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化学教学中的几种解题思想的归纳



作者:江苏省如皋市实验初中 丁红梅

  中学阶段,与化学学科联系紧密的是数学学科、物理学科等。数学学科、物理学科中一些重要的思想,如归中思想、数形结合思想、类比思想、守恒思想、控制变量的思想等,在平时的化学教学中,如果能有意识地渗透,对化学问题的解决常常有事半功倍的效果。笔者在教学中略有所获,举例如下:

  一、“数形结合的思想”在解决化学问题中的运用

  例:取实验室中部分变质的NaOH样品配成溶液,向其中滴加过量的稀盐酸。以加入的稀盐酸的质量为x轴,生成的二氧化碳的质量为y轴,画出滴加稀盐酸的过程中产生的二氧化碳的质量和加入的稀盐酸的质量之间的关系图。

  分析:部分变质的NaOH样品是NaOH和Na2CO3的混合物,向其中加入稀盐酸直至过量,共发生两个化学反应,先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O,后发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

  图中OA段表示加入的稀盐酸与氢氧化钠反应,A点表示恰好完全反应;AB段表示加入的稀盐酸与碳酸钠反应,此时有二氧化碳生成,B点表示恰好完全反应;BC段表示反应结束,产生的二氧化碳的质量不再增加。

  小结:解决“数形结合”题,需搞清楚:一是原理──题目所涉及的化学原理;二是数轴──图形中数轴对应的化学含义;三是关键点──图形中几个关键点的含义,即起点、转折点、终点。

  二、用“类比思想”解决化学问题

  例:已知硫酸亚铁受热易分解,小明同学对硫酸亚铁的化学性质作了如下推测:

  (1)如果硫酸亚铁按碳酸钙受热分解的方式分解,请写出化学方程式:

    FeSO4=FeO+SO3

  (2)他推测也可以用如下化学方程式表示分解过程FeSO4=FeS+2O2↑请你分析一下,他作出以上推测的理由是什么?
    2KClO3=2KCl+3O2

  (3)通过实验测定硫酸亚铁受热分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫。请写出硫酸亚铁分解的化学方程式:

    2FeSO4=Fe2O3+SO3↑+SO2

  分析:硫酸亚铁和碳酸钙、氯酸钾都属于含氧酸盐,把未知的硫酸亚铁受热分解与我们熟悉的碳酸钙、氯酸钾的受热分解作比较,根据它们受热分解的规律,前者分解成对应的酸性氧化物和碱性氧化物,反应前后元素的化合价不变;后者分解成无氧酸盐和氧气,从而猜测硫酸亚铁受热分解也遵循这个规律。

  小结:“类比”是根据两个对象或两类事物的一些属性相同或相似,猜测另一些属性也可能相同或相似的思维方法。把未知的化学问题和熟悉的化学问题作比较,寻找两者在某些方面的同一性,找出两者共同遵循的规律,达到解决化学问题的目的。

  三、在实验设计中如何应用“控制变量的思想”

  例:铜片锈蚀条件的探究

  [提出问题]铜是在什么条件下锈蚀的?甲、乙同学对此进行了探究。

  [寻找变量]铜生锈可能是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的结果。

  [设计实验]借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”,甲同学设计了“铜片锈蚀条件的探究”,实验如下图所示:

  [分析实验]若C试管中的铜片较长时间后有了绿色物质,A、B两试管中没有现象,通过比较变量与现象你能得出什么结论?

  [评价改进]你认为甲同学设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验完善吗?如不完善,还要补充的一个实验是(可用图表示)D 

  [反思小结]通过以上实验可知,设计实验时应如何控制变量?

  分析:铜与铁都属于金属,借鉴铁生锈的条件,类比出铜生锈的条件,可能是铜与氧气、水、二氧化碳共同作用的结果。图A中的铜片只跟氧气、二氧化碳接触,图B中的铜片只跟氧气和水接触,而图C中铜片既跟氧气、二氧化碳接触,又跟水接触。所以图A和图B中的铜片均不生锈,而图C中的铜片生锈。还应补充的实验是铜片只跟二氧化碳和水接触,铜片不生锈。

  小结:可以从分析物质的组成、结构、性质、变化及外界条件等方面寻找变量。

  纵观全国各地近两年的中考试题,已全面改变了传统命题的理念。命题关注了学生的认知水平和思维能力的发展,关注学生的情感、态度和价值观的发展,注重思想和方法的渗透,发展学生的创新能力和实践能力。


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