子空間結(jié)構(gòu),需要學(xué)生具有較強(qiáng)
的空間想象能力。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí),學(xué)生有可能在數(shù)學(xué)課程中沒有學(xué)過相關(guān)
的立體幾何知識,因而在教學(xué)中需要多用直觀手段讓學(xué)生有直接的感受,其
中最有效的手段和方法就是采用各種直觀教學(xué)手段。建議教學(xué)中展示球棍模
型、比例模型,也可利用計(jì)算機(jī)軟件繪制有機(jī)化合物分子的三維結(jié)構(gòu)圖,還
可讓學(xué)生親自動手制作有機(jī)物的球棍模型等。
例如,在研究烷烴的結(jié)構(gòu)時(shí),可以從甲烷分子的結(jié)構(gòu)入手,讓學(xué)生自
己動手制作甲烷、乙烷等烷烴的球棍模型,引導(dǎo)學(xué)生分析不同烷烴分子之間
的相似點(diǎn)和不同點(diǎn),得出烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):以每個(gè)碳原子為中心的四面體構(gòu)
型,碳鏈為鋸齒形,分子中只有單鍵,每個(gè)碳原子的四個(gè)價(jià)鍵被充分利用。
又如,在有些模型沒有的情況下,我們可借助ACD/ChemSketch等軟件
制作有機(jī)物分子的各種模型:棍、球棍、鏤空比例等,還可旋轉(zhuǎn)任意角度,
幫助學(xué)生認(rèn)識有機(jī)物的結(jié)構(gòu),形成空間想象能力。
2.抓住分子中的斷鍵部位,深化學(xué)生對化學(xué)性質(zhì)的理解
有機(jī)化學(xué)知識龐雜,物質(zhì)種類繁多,學(xué)生不易掌握,教學(xué)中要充分利
用好“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”這一重要學(xué)科特點(diǎn),通過分析有機(jī)化
合物的分子結(jié)構(gòu),尤其是官能團(tuán)的結(jié)構(gòu),推導(dǎo)出在一定條件下可能斷鍵部位
,將該化學(xué)鍵的斷裂與相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)聯(lián)系,并通過動畫模擬加深理解,然
后將某種物質(zhì)繁雜的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行本質(zhì)歸類。在此基礎(chǔ)上,再根據(jù)同類物質(zhì)
具有相同的官能團(tuán),從而可以輕松地掌握該類物質(zhì)共同的化學(xué)通性,并可以
將該通性演繹到具有該官能團(tuán)的陌生物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的預(yù)測中去。
例如,在講“乙醛”時(shí),重點(diǎn)抓住分子中的官能團(tuán):醛基。醛基中-C
-H鍵斷開,可與弱氧化劑銀氨溶液、新制氫氧化銅反應(yīng),表現(xiàn)出還原性,
發(fā)生氧化反應(yīng);羰基可與H2發(fā)生加成反應(yīng),表現(xiàn)氧化性,發(fā)生還原反應(yīng)。
3.采用對比歸納的教學(xué)方法,使知識系統(tǒng)化規(guī)律化
在教學(xué)過程中,教師要充分利用學(xué)生已有的認(rèn)知水平,聯(lián)系、對比所
學(xué)習(xí)的有機(jī)化合物知識,在教師的指導(dǎo)下“系統(tǒng)知識、識同辨異、探尋規(guī)律
”,這不僅能幫助學(xué)生構(gòu)建“知識點(diǎn)”、“知識線”、“知識網(wǎng)”,還可以
順利突破教學(xué)重點(diǎn),深化對知識的理解,有系統(tǒng)、有規(guī)律地掌握知識。
例如,在講“溴乙烷的化學(xué)性質(zhì)”時(shí),教師可將水解反應(yīng)和消去反應(yīng)
篇6
基于認(rèn)知負(fù)荷理論,分析在高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用生活化“打比方”進(jìn)行教學(xué)的案例,并對生活化“打比方”教學(xué)提出建議,將抽象化學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蠼虒W(xué),減輕學(xué)生外在的認(rèn)知負(fù)荷,提升教學(xué)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]
生活化;“打比方”;認(rèn)知負(fù)荷;化學(xué)教學(xué)
基礎(chǔ)教育課程改革極力倡導(dǎo)減輕學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),但現(xiàn)狀不容樂觀。高中化學(xué)課堂教學(xué)中普遍存在學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)過重、課堂低效的現(xiàn)象。很多教師忽視高中生認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn),在課堂教學(xué)中只要求學(xué)生記憶某些概念、原理、物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等知識,然后通過大量的練習(xí)來鞏固、提升對知識的理解。在這種模式的學(xué)習(xí)中,學(xué)生外在認(rèn)知負(fù)荷高,教學(xué)效果很不理想,導(dǎo)致很多學(xué)生認(rèn)為化學(xué)就是死記硬背、枯燥無味的學(xué)科,對化學(xué)的學(xué)習(xí)失去興趣。因此,我們有必要從減輕學(xué)生外在認(rèn)知負(fù)荷的角度來改進(jìn)我們的化學(xué)課堂教學(xué),筆者以認(rèn)知負(fù)荷理論為指導(dǎo),嘗試在教學(xué)中巧用生活化“打比方”進(jìn)行教學(xué),取得了較好的成效。
一、認(rèn)知負(fù)荷理論簡介
澳大利亞新南威爾士大學(xué)的認(rèn)知心理學(xué)家約翰?斯威勒(John Swdler)于1988年首先提出認(rèn)知負(fù)荷理論(Cognitive Load Theroy,簡稱CLT)。認(rèn)知是指對信息的加工過程。負(fù)荷是指在認(rèn)知過程中所需要的認(rèn)知資源的總和。認(rèn)知負(fù)荷理論在教學(xué)實(shí)踐領(lǐng)域的研究取得了一定的成果,對教學(xué)實(shí)踐具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
認(rèn)知負(fù)荷的生成因素有兩類,一類是由學(xué)習(xí)材料本身的復(fù)雜性所引起的,稱為內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷,內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷的高低取決于學(xué)習(xí)材料的復(fù)雜性和學(xué)習(xí)者已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn);另一類是由學(xué)習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)形式所引起的,可分為無效認(rèn)知負(fù)荷和有效認(rèn)知負(fù)荷。無效認(rèn)知負(fù)荷不利于信息加工與獲得,也稱為外在認(rèn)知負(fù)荷;有效認(rèn)知負(fù)荷有利于信息加工與獲得,促進(jìn)圖式構(gòu)建和圖式自動化過程,也稱為相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷[3]。
對于特定的學(xué)生個(gè)體而言,其認(rèn)知負(fù)荷總量是一定的,三種認(rèn)知負(fù)荷是一種此消彼長的關(guān)系。作為教學(xué)的組織者,要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),在相同的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷情況下,盡量減少學(xué)習(xí)者的外在認(rèn)知負(fù)荷,提升相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。
二、基于認(rèn)知負(fù)荷理論巧用“打比方”的教學(xué)案例分析
案例1:強(qiáng)酸、弱酸溶液中H+的行為
強(qiáng)酸、弱酸分別與金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量與速率的大小關(guān)系的比較,是很多學(xué)生認(rèn)識理解上的一個(gè)難點(diǎn)。教學(xué)中筆者把強(qiáng)酸與弱酸比作“兩個(gè)不一樣的大富翁”,H+就是他們所擁有的“貨幣”。強(qiáng)酸是一個(gè)把所有的貨幣都帶在身上的富翁,相當(dāng)于強(qiáng)酸完全電離;而弱酸是一個(gè)只把極少數(shù)貨幣帶在身上,而絕大部分都存在銀行的富翁,相當(dāng)于弱酸部分電離。
當(dāng)?shù)任镔|(zhì)的量濃度等體積的鹽酸與醋酸分別與足量的表面積相等的鋅粒完全反應(yīng)時(shí),由于鹽酸、醋酸都是一元酸,二者的物質(zhì)的量相等,相當(dāng)于鹽酸與醋酸這兩個(gè)富翁所擁有的貨幣總量一樣。因?yàn)辂}酸把所有的貨幣都帶在身上,所以他想買東西時(shí),可以直接付款,更方便,因而反應(yīng)速率更快;而醋酸只帶極少量的貨幣在身上,而且每次只能從銀行里取出一小部分,因此想要買更多東西時(shí),就要多次提取,需要更多的程序,因而反應(yīng)速率更慢。但是由于兩個(gè)富翁的貨幣總量一樣多,因此當(dāng)把全部貨幣都用來買相同產(chǎn)品時(shí),買到的產(chǎn)品數(shù)量應(yīng)是一樣多,即反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣總量相等。
通過這個(gè)生活化比方,原來對這個(gè)問題毫無頭緒的學(xué)生有了頓悟的喜悅,一下子理解了醋酸溶液中由于存在電離平衡而與鹽酸表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。接著筆者又提出下面的問題:當(dāng)?shù)萷H等體積的鹽酸與醋酸分別與足量的表面積相等的鋅粒完全反應(yīng)時(shí),二者反應(yīng)的速率與產(chǎn)生氫氣的總量關(guān)系如何?這個(gè)問題既可作為當(dāng)前學(xué)習(xí)的一種鞏固,也是一個(gè)提升。
短暫的思考之后,學(xué)生就七嘴八舌地討論起來了,一個(gè)個(gè)顯得胸有成竹,紛紛地說出各自的見解。當(dāng)然,一部分對pH的概念理解不夠透徹的學(xué)生還在猶豫之中。我們可以讓已經(jīng)領(lǐng)悟的同學(xué),用剛才的比方來分析它們的反應(yīng)過程。很快他們就做出如下的分析:兩種酸的pH相同,即二者電離出來的H+濃度相同。此時(shí),相當(dāng)于鹽酸與醋酸這兩個(gè)富翁帶在身上的貨幣一樣多,但是鹽酸沒有儲蓄,而醋酸還有很多的儲蓄,這就意味著醋酸貨幣總量要比鹽酸多得多。當(dāng)帶在身上的錢用完時(shí),醋酸還可以再去銀行取,可以在相對一段時(shí)間內(nèi)都能保持比較旺盛的購買力,而且由于資產(chǎn)雄厚,可以購買更多的產(chǎn)品。而鹽酸所有的家當(dāng)都帶在身上,購買力明顯比醋酸小。即等pH等體積的鹽酸與醋酸分別與足量的表面積相等的鋅粒完全反應(yīng)時(shí),醋酸的反應(yīng)速率比鹽酸大,并且產(chǎn)生的氫氣的量也更多。此時(shí),原先還在疑惑中的學(xué)生一聽,也都會心地點(diǎn)著頭,表示理解。
通過這個(gè)生活化比方,把一個(gè)內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷非常高的知識點(diǎn)輕易地突破了。很多學(xué)生在高中畢業(yè)多年后告訴筆者,已經(jīng)好幾年沒有接觸化學(xué)了,但是當(dāng)時(shí)關(guān)于“兩個(gè)不一樣的富翁”的比方,現(xiàn)在還記憶猶新。顯然通過這個(gè)方式處理教材,已讓學(xué)生真正地領(lǐng)悟了知識。
在案例1的學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要準(zhǔn)備的前知識有:電離、強(qiáng)弱電解質(zhì)的區(qū)別、溶液pH的含義、金屬與酸反應(yīng)速率的影響因素、電離平衡等,其中任何一個(gè)前知識的缺失或是不清晰都會影響對案例1的學(xué)習(xí)。在問題的分析過程中需要對這些前知識進(jìn)行綜合應(yīng)用。這些因素是造成學(xué)生內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷高的主要原因,我們應(yīng)在課前多與學(xué)生溝通,以適當(dāng)控制內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。富翁是否有存款,把強(qiáng)弱電解質(zhì)的關(guān)系體現(xiàn)得淋漓盡致。存款的量與身上的現(xiàn)金的比例體現(xiàn)了弱電解質(zhì)的電離程度。學(xué)生一旦認(rèn)可、接受這個(gè)比方,外在認(rèn)知負(fù)荷明顯降低。
案例2:加聚反應(yīng)
加聚反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的一種重要類型。在必修2的學(xué)習(xí)階段,學(xué)生剛剛接觸有機(jī)化學(xué),對于加聚反應(yīng)如何能形成高分子存在認(rèn)識上的障礙。在對加聚反應(yīng)概念進(jìn)行分析時(shí),我們可以通過一個(gè)互動來實(shí)現(xiàn)。先讓同桌的兩個(gè)學(xué)生面對面手牽手坐好,每個(gè)學(xué)生把自己想象成一個(gè)碳原子,緊緊牽住的雙手,就像是碳原子之間形成的雙鍵,一對學(xué)生就是一個(gè)乙烯分子?,F(xiàn)在我們松開牽著的一只手,另一只仍緊握對方,這就好比在催化劑的作用下,乙烯分子斷開雙鍵中的一個(gè)鍵?,F(xiàn)在鄰桌之間的兩個(gè)學(xué)生牽起手,這樣全班學(xué)生都可以牽起手來了,如果有更多的學(xué)生,我們也可以一起牽起手來。這就好比乙烯分子斷鍵后重新連接形成高分子聚乙烯的過程。通過這個(gè)互動不僅活躍了課堂的氣氛,而且讓學(xué)生對加聚反應(yīng)的概念有了深入的理解。
案例2教學(xué)的亮點(diǎn)是通過肢體活動體會加聚反應(yīng)的實(shí)質(zhì),這些肢體活動不僅容易在頭腦中形成穩(wěn)固的圖示,而且可以喚醒學(xué)生對學(xué)習(xí)的美好回憶,極大地提高了相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生建立以下幾個(gè)對應(yīng)關(guān)系:學(xué)生與碳原子、牽手與化學(xué)鍵、分手與斷鍵、同桌數(shù)與聚合度……在學(xué)生領(lǐng)悟了加聚反應(yīng)的實(shí)質(zhì)之后,根據(jù)必修模塊的有機(jī)知識的階段性,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建常見有機(jī)化學(xué)反應(yīng),如取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)、聚合反應(yīng),并能根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)初步判斷反應(yīng)類型。選修階段的學(xué)習(xí)中,可以在已建構(gòu)好的體系中進(jìn)行補(bǔ)充,形成更完整的知識體系,便于學(xué)生隨時(shí)提取。
案例3:核外電子的躍遷
在魯科版高中化學(xué)選修《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的第一章“原子結(jié)構(gòu)”的第一節(jié)“原子結(jié)構(gòu)模型”中,玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的基本觀點(diǎn)中有這樣的描述:在不同軌道上運(yùn)動的電子具有不同的能量,而且能量是量子化的,即軌道能量是“一份一份”的,不能連續(xù)變化而只能取某些不連續(xù)的數(shù)值。只有當(dāng)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí),才會輻射或吸收能量。如果輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來并被記錄下來,就形成了光譜。
教材中的這些描述很晦澀,尤其是“量子化”“一份一份”“躍遷”這些詞更是讓學(xué)生不知所云。如何在教學(xué)中減輕學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷呢?經(jīng)過一番實(shí)踐,筆者用爬梯子來“打比方”,以上問題得到很好的解釋。
我們把電子的躍遷比作電子在爬梯子[4]。原子中的電子在不同能級之間的運(yùn)動就像在爬梯子。如果你要上下梯子,就必須一檔一檔地爬。爬的時(shí)候,你的腳只能只能落在梯子的橫檔上,這就好比電子只能處在一定的能級上,并具有一定的能量,而不能處于兩個(gè)能級之間。當(dāng)電子吸收了一定能量后,就可以躍遷到較高能級上,這個(gè)能量就是這兩個(gè)能級之間的能量差。當(dāng)電子返回到較低能級時(shí),就以光的形式將兩個(gè)能級之間的能量差釋放出來。
在教學(xué)中,分別對兩個(gè)平行班級采用不同的教學(xué)方式。一個(gè)班級作為對照組,另一個(gè)班級為實(shí)驗(yàn)組,采用“打比方”的方式進(jìn)行教學(xué)。在對焰色反應(yīng)、霓虹燈發(fā)光現(xiàn)象的解釋中,實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的成績明顯高于控制組。這也說明采用“打比方”進(jìn)行教學(xué),減輕學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷,使學(xué)生通過“打比方”產(chǎn)生聯(lián)想,從而建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò),提高教學(xué)效率。
原子核外電子的運(yùn)動具有特殊性,我們無法用感官來感知它的存在和運(yùn)動,教材也沒有一目了然地描述電子的躍遷過程,這就造成學(xué)生內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷強(qiáng)度高。通過“打比方”把這個(gè)抽象的問題形象化,通過對比分析使學(xué)生正確地進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換和推理形成圖式,減少外在認(rèn)知負(fù)荷的同時(shí)增加了相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。在教學(xué)中,教師要把握住以下幾個(gè)核心點(diǎn)進(jìn)行對比分析:梯子橫檔與能級、橫檔的高度與能級所具有的能量、上下梯子與電子躍遷、梯子橫檔的高度差與能級之間的能量差……當(dāng)學(xué)生真正地領(lǐng)悟了它們之間的對應(yīng)關(guān)系,才能實(shí)現(xiàn)知識的遷移,學(xué)生就能順著這把“梯子”提升到一定的高度。如果分析過程中對應(yīng)關(guān)系混亂、或是把學(xué)生的注意力引到了梯子的其他特征方面,學(xué)生就會被這個(gè)“梯子”絆倒。
三、基于認(rèn)知負(fù)荷理論進(jìn)行“打比方”教學(xué)的建議
(一)課前調(diào)查、研究教材,控制內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷
學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平與學(xué)習(xí)材料的數(shù)量和交互性對新知識的學(xué)習(xí)起決定作用[5]。教師在進(jìn)行“打比方”教學(xué)前應(yīng)從課前調(diào)查與研究教材兩個(gè)方面入手,以控制內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。
課前調(diào)查的內(nèi)容主要是針對即將學(xué)習(xí)的材料需要學(xué)生準(zhǔn)備好的一些前知識。例如,在案例1的教學(xué)前筆者了解到學(xué)生對強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念已背得滾瓜爛熟,但是對弱電解質(zhì)的電離程度的理解卻很模糊。所謂部分電離,是電離90%,50%,10%,還是小于1%?很多學(xué)生并不理解。我們就要敏銳地抓住這些信息,并有針對性地進(jìn)行指導(dǎo)。課前調(diào)查可以采用訪談式、問卷調(diào)查式、試卷分析式……對學(xué)生的前知識掌握情況進(jìn)行了解,分析形成的原因,盡可能在學(xué)習(xí)之前得到解決,這樣就可以大大地減少學(xué)生在學(xué)習(xí)中的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。
每個(gè)教師教學(xué)時(shí)所用的教材版本是固定的,因此呈現(xiàn)在學(xué)生面前的知識體系、內(nèi)容線索、知識密度、前后知識的對應(yīng)關(guān)系、教材的圖表等已經(jīng)固定,它對學(xué)生引起的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷已確定,但是教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知情況對以上因素進(jìn)行調(diào)整,以控制學(xué)生的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。如果材料數(shù)量較多,應(yīng)精選教材中已有的學(xué)習(xí)材料,適當(dāng)進(jìn)行刪減,必要時(shí)可以借鑒其他版本的學(xué)習(xí)材料。對于交互性比較強(qiáng)的學(xué)習(xí)材料,可以考慮分階段或分塊呈現(xiàn)。這些措施都可以適當(dāng)調(diào)控由于教學(xué)材料引起的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。其實(shí),教材中有很多知識點(diǎn)是以“打比方”的形式呈現(xiàn)的,教學(xué)中要予以充分利用。例如,在魯科版高中化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)原理》中關(guān)于反應(yīng)焓變的描述用登山來“打比方”。用“山的高度與登山途徑無關(guān)”來說明“對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)焓變都是一樣的”。再如,在原子結(jié)構(gòu)模型中提到湯姆遜的“葡萄干布丁”模型,介紹“碰撞理論”時(shí),可以采用課改前人教版的“投籃”來“打比方”。
(二)貼近生活、啟迪思考,減少外在認(rèn)知負(fù)荷
教師一定要選用學(xué)生所熟悉的、感興趣的“打比方”素材,它能豐富想象、引起聯(lián)想、啟發(fā)思考。當(dāng)學(xué)生在百思不得其解時(shí),可以從這個(gè)生活化比方中獲得靈感,有所領(lǐng)悟,從而找到解決問題的突破口。
例如,在物質(zhì)的量的教學(xué)中,為什么要引入“物質(zhì)的量”這個(gè)概念?它是一個(gè)什么樣的物理量?這些問題都會困擾學(xué)生,具有較高的內(nèi)在和外在認(rèn)知負(fù)荷。我們可以選用生活中熟悉的物理量來“打比方”,如一箱啤酒、一瓶藥片、一盒粉筆、一袋米……等。當(dāng)在生活中引入這些表示含有一定數(shù)量集體的概念時(shí),可以給我們帶來很多方便,這就順理成章地說明引入“物質(zhì)的量”的重要性,使學(xué)生對“物質(zhì)的量”這個(gè)陌生又帶有幾分拗口的概念有了幾分感性的認(rèn)識。
又如,在分析“相同狀況下,不同氣體的氣體摩體積為什么相同?”時(shí),我們可以用100位相撲運(yùn)動員與幼兒園小朋友在操場上排隊(duì)來“打比方”。當(dāng)要求排成緊密方陣時(shí),由于相撲運(yùn)動員體型肥碩,所占的空間明顯要大得多。如果按照每兩個(gè)人之間間距10米散開,則所占的空間幾乎相當(dāng)。學(xué)生對相撲運(yùn)動員比較感興趣,這樣可以激起他們參與思考的熱情。通過“打比方”,學(xué)生深刻體會到對于固體、液體來說,構(gòu)成它們的微粒間的距離非常小,它們的體積主要取決于微粒的大小;對于氣體,分子間距離比分子的直徑大得多,因此氣體體積主要取決于氣體分子間的平均距離。在相同狀況下,由于1mol任何氣體所含有的分子數(shù)目相同,分子之間平均距離相同,所以它們的體積基本相同。
(三)把握核心、對比分析,降低外在認(rèn)知負(fù)荷
教師在進(jìn)行“打比方”分析時(shí)一定要抓住核心點(diǎn),即知識點(diǎn)與“打比方”素材間的對應(yīng)關(guān)系。分析時(shí)語言要精練,避免因?yàn)槊枋龅姆睆?fù)或是重點(diǎn)缺失造成外在認(rèn)知負(fù)荷增大,影響學(xué)習(xí)的有效性。
例如,在用“投籃”來“打比方”進(jìn)行“碰撞理論”的教學(xué)中,我們要把握好以下幾個(gè)核心點(diǎn)進(jìn)行對比分析:籃球與原子、籃球的高度與原子所具有的能量、投籃的方向與碰撞的角度、投籃成功與原子間發(fā)生反應(yīng)……學(xué)生在教師的對比分析中,回顧曾經(jīng)的投籃經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)并不是每次的投籃都能成功,只有當(dāng)籃球具有一定的高度、適當(dāng)?shù)慕嵌炔拍苓M(jìn)球,贏得喝彩。這時(shí)學(xué)生就能領(lǐng)會并不是每次碰撞都能成功,要想發(fā)生有效碰撞必須具備一定的條件。分析時(shí)教師不能為了渲染課堂氣氛而侃侃而談籃球的球技、籃球的魅力等而分散學(xué)生的注意力,造成認(rèn)知負(fù)荷資源浪費(fèi),教學(xué)效率降低。
(四)拓展提升、形成圖式,提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷
圖式的建構(gòu)與自動化可以增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。通過“打比方”教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這些“打比方”的素材在新知識的學(xué)習(xí)中起到的支架作用,我們不能滿足于此,應(yīng)趁熱打鐵,對相關(guān)的知識進(jìn)行拓展提升,歸納出本質(zhì)特點(diǎn),納入已建構(gòu)好的知識體系中形成圖式。
例如,在案例1的分析之后,可以讓學(xué)生討論如下問題:
(1)等物質(zhì)的量濃度(或等pH)等體積的氨水與氫氧化鈉溶液分別與鹽酸中和時(shí),消耗鹽酸的量。
(2)等物質(zhì)的量濃度(或等pH)等體積的硫酸與醋酸溶液分別與足量的表面積相等的鋅粒完全反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生氫氣的量與速率的關(guān)系。
這兩個(gè)問題似曾相識,處于學(xué)生認(rèn)識的最近發(fā)展區(qū),這可以激發(fā)他們的思維,有助于增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷。兩個(gè)問題討論后,我們要引導(dǎo)學(xué)生歸納出這類問題的解題思路,并把它納入“化學(xué)平衡”的知識體系中,形成“化學(xué)平衡”的概念群。
他山之石,可以攻玉。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,有很多深?yuàn)W的知識,可通過巧用生活常識“打比方”,從而化抽象為形象、變模糊為深刻、轉(zhuǎn)溝塹為通途,減輕學(xué)生的外在認(rèn)知負(fù)荷,提升教學(xué)質(zhì)量,值得廣大的一線化學(xué)教師不斷地研究探索。
[參 考 文 獻(xiàn)]
[1]馬錦英,萍.認(rèn)知負(fù)荷理論在教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2008(11).
[2]陳穎,胡志剛,李盼盼.基于認(rèn)知負(fù)荷理論探討化學(xué)高效教學(xué)策略[J].化學(xué)教學(xué),2014(6).
[3]沈文炳.基于認(rèn)知負(fù)荷理論的“楞次定律”教學(xué)[J].物理教學(xué)探討,2012(8).
篇7
關(guān)鍵詞:無機(jī)及分析化學(xué)課程 思考與改革 分析化學(xué) 無機(jī)化學(xué) 物理化學(xué) 有機(jī)化學(xué)
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(a)-0128-01
從20世紀(jì)開始,我國的化學(xué)課程從傳統(tǒng)的物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和無機(jī)化學(xué)四大分支體系上,延伸出無機(jī)及分析化學(xué)、高分子化學(xué)等課程。隨著科學(xué)的迅速發(fā)展、人們對高科技的綜合要求水平不斷增加,導(dǎo)致現(xiàn)在的部分課程體系不能完全滿足人們對培養(yǎng)化學(xué)類專業(yè)人才的要求,課程內(nèi)容重復(fù)、順序不盡合理、知識面過窄等突出現(xiàn)象讓學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得不到充分發(fā)揮。因此,我們需要改變目前的現(xiàn)狀,針對性地優(yōu)化課程體系、更新教學(xué)內(nèi)容、建立符合時(shí)代要求的課程,打破學(xué)科間的隔膜。
1 無機(jī)及分析化學(xué)課程的發(fā)展歷史
最早在20世紀(jì)80年代建立了無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)的課程,在發(fā)展、教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)了這兩門課之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系,經(jīng)過多年的實(shí)踐探索,最后在1992年出版了無機(jī)及分析化學(xué)的教材。從此各大院校對其課程體系進(jìn)行了優(yōu)化、改革。南京大學(xué)把原本分散的基礎(chǔ)知識和化學(xué)理論進(jìn)行合并,構(gòu)建了一門較新的課程體系,使整個(gè)課程更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。這種課程結(jié)構(gòu)的改革也是經(jīng)過漫長的摸索,形成今天的課程體系的,如1989年將試行的“定量分析化學(xué)”和“無機(jī)”合并,1991年便得到推廣。合并以后,教學(xué)內(nèi)容方面得到了擴(kuò)充,課程結(jié)構(gòu)體系也有所優(yōu)化,如何在已取得的成績基礎(chǔ)上,進(jìn)一步改革改善是我們要思考的問題。
2 無機(jī)及分析化學(xué)課程的思考
教學(xué)安排中,對教學(xué)課時(shí)和教學(xué)內(nèi)容都需要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),從而保證教學(xué)效果。兩者相輔相成、互相制約,只有合理恰當(dāng)?shù)奶幚砗脙烧叩年P(guān)系,材料使教學(xué)內(nèi)容在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成,使學(xué)生能夠較廣泛地、深刻地接受必要的知識,為將來的相關(guān)課程和實(shí)踐工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。但是,學(xué)生的在校時(shí)間是固定的,所學(xué)的科目相對較多,考慮為學(xué)生留出部分自由空間的前提下,就要求對相關(guān)課程進(jìn)行改革,以滿足現(xiàn)實(shí)需要。對于無機(jī)及分析化學(xué)課程來說,也需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整分配,目前開設(shè)該課程的多數(shù)為工科專業(yè),且所設(shè)的課時(shí)數(shù)普遍較多,任課老師在進(jìn)行授課講解的時(shí)候,有時(shí)間對重要章節(jié)進(jìn)行細(xì)致的分析講解。但是縱觀目前高中所涉及的化學(xué)知識、以及后期所學(xué)習(xí)的物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等課程時(shí),往往會發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)行無機(jī)及分析化學(xué)課程內(nèi)容具有部分的重復(fù)性,且被設(shè)置為重點(diǎn)必講部分,針對諸如此類的情況,對無機(jī)及分析化學(xué)課程的改革將必須進(jìn)行下去,以適應(yīng)現(xiàn)代的知識體系和教育方式需求。
3 無機(jī)及分析化學(xué)課程進(jìn)一步改革的要點(diǎn)
3.1 結(jié)合高中化學(xué)教材、物理化學(xué)教材進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)調(diào)整
目前,義務(wù)教育、高中教育的知識內(nèi)容比以往有較大的改變,學(xué)習(xí)的深度、廣度得到了進(jìn)一步延伸,部分初高中學(xué)校對化學(xué)課程的學(xué)習(xí)也加深了很多,如有關(guān)于吉布斯自由能、酸堿滴定、配位滴定等的內(nèi)容,在高中已進(jìn)行了相關(guān)的介紹。這樣就需要高等教育階段,對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行刪減和弱化,以避免無謂的精力投入,避免學(xué)生的厭學(xué)情況出現(xiàn),提高教學(xué)的效果,有效發(fā)揮教育資源。
3.2 恰當(dāng)結(jié)合現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)的研究成果
無機(jī)及分析化學(xué)課程自形成以來,所設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括四大化學(xué)平衡和動力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)與定量分析、分析結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)、元素化學(xué)等知識。這些知識體系屬于比較傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容,對其理解掌握,有助于專業(yè)基礎(chǔ)知識的積淀,為將來專業(yè)研究、實(shí)踐做準(zhǔn)備。但從另一方面來看,其內(nèi)容多枯燥乏味、機(jī)械死板,學(xué)生對其掌握有一定困難,何談以后的靈活運(yùn)用。如若能夠?qū)⒛壳八〉玫南嚓P(guān)無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)研究成果,有機(jī)結(jié)合到教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中,使教學(xué)過程更加形象具體,體現(xiàn)其知識的實(shí)用性,這樣則更能激發(fā)學(xué)生的求學(xué)心理,更有利于知識的靈活運(yùn)用。特別是形象可觀的圖片、譜圖現(xiàn)象等內(nèi)容,對激發(fā)內(nèi)心的探索興趣,具有重要的作用。
3.3 根據(jù)面對學(xué)生的專業(yè)特色進(jìn)行細(xì)分,以滿足專業(yè)人才的培養(yǎng)需要
無機(jī)及分析化學(xué)教材主要有南京大學(xué)、浙江大學(xué)等編寫的版本,其基本內(nèi)容相似。這就要求教師在選擇教材的時(shí)候,充分考慮所面向?qū)W生的專業(yè)需要進(jìn)行選擇;在規(guī)劃教學(xué)大綱、授課內(nèi)容的時(shí)候,更需要考慮學(xué)生將來的基礎(chǔ)知識需求,從而將合理恰當(dāng)?shù)闹R傳授給學(xué)生,學(xué)以致用才是教育的最終目的。對應(yīng)學(xué)生將來不相關(guān)、以后不會用到的知識,授課教師可以做適當(dāng)刪減。
3.4 采用形象生動的輔助教學(xué)手段
理工科學(xué)生所要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識普遍存在抽象、枯燥的特征,如何能夠讓學(xué)生更深刻、形象的掌握必要知識點(diǎn),使之成為自身知識體系的一部分,這需要運(yùn)用除課本外的其他教學(xué)手段。授課教師如何能夠結(jié)合多媒體設(shè)備、以動畫圖片對抽象的知識進(jìn)行輔助講解,將會起到積極的推動作用。當(dāng)然,板書部分也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理,板書對學(xué)生最大的幫助是可以讓學(xué)生跟上教師的思維步伐、把握所授課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)。如何處理多媒體與板書的關(guān)系,有待授課教師根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。
4 結(jié)語
無機(jī)及分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容將根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特征,結(jié)合其相關(guān)知識基礎(chǔ)、現(xiàn)代化的多媒體設(shè)施進(jìn)行整合優(yōu)化,以滿足更深專業(yè)學(xué)習(xí)、工作實(shí)踐的需求,這需要對相關(guān)教材內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,以及授課教師的規(guī)劃安排。相關(guān)工作的進(jìn)行將為無機(jī)及分析化學(xué)課程的有效發(fā)揮起到積極的影響作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 董靈光.無機(jī)及分析化學(xué)課程改革的思考[J].廣東化工,2012(12):199-200.
[2] 張啟煥,齊志濤,嚴(yán)新.無機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)改革探索與思考[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2011(13):206-207,220.
[3] 鐘國清.無機(jī)及分析化學(xué)課程改革的實(shí)踐與思考[J].化工高等教育,2007(5):11-13,77.
[4] 丁淑娟,王學(xué)英.《無機(jī)及分析化學(xué)》課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)意見[J].科技信息,2011(12):511.
篇8
【策略一】重視課本知識 靈活處理情境問題
近年浙江高考理綜試卷第7題是考查學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)能力,第8題是考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識。其試題內(nèi)容(選項(xiàng))大多取材于考綱規(guī)定的化學(xué)必考教材。
例如2014年第7題中出現(xiàn)的“光催化還原水制氫和電解水制氫”問題,“氨氮廢水(含■及NH3)氧化法處理”問題,“燃料的熱值”問題等均是教材中的內(nèi)容。第8題中“金屬汞灑落在實(shí)驗(yàn)室地面或桌面”的處理問題,pH計(jì)問題,電子天平問題,茚三酮試劑檢驗(yàn)氨基酸等問題也是教材中的內(nèi)容。
但是第7題C選項(xiàng)要求判斷“某種光學(xué)檢測技術(shù)具有極高的靈敏度,可檢測到單個(gè)細(xì)胞(V≈10-12L)內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子,據(jù)此可推算該檢測技術(shù)能測量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10-12~10-11mol?L-1的目標(biāo)分子”,這是情景處理問題。如果我們假設(shè)單個(gè)細(xì)胞(V≈10-12L)內(nèi)有N個(gè)目標(biāo)分子,則細(xì)胞內(nèi)濃度為N/(6.02×1023)/10-12 mol?L-1,當(dāng)N約為1~6個(gè)分子,細(xì)胞內(nèi)濃度則為10-12~10-11mol?L-1,即說法正確。第8題D選項(xiàng)為:“向某溶液中加入茚三酮試劑,加熱煮沸后溶液若出現(xiàn)藍(lán)色,則可判斷該溶液含有蛋白質(zhì)?!币?yàn)檐崛@種化學(xué)試劑,它主要用于檢測氨、一級和二胺、尤其是氨基酸,但不能用于檢驗(yàn)蛋白質(zhì)。因此,向某溶液中加入茚三酮試劑,加熱煮沸后溶液若出現(xiàn)藍(lán)色,不能證明含有蛋白質(zhì)。
以上試題告訴我們,高考試題的取材來源于教材,但又高于教材。如“光學(xué)檢測”技術(shù)取材于前沿科學(xué)領(lǐng)域題材,用假設(shè)法計(jì)算是高中化學(xué)常用的方法,體現(xiàn)了高考題對化學(xué)素養(yǎng)的考查。對茚三酮試劑應(yīng)用的考查,突顯了高考試題知識點(diǎn)橫向延伸的特點(diǎn)。
我們復(fù)習(xí)的策略是一定要重視課本知識,尤其是《拓展視野》的欄目內(nèi)容是考查學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的最好題材。例如“人體中極少量的NO會促進(jìn)血管收縮,防止血管擴(kuò)張”和“ 廣范pH試紙和精密pH試紙測量范圍相同,但精密度不同”這兩個(gè)選項(xiàng)均來自教材,學(xué)生要能分析其中錯(cuò)誤所在。瞄準(zhǔn)2015年理綜必考的《化學(xué)1》、《化學(xué)2》、《化學(xué)反應(yīng)原理》三本書和模塊《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》兩本書。指導(dǎo)學(xué)生通讀和理解相關(guān)內(nèi)容,課堂上對相關(guān)內(nèi)容要進(jìn)行必要的延伸和拓展,則一定可以突破第7題和第8題的思維障礙。
【策略二】核心考點(diǎn)歸納整理 倡導(dǎo)微專題復(fù)習(xí)
近年浙江高考第9題是考查元素周期表和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識,意在考查學(xué)生利用所學(xué)化學(xué)知識推理分析的應(yīng)用。例如2014年第9題主要考查元素周期表結(jié)構(gòu)以及元素周期律的應(yīng)用能力。試題如下: 如表1所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是( )
A. X、Y、Z三種元素最低價(jià)氫化物的沸點(diǎn)依次升高
B. 由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價(jià)鍵
C. 物質(zhì)WY2、W3X4、WZ4均有熔點(diǎn)高、硬度大的特性
D. T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4
首先要突破元素推斷的問題。根據(jù)元素在周期表中的位置,推出X為N,Y為O,Z為Cl,W為Si,T為Ge。A選項(xiàng)考查了N、O氫化物的氫鍵對沸點(diǎn)的影響。B選項(xiàng)考查了N、H、O三種非金屬元素也可形成離子鍵。D選項(xiàng)考查了Si和Ge同主族元素半導(dǎo)體的相似性,GeCl4、SiCl4化學(xué)式的相似性。C選項(xiàng)因?yàn)樗穆然N是分子晶體,熔點(diǎn)低,硬度小,把SiCl4分子晶體鑲嵌于SiO2、Si3N4的原子晶體中,增加了解答的困難。
這個(gè)試題告訴我們:考查元素周期律、元素周期表和物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識,可以涉及氫鍵、化學(xué)鍵、晶體類型及物質(zhì)性質(zhì)、元素周期律等化學(xué)考點(diǎn)。
鑒于上述理由,我們復(fù)習(xí)的策略是采取微專題的復(fù)習(xí)。
例如復(fù)習(xí)元素周期律、元素周期表、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等考點(diǎn)時(shí),首先要理清這些知識點(diǎn)脈絡(luò)關(guān)系,例如元素周期表與元素周期律可以編織如圖1的脈絡(luò)。
其次,分析歸類本專題常考的考點(diǎn):①微粒中各質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系;②核素、同位素概念的辨析;③較為復(fù)雜的電子式書寫;④氫鍵對物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性的影響;⑤共價(jià)鍵、離子鍵的判斷和分析;⑥微粒半徑大小的比較方法;⑦物質(zhì)不同性質(zhì)變化時(shí)化學(xué)鍵變化的分析和判斷;⑧金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的比較方法;⑨物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低的判斷;⑩氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的判斷。
再次,研究特例是復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。如金屬晶體的熔點(diǎn)可能比離子晶體高,也可能比分子晶體低,汞和鎢就是典型的例子;HI、HBr、HCl其水溶液的酸性是依次減弱的;有的分子不存在化學(xué)鍵,如Ne;N和H兩種非金屬可以形成離子化合物NH4N或(NH4)3N;金屬性Pb>Sn,但金屬的活動性是Sn >Pb。
預(yù)測2015年的周期表和物質(zhì)結(jié)構(gòu)高考題仍然以推斷元素入手,結(jié)合微粒半徑比較、氫鍵、同素異形體、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,化學(xué)鍵的破壞、最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸堿性的比較等考點(diǎn)進(jìn)行考查,同時(shí)還要關(guān)注元素性質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
【策略三】考點(diǎn)內(nèi)容問題化 深層思維提能力
近年浙江高考試題特別重視知識點(diǎn)的細(xì)節(jié)性和深層次考查,學(xué)生只有表層淺顯的知識點(diǎn)是很難正確解答高考試題的。例如2014年第10題D選項(xiàng)要求考生判斷下列說法是否正確:“CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH3互為同分異構(gòu)體,1H-NMR譜顯示兩者均有三種不同的氫原子且三種氫原子的比例相同,故不能用1H-NMR來鑒別。”許多學(xué)生認(rèn)為是正確的,理由是CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH3屬于同分異構(gòu)體,1H-NMR譜顯示兩者均有三種不同的氫原子且三種氫原子的比例為3∶3∶2。而試題要求學(xué)生知道核磁共振氫譜中乙酸乙酯和丙酸甲酯峰的位置是不同的。而第三個(gè)層次要點(diǎn)如果老師沒有拓展細(xì)化歸納,學(xué)生就很難正確答題了。
以上試題告訴我們,復(fù)習(xí)策略是要對考綱涉及的考點(diǎn),要盡可能設(shè)計(jì)成問題對其細(xì)化和深化,培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性,通過日積月累的強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生思維提高到較高的層次。而細(xì)化深化的問題在每個(gè)考點(diǎn)中均可以找到實(shí)例。
例如,一種反應(yīng)微粒與多種反應(yīng)微粒反應(yīng)前后順序問題是化學(xué)的難點(diǎn)。我們可以用NH4Al(SO4)2溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)為例設(shè)計(jì)以下問題。
(1)向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,共有幾對離子會發(fā)生反應(yīng)?
(2)OH-能沉淀Al3+,也能與■反應(yīng),也會溶解Al(OH)3,它們反應(yīng)的先后順序是怎樣的?
(3)含有1mol的NH4Al(SO4)2溶液中,加入含多少mol Ba(OH)2溶液時(shí)生成的沉淀的物質(zhì)的量最大?
(4)含有1mol的NH4Al(SO4)2溶液中,加入含多少mol Ba(OH)2溶液時(shí)生成的沉淀的質(zhì)量最大?
(5)當(dāng)NH4Al(SO4)2與Ba(OH)2溶液等物質(zhì)的量反應(yīng)時(shí),對應(yīng)的離子方程式怎么寫?
(6)NH4Al(SO4)2溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)時(shí),為什么說2Al3++3■+3Ba2++6OH-=3BaSO4+2Al(OH)3是錯(cuò)誤的?
(7)NH4Al(SO4)2溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)時(shí),分析離子方程式Al3++2■+2Ba2++4OH-=2BaSO4+Al■+2H2O是否正確?為什么?
(8)NH4Al(SO4)2溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)時(shí),分析離子方程式■+Al3++2■+2Ba2++4OH-=2BaSO4+Al(OH)3+NH3?H2O是否正確?為什么?
這種問題式復(fù)習(xí),可以解決一種微粒與對應(yīng)微粒反應(yīng)的前后順序的難點(diǎn),也解決了離子方程式中各離子數(shù)的配比問題的難點(diǎn),還解決了生成沉淀時(shí)涉及的定量分析問題。
預(yù)計(jì)2015年高考化學(xué)試題設(shè)計(jì),一定是考深層細(xì)化的內(nèi)容,在思維方面突破兩個(gè)層次障礙是常見的試題,較難試題要突破三個(gè)層次障礙。建議在復(fù)習(xí)時(shí)多多采用這種問題深化式復(fù)習(xí)策略,使學(xué)生達(dá)到舉一反三、觸類旁通的效果。
【策略四】文字表達(dá)圖像化 定性定量相結(jié)合
浙江化學(xué)高考試題歷來重視圖像題的定性和定量考查,因?yàn)閳D像題能很好地考查學(xué)生利用所學(xué)化學(xué)知識分析推理的能力。例如2014年第12題:氯在飲用水處理中常用作殺菌劑,且HClO的殺菌能力比ClO-強(qiáng)。25℃時(shí)氯氣-氯水體系中存在以下平衡關(guān)系:
Cl2(g)?葑Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+ H2O?葑HClO+ H++Cl- K2=10-3.4
HClO?葑H++ClO- Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分別在三者中所占分?jǐn)?shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖2所示。下列表述正確的是
A.Cl2(g)+H2O?葑2H++ClO-+ Cl- K=10-10.9
B.在氯處理水體系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯處理飲用水時(shí),pH=7.5時(shí)殺菌效果比pH=6.5時(shí)差
D.氯處理飲用水時(shí),在夏季的殺菌效果比在冬季好
值得一提的是,A選項(xiàng)是蓋斯定律在電離和化學(xué)平衡中的應(yīng)用遷移,屬于定量內(nèi)容。將題意中三個(gè)方程式相加,得到Cl2(g)+H2O?葑2H++ClO-+ Cl-,就有K=K1K2Ka,根據(jù)Ka=c(H+)c(ClO-)/c(HClO)=10-7.5×0.5 /0.5=10-7.5,所以K=K1×K2×Ka=10-12.1。B選項(xiàng)是電荷守恒式的靈活應(yīng)用,屬于定性內(nèi)容。根據(jù)電荷守恒:c(OH-)+c(ClO-)+cCl-)=c(H+),c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)c(HClO)+c(ClO-);因?yàn)閏(HClO) 不等于c(Cl-),B選項(xiàng)錯(cuò)。C選項(xiàng)是讀圖能力的考查,由圖知pH=7.5時(shí),HClO濃度比pH=6.5時(shí)低,則pH=7.5時(shí)殺菌效果更差。D選項(xiàng)是化學(xué)平衡移動問題,夏季溫度高,HClO濃度比冬季低。
該題顯著特點(diǎn)是體現(xiàn)了圖像特殊點(diǎn)的應(yīng)用,關(guān)于圖像特殊點(diǎn)解題是浙江化學(xué)卷多年考查不衰的一個(gè)技巧。其實(shí)2014年浙江高考26題也是有關(guān)圖示定性與定量分析的試題。
這個(gè)試題告訴說明:我們復(fù)習(xí)策略是要花更多的精力來關(guān)注圖示圖像問題,因?yàn)閳D像問題既要定性分析又要定量分析。為了迎合高考復(fù)習(xí),我們模仿2014年浙江高考第26題風(fēng)格編制了一道試題,該試題傳承了近三年浙江高考第26題的用實(shí)驗(yàn)手段研究物質(zhì)、由信息推斷物質(zhì)、重在考查元素化合物知識的精髓,試題難度與高考相當(dāng)。
[例]某不含結(jié)晶水的無機(jī)物質(zhì)X僅有四種元素組成,為了探究其組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):
另取56.8g固體X在空氣中加熱分解得40.0g固體2,并生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.96 g/L的氣體A和另一中性物質(zhì)B。請回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)式為 ,B的電子式為 。
(2)X的化學(xué)式 ,固體X在空氣中加熱分解的化學(xué)方程式 。
(3)若固體2與NH3在加熱過程中出現(xiàn)磚紅色固體,其原因是 (用化學(xué)反應(yīng)的方程式表示)。
(4)一定條件下,氣體A與溶液2反應(yīng)生成溶液3的溶質(zhì)有多樣性,若溶液3溶質(zhì)有三種時(shí),除必定含有的一種溶質(zhì)外,其中另兩種溶質(zhì)的組合可能是 , 。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證固體3中二種溶質(zhì)的陰離子 。
本題的亮點(diǎn)是以圖像為呈現(xiàn)方式,定性分析和定量分析相結(jié)合。定性分析:灼燒得固體2黑色,則固體2為CuO,中性物質(zhì)B為H2O。定量計(jì)算:通過氣體A密度計(jì)算相對分子質(zhì)量為44,則A為CO2, 40.0g固體2含CuO為0.5mol。設(shè)CuCO3為m mol, 另一化合物Cu(OH)2為n mol。則m+n=0.5,124m+98n=56.8。得m=0.3,n=0.2。X的化學(xué)式2Cu(OH)2?3CuCO3或Cu5(OH)4(CO3)3。另外,溶液2通入氣體CO2,因CO2的量不同,可能生成NaHCO3或Na2CO3。最后若固體3只有兩種溶質(zhì),一定是Na2CO3和Na2SO4,不可能是NaOH 和Na2SO4或NaHCO3和Na2SO4,因此只要檢驗(yàn)硫酸根離子和碳酸根離子即可。
預(yù)測2015年高考元素化合物試題將以這種圖示方式出現(xiàn)。試題將以化學(xué)新物質(zhì)為背景,讓考生通過定性定量分析推斷具體的化學(xué)物質(zhì)。然后考查電子式、化學(xué)式、化學(xué)方程式、離子方程式、氧化還原、離子檢驗(yàn)等相關(guān)知識。
【策略五】有機(jī)復(fù)習(xí)抓轉(zhuǎn)化 分類比較要重視
2014年高考有機(jī)化學(xué)考選擇題和推斷題。其中選擇題考查了有機(jī)物乳酸薄荷醇酯的化學(xué)性質(zhì),同系物的判斷,淀粉和纖維素酸催化下的水解產(chǎn)物判斷,CH3COOCH2CH3與CH3CH2COOCH3中1H-NMR譜的識別。大題考查了普魯卡因分子的性質(zhì),反應(yīng)試劑的選擇和反應(yīng)類型的判斷,有機(jī)反應(yīng)式的書寫,有條件限制的同分異構(gòu)體推斷。HN(CH2CH3)2分子的合成路線。其中難點(diǎn)是流程圖中的各種有機(jī)分子的推斷。
以上試題告訴我們:有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)策略要抓住重點(diǎn)內(nèi)容分類復(fù)習(xí)。如烴的通式研究,要對比烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴求同找異;有機(jī)物燃燒時(shí)要對耗氧量、CO2和H2O的量進(jìn)行對比分析;對有機(jī)反應(yīng)式各種類型(包括條件、產(chǎn)物)進(jìn)行深化比較;有條件限制同分異構(gòu)體的判斷要突出分類思維和有序思維;高分子化合物生成的類型要?dú)w納,單體判斷的方法技巧要?dú)w類比較;石油的煉制、苯和煤的綜合應(yīng)用進(jìn)行相似對比和辨析;乙醇、乙酸、乙酸乙酯、油脂和糖類主線轉(zhuǎn)化要對比細(xì)化。
例如酯化反應(yīng)可以進(jìn)行以下分類對比:(1)發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí)羧酸脫羥基,醇脫去羥基氫原子,同時(shí)要注意斷鍵部位。(2)酯在堿性條件下的水解產(chǎn)物是醇和羧酸鹽而不是羧酸。(3)羥基酸分子發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí),可生成鏈狀酯,也可生成環(huán)酯,還可生成高分子酯,解題時(shí)要看清題意。(4)酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),蒸出的成分有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水,飽和碳酸鈉溶液能中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。(5)酯的反應(yīng)中物質(zhì)的量的關(guān)系:酯化反應(yīng)中,生成的酯基個(gè)數(shù)等于生成的水分子個(gè)數(shù);酯水解時(shí),水解的酯基個(gè)數(shù)等于消耗的水分子個(gè)數(shù)。酸和醇的反應(yīng)的量等于生成酯和水的量。(6)酯化反應(yīng)的各種類型也要深化:①一元羧酸與一元醇之間的酯化反應(yīng);②一元羧酸與多元醇之間的酯化反應(yīng);③多元羧酸與一元醇之間的酯化反應(yīng);④多元羧酸與多元醇之間的酯化反應(yīng),可得普通酯、環(huán)酯和高聚酯;⑤羥基酸自身的酯化反應(yīng),此時(shí)反應(yīng)有三種情形,可得普通酯、環(huán)酯和高聚酯;⑥無機(jī)酸(硝酸等)與醇之間的酯化反應(yīng);⑦其他含羥基類物質(zhì)(葡萄糖、纖維素等)與含氧酸(或酸酐)之間的酯化反應(yīng)。
2015年高考理綜化學(xué)不考《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》,只考《化學(xué)2》有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用。預(yù)測有機(jī)試題的題量和分值均會減少,其考試范圍也有所縮少,但仍然是考查深層次有機(jī)化學(xué)問題。
【策略六】實(shí)驗(yàn)題抓綜合 類比遷移重應(yīng)用
高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題綜合性強(qiáng)。2014年的化學(xué)制備實(shí)驗(yàn)題中,集實(shí)驗(yàn)裝置、試題信息、流程圖示、數(shù)據(jù)分析于同一試題中,則實(shí)驗(yàn)考查題綜合程度高,考查學(xué)生的知識面更為豐富,考查學(xué)生能力水平更為突出,考查學(xué)生思維能力的要求也更高。
試題給出了葡萄糖酸鈣制取的兩個(gè)方程式。給出了葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸、溴化鈣、氯化鈣相關(guān)物質(zhì)在水中和乙醇中溶解性表格。又給出了實(shí)驗(yàn)流程:
第(2)問CaCO3固體需有剩余的目的和本實(shí)驗(yàn)中不宜用CaCl2替代CaCO3的理由。加入過量的碳酸鈣,可提高葡萄糖酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化率,是化學(xué)平衡原理的遷移應(yīng)用。氯化鈣與葡萄糖酸難以反應(yīng),是強(qiáng)酸制弱酸原理遷移的應(yīng)用。第(4)問第④步加入乙醇的作用,用乙醇洗滌既可避免葡萄糖酸鈣損失,又有利于葡萄糖酸鈣析出。這是鹽析原理到醇析的遷移。
以上高考試題說明,實(shí)驗(yàn)試題主要考查:能合理選擇實(shí)驗(yàn)條件;能用化學(xué)原理解決問題;善于應(yīng)用知識點(diǎn)的遷移;所學(xué)知識在新情景中的應(yīng)用。
因此,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的復(fù)習(xí)策略是:一定要強(qiáng)調(diào)以下五個(gè)方面的強(qiáng)化落實(shí):①明確實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)題目提供的信息,結(jié)合已有化學(xué)知識,通過類比遷移、分析,明確實(shí)驗(yàn)原理;②選擇儀器藥品:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,反?yīng)條件,選擇合適的化學(xué)儀器和藥品;③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟:在明確實(shí)驗(yàn)原理及所需儀器和藥品的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟;④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要從發(fā)光、放熱、顏色變化、出現(xiàn)沉淀、生成氣體幾個(gè)方面描述;⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理:要根據(jù)實(shí)驗(yàn)所用儀器的精確度去記錄,去除無效數(shù)據(jù),取幾次平均值計(jì)算;⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)論:根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),通過分析、計(jì)算、列圖表、推理等處理,得出正確結(jié)論。
熱門標(biāo)簽
高中數(shù)學(xué)論文 高中歷史論文 高中政治論文 高中化學(xué)論文 高中地理論文 高中物理論文 高中德育論文 高中語文論文 高中英語論文 高中學(xué)生論文 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論