有序思維規(guī)律與高三化學教學

文章編號：1005－6629(2007)11－0025－03中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1問題的提出

中學化學知識細小而繁多，記憶量大，進入高三，部分學生感到化學變得難學了，難記憶，更難靈活運用。表現(xiàn)為回答化學問題時，顛三倒四，漏洞百出，甚至不知從何談起，其原因是：遇到問題不知道如何去思考，顯得思維混亂、盲目性大。為了解決這個問題，筆者進行了將有序思維應用到高三復習過程中的嘗試，收到較好的效果。運用有序思維將化學知識按一定邏輯思維順序進行歸納整理，使之系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化并進行知識體系的有序構(gòu)建，讓學生對知識進行有序存儲，使之學會運用有序思維去思考問題，在遇到具體問題時，可以有條理地逐一解決。

2有序思維的“序”

所謂“有序思維”，就是按一定的邏輯思維順序或優(yōu)化程序逐步地思考問題，化學中“有序思維”的“序”就是化學學科思想，如分類思想、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)而性質(zhì)決定其用途的思想、由特殊到一般再到特殊的思想、提出假設→實驗探索→分析現(xiàn)象得出結(jié)論的思想，對稱思想；以及元素周期表結(jié)構(gòu)，我們用這些思想作為思考的框架順序進行有序思維。

3有序思維在化學復習中的運用

3.1運用有序思維將化學知識有序存儲

高三復習重在使學生對化學知識形成系統(tǒng)化和網(wǎng)絡化的認識，那么學生按什么樣方式構(gòu)建知識體系呢？為此，筆者采取有序思維模式，讓學生進行知識體系的有序構(gòu)建與存儲。運用有序思維，教師以一定思維順序講授化學知識，學生按一定的邏輯順序記憶存儲，如掌握元素及其化合物知識的線索是：每一族元素可以按“由特殊（各族元素中的典型代表）到一般（各族的其它元素）”的思維來掌握；而學習每一種典型元素，則運用中學化學中物質(zhì)的分類思想體系，按“單質(zhì)→氫化物→氧化物→最高價氧化物的水化物→對應的鹽”的順序來復習，如復習Cl2、S、N2、C、Na、Mg、Al、Fe等章節(jié)知識；對每一種物質(zhì)則按“結(jié)構(gòu)（組成、晶體結(jié)構(gòu)、主要元素的化合價）→性質(zhì)→制備→用途”的順序來系統(tǒng)地記憶存儲，這樣用幾種思路將復雜的元素及其化合物知識串聯(lián)起來，構(gòu)建有序網(wǎng)絡儲存在大腦中，可隨時調(diào)閱使用。

化學理論和實驗部分亦這樣。如書寫離子方程式的思維順序是“寫→改→刪→查”，配平氧化還原反應方程式的思路為“標（元素的化合價）→等（使得失電子數(shù)相等）→平（配平其它各物質(zhì)前的系數(shù)）→查”等等。氣體制備實驗，按“原理→發(fā)生裝置→凈化裝置→收集（方法與裝置）→尾氣處理”的順序來思考；固體物質(zhì)的制備，按“原理→裝置→產(chǎn)品的保護→產(chǎn)品的提純”順序來設計，檢驗實驗就按“操作過程→實驗現(xiàn)象→結(jié)論”的順序去表述，等等。學生掌握這種思維規(guī)律后在設計實驗和回答實驗問答題時自然就有條理了。

3.2 運用有序思維解答列舉型習題

例11919年langmuir提出了等電子體原理：原子數(shù)相同，電子總數(shù)相同的分子互稱為等電子體，等電子體的結(jié)構(gòu)相似，物理性質(zhì)相似。根據(jù)上述原理，僅由第2周期元素組成的共價分子中互為等電子體的是：＿＿和＿，＿＿和＿＿。

分析部分考生拿到此題時，第一感覺是不知從何處著想，沒有頭緒，因為第2周期元素組成的共價分子共有十多種，從這些分子中選取2對，確實是一時難以入手。講評該題，我引導學生用化學物質(zhì)的分類思想，按“單質(zhì)→化合物”的順序?qū)⑦@些物質(zhì)進行物分類列舉，條理化地呈現(xiàn)出來： （每類物質(zhì)按由ⅠA→ⅦA順序列舉，避免遺漏）

單質(zhì) N2、O2、O3、F2

化合物二元化合物NO、 CO

三元化合物CO2、NO2、N2O

四元化合物BF3、NF3

然后以“等電子體”的標準從中選擇，就會迅速找出N2與CO、CO2與N2O。

3.3 運用有序思維解答有關(guān)同分異構(gòu)體的習題

學生書寫同分異構(gòu)體時常犯的錯誤有：遺漏和重復，其原因是思維混亂，沒有選準角度按一定邏輯順序逐一書寫，因而復習時告訴學生要按“物質(zhì)類別異構(gòu)→碳鏈異構(gòu)→官能團位置異構(gòu)”的順序思考、書寫，在“碳鏈異構(gòu)”中則按“主鏈先長后短→取代基先整后散→取代基位置由中間到兩邊”思維順序來分析。

例題2（05高考江蘇化學卷23題中的第3小題）。寫出分子式為C7H6O2的含有苯環(huán)的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_____。

分析 根據(jù)分子式直接書寫同分異構(gòu)體時，特別要注意一定邏輯思維順序，首先考慮官能團類別不同引起的類別異構(gòu)，然后在同一類別的前提下先后寫出碳鏈異構(gòu)體和官能團位置異構(gòu)體；多官能團物質(zhì)還需考慮官能團的個數(shù)（可以按由少到多的順序）；苯環(huán)上有2個取代基時就按“鄰→間→對”的順序書寫：

單個官能團有機物：

多個官能團有機物：

3.4運用有序思維解答開放型習題

化學開放性習題，由于“解決問題的方向不唯一”和“注重思維的發(fā)散與開放”[2]，同學們往往不知道從哪個方向去思考，而有序思維可以提供一種思考的角度和方向。

例題 3（05年高考全國卷Ⅰ第28題）已知某純堿試樣中含雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分數(shù)，可用下圖裝置進行實驗……（圖已略）請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：（⑴→⑹小題已略去）（7）還可以用其它實驗方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分數(shù)，請簡述一種不同的實驗方法＿＿＿＿＿＿

分析測定試樣中純堿的質(zhì)量分數(shù)，實質(zhì)上是要測量一定量試樣中Na2CO3的多少，評講時我引導學生按以下程序進行思考：從物理量分類角度看，度量Na2CO3多少的物理量有兩種： n(Na2CO3)和m(Na2CO3)，從n(Na2CO3)角度思考，可想到用鹽酸進行中和滴定法，進一步想到用鹽酸反應測v(CO2)的方法；從質(zhì)量角度思考可以想到通過與鹽酸作用后用堿石灰吸收測m(CO2)的方法，或者將它全部轉(zhuǎn)化為NaCl后蒸發(fā)結(jié)晶，再測NaCl質(zhì)量的方法；或者還可以用BaCl2沉淀CO 然后測量m(BaCO3)的方法，等等，這樣派生出了多種方法：

方法I中和滴定法，求出n(Na2CO3)

n(Na2CO3) 方法II 與鹽酸作用， 測v(CO2)，進而

求出n(Na2CO3)

方法III與鹽酸作用，吸收CO2，測

m(CO2)(本題已用)

m(Na2CO3)方法IV 與足量鹽酸作用，蒸發(fā)結(jié)晶，

測m(NaCl)

方法V與足量的BaCl2作用， 過濾干

燥， 測m(BaCO3)

方法VI 等等

3.5運用有序思維解答無機框圖推斷題

對于提示信息少且很抽象的無機框圖推斷題，學生感到難度較大，但運用有序思維，將有可能符合題意的物質(zhì)按一定順序逐一列舉出來，然后驗證排除，是一種行之有效的方法。

例題4A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（反應條件未標出）， 其中反應①是置換反應。若A、D、F都是非金屬單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期。

（1） 寫出A、B、C、D、E、F的名稱：＿＿＿＿＿

（2） 反應①的化學反應方程式為：＿＿＿＿＿＿

分析本題特征信息很少，難以找到突破口，運用有序思維，先列舉后逐一排除：“A、D是同主族非金屬單質(zhì)，且A、D之間發(fā)生置換反應”，由此可知，A與D可能是以下幾種組合： （按ⅦA→ⅣA順序一一列出）

①Cl2+鹵化物→Br2(I2)+氯化物②O2+H2S →S+H2O ③C+SiO2→Si+CO

逐一假設排除：若A為Cl2，則D Br2(I2)，C中含有Cl-，符合反應④的單質(zhì)F（金屬單質(zhì)或H2）無法實現(xiàn)反應②、③，故不合題意；若A為O2，則D為S，C為H2O，為實現(xiàn)反應④，則F為H2 ，但F為H2時無法實現(xiàn)反應②、③，故不合理；若A為C，則D為Si 、C為CO，為實現(xiàn)反應④，則F為O2、B為SiO2、E為CO2，剛好符合題意。參考答案： （1)碳、二氧化硅、一氧化碳、硅、二氧化碳、氧氣 ; （2）2C+SiO2 Si+2CO

總之，有序思維是一種思維品質(zhì)，更是思維方式，既可用于有序地存儲化學知識，又可以用于解決化學問題，高三學生養(yǎng)成有序思維習慣后，所掌握的知識將更系統(tǒng)條理，其分析和推理能力會增強，思維品質(zhì)會得到提高。

參考文獻:

[1]魏忠仁.重視化學課堂的總結(jié)教學[J].化學教學，1996，(8)：17-19.

[2]王志庚.化學開放題及其編制方法[J].化學教學，2000，(8)：35-37.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。”