高中生化学思维能力的培养策略

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高中生化学思维能力的培养策略 【摘 要】本文从物质的分类、 守恒规律、矛盾规律、质变和量变规律、 现象和本质规律等方面论述培养高中生 化学思维能力的策略，使学生更加有效 地学好化学、用好化学。 中国论文网 /9/view-13008977.htm 【关键词】化学思维能力 培养 策略 物质的分类 守恒规律 【中图分类号】G 【文献标识码】 A 【文章编号】0450- 9889（2017）10B-0148-02 化学是高考理综三门学科之一， 如何学好化学，在高考中获得好成绩是 每个学生和化学老师共同关注的课题。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 为此，在平时的教学中，注重学法指导， 培养化学思维能力就显得尤为重要。化 学思维能力就是认识化学事件，理解化 学原理，分析和解决化学问题的综合能 力。本文笔者从物质的分类、守恒规律、 矛盾规律、质变和量变规律、现象和本 质规律等方面论述化学思维能力的培养。 一 、引导学生以物质的分类开 始化学的学习 在化学中同一类物质所具有的性 质很多时候是相似的，正所谓物以类聚， 所以要学好化学首先要对物质进行分类， 这样学起来就可以事半功倍。对物质进 行分类首先要选择一个分类的标准，例 如根据组成是否是同种物质把物质分为 纯净物和混合物。对纯净物，根据是否 由同种元素组成又可以分为单质和化合 物；对化合物，根据物质的性质又可以 分为酸、碱、盐等。对物质进行分类的 方法常见的有树状分类法和交叉分类法。 对不同的物质，按照同一标准进行分类 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的方法就是树状分类法。前面我们把物 质分为纯净物和混合物，又把纯净物分 为单质和化合物，化合物又分为酸、碱、 盐等就是树状分类法。树状分类法的优 点是对物质性质的概括更为深刻。对同 一物质，按照不同的标准进行分类，就 是交叉分类法。例如硫酸铵，依据阳离 子其属于铵盐，依据阴离子其属于硫酸 盐，所以硫酸铵具有铵盐的性质，又具 有硫酸盐的性质。交叉分类法的优点是 对物质的性质概括得更为全面。在高中 化学中，经常会遇到这样的一个问题： 碳和硅属于同一主族，但是他们的最高 价氧化物的熔点为什么相差那么大？我 们从物质分类的角度来分析，二氧化碳 属于分子晶体，其微粒间的作用力是范 德华力；二氧化硅属于原子晶体，其微 粒间的作用力是共价键。共价键的强度 要比范德华力的强度大很多，破坏共价 键所需要的能量要比破坏范德华力所需 要的能量高得多，所以二氧化碳熔点很 低，而二氧化硅熔点很高。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 二、引导学生利用守恒规律分析 和解决化学问题 守恒规律贯穿整个高中化学的始 终，是分析和解决化学问题的根本指导 思想。在氧化还原反应中，还原剂失电 子，氧化剂得电子，氧化剂得到的电子 数要等于还原剂所失去的电子数，这就 是得失电子守恒。在化学反应中，还遵 循质量守恒规律，反应物的总质量和生 成物的总质量相等，体现在化学方程式 中就是反应前后原子守恒。在氧化还原 的离子方程式的配平中，先配得失电子 守恒，接下来就要看电荷守恒了，即左 右两边的正负电荷总数要相等，最后根 据原子守恒就可以把离子方程式配平了。 在学习化学平衡的时候，化学平衡状态 的本质就是正反应速率和逆反应速率相 等，这个时候不是反应停止了而是反应 还在进行，而且刚好处在一个平衡的状 态。在化学计算中，不管计算分成几步， 其根本思想就是守恒。 三、引导学生利用矛盾的观点分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 析和解决化学问题 唯物辩证法认为，事物就是以矛 盾存在的共同体，要想正确地认识事物 就要认清主要矛盾和次要矛盾。比如， 碳酸氢钠和亚硫酸氢钠都是酸式盐，碳 酸氢钠溶液呈碱性而亚硫酸氢钠溶液却 呈酸性。要究其本质原因，就得从这两 种溶液中都存在的两个平衡电离平 衡和水解平衡来分析。 碳酸氢钠水溶液中的两个平衡： HCO3- 的电离：HCO3- H+CO32-， HCO3- 的水解：HCO3- +H2OH2CO3+OH-（主要反 ） 亚硫酸氢钠水溶液中的两个平衡： HSO3- 的电离： HSO3- H+SO32-（主要反应） HSO3- 的水解： HSO3- +H2OH2SO3+OH- 在碳酸氢钠溶液中，以水解反应 为主，水解反应是主要矛盾，所以其溶 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 液呈碱性。在亚硫酸氢钠溶液中，以电 离反应为主，电离反应是主要矛盾，所 以其溶液呈酸性。 又比如在工业合成氨的条件的选 择中，要根据反应“N2+3H22NH3（ H0） ”来选择。从化学反应速率的角度 分析，温度越高反应越快，所以温度越 高越好；压强越大反应速率越快，所以 压强越大越好。从化学平衡的角度分析， 温度越低转化率越高，所以温度越低越 好；压强越大转化率越高，所以压强越 大越好。在实际生产中，考虑到单位时 间内生产效率，温度不能太低，温度太 低，反应太慢，生产效率太低。同时考 虑到催化剂活性的问题，温度不能太高， 温度太高可能使催化剂失去活性。因此 温度一般采用 500 ，并用铁触媒做催 化剂。同时考虑到设备的成本和维护以 及生产能耗方面，压强不能太大，压强 太大，设备的购买、使用和维护成本太 高，所以一般采用 20 MPa50 MPa。 因此，在分析化学问题的时候要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 抓住主要矛盾，主要矛盾解决了，接下 来问题就自然可以解决了。 四、引导学生利用质变和量变规 律分析和解决化学问题 量变是质变的前提条件，质变是 量变的必然结果。例如，往氯化铝溶液 中滴加氢氧化钠溶液，滴加少量氢氧化 钠生成氢氧化铝沉淀，当氢氧化钠溶液 过量了，生成的氢氧化铝又溶解生成偏 铝酸钠。在中和滴定实验中，往盐酸中 滴加氢氧化钠溶液，在接近滴定终点附 近 pH 出现剧烈的突变。这些都体现了 在化学中，由量变引起质变。 五、引导学生利用现象和本质规 律分析和解决化学问题 辩证唯物主义指导我们要透过现 象看本质。比如，二氧化硫和乙烯分别 通入溴水，可以观察到相同的现象 溴水褪色。但二者的本质是不同的，二 氧化硫使溴水褪色，是因为二氧化硫和 溴水发生氧化还原反应： SO2+Br2+2H2O= H2SO4+2HBr -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 乙烯使溴水褪色，是因为乙烯和 溴水发生加成反应： CH2=CH2+Br2BrCH2-CH2Br 这两者发生反应的机理不同，它 们具有不同的本质区别。 六、引导学生利用“实践是检验 真理的唯一标准” 的观点分析和解决化 学问题 化学是一门自然学科，也是一门 以实验为基础的学科，遇到化学问题， 最终的解决办法还是通过实验来解决。 例如，过氧化氢具有强氧化性和弱酸性， 将双氧水滴加到滴有酚酞的氢氧化钠溶 液中，溶液就由红色变成无色。那么问 题来了，是因为过氧化氢把酚酞氧化了， 还是过氧化氢把氢氧化钠中和了，才使 溶液褪色的？这个时候，我们就可以做 这样一个实验来判断：往褪色了的溶液 中继续滴加氢氧化钠溶液，如果溶液不 变红，则过氧化氢把酚酞氧化了。如果 溶液变红，则是过氧化氢把氢氧化钠中 和了。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 另外，一定的化学思维也有利于 培养学生形成正确的金钱观。古人云： 钱财乃身外之物，生不带来，死不带去。 钻石虽然宝贵，其实就是由碳元素组成 的单质。红宝石、蓝宝石，其主要成分 也就是氧化铝。高档的白酒卖得再贵， 其主要成分都是乙醇和水。要根据自己 的经济情况，合理、适当消费。 总之，中学生化学思维能力的发 展及其形成，不是一朝一夕之功，而是 在教师的引导下，在掌握课本基本知识、 基本内容的基础上，将散乱的知识点形 成一个知识体系，进而形成化学思维能 力。在日常教学中，注重学法指导，培 养化学思维能力，促进化学的学习，