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文章編號:1008-0546(2012)03-0049-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.03.023
人類在改造社會,促進社會發展的同時也出現了一些問題,資源過度開發消耗,污染物大量排放,導致全球性資源短缺、環境污染和生態破壞。人們開始進行了深刻的反思,認識也日益深刻,環境教育由此越來越受人們的重視。《中小學環境教育實施指南》明確指出:“環境教育是學校教育的重要組成部分,在引導學生全面看待環境問題,培養他們的社會責任感和解決實際問題的能力,提高環境素養等方面有著不可替代的作用”。[1]我國正進行的基礎教育新課程改革把提高學生的環境意識作為課程改革的目標之一,在《基礎教育課程改革綱要(試行)》中提出“要使學生具有初步的環境意識”。[2]可見,環境教育已成為基礎教育的重要組成部分,被視為從根本上解決日益嚴峻的環境問題、保護和改善環境、實現人類社會可持續發展的一條必由之路。2003年《中小學生環境教育專題教育大綱》的頒布,更證實了在基礎教育階段開展環境教育的重要性。化學作為一門以實驗為基礎的自然學科,與環境緊密相連,基礎教育化學新課程教材中無處不體現環境教育思想和內容信息。本文擬對人民教育出版社出版的高中化學新教材(必修1、2)中的環境教育內容進行分析,以期獲得在化學新課程中實施環境教育的有益啟示。
一、教材中滲透的環境教育內容
1.在化學知識體系中融合環境教育內容
為便于說明,筆者采用列表的方式,將教材中環境教育內容整理如表1。
由表1可以看出,人教版高中化學(必修1、2)各章節中幾乎都滲透了環境教育內容。這不僅體現在課題的設計上,而且正文中相應的化學知識點也融合了環境教育內容。以化學學科內容編排體系為主線,采用融合滲透的方式進行綜合設計,使化學學科知識與環境教育相互整合、相得益彰[3]。這樣讓學生在學習學科知識的同時,并應用化學學科知識解決環境問題,幫助學生正確理解科學、技術、社會與環境問題之間的辨證關系,培養學生正確的環境觀念,形成科學的情感態度價值觀。
2.在教材插圖中蘊含環境教育信息
插圖是新教材的重要組成部分,筆者研究的必修1、2這兩本教材中編制著大量精美的插圖,約200多幅,相當一部分插圖蘊涵著豐富的環境教育信息,是進行環境教育的重要素材。筆者大致統計,其中展現美麗自然景觀的有10幅,展示材料及環保產品的有16幅,體現污染現象及處理過程的有30幅,顯示自然資源及其用途的有23幅,示范環保行為的有33幅,識別環保標志的有7幅。如必修1中第四章“非金屬及其化合物”的開篇主題就插入了打雷閃電的自然景觀的圖片,烏云密布的天空中打雷閃電讓人為之驚嘆,引起學生思考這雷電與非金屬及其化合物的關系,設置了懸念;緊接著的是一臺電腦顯示空氣質量調查表的圖片,調查表上的數據及評價可以一目了然,令人深刻體會到空氣質量急劇下降,心中保護環境之感油燃而生。這樣的開篇不僅對學生學習本章的內容與生活聯系有了粗略的了解,更重要的是從插圖中體驗到保護環境的重要性。另外,在此章各小節中,作者分別介紹各非金屬及其化合物的特點。如通過圖片4-15“聞氣體的正確操作”中知道氯氣是有毒氣體,進而知道氯氣排放在空氣中對人造成直接傷害,因為事物都有兩面性,氯氣也有對人類有利的一面,通過圖4-17”游泳池的消毒”中告訴我們氯氣雖然有毒,但可用于自來水消毒。又如,圖4-22“化學反應的能量把火箭送入太空”中充分展現了氮的化合物可作為清潔燃料,防止空氣污染。然而,看圖4-23的“酸雨的形成”、圖4-24“酸雨對森林的破壞”這些圖片形象地告訴我們,二氧化硫和二氧化氮是主要的大氣污染物,直接危害人類的健康,且是酸雨形成的罪魁禍首。因此,我們人類要生存和發展,必須防止空氣污染,防止酸雨形成。比如圖4-25“江西省銅業公司貴溪冶煉廠硫酸車間利用煉銅時產生的二氧化硫生產硫酸”,變廢為寶,化害為利。這些插圖給學生提供了廣闊的思維空間,使學生產生豐富的聯想和情感體驗,培養學生認識環境問題,解決環境問題的同時,更關注培養環境價值觀、社會責任感。
3.在教材欄目中滲透環境教育知識
高中化學必修1、必修2中不僅在正文、插圖中滲透環境教育,在教材欄目(包括課堂、課后思考題、習作題和實踐題)中也涉及了許多與環境方面相關的問題,據統計,兩本教材中,直接涉及環境教育的欄目分布在“思考與交流”、“提示”、“資料卡片”、“實踐活動”、“科學探究”、“學與問”、“習題”等欄目中。例如,必修1中,科學探究“分析空氣污染的成因”、“雨水pH的測定”、“防止酸雨”的措施;必修2中調查訪問“回收廢舊鋼鐵、鋁制品在節約能源、保護環境降低成本等方面的意義”,研究“水華”、“赤潮”等水體污染問題的原因及對策,思考“化學實驗造成室內和室外環境污染”的問題等。通過包含環境教育信息的欄目提示和行為指向,激發學生主動參與學習,使學生了解環境基礎知識、掌握環保基本技能、養成愛護環境的良好行為習慣,體會作為青少年所肩負保護人類環境的重大責任和使命。
二、教學建議
1.化學課堂教學建議
課堂是教學的主渠道,同時也是進行環境教育的主戰場。教師除了積極開展課外活動進行環境教育外,主要應充分發揮課堂教學的作用和優勢,實施環境教育。在課堂教學中,要深入挖掘教材,結合教材內容,根據學生的現有知識經驗和心理發展水平,有意識地滲透環境教育。在化學必修1、2中,涉及環保知識的內容不少,怎樣才能把這些內容教學與環境保護教育有機地結合起來,就應做到適時、適當。在教學中,當講到涉及環保知識的內容,就應及時向學生進行環境教育,如:氧氣、二氧化硫、氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉、煤、石油等內容,強調環境與人類生活的密切關系,使學生明白,為了不讓環境污染威脅人類自身的生存,就一定要保護環境。在教學中應適當補充一些環境教育內容,介紹一些實例來加深印象,拓寬視野。又如,結合二氧化硫和氮的氧化物回收處理,可以向學生提出一些問題讓他們思考,例如,在生產和實驗過程中可能產生的硫化氫,二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等廢氣,為了不使它們擴散到大氣中去,你用什么方法將它們分別除去?又怎樣利用這些廢氣制得有用的化工產品?在組織學生討論的基礎上最后歸納:對于酸性物質,一般可用堿溶液吸收或制成相應的化工產品(如NO、NO2、可用NaOH溶液吸收)。同理堿性物質通常就用酸液來吸收(如NH3用濃H2SO4吸收)。某些有毒物可使它轉化為沉淀(如H2S可通入CuSO4溶液中,轉化為CuS沉淀)等。這樣使學生明白,既要消除污染,又要使廢物得到充分利用,變廢為寶。此外,還可以結合平時作業、單元練習、單元測驗,在不偏離教材和課標要求的前提下,穿插安排除雜、提純和消除環境污染等方面的思考題、習題。
2.化學實驗教學建議
化學作為一門以實驗為基礎的自然學科,化學實驗在學生獲取知識,培養環保意識方面能起到重要的作用。所以在化學實驗教學中,應采取有效的方法和措施,實施環境教育。
(1)改進實驗設計
現行中學化學中有很多化學實驗仍沿用舊的實驗操作方法,采用常量或半微量的辦法,同時也有很多實驗沒有考慮到污染問題,都是在敞開容器中進行。因此在實驗過程中,藥品用量較大,且有的實驗易產生有毒氣體,產生難以處理的廢渣、廢液。這不僅污染環境,而且會使學生產生對化學實驗的畏懼心理,長期下去,學生學習化學的興趣就會降低。為了減少污染,消除學生的畏懼心理,保持良好環境,教師就必須積極引導學生分析污染產生的原因,進行討論,讓他們發表各自的意見,然后師生一起歸納出最佳的改進方案,優化實驗操作、盡可能減少污染或杜絕污染產生,并且從改進實驗操作中,培養學生的環保意識。
(2)實施微型實驗
微型實驗是當今世界上流行的一種綠色環保實驗方法。它是以盡可能少的試劑來獲得化學信息的方法,其試劑量是傳統常規實驗的數十分之一乃至數千分之一,能夠節約藥劑用量,反應過程中產生的污染物少,實驗安全系數較大,因此在實驗教學中,盡可能設計微型實驗。比如:在濃硫酸跟銅片反應的實驗中,釋放的二氧化硫氣體具有強烈刺激性,對人體有害,因此教師就應設法引導學生從環保角度開展討論,怎樣減少二氧化硫氣體污染。教師和學生經過共同探討,認為把該實驗改為微型實驗能獲得較好的效果。改進的實驗方案為:將銅片改成長銅絲,并把長銅絲置于帶有導管的膠塞中,長銅絲在膠塞上是可以活動的。在實驗時,只需把銅絲拉出液面,即可中斷反應,同時把產生的氣體通過導管收集進行檢驗,并用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫。這樣就可以避免二氧化硫氣體逸出,同時也達到教學目的。學生可以從改進實驗過程中,形成環保意識。
化學活動課和家庭小實驗中,利用廢棄物品改制成微型實驗儀器。例如:把廢棄的青霉素瓶、一次性注射器、日常生活中各種透明塑料瓶、塑料管等加以消毒處理,然后改成各種構思新穎、小巧玲瓏的微型化學實驗儀器。如:微型酒精燈、微型試管夾、微型洗瓶、微型集氣瓶、微型攪棒、水槽等。在微型儀器的制作中過程中,使環境教育得以實施,且這種做法有利于培養學生的創新精神,效益觀點和環保意識。
3.開展綜合實踐活動
(1)社會調查
組織學生通過參觀考察(如參觀造紙廠、水泥廠、化工廠,調查周邊的水環境等),開展社會調查,讓學生親身體驗,參與實踐,取得第一手環保資料。比如:組織學生利用假期調查學校附近江河水體污染情況。通過實地調查,學生了解水體污染對周圍環境帶來的嚴重危害,促使他們積極分析造成水質受到污染的原因,并找出相應對策。在進行環境教育的同時,也提高了學生的分析、解決實際問題的能力和社會實踐能力。
(2)專題講座
根據化學教材涉及到的有關環保知識,開展專題講座。如必修1、2中有空氣、水、能源等與環境保護相關的內容,我們就可以開展有關空氣污染、水污染、能源危機的知識講座,讓學生了解這方面的現狀與治理情況,拓展他們的知識面。
(3)其他活動
如向學生提供圖片、數據、電影、電視、錄像、計算機軟件等展示環境問題的第二手資料。學生從這些資料中了解到世界范圍或全國范圍內的污染情況,開闊了視野,增長了見識,增強了自己的責任感。另外,也可以開展“綠色學校”活動,通過“環境保護日”、環保知識競賽、師生行為守則等活動,讓學生從日常生活、日常行為中,處處從我做起,從現在做起,養成愛清潔,愛衛生,不隨地吐痰,亂丟垃圾,不踐踏花草的良好習慣。
參考文獻
1.學習沒有內驅力
學習動機是激勵學生學習的重要因素。強烈的學習動機,能夠最大限度地激發學生學習的潛力,提高學習效果,實現學生的發展。很多學生學習化學的興趣不高,影響了學習的積極性,由于缺乏學習動機,導致化學學習困難,在學習中感到失敗和挫折,從而產生消極情緒。高中化學學習要求學生有較好的學習能力,如理解能力、分析綜合能力、思維能力、知識遷移能力等。但如果學生學習方法不正確,在學習過程中不認真鉆研教材,對課本知識不求甚解,學習只是被動應付,必然會感到學習困難,導致厭學情緒的產生。
2.化學基礎知識不扎實
學習活動是在已有的知識、技能的基礎上,實現知識的遷移,學困生由于認識不到化學知識的內在聯系,沒有全面和深入地理解知識,導致學習困難甚至產生厭學情緒。例如,初中階段學習的元素符號、化學式、化學方程式等化學用語沒有學好,學習高中化學知識就舉步維艱;初中階段學習的元素化合價、金屬活動性順序表、溶解度、元素百分含量等知識,都是高中化學學習的知識基礎,直接影響高中化學的學習。
3.化學概念抽象,不易理解
化學概念具有較強的抽象性,例如,分子、原子、電子云、化學鍵、同系物等化學概念,而這些概念對于學生來說又并不容易理解,所以導致學生難以取得學習效果,影響學習自信心。而且高中化學知識點相似的很多,如電離與電解、同素異形體與同分異構體等概念極容易混淆,再加上大量的符號、文字、化學規律,使得化學學習困難重重。
二、促進化學學困生更好轉化的方案
1、就學生學習興趣進行培養
教學改革之后,教材中的探究性實驗部分增加了,這可有效的激發學生的學習主動性,對于學生的動手能力和思維能力培養一定的促進作用,所以,在化學學科教學當中融入媒體輔助教學方法,插入動畫或圖片來激發學生的學習興趣,將課本知識與學生的日常生活結合在一起,讓學生學會自主觀察、思考。
傳統意義上的文本教學資源即為教科書和教案,教師往往按照教材和教案預設的教學步驟按部就班地開展教學活動,在客觀上忽略了學生對教學活動的反應和感受,也沒能根據實時課堂情況調整教學進度,學生處于被動的接受狀態,并不能真正調動起學生的學習激情。
筆者認為,豐富文本資源是開發多種教學資源首當其沖的一步。筆者建議,教師要通過編寫教師教學手冊來輔助教學。教師手冊不同于教案,它旨在幫助教師更好地理解和開發課程,不僅是教師對教材的自我感悟,還是教師對實際教學情況和學生特點的總結,體現了教師對教材的個性化理解,并給教案的編寫提供依據和建議,能夠有效幫助教師創造性地開展教學。與此同時,教師還要鼓勵學生自主編寫學生學習手冊。學生學習手冊并不是要求學生上課簡單地記筆記,而是鼓勵學生記下學習感受、總結學習方法,更要記下每次實驗的心得體會,長此以往,學生便會形成一套屬于自己的系統學習方法。這些方法是學生總結而來,符合每個人的個性特點,比任何經驗都更加寶貴。
二、補充多媒體資源
相對于文本資源而言,多媒體資源具有形象、生動、直觀的優點,而且更具趣味性,能夠有效調動學生的學習情緒,是文本資源的有益補充。不僅如此,多媒體資源在展示化學現象方面還獨具優勢。高中化學教材中,有些實驗具有危險性,或者實驗成本過于昂貴,教師無法帶領學生動手實驗,而多媒體卻能夠真實地展示整個化學實驗過程,呈現實驗結果,同樣可以給學生帶來真實的實驗感受。
在開發多媒體資源的過程中,教師要注意,多媒體資源既要服從于文本教學資源,以輔助教學為目標,又要突破文本資源的限制,努力從不同的角度詮釋教學內容,給課堂增加一些活潑的色彩,做到與文本資源相得益彰。例如,在學習“化學鍵”的內容時,為了幫助學生有效區分離子鍵和化學鍵,筆者采用一個小動畫分別展示了NaCl和HCl的形成過程,并分別從不同原子的角度對配對過程進行配音,這種活潑的方式給學生清楚地展示了原子結構特點、不同的結合方式和原因分析,學生看得輕松,也看得明白,就像觀看了一段有趣的動畫片一樣,輕松地理解了離子鍵和共價鍵。
三、利用網絡資源
網絡是一個開放的學習平臺,其信息量大、資源全,是任何其他的資源都無法媲美的,利用網路資源拓展高中化學教學渠道已是大勢所趨。認識到網絡資源的優勢的同時,教師還要清醒地認識到互聯網的弊端,即網絡資源過于繁雜,很少有針對性的化學學習網站,學習資源散落地分布在互聯網中,要實現統一的、系統的檢索和資料下載實屬不易。針對這種情況,筆者認為,教師要做好兩方面的工作。第一,交給學生檢索技巧,幫助減少檢索時間,過濾無用信息,迅速找到自己需要的資料;第二,師生共同努力,創建屬于自己的化學學習網站。教師要根據教學經驗和學生的學習需要來確定網站的內容,旨在給學生提供一個專業的化學學習平臺。
在教學過程中,筆者經常給學生提出一些開放性問題,讓學生利用網絡資源來解答。不僅如此,經過長時間努力,筆者和學生共同創建的化學學習網站也越來越完善,并在學生中發揮著舉足輕重的作用。學生可以從網站上找到筆者上傳的教案、教學建議和筆者精心收集的化學學習實例,筆者還將有用的課外學習資料一并上傳到網站與學生共享。每個學生都有一個ID,他們不僅可以自由下載網站資源,還可以上傳自己收集的資源,并可以通過網站的討論版與教師和學生進行交流互動。這個網站給學生課外學習提供了便利,很多學生在課后發現了問題都能夠通過利用網站上的資源順利解決。
摘要:化學是一門嚴謹的自然科學,高中化學隨著知識的系統性、邏輯性和抽象性的不斷增強,具有“繁 、難 、亂”的特點,存在諸多不易理解的問題,只有掌握好學會理解的學習方法,才能達到事半功倍的效果。
關鍵詞 :高中化學;學會理解 ;學習方法
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2014)18-0104-02
化學是一門嚴謹的自然科學,知識面廣,橫向、縱向聯系多,疑難點密布。高中化學是一門看似簡單而又較難學習的課程,隨著知識的系統性、邏輯性和抽象性的不斷增強,學生在學習中存在對一些抽象的化學概念混淆不清、對知識的應用感到很困難、不能充分地運用化學語言深入分析問題或表達觀點等諸多問題,因此,學會理解學習顯得尤為重要。
一、學會理解的前提:把握課前、課中和課后環節
把握好課前做好預習、課中認真聽課和課后加強復習三個環節,是高中化學學習過程中學會理解的前提。
1.課前做好預習,是培養學生自學能力和主動學習的好習慣。預習時,應注意把握下節課教材的總體思路是什么,下節課將主要講些什么物質,重點物質是什么,各物質之間有何聯系(如物理性質、化學反應)?這些都是預習之后要了解的基本印象。同時,預習時既要防止過粗,即防止走馬觀花,流于形式,不求實效;又要防止過細,即防止在預習時面面俱到,費時太多,搞得筋疲力盡,這反而會影響學習效果。最后,預習時應注意將教材上看不明白、看不懂的地方用紅色筆做個記號,以提醒自己上課時要集中精力和注意力,有意識、有目的地聽教師講解,弄清知識的來龍去脈,爭取將不清楚的知識點在課堂上消化、吸收。
2.課中認真聽課,是學習過程的核心環節,是學會和掌握知識的主要途徑。化學知識很繁瑣,要記的東西很多,認真聽課的同時還要做筆記,做筆記并不是要將教師所講的內容都記錄下來,而是要抓住重點,在理解的基礎上自己組織語言有針對性地記下重、難點知識,把教師上課講的但書上沒有的例題也要記下來。同時,上課要認真聽講,勤于思考,特別是要注意教師講題的思路和反復強調的重、難點,要特別重視教師分析某問題的過程和解決問題的方法,以便課后再復習思考。
3.課后加強復習,是上課學習的繼續,是一種與自己的理解能力同步的學習。課后要有計劃地及時復習,不能簡單回顧課堂知識,而是要重視教材,要反復讀、看課堂筆記,通過讀和看回憶教師的講解,思考知識之間的相互聯系,做好整理和歸納。對復習中不懂的問題,要及時做好記錄,便于請教老師,從而做到不留障礙,不留疑點,為以后順利學習打好基礎。獨立完成每次作業,對促進課后復習也有一定的作用,因為做作業實質上對知識是否已掌握起著檢驗的作用:如果做作業順利,說明知識掌握得不錯;如果做作業不順利,也可以促使自己針對存在的問題去看書或請教老師,實際上也起著課后復習的作用。在獨立地完成每次作業中,要多思考、多問自己幾個為什么,做到勤練巧練、舉一反三。在解題之后還要注意一題多聯,即有意識地從學過的知識中聯系與本題有關的內容,訓練思維的創造性,要從一題多聯發展到多題一解,并從解題方法法中概括推廣出同類問題的解法,從而真正跳出題海,達到觸類旁通的目的,達到學習的更高境界。
二、學會理解的基石:正確掌握化學基本概念
化學基本概念是化學知識的基礎,只有掌握了基本概念,才能從本質上掌握物質的性質、變化、內在聯系及其規律,才能為學會理解打下堅實的基礎。
1.掌握一個化學概念必須弄清它應用的對象、前提條件、表達方法和與其他概念的關系。比如,電解質是在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物,氯氣的水溶液可以導電,是因為首先氯氣本身是單質,不是化合物,但氯氣的水溶液可以導電是由于氯氣與水反應生成酸之后電離而導電。又如,25攝氏度時,1個標準大氣壓條件下,11.2升乙烷所含氫原子的數目為3NA,這是一個錯誤的命題,因為在標準狀況(溫度為0攝氏度,壓強為1個標準大氣壓)下,1摩爾的任何氣體體積是22.4升,而題中的溫度不是標準前提中的“0攝氏度”。
2.分析、理解概念的內涵時要切實弄懂概念中字和詞的含義。比如,氧化反應的定義是物質跟氧發生的化學反應,這里所說的氧包括游離態的氧和化合態的氧,不要把氧誤認為只是氧氣。
3.分析概念之間的聯系和區別時要特別注意。比如,質量百分比濃度(溶質的質量分數)、物質的量濃度都是表示溶液濃度的概念,這兩種濃度中溶質、溶劑、溶液濃度三者之間的關系是相同的,這是兩種濃度概念的共同點。但從二者具體表示方法來分析,他們又是不同的,質量百分比濃度(溶質的質量分數)和物質的量濃度可以進行相互換算,反映了概念之間的聯系。通過這樣的比較分析及適當的計算練習,對這一組概念就會有比較明確的了解,慢慢達到靈活運用的程度。有些容易混淆的概念,也可以通過對比,搞清楚他們之間的區別和聯系,從而達到加深理解和鞏固知識的目的。
三、學會理解的關鍵:重視物質結構對其性質的影響
物質結構理論揭示了物質構成的奧秘,物質結構與性質的關系,有助于我們理解物質變化的本質,預測物質的性質,能為分子設計提供科學依據,是學會理解的關鍵。
物質的結構決定物質的有關性質。比如,最近科學家合成了一種結構與二氧化硅相似的物質二氧化碳,可預測新合成的二氧化碳與二氧化硅的結構相似,說明該二氧化碳與二氧化硅相同為原子晶體,原子間均以共價鍵形式連接成物質;CO2不再是新合成的二氧化碳的分子式;化學鍵的改變導致氣體二氧化碳與新合成的二氧化碳之間的轉化變成了化學變化。
已知分子的結構可預測相似化合物的性質。比如,由四氯化硅的分子結構與四氯化碳相似,可推知四氯化硅具有分子結構,屬于分子晶體,是正四面體結構。四氯化硅的相對分子質量大于四氯化碳的相對分子質量,所以分子間的作用力比四氯化碳大,熔沸點也比四氯化碳高。
四、學會理解的核心:加強嚴謹思維的訓練
高中化學有著豐富的學習內容和完整的知識體系及相對嚴謹的結構,在學習化學過程中加強嚴謹思維的訓練,是學會理解的核心。
比如,NH3比AsH3沸點高的原因,我們不能僅說NH3存在氫鍵,而要說明NH3分子間存在氫鍵,As電負性小,半徑大,分子間不能形成氫鍵,所以,回答問題一定要嚴謹,用詞要準確。
又如,X、Y、Z為三種單質。已知:Y能將Z從其化合物的水溶液中置換出來,而Z又能將X從其化合物中置換出來。由此可以推斷下列說法中可能正確的是( ):
①單質的氧化性:Y>Z>X;
②單質的還原性:Y>Z>X;
③對應離子的氧化性:X>Z>Y;
④對應離子的還原性:X>Z>Y。
這道題有可能因為思維不夠慎密、全面,只把X、Y、Z當作金屬或非金屬一種情況考慮,而選①④或②③,實際上正確答案是①②③④。由于置換反應既可有金屬間的置換,又可在非金屬之間置換,因此X、Y、Z既可以是金屬,也可以是非金屬。對于這兩種情況,說法①②都可以是正確的;它們對應的離子,如果這些元素金屬性(非金屬)性越強,則對應的離子的氧化性(還原性)越弱,因此③④的說法也可以是正確的。
再如,鐵屑溶于過量的鹽酸后,再加入下列物質,會有三價鐵生成的是( ):
A.硫酸 B.氯水 C.硝酸鋅 ;D.氯化鈣
這道題有可能只考慮Cl2有強氧化性,會把鐵與鹽酸反應生成的Fe2+氧化為Fe3+。而忽略酸性條件下NO3-具有強氧化性而漏選。解答本題時還應該注意,題目中指明鹽酸過量,因此反應后溶液呈酸性。再往溶液中添加硝酸鋅時,由于溶液中存在H+,硝酸根離子將顯強氧化性,可以將亞鐵離子氧化為三價鐵離子。因此,正確答案是B和C。
五、學會理解的手段:注重化學實驗
化學是以實驗為基礎的學科,化學知識來源于實驗。實驗是化學的靈魂,是化學的魅力和激發學生學習興趣的主要源泉,更是培養學生學會理解的重要方法和手段。
1.實驗可提升學生的理解能力。化學科學的形成和發展都離不開實驗,學生通過實驗可以探究自己未認識的世界。通過實驗,可以全面、有序地進行觀察,分析化學實驗現象產生的條件和原因,抓住現象的本質;可以讓學生把化學知識與觀察、推理和思維技能結合起來,從而能動地獲得對化學知識的理解。
2.實驗可提升學生的解題能力。實驗做多了,熟練掌握了實驗的基本操作和實驗的原理,能開闊解題的思路;考試中的化學實驗問答題往往具有很強的綜合性,涉及知識點多個,在解題過程中,要仔細閱讀試題,分析試題的目的或要求,分析所應用的化學原理,分析考察了哪些知識點后再作答。答題要規范,溶液最好用中文寫出名稱,或化學式后加“溶液”,固體及氣體可用中文寫出名稱,也可直接寫化學式,有時需指明試劑的濃度及用量,操作過程的書寫也要規范,實驗現象的書寫要全面、準確。
科學的學習方法是橋梁,學會理解是重要方法之一。在學習高中化學中只有找到適合自己的學習方法,積極主動地調整學習策略,才能取得有成效的學習結果,把化學學好。
參考文獻:
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2012年是廣東省實施理科綜合考試的第三年,今年廣東高考理科綜合化學科命題遵循《普通高中化學課程標準(實驗)》和《2012年普通高等學校招生全國統一考試(廣東卷)考試大綱的說明》,在題型結構、試卷模式、試題難度等方面保持了廣東卷的風格和特色,在試題的呈現方式和命題情景方面有新的突破和創新。2012年的化學試題考點分布合理,具有較好的區分度,很好地體現了試題的選拔功能,其主要的特點如下:
1. 重視對化學基礎知識和基本技能的考查。
6道單項選擇題和2道雙項選擇題仍然注重考查了考生對化學學科基礎知識、基本技能的掌握程度,知識點覆蓋率約占整個考試內容的85%。第7題結合化學與生活考查了化學反應、電化學反應、常見的有機物以及高分子材料的相關知識。第8題考離子共存,主要考查了亞鐵與次氯酸跟發生氧化還原反應、沉淀(氫氧化銅、硫酸鎂、硅酸)問題。第9題考查物質和離子鑒別、除雜以及氣體的制備等化學實驗問題。第10題考查了氧化還原反應的判斷。第11題考查阿伏伽德羅常數,考點包括物質中化學鍵數目,轉移電子數、強堿弱酸電離后溶液中的粒子數、混合氣體中某原子的原子數目。第12題考查無機化合物的性質及用途。第22題元素推斷及元素周期律、物質結構、物質性質等知識。第23題考查的是電解質溶液中離子濃度大小比較、水的電離等問題。
4道非選擇題注重能力和素養考查的同時,也注意化學基礎知識和基本技能的考查。如第30題的有機題涉及有機分子式、結構簡式和有機反應方程式的書寫問題,以及碳碳雙鍵、鹵代烴、醇的重要性質問題。第31題考查蓋斯定律的應用和電極判斷的基礎知識。第32題考查溶解平衡、離子除雜的基礎知識。第33題考查分離提純的實驗基本操作、甲苯的檢驗等基礎知識。
2. 關注化學與科學、技術、社會、環境的關系社會的聯系。
2012年高考廣東卷化學試題立意高遠,選材考究,強調化學在生產、生活中的實際應用,試題內容涉及生活、化工、環保、醫藥、能源、科研等各個方面,充分體現化學的實際應用價值。非選擇題中選材大量來自實際應用的情景,既為考生提供了豐富多彩的化學世界,又為考生提供了一個公平競爭的環境。以非選擇題為例,第30題以有機合成的研究熱點——過渡金屬催化的新型碳—碳偶聯反應為背景,引導學生關注有機合成的最新研究方向。第31題碘在科研與生活中的重要應用為背景,滲透新材料在醫療方面的重要應用。第32題以難溶性雜鹵石制備硫酸鉀的工藝流程為背景,引導學生關注資源的合理開發和綜合利用問題。第33題以制藥和化工行業中的重要試劑苯甲酸為背景,實驗方法和實驗內容真實可信,強化學生重視知識在實際生產和科研中的應用問題。
3. 以能力為核心考查知識運用的能力。
以能力立意考查化學的科學思想和學科能力仍然是2012年廣東高考化學試題的一個主旋律。今年廣東高考化學試題對考生來講陌生度較高,在陌生的情境中考查熟悉的問題,在熟悉的情境下采用新穎的設問,強化了對接受、吸收、整合化學信息的能力,分析問題和解決(解答)化學問題的能力,化學實驗的探究能力信息獲取與加工能力、分析解決問題能力的考查。第22題采用圖的形式來對已知元素的原子序數變化趨勢和化合價,考查學生從圖形中獲取信息的能力。第30(4)、(5)題的有機化學題,以新型碳—碳偶聯有機反應為情境,考查考生整合有機化學基礎知識能力、知識遷移能力,以及運用已有知識解決新問題的能力。第31(2)題主要考查探究實驗控制實驗變量的問題,第31(3)考查運用影響化學反應的因素繪制圖像的能力,第32題為工藝流程圖題,以考生熟悉的硫酸鹽制備為背景,以化學平衡移動原理為解決問題的基本思路,考查考生基本實驗及提取信息并綜合分析信息的能力。第33題仍為具有廣東特色的實驗題,該題一改往年以無機內容作為素材背景的習慣,采用了有機化合物的分離提純作為素材背景,很好地考查了學生實驗與探究能力、化學信息處理與整合能力。
4. 突出化學實驗和強化定量計算的考查。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗與探究能力是理科考生應具備的基本能力。試題特別注重對實驗和探究能力的考查,選擇題中的第9題考查化學實驗基礎知識,非選擇題除第30題的有機題以外均涉及化學實驗的問題,試題中化學實驗內容分值占到了總分值的三分之一以上。試題考查內容包括常見化學儀器使用、常見氣體制備、實驗基本操作、常見物質的檢驗及分離提純等化學實驗基礎知識與基本技能,同時著重考查考生設計、評價實驗方案、進行實驗探究等較高層次的能力。
廣東新課程實施的高考試題(包括高中水平測試試題)以來,化學定量計算的試題明顯減少,在高中化學教學中曾進入淡化化學計算的誤區,導致學生化學定量計算的能力特別薄弱。2010年廣東化學高考試題只在第30題考查有機反應消耗氧氣的計算問題和第31題考查化學平衡常數的基本計算問題,2011年廣東高考化學試題強化了化學的定量計算問題,第30題考查有機加成反應消耗氫氣的計算問題,第31題考查平衡常數的計算問題,第33題考查溶質質量分數和溶液濃度的計算問題,2012年廣東高考化學試題在定量計算上保持了去年的風格,在3道非選擇題中涉及到定量計算問題,第31(1)題考查化學反應方程式的計算問題,第32(5)題考查溶度積和化學平衡常數的計算問題,第33(4)題考查物質純度的計算問題。
二、2012年廣東高考理科綜合化學試題對高三備考復習的導向
高考試題對高中化學教學特別是高三備考復習有很強的導向作用,準確理解高考命題的方向、特點和趨勢,對于把握好高三化學備考教學的方向、策略和節奏具有重要的現實意義,從2012年廣東高考理科綜合化學試題的特點看,建議在高三備考復習中注意以下幾個方面問題。
1. 研究考點、夯實基礎。
準確把握化學高考試題的考點和高考命題的方向才能正確控制備考復習過程的用力點,從而在復習過程中避免無效勞動和少走彎路。研究高考考點的基本素材是教材、考綱和高考試題,教材是高考試題命制的源頭,考綱是高考試題命制的依據和藍本,如果把考點看成一顆果樹,教材是果樹的根,考點是果樹枝葉,高考試題只是果樹的果實。在研究高考考點時要注意理解考綱的精髓和把握教材知識點的內在聯系,分析高考試題時要學會透過現象看本質,既要重視近幾年的高考試題,又不能局限于以往的高考試題的模式。例如,我們不能根據2010年和2011年選擇題均有實驗裝置圖的正誤判斷問題,推斷2012年的高考試題中一定有這種類型的試題,也不能根據2012年高考試題中沒有原電池和電解池電極反應方程式的書寫問題,就誤認為這部分知識點不再是2012年以后高考試題的熱點問題。
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化學基礎知識和基本技能不但是高考中考查的重要內容,也是提高分析和解決化學問題的基礎,復習中一要重視化學骨干內容和核心知識的深刻理解和牢固掌握,對于離子共存和離子方程式、氧化還原反應、阿伏加德羅常數、元素周期律等熱點知識的高度重視。二是要注重知識點之間知識內在聯系和規律的揭示,徹底掃除知識結構中理解上的障礙,形成良好的知識結構和網絡。如無機元素及其化合物知識內容多、涉及面廣,不易掌握,復習時應以元素周期律的性質遞變規律作為知識主線,以化學基本理論作為知識網絡,促進對知識的理解和掌握。
2. 注重過程、優化思維。
高考復習過程是對中學化學知識再學習、再認識、再整合的過程,在這個過程中注意運用對比與歸納、演繹與推理的復習方法,使主干的化學知識系統化和網絡化,不但可以牢固掌握化學基礎知識,還可以有效的優化思維過程和提升思維能力。
在復習過程中不能只對表面的結論和現成的規律化進行簡單的記憶,要注意通過對知識進行歸類、整理和加工從微觀本質上理解相關概念、原理的形成過程。如對于氧化還原反應,要從電子轉移的角度理解各種概念,對于化學鍵的概念,要從粒子的結合方式上理解化學鍵的本質,對于離子反應,要從化學平衡的角度來理解其反應本質就是溶液中離子濃度減少;鹽類水解的過程應從離子反應的本質理解,對元素化合物知識要從價態、所屬類別等方面掌握其性質,化學反應速率的影響規律要從有效碰撞角度予以解釋,有機物的性質要從官能團的結構與性質的關系上進行理解等等。
學習是不斷反思、總結和積累的過程,在復習中要學會一題多變和多題一變的練習方法,摒棄盲目依靠“題海戰術”來應對高考的費時費力的做法,例如在進行有關化學平衡常數計算問題的訓練時、一要注意從三種濃度(起始、轉化、平衡)和化學平衡常數、轉化率之間的關系來歸納解題的基本思路和規律,二要注意分析化學平衡常數與弱電解質電離常數、水的離子積、溶度積之間的聯系,學會用同樣的思維方法解決相關的計算問題。
3. 強化實驗、提升能力。
化學實驗方面的試題在廣東理科綜合化學試題中占有極為重要的地位,化學實驗探究題也是區分度較大的題目之一,化學實驗知識在整個化學復習過程中起著舉足輕重的作用,強化實驗在復習的地位可以有效的提高學習和運用化學知識的能力。
化學實驗基本操作的知識在教材分布比較零散,在復習中要注意多總結歸納,形成清晰的知識網絡。在復習中不但要掌握好正確的化學實驗操作,還要重視對化學實驗操作原理的理解。在復習中,要結合具體的實驗從以下四個維度進行認識:一是對操作原理的認識(解決實驗操作理論依據的問題);二是對操作方法的認識(解決如何操作的問題);二是對操作目的的認識(解決為何要安排這樣的操作);四是對錯誤操作造成后果的認識(解決為何要這樣操作的問題)。例如,對于過濾操作,不僅要明確操作時要遵循“一貼、二低、三靠”的原則,而且還要思考如果沒有這樣做,將會產生怎樣的效果。再如,對于蒸發結晶和冷卻結晶,要從適應的分離物質、操作的要點等方面理解兩者的本質。
應對高考試題中必考的實驗探究題,單純靠將這類試題進行訓練很難從根本上解決問題。在復習過程中要利用典型的實驗來提高實驗探究的綜合能力,選修6《實驗化學》中的幾個實驗(蘇教版課題3“硝酸鉀晶體制備”、人教版實驗2—4“硫酸亞鐵銨的制取”、人教版實驗3—1 ”幾種無機離子的檢驗”、人教版實驗3—6“食醋中總酸量的測定”)都是極好的素材。挑選適當的實驗課題,從確定方案到動手操作、從修改方案到成功實驗再到形成報告的全過程是可能從根本上提高實驗探究的能力。
隨著新課程改革的推進,教學節奏的加快,教學內容的更新,迫使化學教學方式和教學方法的改革勢在必行。充分發揮多媒體電化教學在化學教學中的作用,從而使化學教學得到優化。這樣在化學課堂教學中,多媒體如何使用以及多媒體使用的程度成為化學教師必須面對的一個問題。筆者根據自身的經驗,簡單談一下多媒體在化學課堂教學使用中的問題。
多媒體電化教學,通俗意義上講,就是在教學過程中結合實際教學內容,輔助幻燈、投影、錄相、計算機等教學手段,并把它們有機的穿插起來進行使用,以達到教學的最佳效果。而傳統實驗教學也有自身優點,但教學手段比較單一,借助的教學媒體是一些幻燈片、圖片、實驗儀器等一些靜態的媒體,傳統教學是“嘴巴+粉筆+黑板”的教學方法,傳統教學還是簡單的單向傳輸,學生只能被動接受。在教學中可能出現如下情況:
1.多媒體電化教學過程能提供豐富、生動的感性材料,可以幫助學生獲得充分的感知,從而順利實現教學目標。而傳統教學模式下的教學不能達到這樣的效果。
在講到學生較難掌握的知識點時,經常注重學生“視”、“聽”結合,加強學生的自主能動性,使得整個教學過程輕松愉快。我曾作過這樣一組對比,在講到氧化還原反應的知識點時,一個班采用多媒體電化教學,一個班按傳統教學進行,不采用任何輔助工具。一節課下來,前者課堂氣氛融洽和諧,師生配合默契,在一定時間內完成了教學任務,并且進行了一些習題練習,加深鞏固,效果較好。而后者課堂氣氛沉悶,學生配合較少,機械地接受講述的知識,學生似懂非懂,一節課勉強完成教學任務。通過對比教學效果發現,給學生提供盡可能多的知識信息,讓學生在輕松愉快中授受知識,可促進其綜合能力的提高。
2.傳統的“一支粉筆,一本書,一張口”的教學手段,已遠遠不能滿足現代素質教育的要求,在教學上明顯表現出教學信息容量少,教學方法受限制等弊端。教學中如果運用多媒體技術則不僅大大提高課堂信息量,還能讓學生領略到科技手段對教學產生的神奇作用。例如,復習課上如果采用電教煤體來再現知識體系,運用比較、歸納的方法,通過啟發聯想,以課件的形式展示給學生,既可以節省板書時間,又可以實現對知識的歸納,在有限的時間內獲得最大信息。但是由于多媒體較大的信息容量,學生的筆記速度顯得很慢,不能將大量知識點及時記在筆記本上,從而使教學效果有所折扣。
3.一堂課時間45分鐘,教授同樣的知識點,多媒體電化教學要比傳統的教學模式在時間上要縮短許多。這樣,既節省了實驗時間,又加快了課堂節奏,可以留給學生更多的自主空間去探討分析,這對于學生在有限時間的化學課堂中吸取知識是十分重要的。但如果多媒體演示時間過長,由于教室內因演示需要而產生的暗淡光線會使部分學生喪失注意力。長時間的等待過程中,學生的學習興趣也會慢慢地消失。長此以往,教學效果將越來越越差。
4.多媒體動畫模擬教學在化學課堂上的具體應用,是傳統教學可望而不可即的。計算機多媒體可以利用自身的聲、畫功能,建立起一個微機自身生成的環境,而用戶則可以在此環境中作為一個參與者,進行各種操作和觀察,將在真實世界中難以感覺到的虛幻世界、微觀世界真實地模擬出來。在傳統的教學中,教師多以掛圖、幻燈和模型來幫助學生想象,實際效果并不理想。采用電腦動畫的手段,可以逼真地模擬出宏觀變化中的微觀過程。使用多媒體技術演示實驗還可以模擬錯誤操作,這樣不但節約實驗用品,而且能給學生留下深刻的印象。此外,多媒體課件還可以很好地模擬微粒的分開和結合的過程,如高中化學的化學鍵的形成與斷裂、晶體結構、有機物分子空間結構、有機物反應機理、電解池原理、原電池原理、膠體的滲析與電泳等等,都可以用多媒體課件來模擬,能使學生很快地理解和接受。還有一部分實驗容易引起環境污染或易使人中毒。如果改用計算機進行模擬,既可以直觀地觀察到實驗過程中的各種現象,又可以避免對師生身體的損害。
5.利用多媒體技術中的交互性特點,可編寫出較強帶有控制性的模擬演示,充分體現化學實驗的操作步驟,反應流程,摸擬出反應物生成生成物過程的動態效果。通過帶控制性的模擬演示,使學生深深體會各知識之間內在聯系,加深對知識的理解和記憶。但是由于電腦軟件僵硬的控制性,多媒體演示實驗不會出現做實驗時的真實景象,只會朝著設計者已經設計好的結果和方向進行。
6.利用多媒體的攝像、聲像結合功能,可以采集有關宣傳材料,加強學生學科學、愛科學、講科學的正確世界觀。而傳統的教學模式只能用嘴來敘述,其單調性可見一斑。
7.利用多媒體技術編寫的系列有針對性的練習,其練習效果非常之好。它的最大成功之處在于化學習被動為主動,化抽象為具體,通過帶娛樂性的練習,能輕松鞏固已學知識,從而切實激發學生發自內心學習興趣,真正做到“減負提素”之目的。這正是新課程改革的主要目的之一。而傳統教學往往會把學生推向苦不堪言的題海之中。
綜上所述,多媒體技術與化學課堂教學之間是相輔相成的,并非要求每一節課每一知識均使用多媒體,也不可能用多媒體技術來解決教學中的所有問題,而是從化學課程的特點出發,從學生的個性出發,尋找最佳切入點,突出教學重點,突破教學難點,同時應重視多媒體輔助教學的作用。只有從學生的學習出發,才能真正達到傳統與現代的完美結合,從而達到最佳的教學結果。
參考文獻:
一、江蘇高考化學命題基本趨勢
2012年江蘇高考是江蘇高考自主命題的第五個年頭,高考化學的題型和題量已基本穩定,試題凝練簡潔、表述清晰,設問簡明,題干閱讀量小,考生答題時間相對充裕,使今年高考化學試卷的整體難度比去年有明顯的下降。江蘇高考化學試題正向著既能為高校選拔具備繼續學習潛能的學子,又能發揮命題對高中化學教學改革的導向作用。在考心上,試題更加注重了對基礎知識的熟練應用的要求,注重了對考生理解知識和靈活應用知識能力的考查,減少了偏怪難類型知識點的考查。試題在解讀課程標準、利用教材資源和考試說明等方面似乎比往年都要做得好,命題的科學性、規范性和試題的基礎性、應用性、時代性等方面都得到了進一步提升。今年高考江蘇化學試卷總體特點是:立足基礎、注重能力、貼近實際、簡約樸實。
1.2012年江蘇高考化學試卷(必考部分)與考試說明的比較
2. 2010、2011與2012三年題型比較
近三年高考化學試卷,試題題型、題量甚至分值分布都趨向穩定。I卷選擇題還是以傳統題型為主,考查內容涵蓋了周期表、化學平衡、離子共存、環境保護、化學電池等。學生感覺做這些題目比較順手,畢竟高三一年,這類題練得比較多,陌生度不大,單項選擇題大多容易得分。Ⅱ卷難度也比去年下降了,以中檔題為主。突出考查接受、吸收、整合化學信息的能力,從化學視角分析問題和解決問題的能力,以及實驗探究能力。如17題尋找流程圖中的信息,設計物質的合成途徑,19題的實驗題NO和NO體積比不同產生何種影響、20題據圖像分析產生氫氣的主要物質是什么。試題加大了以元素化合物知識為載體的相關化學反應原理考查。化學試題的設置依據生產實際,而不是刻意杜撰或閉門造車,II卷試題內容涉及生活、生產、環保、能源、科研等各個方面,充分體現了化學的實際應用價值,貼近實際是本年試題的又一大特點。如16題亞硝酸鈣的制備,涉及環境保護、生產條件優化、物質的循環使用等。總之,化學用語、阿伏伽德羅常數、離子反應方程式和離子共存、元素周期律和元素周期表、電化學和化學反應熱效應、鹽類水解和離子濃度大小比較、化學平衡、有機物的性質和合成、基礎物質制備、離子檢驗和除雜、實驗數據的閱讀和處理、圖表信息的綜合運用等化學基礎知識和主干內容三年已基本保持穩定。
2013屆高三化學復習,我認為要少做難題、偏題,“少挖坑”,多在化學基礎知識和主干內容等的廣度上下工夫,“廣積糧”。重視基礎實驗、重視學生操作能力的培養,注重課堂教學中學生學習思考性、靈活性和創新性的滲透,不斷穿插生活中的化學常識、化學知識的應用和運用、化工生產流程、節能減排、綠色環保、新能源和新材料等方面的內容,提高學生的化學檢測適應性和考場應變能力。
二、對復習備考的建議
1.研讀考綱,把握復習方向。
新課程化學高考復習備考,應以《考試說明》確定復習內容,在2010年《考試說明》還沒有到手之前,2009年《考試說明》仍有指導意義,以高中化學新教材為依托,根據必、選修模塊之間的聯系,組織實施復習教學。使學生從宏觀上了解高中化學學科的知識體系和知識主線,明確重點知識、主干知識和關鍵點、易錯易混點。切勿盲目拓展加深。
2.夯實基礎,構建主干知識。
“雙基”是學生能力提高的基礎,是探究問題、解決問題的依據,在教學中,應注意研究教學要求和考試大綱的變化,立足“雙基”,引導學生對知識之間整體聯系的認識,加強對物質的變化本質及規律的理解。重視三大反應原理(氧化還原反應、離子反應和熱化學反應)、三大化學理論(平衡理論、結構理論和電離理論)這些化學學科的核心內容,完善和深化知識點。知識點的深化要采取從現象到本質、從個別到一般、從理論到實踐的深化。并構建各章節的知識網絡,在教師的指導下,考生可進行專題訓練,其功能就是將具有某項屬性的分散知識,集中在一起構成“集成塊”。在復習時把各部分知識按其內在的聯系進行歸納整理,將散亂的點串成線、結成網,從而形成一個系統完整的知識體系。
如銅及其化合物復習課,就可以形成如下的網絡:
(1)無機化合物之間的網絡。
(2)與有機之間的網絡。如:Cu(OH)被醛基氧化為CuO,CuO被CHOH還原為Cu。
(3)與氧化還原之間知識網絡。
如:已知氧化性順序如下:Br>Fe>I>S。請將Cu按其氧化性排入到上述順序中去,并提供相應的證據。
(4)與物質結構之間知識網絡。
如:Cu可以與NH形成復雜離子[Cu(NH)],NH分子也可以換成其他分子或離子。
①將CuCl固體溶于水配成濃溶液,觀察濃溶液為綠色。
②將其分為兩份,向其中一份CuCl濃溶液中加水,觀察,溶液顏色變成天藍色;然后再向該天藍色溶液中加入NaCl晶體振蕩又恢復成綠色。
③向另一份濃溶液中滴加AgNO溶液,有白色沉淀生成,溶液也呈天藍色。請結合Cu的結構用化學方程式和文字分析該變化的原因。
④取部分綠色或天藍色溶液,加入濃氨水,觀察,溶液變成深藍色,請分析該變化的原因。
合理整合必考3個模塊的知識,循序漸進,重視基礎,全面、系統地落實《考試說明》中的各個知識點,找到知識與技能在教材中的落腳點和延伸點,把“三基”落到實處。決不能游離于《考試說明》和教材之外,埋頭于各類教輔和題海之中,習題訓練與講評課要目的性明確,追求最佳投入與產出比,切忌造成解題“思維定勢”。
3.加強實驗,提高創新能力。
突出化學是實驗科學,加重對實驗考查力度,在近三年的化學試卷中呈增加趨勢。但是從近年的考試中我們注意到,化學實驗是中學化學教學中的薄弱環節,去年的抽樣數據也說明了這一點,顯然實驗題已經是化學卷中考生失分的重要因素。這要求我們要樹立化學是一門實驗學科的思想,平時要做好演示和探究實驗,讓學生在實驗中體會化學知識的美,激發他們探究的興趣。多年來老師重視實驗,學生也重視實驗,但由于實驗教學考查途徑不完善,始終是薄弱環節,怎樣提高實驗能力的問題一直困擾著學生和老師。我從以下三個方面來進行實驗備考:一要特別重視熟練掌握化學實驗的基本操作,并理解其原理;二是回歸教材“學生實驗”和“教師演示實驗”,真正動手完成實驗;三要以學生小組為單位共同設計并完成幾個具有創新意義的探究性實驗。
如在學生學習元素周期表時,探究“同周期、同主族元素性質遞變的遞變規律”,分別用鎂條和鋁片與稀硫酸反應,發現鋁片與稀硫酸幾乎不反應,基本上看不到氣泡。或在相同的條件下,將兩塊完全相同的鋁片放入c(H)相同的稀硫酸和稀鹽酸中,發現稀鹽酸中產生H速度比稀硫酸中快,這一現象與金屬活動性順序表和酸的通性等是矛盾的,引起了學生的認知沖突,在疑惑中激發了學生強烈的求知欲。請設計實驗分析原因。于是我鼓勵學生去對此現象大膽猜想、探究,進行了一系列的假設和實驗設計。
疑問:根據離子反應方程式的分析,反應的實質是單質鋁與氫離子反應,那么為什么氫離子濃度相同的稀鹽酸與鋁片反應的速率卻比稀硫酸要快得多?
猜想與假設:溶液中除氫離子外的其他離子(Cl、SO)可能會影響反應速率。稀鹽酸中產生H速度比稀硫酸中快,那么,是否Cl對反應有促進作用?SO對反應有抑制作用呢?
探究方案制訂與實施:用1mol/L的稀鹽酸和0.5mol/L的稀硫酸分別與相同的鋁片反應,驗證了這個題目的正確性。兩者再進行對比實驗分別檢查Cl和SO對反應速率的影響。
再進行對比實驗:
1.若往稀硫酸中加入一定量固體NaCl后,再與Al反應,發現反應的速率加快。
2.若往稀鹽酸中加入一定量固體NaSO后,再與Al反應,發現反應的速率減慢。
通過以上等實驗對現象加以分析、探究,激發學習動機,提高學生的學習興趣,這正是當前教育改革所追求的教學理念。
三、具體做法
1.精心策劃,精細準備——高三化學一輪復習的實踐。
(1)一輪復習的定位和目標
主要是幫助學生梳理知識技能,構建知識網絡,打好知識基礎,適當提高學生的能力,使他們形成一個完整的良好的認知結構。這一輪復習時,我們在例題、習題的選擇上充分注意基礎性、思想性、方法性、遷移性,控制難度,減小坡度,真正使學生對知識的掌握扎實到位。同時,穿插必要訓練和考試。這一輪復習必須有充裕的時間,我們一般在二月初結束。
(2)一輪復習的實踐和感悟
1)練:平時的訓練在選題上力求知識基礎、題材新穎,盡可能原創,通過訓練及時做好講評與分析,及時適當調整復習的深度,難度和廣度。
2)精:精心策劃,精細準備,精選專題。
①教師提前準備:1)2012高考結束后,組織教師統一定時考高考試卷。2)開學初備課組組織本組教師共同學習2012年化學考試說明,力求準確把握每一說明的內涵與外延。以上兩項準備目的使我們知道高考考什么,怎么考。
②及時了解學生:1)開學初,我們就讓全體學生做了2012江蘇考題,并進行及時批改與分析。2)針對我校本屆高三學生生源基礎較差,面對這一情況我們是給目標、多鼓勵,力求使全體學生在原有的基礎上得到最大限度的發展。我們的目標是:清醒的頭腦,靈巧的雙手,良好的習慣。具體要求:認真上好每一節課,課后及時整理好筆記。作業要求:要有詳細的作題過程,及時完成,及時批改及時訂正,做好糾錯工作。
③精心組織備課。
2.整合激活遷移應用——高三化學二輪復習的重點。
(1)精選專題,整合激活:二輪復習主要是進一步鞏固基礎知識,基本技能,并深化和應用,同時著力提高學生的各種能力。這一輪復習針對高考的命題特點和規律,注意主干知識的復習,注重知識間的聯系。我們將會精選專題整合激活。
(2)精選例題,遷移應用:為了提高學生綜合應用能力和應試能力,使所整合的知識達到“靈活”“熟練”的程度,應注意廣泛吸取信息,精心編擬例題和練習,突出重點評析,注意查漏補缺。應在知識的交匯點上選擇例題和習題,除了注意題目的思想性、遷移性以外,還要適當注意題目的新穎性和綜合性,提高學生在新背景中綜合運用知識的能力。
(3)二輪計劃與安排
第二輪主要按下面幾個專題復習,同時進行相應專項訓練,時間從2月中旬到4月下旬。
1.離子反應、氧化還原反應
2.離子共存與離子推斷
3.溶液與分散系
4.物質結構、化學鍵
5.元素周期表與周期律及元素推斷
6.化學反應速率和化學平衡、化學平衡圖像
7.電離平衡與水解平衡
8.電化學及其應應用
10.重要的非金屬及化合物
11.重要的金屬及化合物
12.化工流程題的破解
1.氧化還原反應教學現狀
在當前的氧化還原反應教學中,一線的許多教師認為氧化還原反應是高中知識的重中之重,在課堂教學上主要采用的是講授法,他們認為氧化還原反應的知識是高考的重點,在不少高考題目中都已出現過,于是在課堂上教師還是以灌輸的形式為主,讓學生一味接受:從得氧失氧的原始特征到化合價升降的表面現象,到電子轉移的本質原因,并以討論初中學過的四類基本類型反應與氧化還原反應的關系、氧化劑和還原劑、氧化產物和還原產物等為輔線來充實相關概念,最后再加以一定量的練習、應用來鞏固概念[2]。在教學過程中并沒有充分引導學生自己思考,學生在課堂上只是埋頭記筆記,所有的知識都是依靠教師傳授,并不是通過自己思考后得知的。學生在課堂上只是一個被動的學習者,這對于新課程的要求來說是不相符的,而且會遇到一些問題。
2.氧化還原反應教學研究的必要性
2.1新課程的要求
2.1.1教師要觀念從化學教學轉變為化學教育
新課程改革以來,高中化學教材難度明顯下降,但是知識面和新科技的介紹都有大幅度的增加,因此要從注重具體的化學學科知識點的嚴謹性和深刻性轉變為進行化學教育的大教育。對于氧化還原反應這一節,教學大綱上要求的很少,只需要學生用化合價升降和電子轉移的觀點理解氧化還原反應即可,但是對于教師來說,傳授給學生的不僅僅是一個個具體的化學知識點,而是可以與具體化學背景聯系的實際問題或思考方法。要教會學生怎樣從現象觀察到本質,從化學中的對立統一現象理解到自然現象里的體現。
2.1.2新課程改革要求教學方式不斷更新
化學學科本身有自己的優勢,化學現象的千變萬化、化學產品的豐富多彩實驗手段的多樣性--一而學生本就生活在充滿化學產品的時代,新的化學科技不斷出現。新課程中,氧化還原反應的教學是要充分引導學生,激發學生的學習動機,通過提問討論的形式調動學生學習的積極性,通過分析講解,讓老師的認識轉化為學生的認識,讓學生成為課堂的主題,發揮學生的主動作用。
2.2氧化還原反應教學中各種問題不斷
2.2.1學生的學習中存在的問題
由于缺乏相應的原子結構和化學鍵的知識,學生往往很難建立起氧化還原反應的本質是電子轉移的認識,只是能夠從化合價的角度認識氧化還原反應;此外,學生對于化學反應微觀層面的認識較少,而且存在于模糊或不科學的認識【3】。對于剛步入高中的學生來說,他們的知識狀況只是停留在初中階段對化學的初步認識:已經具備電子得失、化合價以及從得氧失氧角度分析氧化反應、還原反應等的知識,但并不系統;學生能力情況也并不是很強,經過初中一年的化學學習,學生具備了一定的提出問題、分析問題、解決問題的能力[4];加上學生剛剛進入高中學習生活,情緒和心理都處于較興奮狀態,教學中要特別注意這一點。在這種情況和條件下的教學過程要注意到學生的接受能力,從簡單的開始,慢慢引入新的知識。
2.2.2教師在教學中存在的問題
面對一群剛剛步入高中生活的學生,如何使他們的思維由初中的一味接受到高中的自我獲取的轉變,不能再讓學生的思維停留在初中階段,高中的知識講究理解,于是在引入一個新概念時,要充分考慮到學生的接受能力,要充分引導學生,通過對學生不斷地啟發、提示,加以適當的鼓勵,最好讓學生自己總結出觀點。教師通過練習了解學生對知識的掌握程度,考慮是否延伸新的知識,還是復習,在整個氧化還原反應的教學過程中,要注意知識講解的連貫性、條理性,特別是拗口的概念教給學生如何記憶。
3.氧化還原反應教學理論基礎與教學策略
3.1理論基礎
氧化還原反應的教學是中學化學授課的難點之一,教學活動是為學生而組織,學生是學習的主體,是教學的出發點和落腳點,沒有學生就不存在教學活動。
建構主義者認為“實在”不過是知者的心中之物,是知者構造了實在。或者至少是知者按照自己的檢驗解釋了實在。學習者的知識應該是他們在環境中的交互作用中自行建構的,而不是灌輸的,相對與客觀主義來所,建構主義教學理論特別偏重于學的方面【5】。高中新課程背景下,學生確實占據著很重要的地位,對教師的要求也很高,在整個教學過程中教師其組織者、指導者、幫助者、和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學習的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的,強調學生是學習的主體的同時又不能忽視教師的作用,教師起著一個傳帶作用,引導學生自主學習,通過提問、討論等形式調動學生的主動性和積極性,讓學生經過自己的思考得出自己的看法與觀點。從教學的角度出發,建構主義的設計思路是:在問題解決中學習。教師在備課時可以針對要講授的知識設計出有思考價值的、有意義的問題,先讓學生自己思考,嘗試解決,在學生獨立思考時,教師可以適當給學生一些提示,組織學生談論、合作地解決問題[6]。在這一過程中,學生要綜合原有的知識,并查閱相關的資料。從而做出合理的推論,得出自己的結論。
3.2教學策略
3.2.1概念圖策略
在科學研究領域,概念并不是傳統意義上的簡單文字定義,而是包含了能夠反映物質各方面屬性的一個關系總和,因此概念與概念之間的關系也成立概念學習的關鍵所在,而概念圖則是一種通過運用圖示的方法來理想地展示概念與概念之間的關系的可視化工具[7]。在氧化還原反應教學中,有很多概念,而且很難記,十分容易混淆,運用概念圖策略,按照對知識的理解,用結構網絡形式表示出概念的意義及概念之間的聯系將會給學生帶來一些幫助。
得電子 還原產物
失電子 氧化產物
電子轉移
化合價升降
3.2.2合作交流策略
科學知識的發現不是某一個人的貢獻,它是共同合作的結果,合作意思和合作精神是科學價值觀的一個重要方面。合作交流策略要求學生采取分工合作的方式參與探究,相互交流各自的進展,并對觀點進行討論[7]。在氧化還原反應教學的課堂,要通過分組談論的形式讓學生自己進行交流各自的看法與觀點,并在課前布置給學生預習的作業,查閱相關的資料,分工合作,用這種方式得到比較科學的結論。
3.2.3練習——反饋策略
練習——反饋策略是指在理解化學技能性知識意義的基礎上,在反饋作用的參與下反復多次地進行的一種動作,使其達到自動化的水平。練習的效果不在于練習的次數,而在于練習后一定要達到正確性、協調性和自動化[7]。氧化還原反應的幾組概念是很難辨析的,在不少的習題中有很多概念性的知識,尤其是被氧化、被還原和氧化劑、還原劑的概念最容易混,這時需要一定量的練習,讓學生有個條件反射,一看到是被氧化,那么自身就是做還原劑,這都需要練習來達到這個效果,通過反饋作用來實現。
3.2.4挖掘知識的多重價值策略
挖掘知識的多重價值策略要求學生從觀念上認識到科學知識不僅是事實、規則和理論的體系,任何知識都是人類探索和研究的結果。從知識的本身、知識的形成過程以及知識背后蘊含的思想觀點幾個角度分析,挖掘出知識的情意價值[7]。氧化和還原是一對典型的矛盾,它們既對立,又統一,既相反的,又是相互依存的,有氧化就必然有還原,它們絕不可能孤立存在,而是統一在氧化還原反應中,其中蘊含了對立統一的唯物主義觀點,并且氧化還原反應的知識在很多方面都有廣泛的應用,在日常生活中和工農業生產上都隨處可見。引導學生學習和逐步掌握氧化還原反應對今后的生產和生活都是有意義的。
4.“氧化還原反應”教學研究
4.1教學目標
在中學階段的化學基本概念、基礎理論知識中,氧化還原反應占有非常重要的地位,而且在中學化學中要學習許多重要的元素及其化合物知識、凡涉及元素化合價變化的反應都是氧化還原反應。掌握氧化還原反應的是認識元素及其化合物性質的基礎。
在教學過程中,設立一個準確的教學目標可以讓學生和教師在高中化學新課程背景下的基本思路強調形成積極主動的學習態度,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分
析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。基于此,確立本節內容教學目標如下:
知識與技能:用化合價升降和電子轉移的觀點理解氧化還原反應,掌握氧化還原反應的本質和特征。
過程與方法:通過分析氧化還原反應的本質和特征,逐步學會自主、合作、探究的學習方式。
情感態度與價值觀:通過氧化還原反應中幾組概念的學習,樹立對立統一的辯證唯物主義觀點[7]。
4.2教學過程
一、復習初中知識,引出氧化還原反應的概念
在初中化學中,學生已經從得氧、失氧的角度學習了氧化反應和還原反應,知道物質得到氧就是氧化反應,物質失去氧就是還原反應,寫出典型的氧化還原反應:木炭還原氧化銅的反應,CuO+C===Cu+CO2 ,然后引導學生分析這個反應,CuO失去氧變成Cu單質,發生了還原反應;與此同時,C結合了O生成CO2,發生了氧化反應,也就是說CuO變成Cu的同時,C變成CO2,所以氧化反應和還原反應同時存在,不能分開,是既對立又統一的,那么對于這一類型的反應,我們到底是稱它為氧化反應還是還原反應呢?綜合本節課的主題,我們把這樣的反應稱為氧化還原反應。
通過這樣的引導,讓學生明白到氧化反應和還原反應是同一化學反應的兩個方面,是相互依存、是既對立又統一的,對立統一是辯證唯物主義的基本觀點,在教學中滲透辯證唯物主義思想教育。
二、運用已有知識,采用類比思想,定義廣義氧化還原反應
元素化合價的的知識,學生在初三已經學過,讓學生從化合價升降、發生的反應、反應物的作用及其性質、生成的產物等幾個方面引導學生分析C →CO2 和CuO →Cu 兩個變化過程[8],讓學生分組討論,給以適當的提示,請數位同學講出討論的結果,并結合此前查閱的資料總結出一些相關的概念的含義和概念間的關系,對學生的回答評價,回歸教材,精講概念。
在氧化還原反應的新概念中, 物質沒有得氧卻也可以稱為氧化, 這是使之成為教學難點的原因之一, 為突破難點可利用比較的方法突出其合理性。
2Mg+ O2= 2MgO
Mg+ Cl2= MgCl2
Mg+ H2SO4(稀) = MgSO4+ H2
比較上述三個反應, 從電子得失的角度分析,Mg 發生了同樣的變化:Mg- 2e=Mg2+ , 既然Mg與氧結合叫做氧化, 那么與氯結合、與硫酸根結合也叫氧化是合理的、可行的, 反之不同化合物中的Mg2+ 重新轉變成Mg,也都可以稱為還原[9]。這樣從已有的知識出發,經過教師提出問題,引導學生自己討論、分析、類比,發概括出氧化還原反應的廣義定義。
三、借助現代化工具,突出氧化還原反應教學重點
氧化還原反應的本質是電子的轉移,這是教學的重點和難點,如何突破教學難點,幫助學生掌握重點,這是本節課的關鍵。建構主義認為,為了支持學習者的主動探索和完成意義建構,在學習過程中要為學習者提供各種信息資源包括各種類型的教學媒體和教學資料。
對于氧化還原反應中的電子轉移,可以以金屬鈉與氯氣反應為例,首先引導學生分析鈉原子和氯原子的原子結構特點,由于電子都有達到穩定結構的趨勢,引出鈉原子容易失去最外層的一個電子達到穩定結構,相同的道理,氯原子容易得到一個電子也達到穩定結構,兩個離子由于靜電作用結合在一起成了氯化鈉,于是就是發生了反應。接著讓學生討論:金屬鈉與氯氣反應后,鈉元素的化合價由0價升高到+1價、氯元素的化合價由0價降低到-1價的原因是什么?學生經過思考很快可以得出結論:元素化合價升高的原因是因為失去電子,元素化合價降低的原因是因為得到電子。
當兩種元素的原子獲得電子的難易程度相差不大,如氫氣和氯氣反應生成氯化氫,電子的轉移情況會怎樣,怎樣才能使氯原子達到8電子的穩定結構和氫原子達到2電子的穩定結構,經過學生的討論和教師的指導,最后學生明白到,由于這兩種元素的原子獲得電子的難易程度相差不大,于是雙方共用一對電子,這個電子對同時受到兩個原子核的共同吸引,使雙方都達到穩定結構,由于氯原子對共用電子對的吸引力比氫原子稍強一些,共用電子對偏向于氯原子而偏離氫原子。因此,從表觀上來說,氫元素的化合價從0價升高到+1價,氯元素的化合價從0價降到-1價,實質上是這個共用電子對發生了偏移。通過以上的分析,學生認識到元素化合價的升降的實質是發生了電子的得失或共用電子對的偏移。
4.3教學評價
教學評價是一種價值判斷過程,是在測量基礎上對好與差、對與錯、優與劣的判斷。傳統的教學評價過分強調終結性評價,把考試成績做為衡量教學成績的唯一標準,過分強調贈別與選拔的功能,嚴重扼殺了學生的創造性。在新課程的背景下,傳統的教學評價標準在某種程度上已經不能適應新課改的要求,評價的焦點應該指向學生的學習與發展。
首先,氧化還原反應教學目標與過程的評價
氧化還原反應的教學目標是整個教學的核心,教學就是為了這個達到這個目標而進行的。氧化還原反應的知識是進一步學習化學的基礎,因此是高中化學重點內容。基于教材詳盡描述了一些化合物形成過,教學中采用問題引導學生閱讀課本,明確化合物形成過程電子轉移情況,從而幫助學生認識氧化還原反應微觀本質。為深化對相關知識的掌握,要求學生從得失氧、化合價升降、電子得失等對比氧化還原反應,有利于優化學生認知結構。
其次,氧化還原反應教學方法的評價
教師實施新課程的過程中,教學設計是非常重要的一個環節,教學方法也要不斷更新。那么教師對教材的理解、對課標的理解等都要融在教學設計的過程中,再結合適當的教學方法以教學。教學方法要與教學內容、學生特點及教師的風格相適應,靈活多樣;教學手段要運用妥當,結合氧化還原反應的特點,恰當使用現代化工具,直觀性強,有助于學生更好地掌握所學知識。
最后,教師與學生總體評價
在整個教學過程中教師需要提除很多問題讓學生討論,再到學生自己來思考問題、解決問題,教師加以適當的引導,并且體現了概念形成的本質。教師在課堂中只是一個組織者,一個引導者,必須完成從主宰者到領路人的轉變并且教師在引導學生在進行問題的分析、綜合、抽象以后進行概括,要遵循學生的概括發展水平。評價的結果不僅可以將學習的結果反饋給學生本人,讓他們知道自己對知識的掌握程度,更可以讓教師了解到學生對教師所授課內容的總體掌握情況便于教師及時調整教學安排,確保學生的學習效果。
5.總結與思考
氧化還原反應知識在中學教學中有舉足輕重的地位,還聯系到生產生活及科研領域,應用十分廣泛,同時也是學生較難掌握的內容之一,由于學生對原子結構知識認識不深,要求微觀角度認識氧化還原反應是教學的難點,在新課程的背景下如何進行教學對沒個化學教師來說都是一個挑戰,筆者認為做好新課程的氧化還原反應教學需要做到一下幾點:
(一)從學生熟悉的化學問題出發,激發學生學習、探究知識的興趣,再通過教師的引導和講解讓學生的自主探索和協作學習,使學生已經建立知識體系;
1.構成金屬晶體的根本微粒是〔
〕
A.?分子????????????????????????B.?原子????????????????????????C.?陽離子與陰離子????????????????????????D.?陽離子與自由電子
2.以下關于金屬晶體和離子晶體的說法中錯誤的選項是〔
〕
A.?都有多種堆積結構?????????????B.?都含離子?????????????C.?一般具有較高的熔點和沸點?????????????D.?都能導電
3.食鹽是日常生活中最常用的調味品。NaCl晶體中存在的化學鍵為〔
〕
A.?離子鍵???????????????????????????????B.?極性鍵???????????????????????????????C.?共價鍵???????????????????????????????D.?非極性鍵
4.金剛石的熔點為a℃,晶體硅的熔點為b℃,足球烯(分子式為C60)的熔點為c℃,三者熔點的大小關系是〔
〕
A.?a>b>c???????????????????????????????B.?b>a>c???????????????????????????????C.?c>a>b???????????????????????????????D.?c>b>a.
5.以下晶體中,化學鍵種類相同、晶體類型也相同的是(
)
A.?SO3與SiO2???????????????????????B.?NO2與H2O???????????????????????C.?NaCl與HCl???????????????????????D.?CCl4與KCl
6.以下雙原子分子中,熱穩定性最大的是〔
〕
分子
I2
HF
F2
HI
鍵能(kJ/mol)
151
569
153
297
A
B
C
D
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
7.以下物質固態時一定是分子晶體的是〔
〕
A.?酸性氧化物?????????????????????????B.?堿性氧化物?????????????????????????C.?含氧酸?????????????????????????D.?非金屬單質
8.氯化硼的熔點為10.7
℃,沸點為12.5
℃。在氯化硼分子中,氯—硼—氯鍵角為120°,它可以水解,水解產物之一是氯化氫。以下對氯化硼的表達中正確的選項是〔
〕
A.?氯化硼是原子晶體
B.?熔化時,氯化硼能導電
C.?氯化硼分子是一種極性分子????????????????????????????????D.?水解方程式:BCl3+3H2O
=
H3BO3+3HCl
9.以下說法正確的選項是〔
〕
A.?BF3和NH3的空間構型都為平面三角形
B.?晶格能由大到小的順序:NaF>NaCl>NaBr>NaI
C.?熔點:Na-K合金
D.?空間利用率:體心立方堆積
10.科學家在
20℃時,將水置于足夠強的電場中,水分子瞬間凝固成“暖冰〞。對“暖冰〞與其它物質比擬正確的選項是〔
〕
A.?與Na2O
晶體類型相同????????????????????????????????????????B.?與
SiO2
化學鍵類型相同
C.?與CO2
分子構型相同??????????????????????????????????????????D.?與
CH4
分子極性相同
11.以下說法正確的選項是(
)
A.?水的沸點較高是因為水分子間存在較強的化學鍵
B.?離子晶體中可能存在共價鍵,而分子晶體中一定存在共價鍵
C.?CO2與SiO2均為共價化合物,其固體熔化時,均破壞了分子間作用力
D.?某物質熔點1067℃,易溶于水,其水溶液和熔融態均能導電,其晶體一定為離子晶體
12.以下對一些實驗事實的理論解釋正確的選項是〔
〕
選項
實驗事實
理論解釋
A
碘單質在CCl4中溶解度比在水中大
CCl4和I2都是非極性分子,而H2O是極性分子
B
CO2為直線形分子
CO2分子中C=O是極性鍵
C
金剛石的熔點低于石墨
金剛石是分子晶體,石墨是原子晶體
D
HF的沸點高于HCl
HF的相對分子質量小于HCl
A.?A??????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
13.以下各項的表達中都包含兩個數值,前一數值大于后一數值的是〔
〕
A.?氨分子中N﹣H鍵的鍵角和甲烷分子中C﹣H鍵的鍵角
B.?NaCl晶體中與一個Cl﹣緊鄰的Na+數和CsCl晶體中與一個Cl﹣緊鄰的Cs+數
C.?晶體硅中Si﹣Si鍵的鍵能和金剛石中C﹣C鍵的鍵能
D.?單質碘中的分子間作用力和干冰中的分子間作用力
14.螢石(CaF2)屬于立方晶體,晶體中每個Ca2+被8個F-包圍,那么晶體中F-的配位數為〔
〕
A.?2???????????????????????????????????????????B.?4???????????????????????????????????????????C.?6
.???????????????????????????????????????????D.?8
15.氮化硅是一種新合成的結構材料,它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質。以下各組物質熔化時,所克服的粒子間的作用與氮化硅熔化所克服的粒子間的作用相同的是〔
〕
A.?硝石(NaNO3)和金剛石???????????????????????????????????????B.?晶體硅和水晶
C.?重晶石(BaSO4)和螢石(CaF2)??????????????????????????????D.?冰和干冰
16.以下數據對應物質的熔點,據此作出以下判斷中錯誤的選項是(
)
A.?鋁的化合物的晶體中有離子晶體?????????????????????????B.?表中只有BCl3和AlCl3是分子晶體
C.?同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體???????????D.?不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體
二、綜合題
17.離子液體是一類具有很高應用價值的綠色溶劑和催化劑,其中的EMIM+離子由H、C、N三種元素組成,結構如下圖。答復以下問題:
〔1〕碳原子價層電子的軌道表達式為________,基態碳原子中,核外電子占據的最高能級的電子云輪廓圖為________形。
〔2〕根據價層電子對互斥理論,NH3、NO3-、NO2-中,中心原子價層電子對數不同于其他兩種粒子的是________。NH3比PH3的沸點高,原因是________。
〔3〕氮元素的第一電離能比同周期相鄰元素都大的原因是________。
〔4〕EMIM+離子中,碳原子的雜化軌道類型為________。分子中的大π鍵可用符號Π
mn
表示,其中m代表參與形成的大π鍵原子數,n代表參與形成的大π鍵電子數〔如苯分子中的大π鍵可表示為Π
66
〕,那么EMIM+離子中的大π鍵應表示為________。
〔5〕立方氮化硼硬度僅次于金剛石,但熱穩定性遠高于金剛石,其晶胞結構如下圖。立方氮化硼屬于________晶體,其中硼原子的配位數為________。:立方氮化硼密度為dg/cm3
,
B原子半徑為xpm,N原子半徑為ypm,阿伏加德羅常數的值為NA
,
那么該晶胞中原子的空間利用率為________〔列出化簡后的計算式〕。
18.不銹鋼是由鐵、鉻(Cr)、鎳(Ni)、碳、硅及眾多不同元素組成的合金。完成以下填空:
〔1〕寫出碳原子最外層電子的軌道表示式________,其最外層有________種不同運動狀態的電子。
〔2〕硅烷(SiH4)可用于制備高純硅,硅烷的分解溫度遠低于甲烷,從原子結構角度解釋其原因:________。
〔3〕下面是工業上冶煉Cr時涉及到的反響:
①請將方程式補充完整并配平。
________?CrO42-+
________?S+
________H2O
________Cr(OH)3+________?S2O32-+
________?________
②上述反響中,假設轉移了3mol電子,得到的復原產物是________mol。
③Cr(OH)3和Al(OH)3類似,也是兩性氫氧化物,寫出Cr(OH)3的電離方程式________。
〔4〕鎳粉在CO中低溫加熱,生成無色揮發性液態Ni(CO)4
,
呈四面體構型。Ni(CO)4是________晶體,Ni(CO)4易溶于以下________〔填序號〕。
a.水
b.四氯化碳
c.苯
d.硫酸鎳溶液
19.硅是構成礦物和巖石的主要成分,單質硅及其化合物具有廣泛的用途。完成以下填空:
〔1〕某些硅酸鹽具有篩選分子的功能。一種硅酸鹽的組成為:M2O·R2O3·2SiO2·nH2O,元素M、R均位于元素周期表的第3周期,兩元素原子的質子數之和為24。
①寫出M原子核外能量最高的電子的電子排布式:________。
②常溫下,不能與R單質發生反響的是________〔選填序號〕。
a.CuCl2溶液
b.Fe2O3
c.濃硫酸
d.NaOH溶液
e.Na2CO3固體
〔2〕氮化硅〔Si3N4〕陶瓷材料硬度大、熔點高。可由以下反響制得:SiO2+C+N2
高溫
Si3N4+CO
①Si3N4中氮元素的化合價為-3,請解釋Si3N4中氮元素化合價為負價的原因________。
②C3N4的結構與Si3N4相似,請比擬二者熔點上下,并說明理由:________。
③配平上述反響的化學方程式,并標出電子轉移的數目和方向。________。
〔3〕一種用工業硅〔含少量鐵、銅等金屬的氧化物〕制備Si3N4的主要流程如下:
①將工業硅粉碎的目的是________。
②適量的H2是為了排盡設備中的空氣,但H2在高溫下也能復原工業硅中的某些金屬化物。
x
可能是________〔選填:“鹽酸〞“硝酸〞或“硫酸〞〕,理由是________。
20.原子序數小于36的X、Y、Z、R、W五種元素,其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質占空氣體積的
15
;W的原子序數為29。答復以下問題:
〔1〕Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1mol
Z2X4含有σ鍵的數目為
________。
〔2〕化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為
________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________〔用分子式表示,下同)。
〔3〕與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結構相似的三種物質,試推測三者的穩定性由大到小的順序________,理由是
________;三者的沸點由高到低的順序是
________,解釋原因________。
〔4〕元素Y的一種氧化物與元素Z的單質互為等電子體,元素Y的這種氧化物的分子式是________。
〔5〕W元素有________個運動狀態不同的電子,其基態原子的價電子排布式為________。
參考答案
1.
D
2.
D
3.
A
4.
A
5.
B
6.
B
7.
C
8.
D
9.
B
10.
B
11.
D
12.
A
13.
D
14.
B
15.
B
16.
B
17.
〔1〕;啞鈴
〔2〕NH3;氨分子間存在氫鍵
〔3〕基態氮原子電子占據的最高能級為半充滿,較穩定
〔4〕sp2、sp3;Π
56
〔5〕原子;4;4π(x3+y3)dNA75×1030×100%
18.
〔1〕;4
〔2〕C和Si最外層電子數相同,C原子半徑小于Si,所以硅元素的非金屬性弱于碳元素,硅烷的熱穩定性弱于甲烷
〔3〕4;6;7;4;3;2;OH-;1;CrO2-+
H++
H2O
?
Cr(OH)3
?
Cr3++3OH-
〔4〕分子晶體;b、c
19.
〔1〕3p1;be
〔2〕氮元素的非金屬性比硅強,氮原子得電子的能力強于硅原子,因此兩者形成化合物時,共用電子對偏向于氮原子,因此Si3N4中氮元素化合價為負價;兩者均為原子晶體,碳原子半徑小于硅原子半徑,因此C3N4中碳原子與氮原子形成的共價鍵的鍵長較Si3N4中硅原子與氮原子形成的共價鍵鍵長小,鍵能較大,熔點較高。;無
〔3〕增大反響物的接觸面積,提高反響速率;硝酸;H2在高溫下能將銅的氧化物復原為單質銅,單質銅與鹽酸和硫酸不反響
20.
〔1〕sp2;5NA
〔2〕三角錐形;H2O
〔3〕H2O
>H2S>
H2Se;半徑Se>S>O,鍵長H-Se>
H-S>
H-O,鍵長越短,鍵能越大,分子越穩定;H2O
>