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(一) 高中化学教学生活化有利于学生对化学产生兴趣
高中化学是不少学生眼中较难的学科, 知识点繁杂难懂, 化学方程式变化多样, 难以捉摸, 要背诵要记忆的内容也较多, 题型更是多种多样, 千头万绪, 不知从何下手, 很多学生投入了很多时间和精力, 却没有取得很好的成绩, 不免使他们渐渐对化学学科失去兴趣, 甚至产生畏惧厌学心理, 这是我们不愿意看到的。[1]我们应该努力寻求解决办法, 改变现状, 在激发学生学习兴趣的同时提高教学质量。此时, 生活化教学的产生为我们带来了新思路、新方法。生活化教学与生活紧密结合, 将抽象的知识点具象化, 同时广泛运用生活中常见的现象加以解释说明, 学生只要有相关的生活经验, 在教师的带领下发挥自己联想类比的能力, 便能很好地理解难懂的知识点, 这样一来, 不需要很长时间学生便能重拾对化学学科的兴趣和学化学的信心。
(二) 高中化学教学生活化有利于教师更好地讲解知识
课堂教学是知识传授的过程, 需要教师与学生通力合作, 共同配合才能完成, 如果有一方没有准备充分或者状态不佳, 就无法使课堂达到最好的教学效果。[2]以往教学过程中, 教师过于注重对知识点本身的讲解, 忽略了学生的接受和理解程度, 导致很多情况下教师自认为讲解得很清楚很明白, 也很通俗易懂, 但是学生却没有完全理解, 甚至从一开始就没有跟上教师的节奏。这样的课堂是失败的, 是很难使学生有所收获的。生活化教学对于教师来说是全新的教学模式, 同时也是有力的教学武器, 借助这一教学模式, 教师能够将知识具体化, 能够引起学生的共鸣, 能够使课堂气氛活跃和谐, 从而取得最好的课堂效果。
二、高中化学教学生活化的有效途径
(一) 结合学生生活经验, 从生活现象入手
化学源自生活, 服务于生活, 很多化学现象可以从生活中得到答案, 同样, 很多生活经验也有化学依据。化学教学生活化就是要把相关的、相似的生活经验和化学知识点联系起来, 放大它们之间的共通之处, 以达到优化教学效果的作用。[3]教师应细心观察生活, 留心身边的一切, 留意与化学有关的生活现象, 积极将生活现象带到课堂中, 调动学生的生活经验, 使他们产生共鸣, 从而能够更好地接受新知识。例如, 在学习混合物的基本分离方法萃取时, 学生对这一分离方法比较陌生, 难以在短时间内充分体会和了解, 教师不妨在正式讲解之前先引入生活中做西红柿汤的小事例, 作为新课内容的铺垫。做好的西红柿汤表面有些许油星, 且显红色, 若制作时放更多的油便可看到汤上面漂着一层红油, 这是西红柿中的番茄红素溶于油的结果, 而将表面的油撇去, 下面的汤又没有一点红色, 这是什么原因呢?另外, 还有什么地方也有类似的现象呢?教师可以提出很多相关的问题, 引起学生的学习兴趣, 带领他们寻找生活中类似的现象, 提出问题, 引发他们思考。在生活事例的铺垫下再进行萃取相关知识的学习, 学生会更加容易理解, 并且有了具体事例作为载体, 记忆起来也更牢固。[4]相似地, 在学习化学反应中能量变化时, 教师可以先介绍石墨转化为金刚石的热化学反应方程式, 我们会发现二者相互转化时吸收或者放出的能量相差不多, 那么为什么石墨那么廉价而金刚石却那么昂贵呢?教师适时提出问题, 让大家思考讨论, 进而进行正式的学习。相信这个有着浓厚生活气息的例子会让学生记忆深刻, 在整个章节的学习中都会时不时想起, 对后面相关课程的学习具有指导意义。
(二) 将化学原理与生活常识联系
化学反应是化学学科研究的重要内容, 高中化学课本中也涉及了很多, 而化学反应是微观粒子拆分、重组的过程, 正常情况下无法用肉眼观察到, 需要依靠自己的想象去体会微观世界, 理解化学反应。因此, 化学学科给人的感觉难免是抽象难懂的, 这也是课堂授课中需要解决的问题。如何做到使化学知识点具体易懂, 让学生更好接受, 成了教师们需要突破的难题。高中化学教学生活化能够使化学与生活常识联系, 通过类比的方式, 让学生把抽象的知识点与简单的生活常识对比记忆, 能取得更好的教学效果。例如, 在学习核外电子排布时, 教师应意识到这是一个微观的结构, 仅仅通过口头表达不足以让学生充分体会和理解, 因此应将知识点与生活相结合。[5]教师不妨在讲解完相关原理之后, 针对其中离原子核越远的电子具有越高的能量这个小知识点进行生活化教学, 将我们每个人比作原子核外面的电子, 将原子核比作我们的家。生活常识告诉我们, 当一个人成长到足够强大时, 他便会离开家, 靠自己的能力打拼, 不再依靠父母;相反, 当一个人离家较远时, 他必然拥有很强的能力。这个生活现象与原子核外电子排布相似, 电子的能量越高便会离原子核越远。通过这番讲解, 相信学生会对这个知识点有更加感性的认识, 学习起来便不是难事。
(三) 将化学知识点记忆与常用熟语结合
许多化合物除了有系统命名法下的名称之外, 还拥有自己的俗名, 例如氯化钠就是我们日常食用的盐, 碳酸氢钠就是常见的小苏打, 碳酸钠就是苏打等, 这些都是我们生活中经常用到的, 也是化学学习中常用的物质, 它们的俗名记忆起来自然容易, 但很多物质的俗名记忆起来就有困难了。例如, 生石膏的化学式是CaSO42H2O, 含两个结晶水, 而熟石膏的化学式是2CaSO4H2O, 只含一个结晶水, 二者化学式相似, 俗名也相似, 很多学生无法准确分辨, 给化学学习带来困扰。教师可带领学生仔细观察二者的区别, 结合熟语一回生二回熟, 帮助记忆。其实只要细心观察就会发现, 化合物的俗语都是有一定道理的, 并不是凭空而来, 因此只要用心揣摩, 便会发现其中的奥秘, 再与生活相结合, 便会有意想不到的效果。[6]
(四) 将化学原理运用到实际生活中, 让学生体会化学的实用性
化学是有用的学科, 是实用的学科, 学好化学知识可以指导生活, 避免生活中的危险。例如, 洁厕灵和84消毒液都是家中常备的清洁物品, 但是二者不可以一起使用, 因为洁厕灵含有盐酸, 而84消毒液的主要成分是次氯酸钠, 这两种化合物相接触会发生剧烈反应, 产生有剧毒的氯气, 危及生命。如果学了化学, 便会知道这一点, 有时可以避免一场灾难。这便是化学原理在生活中运用的实际例子, 类似的例子还有许多, 生活化教学就需要教师引导学生将化学知识运用于生活, 让学生体会化学的实用性, 从而对化学产生浓厚的兴趣, 激发学习的热情。
(五) 颠覆传统教学模式, 让学生成为课堂的主人
传统教学模式中, 以教师讲课为主, 学生做好聆听者的角色即可, 课堂成了教师一个人的舞台, 学生难以真正参与到课堂中, 课堂气氛沉闷, 教学效果往往不尽如人意。[7]生活化教学不仅体现在课堂内容的呈现上, 还体现在教学方式的改变上。教师应摒弃传统教学模式中的糟粕成分, 保留精华部分, 勇于转变思想, 突破思维的局限, 大胆创新, 营造一个高效的课堂。
总之, 教学的目的是提高学生能力, 使知识运用于生活, 改善生活, 我们不能单纯地将知识当作考试的工具, 当作检测能力的手段, 而应尽力使知识融入生活, 使二者融为一体, 互不分离。高中化学教学生活化便很好地体现了这一理念, 老师通过结合学生生活经验, 从生活现象入手、将化学原理与生活常识联系、将化学知识点记忆与常用熟语结合、将化学原理运用到实际生活中, 让学生体会化学的实用性以及颠覆传统教学模式, 让学生成为课堂的主人等方式, 有效使教学方式生活化, 使课堂生活化, 使学生在享受课堂的同时对课程充满兴趣, 提高教学质量。
参考文献
[1]张福玲.浅谈在高中化学课堂中实施生活化教学的思考[J].读写算 (教育教学研究) , 2014 (36) :113.
[2]程亚丽, 胡凤荣.浅谈高中化学教学生活化的实践与思考[J].新课程 (下旬) , 2015 (12) :196-197.
[3]姚少祥.浅谈高中化学教学生活化的实践与思考[J].新课程 (下旬) , 2016 (04) :181.
[4]黄亚伟.浅谈高中化学教学生活化的实践与思考[J].化学教与学, 2015 (01) :50.
[5]翟玉龙.高中化学生活化教学实践研究[J].理化生教学与研究, 2016 (58) :134.
关键词: 高中化学 有机化学 解题思路
引言
高中的有机化学的内容与无机化学内容相比,知识脉络比较清晰,有机物之间的转化关系也较容易理清。但是由于有机化学是一个涉及范围较广泛的分支,相对来说,化合物的变化也较复杂。因此在解决有机化学习题时,方法性比较强,学生若不能够掌握这些解题思路,在遇到有机化学习题时,则一时难以找到突破口,为高中有机化学的学习带来了极大困难。以下是一些高中有机化学习题中的典型例题及其解题思路。
一、烃类分子式的确定
烃类分子式的确定一直是高中有机化学中的典型题目,也是有机化学初学者容易出错的题目。常见的确定烃类分子式的方法主要有:差量法、关系式法、通式法平均值法等。
1.差量法
差量法的主要依据是化学反应前后的一些差量,如固体的质量差、气体的体积差、某一反应物的物质的量的差等。这种方法通常将差量看做是化学反应方程式的右端的一项[1],将差量与方程式中的对应差量形成比例,从而得到所要确定的烃类的分子式。
例题1.常温常压条件下,某气态烃20ml与O混合点燃后,发生了爆照,反应结束后,混合气体的体积变为50ml,试确定该烃可能的分子式。
分析:该题中只给出了烃的反应量是20ml,并没有给出第二个能与之列成比例的量,因此此题可以采用差量法解决。解题关键在于找出已知差量和化学反应方程式中的对应差量。
的所有含苯环的同分异构体的结构简式是什么?
解析:此题涉及的转化关系较多,是一个综合性很强的推断题,为了理清思路,深刻掌握题中的所有信息,我们可以采用思维导图表示题中的转化关系。通过这种直观的思维导图能够帮助学生迅速找到解题思路。
思维导图
通过图中的转化关系我们可以知道,由A到H,碳原子数减少了2个,因此我们可以根据H的结构简式确定A的结构简式,从而采用顺推的方法,解决题中的其他问题。
结语
高中有机化学的习题除了上述提到的计算题和推断题外,还有很多种类的题型。但是万变不离其宗,只要我们准确地把握题意,根据题中给出的已知条件一步步地加以分析,找到转化关系,问题的答案就呼之欲出了。此外,在解决高中有机化学的习题时,还有一种十分常用的方法――转换法,转换法能够将题目中所给出的条件加以简化,使解题过程变得简单易懂[3],也是高中化学习题中一个较为常规的解题方法。总之,学好高中化学,不但要求学生掌握有机化学中重要的反应方程式和实验现象,更需要严谨的逻辑思维和实践能力。
参考文献:
1.“工具性”的知识和基本规律的结论要反复记忆。
我们反对一味死记硬背,但决不排除必要的记忆,重要的是对记忆的内容和方法必须选择。如元素符号、物质的物理性质(如颜色、状态、溶解性等)、元素的核电荷数、元素周期律、酸碱盐的相互转化等等,均为必须记忆之列。记忆的方法强调建立在理解基础上的记忆。通过归纳、类比等方法使概念间沟通联系,对比异同,形成概念体系,从而加深记忆。
2.重视化学实验,建立立体化概念,使抽象内容形象化。
化学实验、结构模型、实物照片,是建立立体化观念,使抽象的化学内容形象化的物质基础。化学实验与化学知识紧密配合,它有助于我们对化学知识的建立和巩固,有助于动手、观察、思维、推理等多种能力的培养和提高。
3.加强练习,举一反三。
在化学学习中应通过经常性的练习来达到消化知识和提高能力的目的。练习要适时、适量,并充分采用书面答题、口答和实验操作等多种形式。要反复接触选择、填空、推断、证明、鉴别、计算等多种题型,以巩固知识,训练思维,培养能力。要充分发挥每一道题的效用,触类旁通,举一反三。有的题目可一题多解,开拓解题思路,提高灵活性;有的题目可多题一解,突出解法的本质,得出解法的规律。
4.克服心理障碍,锻炼应试能力
污水处理常用物理吸附法、化学沉淀法、氧化还原法、生物法等,这些方法在中学化学中虽并未直接讲到,但方法所涉及的原理如化学平衡、沉淀溶解平衡、电化学、氧化还原反应等都是中学化学的重要内容,高考化学考查废水处理,实际上就是考查化学原理在环保中的应用.
例1 (2011年・天津)工业废水中常含有一定量的Cr2O2-7和CrO2-4,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理.常用的处理方法有两种.
方法1:还原沉淀法:该法的工艺流程为
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显
色.
(2)能说明第①步反应达到平衡状态的是 解析 试题先给出还原沉淀法的工艺流程,其中第一步是CrO2-4离子在酸性条件下转化为Cr2O2-7离子,所以第(1)问若平衡体系的pH=2即呈较强酸性,平衡应向正方向移动,黄色的CrO2-4应转化为Cr2O2-7离子溶液应呈橙色,但少数考生未能从化学平衡移动的角度考虑问题,而是根据化学方程式中黄色的CrO2-4与H+在同侧而错误地认为“H+与CrO2-4共存显黄色.第(2)问考查了平衡状态的标志,可逆反应在达到平衡时,正逆反应速度相等,反应混合物中各物质的浓度不再改变,所以选项a,b都错误,溶液颜色不变,表示浓度不再改变,故选c.(3)考查氧化还原反应中的电子守恒,由Cr2O2-7还原2Cr3+可知1 mol Cr2O2-7还原为2 mol Cr3+时需电子2×(6-3)=6 mol,在反应中Fe2+被氧化成Fe3+所以需FeSO4・7H2O 6 mol,(4)考查沉淀溶解平衡,由浓度积Ksp=c(Cr3+)・c3(OH-)=10-32推知c(Cr3+)=10-5mol/L时,c3(OH-)=10-3210-5=10-27,c(OH-)=10-9,c(H+)=Kw10-9=10-1410-9=10-5,pH=5.(5)依题意应用电解法处理Cr2O2-7酸性废液时,最终也是生成Cr(OH)3沉淀.所以与还原沉淀法的基本原理是一致的,从还原沉淀法中用Fe2+作还原剂得到启示,电解法用铁作阳极时发生氧化FeFe2+,生成Fe2+使Cr2O2-7还原为Cr3+进一步在阴极生成Cr(OH)3沉淀.(6)电解时H+得电子能力较Fe2+强,故阴极上H+放电.溶液中H+浓度逐渐降低,导致H2O的电离平衡正向移动,OH-浓度逐渐升高pH逐渐增大,由于电解池中发生Cr2O2-7被还原成Cr3+的同时Fe2+被氧化成Fe3+,所以除生成Cr(OH)3沉淀外,还生成Fe(OH)3沉淀.
点评 通过以上分析不难看出这道题以工业生产中的废水处理为载体,全面考查了氧化还原、化学平衡、电化学等,理论联系实际,与当前的课程改革合拍,对高中化学教学起到了良有好的导向作用.
二、考查大气污染的治理
大气污染是环境恶化的一个重要方面.主要包括粉尘污染和有害气体的污染,例如:我国北方在春天时出现的扬沙天气,严重的表现为沙尘暴,有毒气体污染包括煤燃烧产生的SO2,汽车尾气中的CO,NOx等.化石燃料的消耗产生大量的CO2,引起温室效应,使得全球气候变暖,进一步导致两极冰雪消融,海平面升高的后果,所以CO2虽未被列为“污染物”但也在综合治理的范围之内,中学化学对大气污染和治理做了简单介绍,所以大气污染及治理也是化学高考命题的热点.
一、创设问题情境,倡导自由与开放式的追问风气,进行启发式教学,使学生积极投入到问题探究之中
科学探究是从问题开始,而问题产生于怀疑。怀疑―问题―思索是学有成就的必要条件。如果仔细研究高中化学教材里的许多实验,的确都有编辑者合情合理的设计安排,紧紧扣住基本原理,倘若在教学中灵活使用,适时地在实验教学中创设问题情境,做一些改进革新,增添趣味性,则更能吸引学生注意力,激发其观察实验的动力。例如,在学习原电池原理一节时,教师可以事先搜集干电池、锂电池、铅蓄电池等生活中常见、常用的能源展示后提出问题:“同学们是否想过这些电池为什么会产生电流提供电能呢?它们产生电流的原理是否相同呢?通过初中物理课的学习我们都知道,世界万物的能量永远遵循守恒定律,那么这些电池的电能又是由什么转化产生的呢?”在这样的问题情境中,学生必然先产生怀疑:“是啊,形状、大小不一的各种电池的‘产电’原理可能一样吗?”进而就必然思索:“是什么产生的电能?又是怎么产生的呢?”这样,学生求知、探索的欲望被激起后,自然就会积极主动讨论、思索投入到寻求答案的探究活动之中。
二、提供探索问题的背景材料,使学生努力寻找解决问题的线索,运用探究式实验教学模式,营造良好的探究实验的课堂氛围
仍然以上述实验为例,学生怀疑、阅读教材、思索后必然产生各种实验方案。这时教师再不失时机地向学生提供符合教学要求的多种资料与信息,架设新旧知识之间联系的线索,让学生做有意义的选择。本节课最好还是将演示实验改为分组实验,启发学生思考:“将一片锌片放入稀硫酸中,锌片会溶解,锌片上会产生大量气泡,将一片铜片放入稀硫酸中不会有什么现象是同学们已知的事实,那么将锌片、铜片一起放入稀硫酸中会有什么现象呢?再将锌片、铜片用导线连接起来放入稀硫酸中又会有什么现象呢?”,这时学生头脑中自然会想到几种不同的结果,这也就相当于是探究学习过程中提出假设的阶段,即引导学生有根据地进行猜测、联想。带着好奇与渴望,学生就会全身心投入到实验中,并仔细观察实验现象,从而检验自己的猜想。当学生看到用导线连接后的锌片、铜片放入稀硫酸中仍然是锌片溶解,但不再是锌片上产生气泡,而是铜片上产生气泡了,自然会思考其原因。教师这时在继续启发其思考:“无论是锌片还是铜片上产生气泡,都说明那里发生了什么反应呢?”学生很容易回答出是氢离子得电子被还原成了氢气。“那氢离子得到的电子又是哪来的呢?”锌片溶解了,自然是锌失去了电子,学生也不难想到。“用导线连接前后的不同现象说明电子从锌片上失去后去与氢离子结合的路径一样吗?”学生讨论思考后就会猜想到用导线连接后电子从锌片上失去是经导线流入到铜片上,继而与溶液中氢离子结合产生氢气的。“这又是一个猜想与假设,那么我们应该用什么方法去检验它呢?初中物理课我们就学习过:‘电荷的定向移动会形成什么?’――电流。我们怎样可以检验导线中有电流流过呢?”启发到这儿,学生一定豁然开朗,马上想到电流计,在导线中连入电流计猜想自然得到验证。在整个探究实验过程中,学生一直是参与实验、实践和体验过程并积极思考,最后教师再引导其进行科学抽象,发现规律,得出结论。“导线中有电流产生,说明我们的这个实验装置能够提供什么能量呢?”――电能。“这电能产生过程中消耗了什么能呢?”――化学能。在此水到渠成之时,教师再总结原电池及原电池原理只要略做点拨即可了。
三、整合实验现象、迁移实验原理并应用于实践中分析问题、解决问题
学生在实验探究过程中获取知识、完善自己的认知结构,整合迁移环节是不可少的。教师应再创教学情境,启发学生整合实验现象与原理,反思探究过程与方法;变换问题的角度与方式,将结论迁移运用于不同场合,增强思维的发散与集中,以达到知识完全的意义建构。比如上述原电池原理实验探究总结之后,再提出问题:“请同学们回忆并对比一下锌片放入稀硫酸中和锌片、铜片一起放入稀硫酸中的现象,哪种情况下锌片溶解的更快一些?为什么呢?”这是一个实验细节,在这时提出不但有利于实验现象的整合,而且还可以检验学生在实验探索中是否严谨、细心。有一些同学肯定不会在意,那么他就得自觉接受自己粗心带来的惩罚,重做实验,重新观察,探讨后得出构成原电池时,活泼金属腐蚀更快的结论。这样自然就把原电池原理迁移到金属的电化学腐蚀上来了。学生在遇到:“粗锌为什么比纯锌在酸中反应更快?潮湿的空气中钢铁为什么更易被腐蚀?”等问题时,也就不会无从下手了,这就为以后学习金属腐蚀与防护打下了坚实的基础。再比如,通过实验探究总结原电池工作原理之后,还可以联系实际继续引导学生分析干电池、锂电池、铅蓄电池等生活中常见、常用的电源的工作原理,在学生阅读完教材上相关资料后,有条件的学校还可以利用网络资源使学生更直观地感受化学电池的基本原理。这样以提出的问题展开,以解决问题结束,增强了思维的发散与集中,基本上可以达到知识完全的意义建构。
总之,化学实验教学的启发性、探究性教学模式符合当前提倡推行的素质教育的基本要求,也是新课程改革的核心理念;是增强学生学习化学这门科学精神动力的需要,更是提高他们动手动脑能力,理论联系实际的需要。学生在实验探究过程中,可以形成一个有利于人际沟通与科研合作的良好氛围,更可以发展他们乐于合作,分享信息和成果的团队精神,这也是现代人所应具备的基本素质。因此,在高中化学实验教学中,改验证性实验为探究性实验是新一代化学教师培养新一代英才的法宝!
参考文献:
1.《高中新课程课堂教学策略》
2.《高中化学新课程培训资料汇编》
3.《高中化学教科书》(必修本)
一、江苏高中化学学业水平必修测试特点
1.具体的内容规划
化学课程被分为必修课程模块和选修课程模块,选修课程的测试范围是对《化学与生活》和《有机化学基础》二择一。必修测试中的内容规划有认知化学科学、化学实验基础、常见无机物的应用。而具体就化学的基础知识认知来划分内容,则包括化学物质结构基础、化学反应和能力、化学与生活以及可持续发展中的利用。
2.测试能力要求的表述
化学必修科目的主要测试内容是化学基础知识的考查、化学基本技能的考查以及化学基本思想和方法的考查,注重对学生基本解决问题的能力和分析问题的能力的考查。对化学的学习目标具体可分为技能、认知和体验三类,在每一类的学习目标中再进行由低到高的层次划分。其中技能类分为三层次:技能性考查要求学生初步学习能力过关,能够独立操作基础简单的化学实验,对化学实验中常用仪器的用途和使用方法要熟悉并掌握;初步学会化学实验中基础性的检验、过滤、蒸馏、配置等化学方法,并能对记录的实验数据进行初步的整理和分析,得出实验结论,完成实验报告;灵活应用课堂上学到的内容,对基本实验能够做到举一反三。认知类分为四层次:认知性考查则要求学生对化学元素、基础无机物和有机物有足够的认识和识别;了解化学物质的性能,化学物质之间反应和能量变化的主要原因;相似物质之间能够做比较和归类,认识它们之间存在的差异;掌握和认知化学反应原理,并在实际问题中能够运用。体验类亦分三个层次:在知道化学是一门科学研究的主要对象的基础上,认识并学会化学的定量研究方法;体验化学与人类生活密不可分的关系及其对人类健康的影响;在新能源、新材料的开发上化学所起到的关键作用等。
3.考点突出主干知识
江苏化学学业水平必修测试中,考点的分布紧扣化学知识主干,并通过对主干知识的考查来鉴别学生的学习能力和成绩的优异。对主干知识考查的试题中多为常见和难度一般的题型。试卷中突出主干知识的考查有利于教师引导学生着重理解化学的基础性知识和核心内容。紧扣主干知识教学能够促进学生对于化学大框架的整体把握,在学习相关化学知识的同时能够做到更加的系统全面。
二、江苏高中化学学业水平必修测试对教学的启示
化学教学如何做到有利于学生学科素养的提高,以及现代公民在当今的人文社会该怎样习得有关化学方面的知识,这些都是近年新课程改革以来化学教师一直讨论的话题。而江苏高中化学学业水平必修测试给予了很好的启示。
1.基础化学知识教学
高中化学基础中很多常见知识是作为一个现代公民最基本应该了解的化学常识,是属于公众素养的必修知识。高中化学知识中的基本概念其实也是作为具有科学观念的现代人所应该筹集的基本事实性材料。对于参加必修考试检测的学生,我们应该根据化学中所研究涉及的物质层次,以及化学的各类型反应、能量变化、反应方向及限度对学生进行事实性的教学,为学生充分了解化学基础知识,构建学科知识框架打下坚实的基础。
2.知识价值体验的强化
学生目前已经学到的知识以及该年龄段的生活经验都应该促使其与化学知识的接轨,并强化体验,这可使学生获得知识价值的体验。在教学中不仅使科学与人文知识的融合恰如其分,而且有关技术、科学和社会的特征也逐渐在化学知识充分的体验中紧密关联,从而使化学教学在新课程的改革中发挥真正的作用。因此,引导学生在社会、技术、科学的大环境下认知化学,并解决生活中实际发生的问题,这样才能发挥化学知识习得的真正作用。
关键词: 酯化反应 定义机理 守恒实验
酯化反应是中学阶段有机化学中非常重要的一类反应,是教学的重点、难点,也是历年高中化学命题的热点和落脚点。以“酯化反应”为切入点是命题和解题的主要思想。
一、正确理解酯化反应的定义
人教版《必修2》中酯化反应的定义是:酸和醇反应生成酯和水的反应。
例1:下列属于酯化反应的是( )
解析:醇与酸之间的反应,不一定是酯化反应,A错。生成酯的反应,不一定是酯化反应,C错。含氧酸和醇反应生成聚酯和水,为缩聚反应,D错。答案为B。
点拨:高中阶段对酯化反应正确的理解为:含氧酸和醇羟基反应生成小分子酯和水的反应。
二、正确理解酯化反应的机理
同位素示踪法是研究有机化合物合成机理常用方法。人教版《选修5》中利用同位素示踪法证实酯化反应的机理为“酸脱羟基,醇脱羟基氢原子”。
例2:为了探究酯化反应中的脱水方式,一般采取同位素示踪法,用■O同位素进行标记时,■O只能标记在?摇?摇 ?摇?摇(填“醇羟基”、“羧酸的羟基”或“羧酸的羰基上”)。用■O标记的乙酸与乙醇反应制取乙酸乙酯,当反应达到平衡时,下列说法正确的是( ?摇)
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.若此乙醇与丙酸反应生成的酯的相对分子质量为102
解析:同位素示踪法探究酯化反应机理时,■O只能标记在醇羟基上。最终■O存在于体系乙酸乙酯、乙醇中。答案为C。
点拨:利用“酸脱羟基,醇脱羟基氢原子”原理,进行有机推断和合成,进而书写二元醇与二元羧酸、羟基羧酸(如乳酸)酯化成环酯的方程式是考试命题的热点。
注意:羧酸与某些叔醇、含氧无机酸与醇酯化反应时,是“醇脱羟基,酸脱羧基氢”,要求提醒学生注意审题,避免定势思维造成错误。
三、深入理解酯化反应中的“守恒”
从“量”的变化看:酯化反应时,1个-OH与1个-COOH反应生成1个-COO-和1个H■O。
若醇分子中-OH和羧酸分子中-COOH完全酯化时,存在以下关系:
质量守恒:m(酸)+m(醇)=m(酯)+m(H■O)
碳原子数:Nc(醇)+Nc(羧酸)=Nc(酯)
氢原子数:N■(醇)+N■(羧酸)=N■(酯)+N■(水)
氧原子数:N■(醇)+N■(羧酸)=N■(酯)+N■(水)
例3:把9.0g乙二酸和某二元醇混合,在一定条件下完全酯化,生成Wg环酯和3.6g水,则该醇的相对分子质量可以表示为(?摇 )
A.10W-54?摇?摇?摇 ?摇B.5W+13.5
C.45(W-3.6)?摇?摇?摇?摇 D.2W+10.8
解析:利用质量守恒推出醇的质量为W-5.4克,再计算出醇的物质的量为0.1mol,则醇的相对分子质量为10W-5.4。答案为A。
点拨:酯化反应中的定量关系,试题中常用来推断羧酸、醇或酯的分子式和结构。
四、从酯化反应实验突破有机实验
酯化反应实验是人教版《必修2》“生活中常见有机物”性质探究实验,也是一个典型的有机化合物制备实验。做好这个实验能很好地培养学生有机化学实验基础与探究能力、分析问题和解决化学问题的能力。
例4:“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室可以用下图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式?摇?摇?摇?摇?摇?摇。
(2)该反应的平衡常数表达式K=?摇?摇?摇 ?摇。
(3)在大试管A中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是?摇?摇 ?摇?摇。然后轻轻振荡试管,使之混合均匀,还要再加入?摇?摇 ?摇?摇,理由?摇?摇?摇?摇。
(4)试管A倾斜加热的目的是:?摇?摇?摇?摇。
(5)A中加入浓硫酸的作用是:?摇?摇?摇?摇。
(6)试管B中饱和碳酸钠溶液的主要作用是?摇?摇?摇?摇。
(7)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是?摇?摇?摇?摇。
(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有?摇?摇 ?摇?摇(填序号)。
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
解析:酯化反应是乙酸和乙醇在浓硫酸催化下加热回流反应。反应速率慢,反应是可逆的且产率低。因为此反应是在非水体系中进行,所以生成的水应写入平衡常数表达式。此反应中应先加入过量无水乙醇,再加入浓硫酸,最后加入冰醋酸。为了防止暴沸,还要加入碎瓷片。为了利于乙酸乙酯的合成,先要小火加热,再大火加热。浓硫酸既可以加快反应速率,又可以除去反应的副产物水,提高酯的产率。
答案:(1)CH■COOH+CH■CH■OH CH■COOCH■CH■+H■O。
(2)K=■。
(3)先加入乙醇,再缓慢加入浓硫酸,边加边振荡试管,待冷却至室温时,最后加入乙酸并摇匀。
(4)增大受热面,加快反应速率。分离出产物,促使平衡正向移动。
(5)催化剂;吸水剂。
(6)除去乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。
(7)冷却,分液。
关键词:绿色化学;环保课堂;化学教学;生态平衡
中图分类号:G633.8文献标志码:A文章编号:1008-3561(2017)12-0035-01
在化学教学中会经常用到各种化学试剂,其中的一些化学试剂本身对环境会造成不良影响,还有一些化学实验过程中会产生毒害气体。因此,教师要培养学生绿色化学思想,减少化学实验对自然环境的危害。同时,教师要引导学生树立环境保护意识,学会采用更为科学的方法做实验,并能够将在化学课堂上学到的知识运用到实际生活中,维护生态平衡。
一、把握时机,渗透绿色化學理念
现代高中化学中涉及到了多种与绿色化学相关的知识点,教师应当把握好时机,向学生渗透绿色化学的理念,让学生认可和接受绿色化学的观念,并能够通过化学学习树立良好的环境保护意识。这就要求教师应熟悉每节课的知识点,了解其在现实生活中的应用,并能够引导学生全面学习相关知识,并教会学生运用课本上所学的内容来处理实际问题。教师可以从教学案例入手来强调化学知识中与绿色化学相关的内容,并在练习环节引导学生运用绿色化学的观念来解决问题。特别是在课堂检测和阶段性检测中,教师要注意强调以绿色化学为基础,鼓励学生从可持续发展的角度来学习和运用化学知识。例如,在学习“促进身心健康”这一章内容时,其中涉及到的合理选择饮食和正确使用药物两节课程,就与绿色化学中的维护生态平衡、提升资源利用率、避免资源的浪费等观念相通。因此,教师在教授这部分内容时,就可以适当向学生传授绿色化学理念,让学生认识到应当从日常生活中入手,从自身做起,养成合理选择饮食、不浪费的好习惯。还有“保护生存环境”一章秉承了绿色化学的理念,从“改善大气质量”“爱护水资源”“垃圾资源化”的角度阐述了保护环境、提升资源利用率的重要性。教师在讲解这部分内容时,应把握好时机,配合教学内容向学生传递绿色化学的思想。
二、利用教具,构建环保化学课堂
在高中化学课堂上渗透绿色化学的理念,还需要学生认识到保护环境对人类发展起到的重要作用,真正认识秉承绿色化学理念的重要性。因此,教师在教学中可以合理利用教具,全方位向学生传递绿色化学理念,让学生深入了解环境现状,认识到环境污染、生态的失衡对人类社会的发展进步带来的不利影响。教师可以利用多媒体向学生展示环境污染的现状,让学生直观了解到人类的发展对自然环境带来的破坏,逐渐形成环境保护的理念。教师还可以利用化学实验模拟人类破坏生态平衡的过程,从反方面向学生论证绿色化学理念的合理性和重要性。同时,在高中阶段需要学生学习的化学实验较多,有部分实验操作起来相对困难,实验过程中产生的气体、沉淀物质等会给环境带来不良影响。针对这类实验,为了减少实验对自然环境的影响,也为了避免学生操作不当造成实验失败,教师可以直接向学生播放实验视频。这样,教师不仅能够让学生更加直观、清晰地观察实验现象,而且可以随时暂停实验视频,向学生讲解各实验步骤中出现的知识点。例如,关于“石油、煤和天然气的综合利用”这一课题,教师可以让学生利用课下时间去查阅相关资料,了解与石油、煤、天然气的提炼和应用的相关内容。在教学中,教师也需要利用多媒体来向学生播放石油、煤、天然气的形成、提炼的过程,并向学生全面介绍其在日常生活中的应用。同时,教师要让学生了解到石油和煤燃烧过程中产生的有毒有害气体,引导学生搜集和总结出减少二者对空气的影响的方法。这样,教师既利用教具向学生形象的讲解了课本上的内容,又构建了环保化学课堂,落实了绿色化学理念。
三、学以致用,深化绿色化学思想
为了渗透绿色化学理念,构建环保化学课堂,教师可以从学以致用的角度入手,引导学生将自己在课堂上学到的化学知识进行整合,学会将其利用到化学实验的改良和解决实际问题中,深化绿色化学的思想。教师可以与学生共同制定课题,并和学生讨论,一起针对会产生有毒有害化学反应物的实验进行改良,从提升化学药品使用效率、减少毒害物质产生数量的角度入手,来深入落实绿色化学理念。同时,教师也可以给学生布置一些需要利用课余时间查阅资料、并与其他同学相互配合才能完成的课后任务,让学生步入到现实生活之中,去感知绿色化学的理念,并能够运用绿色化学理念来改善自然环境,维护生态平衡。例如,教师可以引导学生从更为科学的角度去配置化学实验中常用的酸碱溶液,提升化学试剂的利用率,从而实现一些化学试剂或试验器具的重复利用。实践中运用已经学过的化学知识,不仅可以提升学生的化学综合素养,而且达到深化绿色化学思想的目的。
四、结束语
综上所述,在高中化学教学中,教师需要把握时机渗透绿色化学理念,深化绿色化学思想,利用教具构建环保化学课堂,以提升高中生的化学素养,使他们成为具备环境保护意识的高素质人才。
参考文献:
[1]李映晖.化学教学中培养学生绿色化学理念初探[J].教育研究与实验,2009(03).
关键词:高中化学实验;环境保护;绿色实验
一、适当降低实验试剂的浓度
在化学实验中,实验试剂是必不可少的实验材料,而大多数的实验试剂都具有一定的污染性,因此,如何减少试剂带来的污染问题就成为了推行绿色实验的关键所在,在很多化学实验中,适当地降低试剂的浓度并不会对实验现象和实验结果带来明显的影响,而试剂浓度的降低对于减少化学污染却非常有效,因此,我们在开展化学实验的过程中,可以根据实际情况尽量降低试剂的浓度,例如,在银镜反应中,我们选用的银氨溶液和氨水浓度一般都是在2%左右,而通过实验证明,把银氨溶液和胺水溶液的浓度减少1%并不会影响实验的效果;又比如,化学实验中常用的一些指示剂,包括酚酞、石蕊、品红等,他们的变色是非常灵敏的,在实验中,即使只是采用极其微量的药品也能够产生较为明显的实验现象,因此,我们大可以将通常使用的0.5%到1%的浓度降低至0.1%到0.25%之间,这种看似没有太大影响的试剂浓度的降低,倘若全国大大小小的学校在做实验的时候都注意到降低试剂的浓度,这样取得的环保效果就相当可观了。
二、注意对实验药品的回收利用
在以往,我们在开展化学实验的过程中,对于实验产生的废液、废渣最多就是进行简单的处理后再丢掉,例如,在使用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的实验中,在得到了氯气以后,剩下的实验废料统统都会被丢进下水道,而事实上,二氧化锰经过一定的改造以后是可以重复利用的,不仅是二氧化锰,在化学实验中,还有很多的实验药品都是可以循环利用的,如果我们能够通过一定的实验改进方案,对实验药品进行循环的回收利用,使得原本只能丢弃的实验垃圾再一次变成实验药品,这样不仅能够节约实验成本,同时还能够减少对环境的污染,使得化学实验更加绿色环保。
三、大力发展微型实验
随着环保意识的不断加强,世界上很多国家都先后掀起了微型化学实验的热潮,而在我国,微型化学实验还处于一个起步阶段,所谓微型化学实验,简单来说,就是指在微小型的化学实验仪器中,用尽可能少的实验试剂开展化学实验,在微型实验中,其试剂的用量一般只是常规实验下试剂用量十分之一到千分之一,因此,微型实验中,其造成的污染要远远小于常规实验,与常规化学实验相比,微型实验具有仪器使用方便、便于一边讲解一边实验等特点,因而对于激发学生学习兴趣往往更加有效,不仅如此,在微型实验中,由于试剂的用量大大减少,从而导致其他的一些辅实验材料的用量也会相应的减少,如水、电等的用量,这样就使得实验成本也大大降低了,在微型实验中,由于使用的试剂量小,因此,产生的“三废”污染物自然也会大大减少,这对于改善实验环境、减少实验污染、提高实验的安全性具有非常明显的效果。