對比歸納法在化學(xué)教學(xué)中的適用(下)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  二、對比歸納的內(nèi)容

  1、實驗對比

  (1)實驗現(xiàn)象對比

  化學(xué)實驗教學(xué)一個關(guān)鍵的基礎(chǔ)就是得出準(zhǔn)確的現(xiàn)象,只有現(xiàn)象準(zhǔn)確,結(jié)論方可正確,它是關(guān)系到我們學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中是否得心應(yīng)手的一個重要因素。如果在此基礎(chǔ)上加以實驗對比,通過現(xiàn)象的不同(在同一環(huán)境條件下)有利于形成準(zhǔn)確的化學(xué)概念,鞏固所學(xué)的化學(xué)知識點,搞清物質(zhì)性質(zhì)的實質(zhì),達(dá)到全面掌握和應(yīng)用化學(xué)知識的能力。

  例如:為說明Cl2能夠與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),且生成的HClO具有很強的漂白性能時,課本上安排了一套對比性實驗裝置。同學(xué)們根據(jù)觀察到的現(xiàn)象不同,即a裝置干燥有色布條不褪色,b裝置濕潤有色布條褪色,稍作分析,就不難得出:Cl2使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色的真正原因在于 Cl2與水反應(yīng)生成了HClO,它的氧化漂白使之褪色,而不是Cl2本身的氧化漂白褪色。這樣做同時也讓學(xué)生明白了Cl2能與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)(Cl2+H2O  HCl+HClO)。通過上述實驗現(xiàn)象的對比,不僅培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析問題的能力,而且更重要的是讓學(xué)生對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有了更準(zhǔn)確的掌握和深層次的理解,完全起到了意料之中的雙重效果。諸如上述現(xiàn)象不同的對比實驗,在高中教材中還有不少:如為說明NaHCO3與Na2CO3不僅都能與HCl反應(yīng),而且同質(zhì)量的NaHCO3產(chǎn)生的CO2量多且快的實驗結(jié)論,通過觀察到兩氣球膨大的快慢及體積的大小,就很快會得出相應(yīng)的結(jié)論。象這樣的現(xiàn)象對比,非常有利于學(xué)生帶著問題去思考,從而理清知識實質(zhì)、原因,最終找出問題根本之所在,從而把NaHCO3、Na2CO3的性質(zhì)差別分清并落到實處,以備知識的靈活運用。

  (2)實驗裝置對比

  正確認(rèn)識實驗裝置是化學(xué)考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,這類試題通常是給出限定的實驗裝置、反應(yīng)條件、實驗現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù),要求考生根據(jù)實驗原理及試題中所給予的信息,結(jié)合元素化合物知識,選用儀器藥品,正確認(rèn)識、選擇裝置,說明裝置中某些儀器的作用,描述實驗現(xiàn)象,寫有關(guān)化方程式,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。指出實驗中必須注意的某些問題等等,主要考查考生的觀察能力與分析綜合及評價的能力。在化學(xué)學(xué)習(xí)中如果對課本中出現(xiàn)的實驗裝置能夠進(jìn)行比較歸納,往往會對解決實際實驗問題帶來啟示。

  例如,在很多有機化學(xué)實驗中都用到了溫度計,實驗室制取乙烯、苯的硝化反應(yīng)和石油分餾等等,實驗室制取乙烯溫度計的水銀球要放入到液面以下,因為溫度計測定的是反應(yīng)液的溫度;苯的硝化反應(yīng)中溫度計的水銀球要插入到水浴中,因為溫度計測定的是水浴的溫度;石油分餾中,溫度計的水銀球放在蒸餾燒瓶支管口附近,因為溫度計測定的是餾分氣體的溫度。通過對三個實驗中溫度計水銀球位置的對比,不但能夠更加牢靠的掌握好三個實驗中溫度計水銀球的位置,而且也理解了溫度計所放位置的原因,有利于解決其它實驗中溫度計位置問題。

  2、物質(zhì)性質(zhì)對比

  對于常見物質(zhì)性質(zhì)的掌握與應(yīng)用是高中化學(xué)學(xué)習(xí)中必須掌握的內(nèi)容,中學(xué)化學(xué)中物質(zhì)種類繁多,性質(zhì)復(fù)雜,只有對知識點融會貫通,將知識橫向和縱向統(tǒng)攝整理,使之網(wǎng)絡(luò)化,有序地貯存,作“意義記憶”和抽象“邏輯記憶”,才能正確復(fù)述、再現(xiàn)、辨認(rèn)。對比歸納法可以將不同物質(zhì)所具有相似的性質(zhì)進(jìn)行比較歸納,從而達(dá)到更好的記憶和應(yīng)用效果。

  例如,高中化學(xué)中經(jīng)常碰到漂白、褪色問題,如果不能梳理清楚其中的關(guān)系,經(jīng)常會對進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和應(yīng)用帶來麻煩。以褪色為例,氯氣、二氧化硫都可以使品紅褪色,但是加熱后前者顏色不能恢復(fù),后者能夠恢復(fù)。在比較過程中不難發(fā)現(xiàn),二氧化硫與氯氣既有共性:都具有漂白性;又有不同之處:二氧化硫漂白后的溶液加熱恢復(fù)原來的顏色,而氯氣漂白后的溶液加熱后不能恢復(fù)至原來的顏色。經(jīng)過對比,學(xué)生馬上會發(fā)出疑問,尋找不同之處的原因。他們能夠想象到,現(xiàn)象不同是由于起漂白是由于起漂白作用的物質(zhì)的性質(zhì)不同,氯氣的漂白是由于次氯酸與有色物質(zhì)發(fā)生了氧化還原反應(yīng),不可逆;而二氧化硫的漂白是由于它與有色物質(zhì)生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定,易分解,變化可逆,是非氧化還原反應(yīng)。通過這樣的對比,學(xué)生能夠透過現(xiàn)象分析本質(zhì),對兩種漂白有了深刻的理解。

  3、物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)的比較

  結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),將物質(zhì)從宏觀和微觀兩方面進(jìn)行比較,了解不同物質(zhì)在組成結(jié)構(gòu)上的異同點,從而更加全面的掌握和理解物質(zhì)的性質(zhì)。

  例如,水和雙氧水,雖然組成的元素種類都相同,但組成元素間的原子個數(shù)比卻不同。水中氫氧元素的原子個數(shù)比為2:1,但雙氧水中氫氧元素的原子個數(shù)比卻為2:2,水氧化性很弱,而過氧化氫具有很強的氧化性;金剛石和石墨二者雖然都是碳的單質(zhì),但二者中碳原子的排列方式卻不同。一個硬度很大,導(dǎo)電性差,一個硬度小,導(dǎo)電性強。通過比較,學(xué)生就會領(lǐng)會到物質(zhì)之間之所以有著各自不同的特征,歸根到底是由于它們在組成和結(jié)構(gòu)上存在著差異,要了解到物質(zhì)之間的共性和特性,就得弄清它們在組成結(jié)構(gòu)上的異同點。

  4、同一類物質(zhì)之間的比較

  很多化學(xué)物質(zhì)存在相似點,有可能是結(jié)構(gòu)方面的相似,可能是性質(zhì)方面的相似,也可能是反應(yīng)過程方面的相似,對這些相似點進(jìn)行比較和分析,才能夠更加充分的掌握規(guī)律中的同中之異。

  例如,同為鹵素形成的單質(zhì),強氧化性是鹵素單質(zhì)所共有的性質(zhì),但是在規(guī)律中又有變化,從氟單質(zhì)到碘單質(zhì)氧化性逐漸減弱,氟單質(zhì)可以和水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,而碘單質(zhì)只能將鐵氧化到+2價。又例如,甲醛和乙醛都屬于醛類物質(zhì),但是甲醛的分子結(jié)構(gòu)可以看做有兩個醛基,在于氧化劑反應(yīng)時往往會多消耗一倍的氧化劑。又如,二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物,具有很多相似之處,都是無色氣體,都能使澄清石灰水變渾濁,都能和堿溶液發(fā)生反應(yīng),但是二氧化硫是刺激性氣味氣體,二氧化碳是無味氣體;二氧化碳可以使品紅溶液褪色,二氧化碳不行;二氧化硫可以和碳酸氫鈉溶液反應(yīng),但是二氧化碳不行。

  例如與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)有很多,例如高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳等,但是高錳酸鉀與稀鹽酸在不加熱條件下就可以產(chǎn)生氯氣;氯酸鉀和稀鹽酸在加熱條件下產(chǎn)生鹽酸;二氧化錳與濃鹽酸要在加熱條件下才可以產(chǎn)生氯氣。通過對三個反應(yīng)條件的比較可以發(fā)現(xiàn),高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳是由于具有的氧化性強弱不同才造成的反應(yīng)條件的不同。

  來源:高中化學(xué)網(wǎng)


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