高中化学难点的突破

高中化学课堂教学难点的突破摘要：本文从理论和实践相结合的角度，介绍了高中化学课堂教学中难点的突破方法。关键词：化学课堂教学难点课堂教学是学校教育的主要形式。在课堂教学中常常遇到一些教学内容学生难以理解和掌握，我们把这些学生难以理解、难以掌握的内容和方法称为教学难点。突破课堂教学中的难点，是教学活动中永恒的主体，教师只有突破教学上的难点，才会扫除学生学习上的障碍，解除学生心理上的困惑，增强学生学好本学科的坚定信念，从而达到提高教学质量之目的。如何突破高中课堂教学中的难点呢？在多年的教学中，我做了以下尝试。一、运用理论分析推理，突破难点理论的基础是实践，又转过来为实践服务，化学理论对化学教学具有指导作用。对有些疑难问题，思维上跨度过大，学生往往望而生畏，这时，教师要采取架梯搭桥的办法，设计一些阶梯式思维，让学生拾级而上，运用化学基本理论进行分析推理从而突破难点。如《氧族元素》的教学，要突破《氧族元素》中“结构”、“位置”、“性质”三者的关系这一难点，我们可以运用元素周期律的重要理论。教学中，首先让学生画出O、S的原子结构示意图，然后，再由教师补画Se、Te的原子结构示意图。设问：它们原子的最外层电子数是多少？[学生回答]：均为6，根据元素周期律的理论：最外层电子数=最高正价=主族元素的族序数。得出氧族元素属于第VIA族元素。追问：“是因为氧族元素原子的最外层电子数是6，推出氧族元素属于第VIA族；还是因为氧族元素是第VIA族元素，所以其原子最外层电子数是6”呢？学生略加思考，便豁然开朗，得出结论：前者是正确的。从而突破第一个难点：结构决定位置。又设问：氧族元素属于第VIA族元素，在周期表中，它介于第VA族和第VIIA族之间，那么氧元素的性质如何呢？学生顺理成章推出，氧族元素性质介于第VA族元素和第VIIA族元素之间。如硫与铁反应时，只生成硫化亚铁，S＋Fe△FeS，而氯气与铁反应时却生成氯化铁，3Cl2＋2Fe△2FeCl3，说明氯夺电子的能力比硫强。实验和理论都证明了，氧族元素位于卤素的左边，所以非金属性要比同周期卤素的非金属性弱，从而突破第二个难点：位置决定性质。再运用元素周期律的理论：同主族元素，从上到下，金属性增强，非金属性减弱。推出“氧族元素氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱、最高价氧化物所对应的水化物酸性从上到下逐渐减弱”等递变规律。再次说明“位置决定性质”。以上难点“结构位置性质”的突破，是运用化学理论指导的结果。二、加强化学实验，突破难点：化学是一门以实验为基础的学科，不论是课堂实验，还是学生实验。均能够直观、生动地展示化学过程，为学习者提供丰富的感性材料，这些感性材料，对学习者认识化学现象，掌握化学原理，有很大的益处，因而也是突破难点的重要方法。如乙醇结构式的确定的教学，乙醇的分子式大家已经熟知——C2H6O，它可能具有结构有哪些呢？引导学生得出乙醇可能具有的结构式有如下两种：2HHHHH—C—C—O—HH—C—O—C—HHHHH（a）（b）那么乙醇的结构式是（a）还是（b）呢？要解决这个问题，唯一的办法就是实验。我们试想，如果乙醇的结构式是（a）式，那么1mol乙醇与足量金属钠反应放出的H2可能是2.5mol（甲基氢和亚甲基氢），2mol（甲基氢和羟基氢），1.5mol（甲基氢），或1mol（亚甲基氢），或0.5mol（羟基氢），因为（a）式中有三种不同环境的氢原子；如果乙醇的结构式为（b）式，那么1mol乙醇与足量的金属钠反应就只会有3molH2放出，因为（b）式中只有一种等效氢原子。分析假设之后，紧接着让学生做实验，进行探究，实验装置图如下：测定乙醇跟钠反应放出氢气体积的装置实验数据记录n(C2H6O)/molV(H2)/L(标准状况)0.1001.120.1001.100.1001.11学生们通过对数据的处理,得出了1mol乙醇只能产生0.5molH2，这一事实显然与(b)式不符,从而推断出乙醇的结构只能是(a)式,也同时说明参加反应的氢为羟基氢，难点迎忍而解。因此，恰当利用实验手段,设计实验过程是突破教学难点的行之有效的方法。三、类比迁移，突破难点：奥苏伯尔认为：“有意义的学习就是把新知识和原有知识联系起来，将新知识纳入学习者原有认知结构中去。”类比是重要的思维过程，也是重要的思维方法。在课堂教学中，我们应尽量将新旧知识联系起来，运用类比推理，促进其正迁移，实现突破难点的目的。如：高二第七章第三节《油脂》的教学。我们知道，同学们对油脂的组成和结构难以掌握，是教学的难点，因此，在课堂教学中,先请学生们回顾以下已有的知识。1．什么是甘油？请写出它的结构简式：CH2—OHCH—OHCH2—OH2.什么是高级脂肪酸？含碳原子较多的脂肪酸，如硬脂酸、油酸，软脂酸等，并请同学们写出它们的化学式。学生板演，为酯化反应作好铺垫。3.甘油（丙三醇）能否与硬酯酸在一定条件下发生酯化反应呢？学生思考，提示学生联想类比乙醇与乙酸的酯化反应。若能发生酯化反应，请写出这个反应的化学方程式。在教师指导下进行教学双边活动,学生积极思考。7接着把硬脂酸改为油酸，软脂酸，分别写出它们跟甘油发生酯化反应的化学方程式，（让学生板演）：(略)分析反应产物的结构特点，类比乙酸乙酯的结构。指导学生看书P195，“油脂是由多种高级脂肪酸（如硬脂酸、油酸、软脂酸等）跟甘油生成的甘油酯。”有了前面的铺垫,有了乙酸乙酯结构的类比，归纳出油脂的结构已是水到渠成，学生很容易得到油脂的结构：并顺势指出，R1、R2、R3可以相同，也可以不同，相同时称单甘油酯，不相同时称为混甘油酯。这样由已知到未知，由具体到一般，跟据学生的认知规律也就容易突破这一难点。四、举例论证，突破难点所谓举例论证，就是用大量的事例来证明某一观点的正确性。对于教材中的某些难点，从理论上难以讲清楚，可以通过举出学生比较熟悉，比较典型的事例来说明，如讲“浓硝酸的氧化性比稀硝酸强”时，因为学生已经知道，硝酸与铜反应时，浓硝酸被还原成NO2，化合价降低1价；稀硝酸被还原成NO，化合价降低3价。就很难理解：“浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强”这一观点。课堂教学中，可以例举以下事实加以说明，突破这一难点。（1）在含有少量铜片的试管中加入少量浓硝酸，立即有红棕色气体产生，铜溶解，溶液变成绿色，而加入稀硝酸则反应速率慢，有时还需加热。（2）浓硝酸与硫化物反应时，能将S2－氧化成SO2－4，稀硝酸只能将S2－氧化S：PbS＋8HNO3(浓)PbSO4＋8NO2↑＋4H2O3PbS＋8HNO3(稀)3Pb(NO3)2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O(3)浓硝酸能将氢碘酸氧化成碘酸,而稀硝酸只能将氢碘酸氧化成单质碘:HI＋6HNO3(浓)HIO3＋6NO2↑＋3H2O6HI＋2HNO3(稀)3I2＋2NO↑＋4H2O(4)砷能跟浓硝酸反应生成砷酸,稀硝酸只能将砷氧化成亚砷酸:As＋5HNO3(浓)H3AsO4＋5NO2↑＋H2OAs＋HNO3(稀)＋H2OH3AsO3＋NO↑上述事实，充分说明了“浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强”。五、加强学科应用，突破难点：它山之石，可以攻玉。事实上,在课堂教学中,许多教学难点常常可以借助其它学科的相关知识和方法得以简捷快速地解决和突破，收到事半攻倍的效果。1．借助数学工具突破教学难点例如学习《氮族元素》一章时,有这样一个题目:将充有mmLNO和nmlNO2的混合气体的试管倒立于水槽中,然后再通入mmLO2，若nm,则充分反应后试管中的气体在同温下的体积为()A(n－m)/3mLB(4n－m)/12mLC(3m＋n)/3mLD(n－m)/4mL这道题涉及氮的氧化物与O2混合再与水作用,它是本章的教学难点,首先把三种混合气体可视为两种混合气体,因为NO2遇水发生反应:3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,故把nmLNO2视为n/3mLNO,使问题得以简化,再按下式计算。4NO＋3O2＋2H2O=4HNO343（m＋n/3）m是NO过量还是O2过量？需要代数式作出分析判断才能解决，此时就要借助数学工具假设推理解决。假设n=m，则NO完全反应需消耗氧：Vo2=3/4（m＋n/3）=3/4（m＋m/3）=n需题给实际nm，故NO剩余,所以最后试管中剩余VNO=(m＋n/3)－(4/3)m=(n－m)/3,故选A。2．借助物理方法突破教学难点例如：判断多原子分子是极性分子还是非极性分子是教学中的一个难点.如何突破这一难点呢?我借助物理学中的受力分析来突破。选取中心原子为质点，然后对质点进行受力分析，如果质点合外力为零,则分子为非极性分子,如果质点合外力不为零,则分子为极性分子。如CO2：以碳原子为质点,两个氧原子为拉力由于两个氧与碳原子在同一直线上,两边的作用力相等(即F1=F2)，方向相反,相互低消,合外力为零,故CO2分子为非极性分子。又如：H2O分子,以氧原子为质点,两个氢原子为拉力。由于水分子是角型分子，F1和F2的合外力方向就是∠HOH的角平分线方向（如下图）大小不为零，因此，水分子是极性分子。OF1F2HH再如：BF3分子，以B原子为质点，以F原子为拉力。如下图：由于BF3分子是平面正三角型结构。F1=F2=F3∠FBF=120°，那么F2与F3的合力与F1方向相反，大小相等，故B原子这一质点所受合外力为零，因此BF3为非极性分子。这时马上追问，如果，将其中一个F原子换成Cl呢？或两个F原子换成Cl，或三个F原子全换成F1F2OCOFF2F1FBF3FCl原子呢？分子是否有极性？我们继续分析它们的受力情况，不难得出：通过以上的教学，学生自然总结出这样的结论：以中心原子为质点，对质点进行受力分析，合力为零者为非极性分子，合力不为零者为极性分子。以上是在平面中得出的结论，如将它推广到立体（空间）是否也成立呢？这时学生兴趣正浓，跃跃欲试，教师及时端出甲烷分子结构模型，氨分子的结构模型，让学生进行受力分析，学生在分析的过程中发现，甲烷分子是正四面体结构，空间对称，以碳原子为质点合外力为零，应为非极性分子。氨分子是三角锥形结构，空间不对称，以氮原子为质点合外力不为零，应为极性分子。到此，难点不攻自破，接下来布置一道课堂练习，加以巩固。用受力分析法判断下列分子，哪些是极性分子？哪些是非极性分子？①CS2（直线型分子）、②H2S（角型分子）、③H—C=C—H（直线型分子）、④CCl4（正四面体型分子）、⑤BeF2（直线型分子）。总之，要突破课堂教学难点,教师必须认真钻教材，遵循学生的认知规律，采用恰当的方法，因材施教。只有这样，课堂教学中的难点才能突破。参考文献：1．[美]加涅（Gagne，R，M）著《学习的条件和教学论》，皮连生等译上海：华东师范大学出版社。1999.112.无机化学(上册),北京师范大学无机化学教研室等编北京：高等教育出版社.。1992.5FClBF(合力不为零)极性分子ClFBCl(合力不为零)极性分子ClClBCl(合力为零)非极性分子