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联系生活,灵活运用思维方法
——高中化学学习经验

2022-02-23封超燕

青春期健康 2022年3期
关键词:原电池数轴性质

文/封超燕

(作者系江西省吉安市第一中学化学教师)

“化学是理科中的文科。”这句话其实十分有道理,高中化学知识点繁多,需要记忆的细节也很多,其中还有许多化学原理与应用,既抽象又难懂,所以化学会给人繁、杂、散、难的感觉。

很多同学应该有过这样的体验:直接死记硬背元素化合物的知识点(如与铝元素有关的方程式),常常是这两天记住了,过两天又忘了,做题一看就懂,一用就记不准,非常令人头疼。

为什么会这样呢?我认为主要有以下两点原因:第一,元素化合物具有知识点多,涉及面广的特点;第二,我们的记忆容量有限。那这种知识点该怎么来处理呢?可以利用价类二维图(图像记忆容易让人记忆深刻),再结合“结构决定物质的性质,性质决定物质的存在、制法、检验、用途等”这条线索,搭建自己的知识框架。自己搭建的知识框架,对知识的理解会更深刻,比直接从资料书上看别人的知识网络图要深刻无数倍。

接下来,我从两个大方向分享高中化学的一些学习经验,希望能对大家有所启发。

联系生活,降低抽象概念的理解难度

化学学科中有许多抽象的概念,这些概念往往生涩难懂,不加以理解直接死记硬背,容易造成理解不到位,同一个知识点稍微变换一下题型就做不出来。此时,可以去寻找身边熟悉的事物与抽象概念的共同处,利用已知的事物,把抽象的内容具体化。

比如,在学习活化能理论解释催化剂对化学反应速率的影响时,可以将这个过程想象成跳高运动,催化剂相当于是把标杆的高度降低,让能够跳过去的运动员变得更多,相应的化学反应速率也就得到了提高。这种形象化的比喻能让我们更快地接受新知识。

在学习原电池反应能加快反应速率时,可以把氧化反应和还原反应想成大型超市的入口和出口,氧化剂和还原剂直接接触,相当于超市的入口和出口是同一个地方,很拥挤;而形成原电池后,相当于超市的入口和出口在两个地方,人员流动更通畅,大大提高了反应速率。

结合学科特点,灵活运用各种思维方法

1.分类法,搭建知识构架

化学物质许许多多,化学反应更是数不胜数,我们不太好直接记住每一种物质的性质以及出现过的每一个化学方程式,毕竟大脑的记忆容量是有限的。

分类法可以帮助我们理清那些看似杂乱无章的知识点,搭建清晰明了的知识框架。在元素化合物的学习过程中,我们常发现光靠死记硬背各种物质的性质及化学反应是行不通的,在考试的过程中经常记忆错乱。但使用分类的方法,只要记住某一类物质中典型物质的性质,就可以掌握同一类物质的共性了,再结合物质的特性,我们能够很完整地掌握这个知识点,可以在很大程度上减轻记忆的负担。

比如,我在学习SO2的某些性质时,知道SO2是酸性氧化物,再根据酸性氧化物中典型代表物CO2的性质,就能知道SO2能和氢氧化钠反应,再类比少量CO2、过量CO2分别与NaOH的反应方程式,可以很快写出不同量的SO2与NaOH有关的化学方程式。

又如,在学习有机化学时,可以将有机物按官能团进行分类,只要学习常见官能团的性质,就能掌握烃和烃的含氧衍生物的性质,在面对陌生有机物的性质考查时,只需抓住官能团即可进行分析。

2.模型法,抓住事物的本质

模型可以帮助我们拨开庞杂的细节和迷雾,简化问题,指明思路,看到问题的本质。在原电池和电解池的学习过程中,可以重点理解原电池和电解池的工作原理,那些新型电池的考题看似复杂,但其本质上还是在考查原电池和电解池的工作原理,只要将原理模型啃透了,就会发现新问题都是一些纸老虎,轻轻一扯就露出了真面目。

3.数学思维,简化解题步骤

化学中有许多与量有关的问题,按照常规的方法解题很麻烦,很多同学碰到此类问题,要么放弃,要么花好长时间才能解出来,效率低下。如果结合数学思维,将解题步骤简化,就能够有效地提高解题速度。

在沉淀溶解平衡图像题中,横纵坐标都是浓度的对数或负对数,图像中有两条直线(比如一条代表PbCO3,一条代表PbI2),可以将Ksp的计算公式转换成数学中的一次函数y=kx+b(如-lgC(Pb2+)=2lgC(I-)- lgKsp(PbI2)),通过斜率可以快速判断出PbI2对应的直线。通过利用数学中的函数思想,将化学问题转化成直观的、形象的数学函数问题进行解答,可以大大提高解题效率和准确率。

数轴作为重要的数学工具,把数与形有机结合起来,具有简单、明了、直观的特点。把数轴应用到化学中来,利用数形结合思想解决化学习题,可以将化学计算简单化,优化解题步骤。例如:在NaOH溶液中通CO2,如何快速判断产物呢?利用数学中的数轴,以n(CO2)/n(NaOH)为x坐标,画出如下数轴(图1)。

图1 在NaOH溶液中通CO2的数轴

当x≤0.5时,氢氧化钠过量,产物只有Na2CO3;

当 0.5<x<1 时,产物为 Na2CO3、NaHCO3;

当x≥1时,产物为NaHCO3。

这样一来,产物的判断就容易多了。即使后面继续考查有关离子浓度大小比较或与盐酸反应的图像题,解题难度也明显降下来了。

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