三十六计与化学教学
第一计瞒天过海
【计文出处】
备周则意怠,常见则不疑。阴在阳之内,不在阳之对。太阳,太阴。(计名出自《永乐大典·薛仁贵征辽事略》)
【释义理解】
此计着眼于利用人们在观察处理世事时,由于对某些事情的习见不疑,因而会自觉不自觉地产生疏漏和松懈,故能示假隐真,掩盖某种军事行动,把握时机,出奇制胜。
【纸上谈兵】
在化学教学中,教师使用“瞒天过海”计的目的,是要针对学生的某些疏漏和懈怠,让他们先“吃一堑”而后“长一智”。
〖案例1-1〗我们在教学中往往会遇到这样的情况:附在各章节之后的无机推断题或有机推断题也好,学生几乎都能比较顺利地完成,因为它们难免受到本章节学习内容的暗示。久而久之,他们也就会“见怪不怪”了,认为推断题也就是那么回事儿,从而产生了思想上的麻痹、懈怠和轻视,不去真正领会这种题型的解题策略。结果一旦在考试中遇到,不是无从下手,就是手忙脚乱、错误百出。
针对这种情况,教师在平时教学中就应当注意选择或者编制出个别不在章节暗示范围内的题目,先让学生“吃亏上当”,以引起他们的警醒。学生“吃一堑”之后,积极性就会被调动起来,这时候教师再领着他们去探索解题的一般方法和步骤,让学生真正能够“长一智”。
[例题1-1]下列物质存在如图所示的转化。
(1)当X为两种非金属元素所组成的化合物时,则下列物质的化学式为:甲__________,乙__________,丙________;X_________,Y________,Z________。
(2)当X为金属元素与非金属元素所组成的化合物时,则下列物质的化学式为:甲_______,乙______,丙______;X_____,Y_____,Z______。
将此题安排在元素化合物知识之后,游离于具体章节之外,脱离具体学习内容的暗示环境,目的是要通过这一问题情境的设置,引起学生的重视,以便于引导他们去探究解决问题的思路、方法和途径:
I.认真审题题型属于无机框图推断,其所给转化关系图适用于(1)、(2)两小题,只是同一物质序号在两小题中代表不同物质。
II.初步判断首先初步判断各物质所发生的反应类型,给解题以总体指导:乙与丙发生的是两种单质间的化合反应,则Z是仅由两种元素组成的化合物;化合物X与丙发生的也是化合反应且生成Z,则组成X的两种元素分别与乙、丙单质的组成元素相同;X与甲发生的是氧化还原反应(可能是置换反应,也可能不是),Y应为化合物。
经过这一步骤,既避免了盲目猜测,又为推断缩小了“搜索范围”。
III.具体推断结合题给条件,应用物质分类观点和反应类型,逐步缩小范围。
第(1)小题两种非金属元素组成的化合物X能够与单质甲发生反应生成化合物Y和单质丙,在中学化学中常见的有:水与炭的反应(a)、水蒸气与铁的反应(b)、水与活泼金属如钠的反应(c)、二氧化碳与金属镁的反应(d)、二氧化硅与炭的反应(e)等;若为情况a、b或c则丙均为氢气,若为情况e则丙为硅,显然都与“X与丙反应生成Z”不符;那么X应为CO2,甲应为Mg,其余物质即可随之顺利推断出来。
第(2)小题金属元素和非金属元素组成的化合物X能够与单质甲发生反应生成化合物Y和单质丙,若属于置换反应,在中学化学中常见的有:a.金属氧化物与氢气或炭的反应,则丙必为金属单质,这显然与“X与丙反应生成Z”不符(某金属的氧化物很难与该金属单质反应);b.“铝热反应”或金属与无氧酸盐在溶液中的置换反应,则丙亦为金属单质,同样不合题意;c.若为无氧酸盐与非金属单质间的置换反应,如溴化钠与氯气的反应,则丙为非金属单质,也与“X与丙反应生成Z”不符。可见,X与甲所发生的并非简单的置换反应。
在以上推断结论的基础上,排除了丙为还原产物的可能性,则它应当氧化产物——来源于化合物X中的低价元素的被氧化,则丙为非金属单质,乙为金属单质;再结合“X与丙反应生成Z”,说明在X中金属元素可能显低价态(如Fe2+),从而得出甲和丙都是具有强氧化性的非金属单质,如Cl2和Br2。
IV.代入验证把推断结果代入转化关系图,进行最后确认。
或许有人认为,一道简单的无机推断题没有必要这么“繁琐”。其实不然,这样既可以真正让学生慎重对待每一个具体问题而避免自己给自己以错误暗示,又可以培养学生严谨的科学态度。长期坚持下去,学生自然也就形成了必要的直觉和灵感,到那时他们就会轻松应对问题而不再“繁琐”了。
〖案例1-2〗对于溶液中的复分解反应,学生司空见惯了强酸制弱酸的反应,容易产生思维定势。
那么,教师在教学过程中,不妨设计出以下三步:先让学生写出CO2与Na2SiO3溶液反应、醋酸溶解碳酸钙、硫化亚铁溶液与稀H2SO4反应的化学方程式;再让学生推测CO2通入CaCl2溶液中会有什么现象发生;最后出奇不意地给出向CuSO4溶液中通入H2S气体的问题,使他们在“大跌眼镜”的状态下,展开激烈的讨论,从而明辨是非曲直。
上述三步中,前两步是给学生以“备周”和“常见”的铺垫,第三步则是利用他们的“意怠”和“不疑”来“攻其不备”,从而使学生更好地进入问题情境之中。
【识计破计】
能识计破计,才能增加胜算。教学过程中,教师可以结合具体事例,给学生讲明“常见则不疑”的道理,让他们时刻警惕着有些题目中暗藏的“杀机”。
[例题1-2]向500mL1mol·L-1的AlCl3溶液中,滴加1mol·L-1NaOH溶液,至沉淀和溶液中含有等量的铝元素,求加入NaOH溶液的体积。
在解题时,不能想当然地只认为是碱不足量,还要考虑碱过量的情况,即溶液中的铝元素存在形式可以是Al3+或AlO2-。
[例题1-3]已知Fe2+在溶液中会存在下列水解平衡:Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+。现向浅绿色的硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸,则()
A.溶液颜色变浅B.浅绿色加深C.溶液变为棕黄色D.溶液颜色不变
此题的“陷阱....
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