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(一) 高中化學教學生活化有利于學生對化學產生興趣
高中化學是不少學生眼中較難的學科, 知識點繁雜難懂, 化學方程式變化多樣, 難以捉摸, 要背誦要記憶的內容也較多, 題型更是多種多樣, 千頭萬緒, 不知從何下手, 很多學生投入了很多時間和精力, 卻沒有取得很好的成績, 不免使他們漸漸對化學學科失去興趣, 甚至產生畏懼厭學心理, 這是我們不愿意看到的。[1]我們應該努力尋求解決辦法, 改變現狀, 在激發學生學習興趣的同時提高教學質量。此時, 生活化教學的產生為我們帶來了新思路、新方法。生活化教學與生活緊密結合, 將抽象的知識點具象化, 同時廣泛運用生活中常見的現象加以解釋說明, 學生只要有相關的生活經驗, 在教師的帶領下發揮自己聯想類比的能力, 便能很好地理解難懂的知識點, 這樣一來, 不需要很長時間學生便能重拾對化學學科的興趣和學化學的信心。
(二) 高中化學教學生活化有利于教師更好地講解知識
課堂教學是知識傳授的過程, 需要教師與學生通力合作, 共同配合才能完成, 如果有一方沒有準備充分或者狀態不佳, 就無法使課堂達到最好的教學效果。[2]以往教學過程中, 教師過于注重對知識點本身的講解, 忽略了學生的接受和理解程度, 導致很多情況下教師自認為講解得很清楚很明白, 也很通俗易懂, 但是學生卻沒有完全理解, 甚至從一開始就沒有跟上教師的節奏。這樣的課堂是失敗的, 是很難使學生有所收獲的。生活化教學對于教師來說是全新的教學模式, 同時也是有力的教學武器, 借助這一教學模式, 教師能夠將知識具體化, 能夠引起學生的共鳴, 能夠使課堂氣氛活躍和諧, 從而取得最好的課堂效果。
二、高中化學教學生活化的有效途徑
(一) 結合學生生活經驗, 從生活現象入手
化學源自生活, 服務于生活, 很多化學現象可以從生活中得到答案, 同樣, 很多生活經驗也有化學依據。化學教學生活化就是要把相關的、相似的生活經驗和化學知識點聯系起來, 放大它們之間的共通之處, 以達到優化教學效果的作用。[3]教師應細心觀察生活, 留心身邊的一切, 留意與化學有關的生活現象, 積極將生活現象帶到課堂中, 調動學生的生活經驗, 使他們產生共鳴, 從而能夠更好地接受新知識。例如, 在學習混合物的基本分離方法萃取時, 學生對這一分離方法比較陌生, 難以在短時間內充分體會和了解, 教師不妨在正式講解之前先引入生活中做西紅柿湯的小事例, 作為新課內容的鋪墊。做好的西紅柿湯表面有些許油星, 且顯紅色, 若制作時放更多的油便可看到湯上面漂著一層紅油, 這是西紅柿中的番茄紅素溶于油的結果, 而將表面的油撇去, 下面的湯又沒有一點紅色, 這是什么原因呢?另外, 還有什么地方也有類似的現象呢?教師可以提出很多相關的問題, 引起學生的學習興趣, 帶領他們尋找生活中類似的現象, 提出問題, 引發他們思考。在生活事例的鋪墊下再進行萃取相關知識的學習, 學生會更加容易理解, 并且有了具體事例作為載體, 記憶起來也更牢固。[4]相似地, 在學習化學反應中能量變化時, 教師可以先介紹石墨轉化為金剛石的熱化學反應方程式, 我們會發現二者相互轉化時吸收或者放出的能量相差不多, 那么為什么石墨那么廉價而金剛石卻那么昂貴呢?教師適時提出問題, 讓大家思考討論, 進而進行正式的學習。相信這個有著濃厚生活氣息的例子會讓學生記憶深刻, 在整個章節的學習中都會時不時想起, 對后面相關課程的學習具有指導意義。
(二) 將化學原理與生活常識聯系
化學反應是化學學科研究的重要內容, 高中化學課本中也涉及了很多, 而化學反應是微觀粒子拆分、重組的過程, 正常情況下無法用肉眼觀察到, 需要依靠自己的想象去體會微觀世界, 理解化學反應。因此, 化學學科給人的感覺難免是抽象難懂的, 這也是課堂授課中需要解決的問題。如何做到使化學知識點具體易懂, 讓學生更好接受, 成了教師們需要突破的難題。高中化學教學生活化能夠使化學與生活常識聯系, 通過類比的方式, 讓學生把抽象的知識點與簡單的生活常識對比記憶, 能取得更好的教學效果。例如, 在學習核外電子排布時, 教師應意識到這是一個微觀的結構, 僅僅通過口頭表達不足以讓學生充分體會和理解, 因此應將知識點與生活相結合。[5]教師不妨在講解完相關原理之后, 針對其中離原子核越遠的電子具有越高的能量這個小知識點進行生活化教學, 將我們每個人比作原子核外面的電子, 將原子核比作我們的家。生活常識告訴我們, 當一個人成長到足夠強大時, 他便會離開家, 靠自己的能力打拼, 不再依靠父母;相反, 當一個人離家較遠時, 他必然擁有很強的能力。這個生活現象與原子核外電子排布相似, 電子的能量越高便會離原子核越遠。通過這番講解, 相信學生會對這個知識點有更加感性的認識, 學習起來便不是難事。
(三) 將化學知識點記憶與常用熟語結合
許多化合物除了有系統命名法下的名稱之外, 還擁有自己的俗名, 例如氯化鈉就是我們日常食用的鹽, 碳酸氫鈉就是常見的小蘇打, 碳酸鈉就是蘇打等, 這些都是我們生活中經常用到的, 也是化學學習中常用的物質, 它們的俗名記憶起來自然容易, 但很多物質的俗名記憶起來就有困難了。例如, 生石膏的化學式是CaSO42H2O, 含兩個結晶水, 而熟石膏的化學式是2CaSO4H2O, 只含一個結晶水, 二者化學式相似, 俗名也相似, 很多學生無法準確分辨, 給化學學習帶來困擾。教師可帶領學生仔細觀察二者的區別, 結合熟語一回生二回熟, 幫助記憶。其實只要細心觀察就會發現, 化合物的俗語都是有一定道理的, 并不是憑空而來, 因此只要用心揣摩, 便會發現其中的奧秘, 再與生活相結合, 便會有意想不到的效果。[6]
(四) 將化學原理運用到實際生活中, 讓學生體會化學的實用性
化學是有用的學科, 是實用的學科, 學好化學知識可以指導生活, 避免生活中的危險。例如, 潔廁靈和84消毒液都是家中常備的清潔物品, 但是二者不可以一起使用, 因為潔廁靈含有鹽酸, 而84消毒液的主要成分是次氯酸鈉, 這兩種化合物相接觸會發生劇烈反應, 產生有劇毒的氯氣, 危及生命。如果學了化學, 便會知道這一點, 有時可以避免一場災難。這便是化學原理在生活中運用的實際例子, 類似的例子還有許多, 生活化教學就需要教師引導學生將化學知識運用于生活, 讓學生體會化學的實用性, 從而對化學產生濃厚的興趣, 激發學習的熱情。
(五) 顛覆傳統教學模式, 讓學生成為課堂的主人
傳統教學模式中, 以教師講課為主, 學生做好聆聽者的角色即可, 課堂成了教師一個人的舞臺, 學生難以真正參與到課堂中, 課堂氣氛沉悶, 教學效果往往不盡如人意。[7]生活化教學不僅體現在課堂內容的呈現上, 還體現在教學方式的改變上。教師應摒棄傳統教學模式中的糟粕成分, 保留精華部分, 勇于轉變思想, 突破思維的局限, 大膽創新, 營造一個高效的課堂。
總之, 教學的目的是提高學生能力, 使知識運用于生活, 改善生活, 我們不能單純地將知識當作考試的工具, 當作檢測能力的手段, 而應盡力使知識融入生活, 使二者融為一體, 互不分離。高中化學教學生活化便很好地體現了這一理念, 老師通過結合學生生活經驗, 從生活現象入手、將化學原理與生活常識聯系、將化學知識點記憶與常用熟語結合、將化學原理運用到實際生活中, 讓學生體會化學的實用性以及顛覆傳統教學模式, 讓學生成為課堂的主人等方式, 有效使教學方式生活化, 使課堂生活化, 使學生在享受課堂的同時對課程充滿興趣, 提高教學質量。
參考文獻
[1]張福玲.淺談在高中化學課堂中實施生活化教學的思考[J].讀寫算 (教育教學研究) , 2014 (36) :113.
[2]程亞麗, 胡鳳榮.淺談高中化學教學生活化的實踐與思考[J].新課程 (下旬) , 2015 (12) :196-197.
[3]姚少祥.淺談高中化學教學生活化的實踐與思考[J].新課程 (下旬) , 2016 (04) :181.
[4]黃亞偉.淺談高中化學教學生活化的實踐與思考[J].化學教與學, 2015 (01) :50.
[5]翟玉龍.高中化學生活化教學實踐研究[J].理化生教學與研究, 2016 (58) :134.
關鍵詞: 高中化學 有機化學 解題思路
引言
高中的有機化學的內容與無機化學內容相比,知識脈絡比較清晰,有機物之間的轉化關系也較容易理清。但是由于有機化學是一個涉及范圍較廣泛的分支,相對來說,化合物的變化也較復雜。因此在解決有機化學習題時,方法性比較強,學生若不能夠掌握這些解題思路,在遇到有機化學習題時,則一時難以找到突破口,為高中有機化學的學習帶來了極大困難。以下是一些高中有機化學習題中的典型例題及其解題思路。
一、烴類分子式的確定
烴類分子式的確定一直是高中有機化學中的典型題目,也是有機化學初學者容易出錯的題目。常見的確定烴類分子式的方法主要有:差量法、關系式法、通式法平均值法等。
1.差量法
差量法的主要依據是化學反應前后的一些差量,如固體的質量差、氣體的體積差、某一反應物的物質的量的差等。這種方法通常將差量看做是化學反應方程式的右端的一項[1],將差量與方程式中的對應差量形成比例,從而得到所要確定的烴類的分子式。
例題1.常溫常壓條件下,某氣態烴20ml與O混合點燃后,發生了爆照,反應結束后,混合氣體的體積變為50ml,試確定該烴可能的分子式。
分析:該題中只給出了烴的反應量是20ml,并沒有給出第二個能與之列成比例的量,因此此題可以采用差量法解決。解題關鍵在于找出已知差量和化學反應方程式中的對應差量。
的所有含苯環的同分異構體的結構簡式是什么?
解析:此題涉及的轉化關系較多,是一個綜合性很強的推斷題,為了理清思路,深刻掌握題中的所有信息,我們可以采用思維導圖表示題中的轉化關系。通過這種直觀的思維導圖能夠幫助學生迅速找到解題思路。
思維導圖
通過圖中的轉化關系我們可以知道,由A到H,碳原子數減少了2個,因此我們可以根據H的結構簡式確定A的結構簡式,從而采用順推的方法,解決題中的其他問題。
結語
高中有機化學的習題除了上述提到的計算題和推斷題外,還有很多種類的題型。但是萬變不離其宗,只要我們準確地把握題意,根據題中給出的已知條件一步步地加以分析,找到轉化關系,問題的答案就呼之欲出了。此外,在解決高中有機化學的習題時,還有一種十分常用的方法――轉換法,轉換法能夠將題目中所給出的條件加以簡化,使解題過程變得簡單易懂[3],也是高中化學習題中一個較為常規的解題方法。總之,學好高中化學,不但要求學生掌握有機化學中重要的反應方程式和實驗現象,更需要嚴謹的邏輯思維和實踐能力。
參考文獻:
1.“工具性”的知識和基本規律的結論要反復記憶。
我們反對一味死記硬背,但決不排除必要的記憶,重要的是對記憶的內容和方法必須選擇。如元素符號、物質的物理性質(如顏色、狀態、溶解性等)、元素的核電荷數、元素周期律、酸堿鹽的相互轉化等等,均為必須記憶之列。記憶的方法強調建立在理解基礎上的記憶。通過歸納、類比等方法使概念間溝通聯系,對比異同,形成概念體系,從而加深記憶。
2.重視化學實驗,建立立體化概念,使抽象內容形象化。
化學實驗、結構模型、實物照片,是建立立體化觀念,使抽象的化學內容形象化的物質基礎。化學實驗與化學知識緊密配合,它有助于我們對化學知識的建立和鞏固,有助于動手、觀察、思維、推理等多種能力的培養和提高。
3.加強練習,舉一反三。
在化學學習中應通過經常性的練習來達到消化知識和提高能力的目的。練習要適時、適量,并充分采用書面答題、口答和實驗操作等多種形式。要反復接觸選擇、填空、推斷、證明、鑒別、計算等多種題型,以鞏固知識,訓練思維,培養能力。要充分發揮每一道題的效用,觸類旁通,舉一反三。有的題目可一題多解,開拓解題思路,提高靈活性;有的題目可多題一解,突出解法的本質,得出解法的規律。
4.克服心理障礙,鍛煉應試能力
污水處理常用物理吸附法、化學沉淀法、氧化還原法、生物法等,這些方法在中學化學中雖并未直接講到,但方法所涉及的原理如化學平衡、沉淀溶解平衡、電化學、氧化還原反應等都是中學化學的重要內容,高考化學考查廢水處理,實際上就是考查化學原理在環保中的應用.
例1 (2011年?天津)工業廢水中常含有一定量的Cr2O2-7和CrO2-4,它們會對人類及生態系統產生很大的傷害,必須進行處理.常用的處理方法有兩種.
方法1:還原沉淀法:該法的工藝流程為
(1)若平衡體系的pH=2,則溶液顯
色.
(2)能說明第①步反應達到平衡狀態的是 解析 試題先給出還原沉淀法的工藝流程,其中第一步是CrO2-4離子在酸性條件下轉化為Cr2O2-7離子,所以第(1)問若平衡體系的pH=2即呈較強酸性,平衡應向正方向移動,黃色的CrO2-4應轉化為Cr2O2-7離子溶液應呈橙色,但少數考生未能從化學平衡移動的角度考慮問題,而是根據化學方程式中黃色的CrO2-4與H+在同側而錯誤地認為“H+與CrO2-4共存顯黃色.第(2)問考查了平衡狀態的標志,可逆反應在達到平衡時,正逆反應速度相等,反應混合物中各物質的濃度不再改變,所以選項a,b都錯誤,溶液顏色不變,表示濃度不再改變,故選c.(3)考查氧化還原反應中的電子守恒,由Cr2O2-7還原2Cr3+可知1 mol Cr2O2-7還原為2 mol Cr3+時需電子2×(6-3)=6 mol,在反應中Fe2+被氧化成Fe3+所以需FeSO4?7H2O 6 mol,(4)考查沉淀溶解平衡,由濃度積Ksp=c(Cr3+)?c3(OH-)=10-32推知c(Cr3+)=10-5mol/L時,c3(OH-)=10-3210-5=10-27,c(OH-)=10-9,c(H+)=Kw10-9=10-1410-9=10-5,pH=5.(5)依題意應用電解法處理Cr2O2-7酸性廢液時,最終也是生成Cr(OH)3沉淀.所以與還原沉淀法的基本原理是一致的,從還原沉淀法中用Fe2+作還原劑得到啟示,電解法用鐵作陽極時發生氧化FeFe2+,生成Fe2+使Cr2O2-7還原為Cr3+進一步在陰極生成Cr(OH)3沉淀.(6)電解時H+得電子能力較Fe2+強,故陰極上H+放電.溶液中H+濃度逐漸降低,導致H2O的電離平衡正向移動,OH-濃度逐漸升高pH逐漸增大,由于電解池中發生Cr2O2-7被還原成Cr3+的同時Fe2+被氧化成Fe3+,所以除生成Cr(OH)3沉淀外,還生成Fe(OH)3沉淀.
點評 通過以上分析不難看出這道題以工業生產中的廢水處理為載體,全面考查了氧化還原、化學平衡、電化學等,理論聯系實際,與當前的課程改革合拍,對高中化學教學起到了良有好的導向作用.
二、考查大氣污染的治理
大氣污染是環境惡化的一個重要方面.主要包括粉塵污染和有害氣體的污染,例如:我國北方在春天時出現的揚沙天氣,嚴重的表現為沙塵暴,有毒氣體污染包括煤燃燒產生的SO2,汽車尾氣中的CO,NOx等.化石燃料的消耗產生大量的CO2,引起溫室效應,使得全球氣候變暖,進一步導致兩極冰雪消融,海平面升高的后果,所以CO2雖未被列為“污染物”但也在綜合治理的范圍之內,中學化學對大氣污染和治理做了簡單介紹,所以大氣污染及治理也是化學高考命題的熱點.
一、創設問題情境,倡導自由與開放式的追問風氣,進行啟發式教學,使學生積極投入到問題探究之中
科學探究是從問題開始,而問題產生于懷疑。懷疑―問題―思索是學有成就的必要條件。如果仔細研究高中化學教材里的許多實驗,的確都有編輯者合情合理的設計安排,緊緊扣住基本原理,倘若在教學中靈活使用,適時地在實驗教學中創設問題情境,做一些改進革新,增添趣味性,則更能吸引學生注意力,激發其觀察實驗的動力。例如,在學習原電池原理一節時,教師可以事先搜集干電池、鋰電池、鉛蓄電池等生活中常見、常用的能源展示后提出問題:“同學們是否想過這些電池為什么會產生電流提供電能呢?它們產生電流的原理是否相同呢?通過初中物理課的學習我們都知道,世界萬物的能量永遠遵循守恒定律,那么這些電池的電能又是由什么轉化產生的呢?”在這樣的問題情境中,學生必然先產生懷疑:“是啊,形狀、大小不一的各種電池的‘產電’原理可能一樣嗎?”進而就必然思索:“是什么產生的電能?又是怎么產生的呢?”這樣,學生求知、探索的欲望被激起后,自然就會積極主動討論、思索投入到尋求答案的探究活動之中。
二、提供探索問題的背景材料,使學生努力尋找解決問題的線索,運用探究式實驗教學模式,營造良好的探究實驗的課堂氛圍
仍然以上述實驗為例,學生懷疑、閱讀教材、思索后必然產生各種實驗方案。這時教師再不失時機地向學生提供符合教學要求的多種資料與信息,架設新舊知識之間聯系的線索,讓學生做有意義的選擇。本節課最好還是將演示實驗改為分組實驗,啟發學生思考:“將一片鋅片放入稀硫酸中,鋅片會溶解,鋅片上會產生大量氣泡,將一片銅片放入稀硫酸中不會有什么現象是同學們已知的事實,那么將鋅片、銅片一起放入稀硫酸中會有什么現象呢?再將鋅片、銅片用導線連接起來放入稀硫酸中又會有什么現象呢?”,這時學生頭腦中自然會想到幾種不同的結果,這也就相當于是探究學習過程中提出假設的階段,即引導學生有根據地進行猜測、聯想。帶著好奇與渴望,學生就會全身心投入到實驗中,并仔細觀察實驗現象,從而檢驗自己的猜想。當學生看到用導線連接后的鋅片、銅片放入稀硫酸中仍然是鋅片溶解,但不再是鋅片上產生氣泡,而是銅片上產生氣泡了,自然會思考其原因。教師這時在繼續啟發其思考:“無論是鋅片還是銅片上產生氣泡,都說明那里發生了什么反應呢?”學生很容易回答出是氫離子得電子被還原成了氫氣。“那氫離子得到的電子又是哪來的呢?”鋅片溶解了,自然是鋅失去了電子,學生也不難想到。“用導線連接前后的不同現象說明電子從鋅片上失去后去與氫離子結合的路徑一樣嗎?”學生討論思考后就會猜想到用導線連接后電子從鋅片上失去是經導線流入到銅片上,繼而與溶液中氫離子結合產生氫氣的。“這又是一個猜想與假設,那么我們應該用什么方法去檢驗它呢?初中物理課我們就學習過:‘電荷的定向移動會形成什么?’――電流。我們怎樣可以檢驗導線中有電流流過呢?”啟發到這兒,學生一定豁然開朗,馬上想到電流計,在導線中連入電流計猜想自然得到驗證。在整個探究實驗過程中,學生一直是參與實驗、實踐和體驗過程并積極思考,最后教師再引導其進行科學抽象,發現規律,得出結論。“導線中有電流產生,說明我們的這個實驗裝置能夠提供什么能量呢?”――電能。“這電能產生過程中消耗了什么能呢?”――化學能。在此水到渠成之時,教師再總結原電池及原電池原理只要略做點撥即可了。
三、整合實驗現象、遷移實驗原理并應用于實踐中分析問題、解決問題
學生在實驗探究過程中獲取知識、完善自己的認知結構,整合遷移環節是不可少的。教師應再創教學情境,啟發學生整合實驗現象與原理,反思探究過程與方法;變換問題的角度與方式,將結論遷移運用于不同場合,增強思維的發散與集中,以達到知識完全的意義建構。比如上述原電池原理實驗探究總結之后,再提出問題:“請同學們回憶并對比一下鋅片放入稀硫酸中和鋅片、銅片一起放入稀硫酸中的現象,哪種情況下鋅片溶解的更快一些?為什么呢?”這是一個實驗細節,在這時提出不但有利于實驗現象的整合,而且還可以檢驗學生在實驗探索中是否嚴謹、細心。有一些同學肯定不會在意,那么他就得自覺接受自己粗心帶來的懲罰,重做實驗,重新觀察,探討后得出構成原電池時,活潑金屬腐蝕更快的結論。這樣自然就把原電池原理遷移到金屬的電化學腐蝕上來了。學生在遇到:“粗鋅為什么比純鋅在酸中反應更快?潮濕的空氣中鋼鐵為什么更易被腐蝕?”等問題時,也就不會無從下手了,這就為以后學習金屬腐蝕與防護打下了堅實的基礎。再比如,通過實驗探究總結原電池工作原理之后,還可以聯系實際繼續引導學生分析干電池、鋰電池、鉛蓄電池等生活中常見、常用的電源的工作原理,在學生閱讀完教材上相關資料后,有條件的學校還可以利用網絡資源使學生更直觀地感受化學電池的基本原理。這樣以提出的問題展開,以解決問題結束,增強了思維的發散與集中,基本上可以達到知識完全的意義建構。
總之,化學實驗教學的啟發性、探究性教學模式符合當前提倡推行的素質教育的基本要求,也是新課程改革的核心理念;是增強學生學習化學這門科學精神動力的需要,更是提高他們動手動腦能力,理論聯系實際的需要。學生在實驗探究過程中,可以形成一個有利于人際溝通與科研合作的良好氛圍,更可以發展他們樂于合作,分享信息和成果的團隊精神,這也是現代人所應具備的基本素質。因此,在高中化學實驗教學中,改驗證性實驗為探究性實驗是新一代化學教師培養新一代英才的法寶!
參考文獻:
1.《高中新課程課堂教學策略》
2.《高中化學新課程培訓資料匯編》
3.《高中化學教科書》(必修本)
一、江蘇高中化學學業水平必修測試特點
1.具體的內容規劃
化學課程被分為必修課程模塊和選修課程模塊,選修課程的測試范圍是對《化學與生活》和《有機化學基礎》二擇一。必修測試中的內容規劃有認知化學科學、化學實驗基礎、常見無機物的應用。而具體就化學的基礎知識認知來劃分內容,則包括化學物質結構基礎、化學反應和能力、化學與生活以及可持續發展中的利用。
2.測試能力要求的表述
化學必修科目的主要測試內容是化學基礎知識的考查、化學基本技能的考查以及化學基本思想和方法的考查,注重對學生基本解決問題的能力和分析問題的能力的考查。對化學的學習目標具體可分為技能、認知和體驗三類,在每一類的學習目標中再進行由低到高的層次劃分。其中技能類分為三層次:技能性考查要求學生初步學習能力過關,能夠獨立操作基礎簡單的化學實驗,對化學實驗中常用儀器的用途和使用方法要熟悉并掌握;初步學會化學實驗中基礎性的檢驗、過濾、蒸餾、配置等化學方法,并能對記錄的實驗數據進行初步的整理和分析,得出實驗結論,完成實驗報告;靈活應用課堂上學到的內容,對基本實驗能夠做到舉一反三。認知類分為四層次:認知性考查則要求學生對化學元素、基礎無機物和有機物有足夠的認識和識別;了解化學物質的性能,化學物質之間反應和能量變化的主要原因;相似物質之間能夠做比較和歸類,認識它們之間存在的差異;掌握和認知化學反應原理,并在實際問題中能夠運用。體驗類亦分三個層次:在知道化學是一門科學研究的主要對象的基礎上,認識并學會化學的定量研究方法;體驗化學與人類生活密不可分的關系及其對人類健康的影響;在新能源、新材料的開發上化學所起到的關鍵作用等。
3.考點突出主干知識
江蘇化學學業水平必修測試中,考點的分布緊扣化學知識主干,并通過對主干知識的考查來鑒別學生的學習能力和成績的優異。對主干知識考查的試題中多為常見和難度一般的題型。試卷中突出主干知識的考查有利于教師引導學生著重理解化學的基礎性知識和核心內容。緊扣主干知識教學能夠促進學生對于化學大框架的整體把握,在學習相關化學知識的同時能夠做到更加的系統全面。
二、江蘇高中化學學業水平必修測試對教學的啟示
化學教學如何做到有利于學生學科素養的提高,以及現代公民在當今的人文社會該怎樣習得有關化學方面的知識,這些都是近年新課程改革以來化學教師一直討論的話題。而江蘇高中化學學業水平必修測試給予了很好的啟示。
1.基礎化學知識教學
高中化學基礎中很多常見知識是作為一個現代公民最基本應該了解的化學常識,是屬于公眾素養的必修知識。高中化學知識中的基本概念其實也是作為具有科學觀念的現代人所應該籌集的基本事實性材料。對于參加必修考試檢測的學生,我們應該根據化學中所研究涉及的物質層次,以及化學的各類型反應、能量變化、反應方向及限度對學生進行事實性的教學,為學生充分了解化學基礎知識,構建學科知識框架打下堅實的基礎。
2.知識價值體驗的強化
學生目前已經學到的知識以及該年齡段的生活經驗都應該促使其與化學知識的接軌,并強化體驗,這可使學生獲得知識價值的體驗。在教學中不僅使科學與人文知識的融合恰如其分,而且有關技術、科學和社會的特征也逐漸在化學知識充分的體驗中緊密關聯,從而使化學教學在新課程的改革中發揮真正的作用。因此,引導學生在社會、技術、科學的大環境下認知化學,并解決生活中實際發生的問題,這樣才能發揮化學知識習得的真正作用。
關鍵詞: 酯化反應 定義機理 守恒實驗
酯化反應是中學階段有機化學中非常重要的一類反應,是教學的重點、難點,也是歷年高中化學命題的熱點和落腳點。以“酯化反應”為切入點是命題和解題的主要思想。
一、正確理解酯化反應的定義
人教版《必修2》中酯化反應的定義是:酸和醇反應生成酯和水的反應。
例1:下列屬于酯化反應的是( )
解析:醇與酸之間的反應,不一定是酯化反應,A錯。生成酯的反應,不一定是酯化反應,C錯。含氧酸和醇反應生成聚酯和水,為縮聚反應,D錯。答案為B。
點撥:高中階段對酯化反應正確的理解為:含氧酸和醇羥基反應生成小分子酯和水的反應。
二、正確理解酯化反應的機理
同位素示蹤法是研究有機化合物合成機理常用方法。人教版《選修5》中利用同位素示蹤法證實酯化反應的機理為“酸脫羥基,醇脫羥基氫原子”。
例2:為了探究酯化反應中的脫水方式,一般采取同位素示蹤法,用■O同位素進行標記時,■O只能標記在?搖?搖 ?搖?搖(填“醇羥基”、“羧酸的羥基”或“羧酸的羰基上”)。用■O標記的乙酸與乙醇反應制取乙酸乙酯,當反應達到平衡時,下列說法正確的是( ?搖)
A.■O只存在于乙酸乙酯中
B.■O存在于水、乙酸、乙醇以及乙酸乙酯中
C.■O存在于乙酸乙酯、乙醇中
D.若此乙醇與丙酸反應生成的酯的相對分子質量為102
解析:同位素示蹤法探究酯化反應機理時,■O只能標記在醇羥基上。最終■O存在于體系乙酸乙酯、乙醇中。答案為C。
點撥:利用“酸脫羥基,醇脫羥基氫原子”原理,進行有機推斷和合成,進而書寫二元醇與二元羧酸、羥基羧酸(如乳酸)酯化成環酯的方程式是考試命題的熱點。
注意:羧酸與某些叔醇、含氧無機酸與醇酯化反應時,是“醇脫羥基,酸脫羧基氫”,要求提醒學生注意審題,避免定勢思維造成錯誤。
三、深入理解酯化反應中的“守恒”
從“量”的變化看:酯化反應時,1個-OH與1個-COOH反應生成1個-COO-和1個H■O。
若醇分子中-OH和羧酸分子中-COOH完全酯化時,存在以下關系:
質量守恒:m(酸)+m(醇)=m(酯)+m(H■O)
碳原子數:Nc(醇)+Nc(羧酸)=Nc(酯)
氫原子數:N■(醇)+N■(羧酸)=N■(酯)+N■(水)
氧原子數:N■(醇)+N■(羧酸)=N■(酯)+N■(水)
例3:把9.0g乙二酸和某二元醇混合,在一定條件下完全酯化,生成Wg環酯和3.6g水,則該醇的相對分子質量可以表示為(?搖 )
A.10W-54?搖?搖?搖 ?搖B.5W+13.5
C.45(W-3.6)?搖?搖?搖?搖 D.2W+10.8
解析:利用質量守恒推出醇的質量為W-5.4克,再計算出醇的物質的量為0.1mol,則醇的相對分子質量為10W-5.4。答案為A。
點撥:酯化反應中的定量關系,試題中常用來推斷羧酸、醇或酯的分子式和結構。
四、從酯化反應實驗突破有機實驗
酯化反應實驗是人教版《必修2》“生活中常見有機物”性質探究實驗,也是一個典型的有機化合物制備實驗。做好這個實驗能很好地培養學生有機化學實驗基礎與探究能力、分析問題和解決化學問題的能力。
例4:“酒是陳的香”,就是因為酒在儲存過程中生成了有香味的乙酸乙酯,在實驗室可以用下圖所示的裝置制取乙酸乙酯。回答下列問題:
(1)寫出制取乙酸乙酯的化學反應方程式?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
(2)該反應的平衡常數表達式K=?搖?搖?搖 ?搖。
(3)在大試管A中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合液的方法是?搖?搖 ?搖?搖。然后輕輕振蕩試管,使之混合均勻,還要再加入?搖?搖 ?搖?搖,理由?搖?搖?搖?搖。
(4)試管A傾斜加熱的目的是:?搖?搖?搖?搖。
(5)A中加入濃硫酸的作用是:?搖?搖?搖?搖。
(6)試管B中飽和碳酸鈉溶液的主要作用是?搖?搖?搖?搖。
(7)若要把制得的乙酸乙酯分離出來,應采用的實驗操作是?搖?搖?搖?搖。
(8)生成乙酸乙酯的反應是可逆反應,反應物不能完全變成生成物,反應一段時間后,就達到了該反應的限度,也即達到化學平衡狀態。下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應已達到化學平衡狀態的有?搖?搖 ?搖?搖(填序號)。
①單位時間里,生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol水
②單位時間里,生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol乙酸
③單位時間里,消耗1mol乙醇,同時消耗1mol乙酸
④正反應的速率與逆反應的速率相等
⑤混合物中各物質的濃度不再變化
解析:酯化反應是乙酸和乙醇在濃硫酸催化下加熱回流反應。反應速率慢,反應是可逆的且產率低。因為此反應是在非水體系中進行,所以生成的水應寫入平衡常數表達式。此反應中應先加入過量無水乙醇,再加入濃硫酸,最后加入冰醋酸。為了防止暴沸,還要加入碎瓷片。為了利于乙酸乙酯的合成,先要小火加熱,再大火加熱。濃硫酸既可以加快反應速率,又可以除去反應的副產物水,提高酯的產率。
答案:(1)CH■COOH+CH■CH■OH CH■COOCH■CH■+H■O。
(2)K=■。
(3)先加入乙醇,再緩慢加入濃硫酸,邊加邊振蕩試管,待冷卻至室溫時,最后加入乙酸并搖勻。
(4)增大受熱面,加快反應速率。分離出產物,促使平衡正向移動。
(5)催化劑;吸水劑。
(6)除去乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。
(7)冷卻,分液。
關鍵詞:綠色化學;環保課堂;化學教學;生態平衡
中圖分類號:G633.8文獻標志碼:A文章編號:1008-3561(2017)12-0035-01
在化學教學中會經常用到各種化學試劑,其中的一些化學試劑本身對環境會造成不良影響,還有一些化學實驗過程中會產生毒害氣體。因此,教師要培養學生綠色化學思想,減少化學實驗對自然環境的危害。同時,教師要引導學生樹立環境保護意識,學會采用更為科學的方法做實驗,并能夠將在化學課堂上學到的知識運用到實際生活中,維護生態平衡。
一、把握時機,滲透綠色化學理念
現代高中化學中涉及到了多種與綠色化學相關的知識點,教師應當把握好時機,向學生滲透綠色化學的理念,讓學生認可和接受綠色化學的觀念,并能夠通過化學學習樹立良好的環境保護意識。這就要求教師應熟悉每節課的知識點,了解其在現實生活中的應用,并能夠引導學生全面學習相關知識,并教會學生運用課本上所學的內容來處理實際問題。教師可以從教學案例入手來強調化學知識中與綠色化學相關的內容,并在練習環節引導學生運用綠色化學的觀念來解決問題。特別是在課堂檢測和階段性檢測中,教師要注意強調以綠色化學為基礎,鼓勵學生從可持續發展的角度來學習和運用化學知識。例如,在學習“促進身心健康”這一章內容時,其中涉及到的合理選擇飲食和正確使用藥物兩節課程,就與綠色化學中的維護生態平衡、提升資源利用率、避免資源的浪費等觀念相通。因此,教師在教授這部分內容時,就可以適當向學生傳授綠色化學理念,讓學生認識到應當從日常生活中入手,從自身做起,養成合理選擇飲食、不浪費的好習慣。還有“保護生存環境”一章秉承了綠色化學的理念,從“改善大氣質量”“愛護水資源”“垃圾資源化”的角度闡述了保護環境、提升資源利用率的重要性。教師在講解這部分內容時,應把握好時機,配合教學內容向學生傳遞綠色化學的思想。
二、利用教具,構建環保化學課堂
在高中化學課堂上滲透綠色化學的理念,還需要學生認識到保護環境對人類發展起到的重要作用,真正認識秉承綠色化學理念的重要性。因此,教師在教學中可以合理利用教具,全方位向學生傳遞綠色化學理念,讓學生深入了解環境現狀,認識到環境污染、生態的失衡對人類社會的發展進步帶來的不利影響。教師可以利用多媒體向學生展示環境污染的現狀,讓學生直觀了解到人類的發展對自然環境帶來的破壞,逐漸形成環境保護的理念。教師還可以利用化學實驗模擬人類破壞生態平衡的過程,從反方面向學生論證綠色化學理念的合理性和重要性。同時,在高中階段需要學生學習的化學實驗較多,有部分實驗操作起來相對困難,實驗過程中產生的氣體、沉淀物質等會給環境帶來不良影響。針對這類實驗,為了減少實驗對自然環境的影響,也為了避免學生操作不當造成實驗失敗,教師可以直接向學生播放實驗視頻。這樣,教師不僅能夠讓學生更加直觀、清晰地觀察實驗現象,而且可以隨時暫停實驗視頻,向學生講解各實驗步驟中出現的知識點。例如,關于“石油、煤和天然氣的綜合利用”這一課題,教師可以讓學生利用課下時間去查閱相關資料,了解與石油、煤、天然氣的提煉和應用的相關內容。在教學中,教師也需要利用多媒體來向學生播放石油、煤、天然氣的形成、提煉的過程,并向學生全面介紹其在日常生活中的應用。同時,教師要讓學生了解到石油和煤燃燒過程中產生的有毒有害氣體,引導學生搜集和總結出減少二者對空氣的影響的方法。這樣,教師既利用教具向學生形象的講解了課本上的內容,又構建了環保化學課堂,落實了綠色化學理念。
三、學以致用,深化綠色化學思想
為了滲透綠色化學理念,構建環保化學課堂,教師可以從學以致用的角度入手,引導學生將自己在課堂上學到的化學知識進行整合,學會將其利用到化學實驗的改良和解決實際問題中,深化綠色化學的思想。教師可以與學生共同制定課題,并和學生討論,一起針對會產生有毒有害化學反應物的實驗進行改良,從提升化學藥品使用效率、減少毒害物質產生數量的角度入手,來深入落實綠色化學理念。同時,教師也可以給學生布置一些需要利用課余時間查閱資料、并與其他同學相互配合才能完成的課后任務,讓學生步入到現實生活之中,去感知綠色化學的理念,并能夠運用綠色化學理念來改善自然環境,維護生態平衡。例如,教師可以引導學生從更為科學的角度去配置化學實驗中常用的酸堿溶液,提升化學試劑的利用率,從而實現一些化學試劑或試驗器具的重復利用。實踐中運用已經學過的化學知識,不僅可以提升學生的化學綜合素養,而且達到深化綠色化學思想的目的。
四、結束語
綜上所述,在高中化學教學中,教師需要把握時機滲透綠色化學理念,深化綠色化學思想,利用教具構建環保化學課堂,以提升高中生的化學素養,使他們成為具備環境保護意識的高素質人才。
參考文獻:
[1]李映暉.化學教學中培養學生綠色化學理念初探[J].教育研究與實驗,2009(03).
關鍵詞:高中化學實驗;環境保護;綠色實驗
一、適當降低實驗試劑的濃度
在化學實驗中,實驗試劑是必不可少的實驗材料,而大多數的實驗試劑都具有一定的污染性,因此,如何減少試劑帶來的污染問題就成為了推行綠色實驗的關鍵所在,在很多化學實驗中,適當地降低試劑的濃度并不會對實驗現象和實驗結果帶來明顯的影響,而試劑濃度的降低對于減少化學污染卻非常有效,因此,我們在開展化學實驗的過程中,可以根據實際情況盡量降低試劑的濃度,例如,在銀鏡反應中,我們選用的銀氨溶液和氨水濃度一般都是在2%左右,而通過實驗證明,把銀氨溶液和胺水溶液的濃度減少1%并不會影響實驗的效果;又比如,化學實驗中常用的一些指示劑,包括酚酞、石蕊、品紅等,他們的變色是非常靈敏的,在實驗中,即使只是采用極其微量的藥品也能夠產生較為明顯的實驗現象,因此,我們大可以將通常使用的0.5%到1%的濃度降低至0.1%到0.25%之間,這種看似沒有太大影響的試劑濃度的降低,倘若全國大大小小的學校在做實驗的時候都注意到降低試劑的濃度,這樣取得的環保效果就相當可觀了。
二、注意對實驗藥品的回收利用
在以往,我們在開展化學實驗的過程中,對于實驗產生的廢液、廢渣最多就是進行簡單的處理后再丟掉,例如,在使用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣的實驗中,在得到了氯氣以后,剩下的實驗廢料統統都會被丟進下水道,而事實上,二氧化錳經過一定的改造以后是可以重復利用的,不僅是二氧化錳,在化學實驗中,還有很多的實驗藥品都是可以循環利用的,如果我們能夠通過一定的實驗改進方案,對實驗藥品進行循環的回收利用,使得原本只能丟棄的實驗垃圾再一次變成實驗藥品,這樣不僅能夠節約實驗成本,同時還能夠減少對環境的污染,使得化學實驗更加綠色環保。
三、大力發展微型實驗
隨著環保意識的不斷加強,世界上很多國家都先后掀起了微型化學實驗的熱潮,而在我國,微型化學實驗還處于一個起步階段,所謂微型化學實驗,簡單來說,就是指在微小型的化學實驗儀器中,用盡可能少的實驗試劑開展化學實驗,在微型實驗中,其試劑的用量一般只是常規實驗下試劑用量十分之一到千分之一,因此,微型實驗中,其造成的污染要遠遠小于常規實驗,與常規化學實驗相比,微型實驗具有儀器使用方便、便于一邊講解一邊實驗等特點,因而對于激發學生學習興趣往往更加有效,不僅如此,在微型實驗中,由于試劑的用量大大減少,從而導致其他的一些輔實驗材料的用量也會相應的減少,如水、電等的用量,這樣就使得實驗成本也大大降低了,在微型實驗中,由于使用的試劑量小,因此,產生的“三廢”污染物自然也會大大減少,這對于改善實驗環境、減少實驗污染、提高實驗的安全性具有非常明顯的效果。