课堂教学中拓展化学知识的几种途径,本文主要内容关键词为:几种论文,途径论文,课堂教学中论文,化学论文,知识论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、从反常事实的挖掘中拓展知识
反常事实,包括化学的反常反应和反常现象,往往被教师和学生所忽视。如果透过这些事实去认真探究其发生的原因,则不仅能帮助学生掌握这些事实本身,而且还能熟知到其他教材中所没有的内容。例如,碱金属一般用电解熔融液方法来制取,而金属钾却不能。通过探究这一事实的原因,学生可以了解到钾的性质(钾容易溶解在熔盐中)、环境保护(钾的沸点是774℃,它的蒸气易逸出熔盐电解槽而污染环境)、工业生产的安全 (电解槽中会生成超氧化钾,而超氧化钾跟钾的反应非常激烈,以致会发生爆炸)以及工业生产方法 (在850℃的高温下用钠从熔化的氯化钾中置换出钾)等书本上没有的新知识。又如,硅的还原性比碳强,但在的反应中,碳为什么可以做还原剂?回答这一问题,可以指导学生从化学平衡移动的角度上去思考。很显然,学生在思考问题的过程中,不仅能加深对这一反常反应的理解和掌握,而且还使正常后的化学平衡移动原理得到了有效的应用。
二、从物质特性的挖掘中拓展知识
物质的特性,决定了该物质具有一些特殊的反应过程、特殊的现象以及特殊的用途等。因而,围绕物质的特性进行深入的挖掘,无疑会认识到与该物质有关的一些新的知识。例如,自1994年以来,全国高考化学为考查学生的创新思维能力,曾多次依据浓度与产物的关系设计试题。对于中学化学中产物与浓度的关系,可以利用浓硫酸的特性来研究:过量活泼金属(如锌)加入到少量浓硫酸中,开始时发生的反应为:,但随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐降低而转变成稀硫酸,则发生的反应也就转变为,这说明随着化学反应的进行,反应物浓度的变化会导致产物的不同;过量铜放入少量浓硫酸中加热,开始会放出二氧化硫气体,但随着反应的进行,浓硫酸转化为稀硫酸,使得该反应停止发生,由此说明在反应过程中,反应物浓度的变化会导致有的反应不再发生;稀硫酸溅在衣服上,当水分蒸发后,则稀硫酸转变成浓硫酸,从而能使布料脱水炭化,这一事实说明,有些本来不能发生的反应,在反应物浓度发生变化后能够进行。
三、从化学原理的挖掘中拓展知识
教材中提供的化学实验,一般都是经典实验,但其实验的化学原理并不局限于教材中介绍的。只要我们认真挖掘实验化学原理的本质,就能找到实现该实验的基础化学原理,进而也就能开阔学生视野,给学生拓展创新的空间。例如,实验室制取氯气的实验,教材中提供的化学原理为:。对于这一实验的化学原理,可以从反应的离子方程式入手,去挖掘其反应的本质。该反应的离子方程式为:。由此可见,该反应的本质是氯离子被氧化剂二氧化锰氧化成氯气。若有氧化性比二氧化锰更强的氧化剂,则生成氯气的反应也能实现。中学化学阶段比二氧化锰氧化性强的还有高锰酸钾、氯酸钾、二氧化铅等,它们分别发生的化学反应为:。由于高锰酸钾、氯酸钾、二氧化铅的氧化性比二氧化锰更强,所以上述三个反应都不需要加热。如果再换一个角度思考,氯化氢可以通过氯化钠与浓硫酸反应制,则制氯气的化学原理又可为:。
四、从知识联系的挖掘中拓展知识
化学知识的特点零散繁杂,但切不能孤立地去认识它们,而应把相应的知识,放到有关的化学知识背景上讨论研究,以促使这一些零散的知识,甚至毫不相干的知识联系在一起,形成完整的知识体系,进而让学生在化学知识的认识上产生新的飞跃。例如,葡萄糖的氧化是葡萄糖分子中的醛基易被氧化成羧基。由此一方面可联系到醛的氧化:醛既易被酸化的高锰酸钾溶液等氧化剂氧化,也能被银氨溶液、新制的氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂所氧化。若把醛置于空气中,它还能在光照,或微量的铁、钴、镍等金属盐的作用下,逐渐被氧化成酸。另一方面还可联系到其他有机物的氧化:烃类的氧化——烷烃的氧化、烯烃、炔烃的氧化(乙烯、乙炔能使高锰酸钾溶液褪色,烯烃的臭氧化),苯的同系物侧链的氧化——被高锰酸钾、重铬酸钾等强氧化剂氧化,或用空气催化氧化;醇类的氧化——伯醇氧化成醛。
五、从实际应用的挖掘中拓展知识
化学是一门实用性很强的学科,它来自于工农业生产和生活实践。因此,从工农业生产和生活实践中,挖掘其与化学知识的联系,不仅可以充实教材内容,丰富它的内涵,而且还有利于培养学生关注社会与生活的人文精神,以及学以致用的科学素养。例如,碘及其化合物是与生活、生产和人体健康密切相关的物质,作为一种重要的轻工原料,其产品广泛应用于食品、医药、工业、农业、国防等诸多行业。在医学中,碘具有很大的消毒、防腐作用;通常用在制造杀菌剂、消毒剂、脱臭剂、镇定剂等;在农业方面,是制造农药的原料。在工业中,碘是合成有机染料的主要成分、有机燃料的主要成分,碘钨灯光度强、节约电能,还用于精练高纯度金属。在国防尖端工业中,碘的有机化合物是制造火箭燃料的添加剂。在食品工业中,碘酸钾是碘盐的主要添加剂,在介绍这些知识的同时,可向学生适当拓展碘及其化合物的重要性质,比如加碘盐要少买及时吃、忌高温、忌在容器内敞口长期存放、忌加醋、表现出碘酸盐热分解、氧化性等性质。