化學(xué)用語是抽象的符號語言系統(tǒng)
汪小波
受同事之邀,本文是為《高中化學(xué)模塊訓(xùn)練》一書所作的序,一孔之見而已。意在為高中生朋友們提供一種學(xué)習(xí)高中化學(xué)的方法。幾乎思考所有的化學(xué)問題,都需要借助化學(xué)用語在大腦中進行思維,掌握了學(xué)習(xí)化學(xué)用語的方法,就掌握了打開化學(xué)之門的鑰匙,事半功倍。然而,其中的化學(xué)方程式的書寫,成為許多高三學(xué)生的攔路虎,常常弄得一頭霧水。不懂化學(xué)語言,如何去學(xué)好化學(xué)呢?希望本文能給予高中生朋友們啟發(fā)。
化學(xué)用語是一種抽象的符號語言系統(tǒng),它簡明、直觀和概括地描述和表達(dá)了物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律。化學(xué)用語的教學(xué)質(zhì)量與整個高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量存在顯著的相關(guān)性,因為它不是一個孤立系統(tǒng),是理解和掌握化學(xué)知識的重要環(huán)節(jié)。化學(xué)用語的記憶容量大,一般規(guī)律中又包含著各種特殊情形,在錯綜復(fù)雜中要達(dá)到運用自如的熟練水平,確實不易,即使學(xué)完了全部高中內(nèi)容,學(xué)生書寫化學(xué)用語依然存在不少困難。
因此,化學(xué)用語是教學(xué)中的重點和難點,歷來是中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究的熱點。如何才能掌握好化學(xué)用語知識,并由此對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣呢?
一、實現(xiàn)化學(xué)用語的系統(tǒng)化
美國心理學(xué)家布魯納認(rèn)為:"獲得的知識,如果沒有完滿的結(jié)構(gòu)把它聯(lián)在一起,那是一種多半會被遺忘的知識"。如何有效地把化學(xué)用語存貯于記憶中,并能靈活運用,將化學(xué)用語系統(tǒng)化便是有效的途徑之一。
系統(tǒng)化就是要使零散的知識變得完整、清晰和有序。教學(xué)信息的輸入是一個負(fù)熵過程,信息一旦被輸入有序的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,可使問題的復(fù)雜程度降低,有利于信息在記憶中自由貯存和提取,減少信息丟失(即遺忘),增大信息的貯存量。
書寫化學(xué)方程式的能力是化學(xué)用語掌握水平的標(biāo)志,是化學(xué)用語的重點內(nèi)容。例如,關(guān)于鋁、鐵兩種元素及其化合物涉及到的化學(xué)性質(zhì),可概括成"鋁三角"和"鐵三角"這兩幅系統(tǒng)圖,這兩幅圖具有信息量極大和概括性極高的優(yōu)點。
而"概括性研究會減輕腦力勞動的疲勞"(蘇霍姆林斯基)。概括性越高,知識的系統(tǒng)性越強。提高學(xué)生的概括水平,可使他們的智力和思維能力得到發(fā)展,樹立學(xué)好化學(xué)的信心。學(xué)習(xí)完有機化學(xué)后,我們也可以通過系統(tǒng)圖來實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化。
系統(tǒng)圖具有簡潔性、完整性和有序性的科學(xué)美特征,它把枯燥無味的化學(xué)用語變成了具有審美價值的圖形,美的知識形式能喚起學(xué)生的豐富想象和探索熱情,提高學(xué)習(xí)興趣。"美就是知識"(蘇格拉底)。因此,教學(xué)信息應(yīng)包含美的信息。以美激趣,以美激智。
二、實現(xiàn)化學(xué)用語的規(guī)律化
化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律性正是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要誘因之一。因此,在引導(dǎo)學(xué)生形成知識系統(tǒng)的同時,必須探求規(guī)律性的東西,這樣才能靈活自如地運用化學(xué)用語解決有關(guān)化學(xué)問題。因此,要引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)用語的書寫進行分析、比較和綜合的思維加工,發(fā)現(xiàn)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,在思維中領(lǐng)悟、想象、抽象和概括,內(nèi)化為學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),并有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。
例如,根據(jù)+4價硫有較強的還原性,則遇較強的氧化劑時,必因電子轉(zhuǎn)移而發(fā)生以下一系列的氧化還原反應(yīng):SO2+X2+2H2O=H2SO」+2HX( X ≠ F )、5SO2+2MnO++2H2O=5SO』+2Mn2*+4H、 SO +2Fe3+2H,0=2Fe2+ SO ,2+4H+、SO32+Cl2+H2O= SO ,2+2H+2CI…
再如,在書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時,燃料總是發(fā)生氧化反應(yīng),立即就可將其放在負(fù)極一方進行書寫。而助燃劑(即氧化劑)總是發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)將其放在正極書寫。甲醇燃料電池( KOH 溶液)的電極反應(yīng)式可按上述規(guī)律書寫(請讀者完成下列電極反應(yīng)式的書寫)。負(fù)極:CH3OH+、正極:02+
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律來發(fā)散性地書寫出大量合乎客觀事實的化學(xué)方程式,既是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效練習(xí),又是激發(fā)學(xué)生熱愛化學(xué)科學(xué)的重要手段。
三、牢記化學(xué)用語中的特殊性
化學(xué)中的許多概念、規(guī)律和原理都存在特例。忽視特例就會造成解題錯誤。規(guī)律理解得太死,會產(chǎn)生學(xué)習(xí)障礙,從而降低學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。因此,我們在學(xué)習(xí)化學(xué)時,思維必須要有廣闊性和靈活性,把各種可能情況都在大腦中呈現(xiàn)出來,繞開"陷阱"便能成功解題。學(xué)生對特殊性掌握得如何是衡量其學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。舉幾個特例:
1.Ag能置換某些酸中的氫。2Ag+2HI=2AgI+H2、2Ag+H2S=Ag2S+H2。
2.鹽與鹽反應(yīng)未必生成兩種新鹽,也未必是非氧化還原反應(yīng)。 AL (SO4)3+6NaHCO3=3NarSO1+2A1( OH )3↓+6CO2↑、2FeCl3+2KI=2FeCl:+ I :+2KCI。
3.堿性氧化物與酸反應(yīng)未必是非氧化還原反應(yīng)。請讀者完成:
FeO +HNO3(濃)= Fe303+ HI=
4.鹽與酸反應(yīng)未必生成另一種鹽和另一種酸。 NaH2CrO3+ HCl = Cr ( OH )3↓+ NaCl 、NaA1O2+CO2+2H2O= AI( OH )3↓+NaHCO3
5.Pd原子最外層是18個電子、 PCI5 ,分子中 P 原子最外層是10個電子等均屬例外。
四、培養(yǎng)使用化學(xué)用語的發(fā)散思維能力
美國心理學(xué)家吉爾福特認(rèn)為,發(fā)散加工是三維智力結(jié)構(gòu)中的一個因素,創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)和核心是發(fā)散思維。因此,任何一個問題的解決,都包含著發(fā)散加工的思維操作,發(fā)散思維訓(xùn)練是實施創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的主要途徑。所謂發(fā)散加工,是指多向思考,不受約束,不遵循傳統(tǒng)方法,采用開放式衍生出各種可能答案或不同解決問題的方法。因此,教學(xué)信息的輸人也是一個熵增過程。
發(fā)散加工:破壞水電離平衡的因素。1.溫度;2.加酸堿;3.鹽類水解;4.電化學(xué)反應(yīng)。如電解 CuSO 』溶液,陽極處 OH ﹣放電而破壞水電離平衡;5.活潑金屬與水反應(yīng)等等。(評注:以某個概念作為發(fā)散點,可實現(xiàn)知識串珠成線,促進知識系統(tǒng)在大腦中的建立)。
發(fā)散加工:鹽與鹽反應(yīng),鹽必須是可溶的嗎?一定屬于復(fù)分解反應(yīng)?1.復(fù)分解反應(yīng)(初中);2.沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng):3.AICI,溶液與 Na - S 溶液相混;4.氧化還原反應(yīng)。如: NaCIO +Na2SO3= NaSO + NaCI ;5.其它: Mg ( OH ) CI +NaHSO1、 AgBr +Na2S2O3等等。
(評注:知識具有階段性。通加發(fā)散加工,可把初中化學(xué)知識在高中階段作進一步擴展,實現(xiàn)有機融合。發(fā)散思維和系統(tǒng)化思維的交互作用,可將化學(xué)學(xué)習(xí)能力提高到一個較高的水平上)。
五、重視化學(xué)用語的綜合性應(yīng)用
本書主要由無機框圖題、有機合成與推斷題和化學(xué)實驗題三大模塊構(gòu)成,這些題型是高考中必考的三大題型,可見其十分重要。歷屆理科生對這些問題頗感困難,迫切期望有一本專門的教學(xué)用書對此進行集中有效的練習(xí),以求得對這類問題的突破。這本書將滿足同學(xué)們的這些要求。
在無機框圖題、有機合成與推斷題和化學(xué)實驗題這三大題型的分析推理過程中,必須要借助于化學(xué)方程式在頭腦中進行思維。從這個意義上講,本書也是記憶、鞏固和應(yīng)用化學(xué)方程式的一本很好的參考書,希望同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下充分利用好本書,使它的價值最大化,實現(xiàn)化學(xué)用語的綜合性應(yīng)用。
六、強調(diào)化學(xué)用語學(xué)習(xí)的自主性
與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式相比,今天的教學(xué)要大力倡導(dǎo)以弘揚人的主體性、能動性、獨立性為宗旨的自主學(xué)習(xí)。讓學(xué)生知道怎樣學(xué)習(xí)和思考比學(xué)習(xí)具體內(nèi)容更重要,將自主學(xué)習(xí)的理念真正落實在具體的日常學(xué)習(xí)行為中,切實提升自學(xué)能力,以便更好適應(yīng)未來現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展。本書眾多的優(yōu)秀試題給同學(xué)們提供了一個進行自主學(xué)習(xí)的平臺。
(2010年2月,夾江香木園)
汪小波,四川省夾江中學(xué)退休教師,四川省特級教師。曾任多屆夾江縣政協(xié)常委、夾江中學(xué)教科室主任。曾獲樂山市優(yōu)秀人才、樂山市優(yōu)秀教師、夾江縣首屆名教師等稱號。發(fā)表論文論著80多篇(部),有多個教育科研課題獲省市成果。
趙文碧,四川省青神縣河壩子人,三蘇文學(xué)社社長、主編,擅長寫散文與地方傳說,代表作品有《火燒玉蟾寺》、《丞相敬師》等,作品常見于《三蘇文學(xué)》微信公眾號、江山文學(xué)網(wǎng)、都市頭條、金榜頭條、美篇、百度等。
個人簡歷
唐小虎,筆名:夢里,酷愛文學(xué)。喜愛散文、歌詞創(chuàng)作。《三蘇文學(xué)》常務(wù)社長,微信號/wxid_s3otpbxws4pn21,青神縣作家協(xié)會會員。與音樂走廊合作之歌曲《錦繡青神》、《相知相守風(fēng)雨同舟》、《南方的雪》等廣為傳唱。被百度音樂、MVBOX、酷狗等音樂平臺收錄其中。多篇散文作品在省、市級多家自媒體平臺發(fā)表;主要作品:《青神之夜》、《峨眉情緣》、《老家的味道》、《天下太平 人皆向往》、《漢陽時光:一捧江水 半輪詩月》、《桂花香溢 歲月沉香》、《“東方明珠”之印象.白果》、《開放包容之浪漫麗江》、《騰沖之約》、《夢幻瀘沽湖,摩梭走婚俗》、《洱海的風(fēng)令人醉》、《邛海結(jié)緣》等。
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