如何培养学生的化学思维能力

2019-11-26 12:10:00

  摘 要:化学思维是由化学学科特点决定的,在教学中注重对学生化学思维的培养,对学好化学具有十分重要的意义。在教学中应该注重以下几种化学思维的培养:1.“结构决定性质的”思维; 2.“性质决定用途和制法”的思维;3.“实验是学习和研究化学的重要手段”的思维。

  关键词:化学思维 结构 性质 化学实验

  化学思维是由化学学科特点决定的,人们在学习和研究化学问题时所运用的是有别于其他学科思维的一些思维方式和方法。它属于思维能力范畴,是学生掌握知识和技能的必要条件,是提高学生学习水平的重要因素。因此,在教学中注重对学生化学思维的培养,对学好化学具有十分重要的意义。

  在教学中,可结合教材内容的特点,逐渐向学生渗透以下化学思维:

  一、“结构决定性质”的思维

  1.原子结构决定元素的性质

  在学习元素周期律时,让学生仔细观察书上的几张表,从原子的最外层电子数、元素的主要化合价、元素原子的半径这几方面进行比较分析,再结合后面的演示实验,让学生了解这一周期元素(第三周期)的单质在化学反应中的不同现象、表现出不同的化学性质。这样学生很容易总结出:原子的最外层电子数决定了元素的化学性质。

  2.分子结构决定物质的性质

  在学习了化学键中的离子键和共价键后,可引导学生从结构上去区分离子化合物和共价化合物,理解在熔融状态下为什么离子化合物可以导电而共价化合物不可以导电。

  在学习了O2、Cl2、N2的分子结构以后,我们可以向学生提问:为什么在常温常压下氯气比较活泼而氮气非常稳定?待学生思考片刻后再引导学生依次画出这三个分子的结构式(O=O、Cl-Cl、N≡N),从分子的结构式使学生更直观地想到,化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,从而进一步知道氯气中氯原子之间是通过单键结合,而氮气中氮原子之间是通过三键结合,要破坏氮的三键比破坏氯的单键要难得多,因此在通常条件下,氮气比氯气稳定得多。学生经过这样的思维分析后就能得出结论:分子的结构决定了分子的性质。在以后的学习中,学生就会形成从结构上去学习研究物质性质的思维习惯。

  二、“性质决定用途和制法”的思维

  任何一种物质都具有它特有的性质,而其用途和制法往往是由它的性质决定的。

  举例如下:

  Cl2有强氧化性,可以用来杀菌消毒;氮气性质稳定,可以用来做保护气;硫酸具有酸性,可以用来为金属除锈;HBr具有还原性,在制取时不能用有强氧化性的浓硫酸,而用浓磷酸代替。钠化学性质非常活泼,在常温下会和水剧烈反应,因此制取单质钠要电解熔融的NaCl,而不是它的水溶液。

  通过举例的特殊分析思维引导学生尽快进入普遍分析思维,从而使学生在头脑中形成了“性质决定用途和制法”的思维方式。

  三、“实验是学习和研究化学的重要手段”的思维

  要让学生明白:实验是化学的基础,很多化学概念是通过实验引出的,元素化合物知识则是通过对实验的观察、分析、归纳而成的,即使由物质结构推测到的物质性质,也需要通过实验来验证。

  例如,在讲述钠的性质时,将一小块金属钠投入盛水的烧杯中(滴有酚酞),钠在烧杯中呈现的一系列现象不仅会引起学生极大的兴趣,而且会引发学生思考下列问题:为什么钠会浮在水面上并逐渐变小?为什么钠会熔成闪亮的小球?为什么溶液最后全变成红色?学生会从钠和水的反应的实验现象获得以下知识:钠的密度比水小(钠的密度为0.97g/cm3),熔点很低(钠的熔点为97.81℃),它和水反应是个放热反应,并且生成了碱(NaOH)。再补充演示钠与硫酸铜溶液反应的实验,根据反应现象,引导学生思考:此现象和钠与水的反应有何不同?蓝色沉淀是什么物质?为什么不析出红色物质?黑色物质是什么?此反应的本质是什么?这样使学生通过“观察、对比、讨论、分析、归纳”,实现了从感性认识向理性的思维加工性认识的飞跃。

  我们在加强为学生演示实验的基础上,还可以组织学生进行一些习题实验,让学生自己动手操作,促进学生思维的散发。

  类似的例子还有很多。在教学中,每遇到这类问题,我们都可以提示学生从实验现象的观察、记录、分析、归纳这一过程中去掌握、发现实验和化学概念、化学知识的重要联系,帮助他们理解化学概念和元素化合物的有关知识,并学会通过实验学习和研究化学的思维方法。

  总之,化学思维方法还有很多,在此不胜枚举。以上几种化学思维方法,仅仅是为如何培养高中学生的化学思维能力起一个蜻蜓点水、抛砖引玉的作用。我们在教学中,要不断地结合具体的教学内容为学生渗透更多的思维方法。

  参考文献

  1.高中化学教科书(必修).人民教育出版社。

  2.扬建华 中学化学教学参考. 陕西师范大学。

  作者:赖香玲

  来源:233网校