一道關于非金屬元素單質及其化合物性質的例題與教學

　　摘要：非金屬元素單質及其化合物性質的復習，是高三化學復習的一個重點內容。通過對一道典型例題的延伸和拓展，探究非金屬元素單質及其化合物的性質，并引導學生用發散及創新思維，對相關、相似的知識進行梳理整合，構建完善的知識體系，以達到舉一反三、高效復習的效果。
　　關鍵詞：非金屬元素；高三化學復習；化學教學
　　文章編號：1005–6629(2012)7–0058–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
　　非金屬元素單質及其化合物性質的復習，是高中化學教學的重點。筆者在高三復習階段嘗試設計了如下的題目，并對這道典型例題進行一些延伸與拓展，以此指導學生鞏固與提高非金屬元素單質及其化合物性質的復習，收到了比較理想的教學效果。
　　1 例題及分析
　　例題：用下圖裝置進行實驗，分液漏斗中裝有物質A，圓底燒瓶中的物質為B，試管中的物質為C。試用該裝置設計實驗，比較出物質的氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2。
　　①各儀器中的物質是：A B C 。（填寫化學式）
　　②A加入B中一段時間后，觀察到燒瓶中的現象是 ，反應的離子方程式為 。
　　③試管中的現象是 。
　　④儀器D在該裝置中的作用是 。
　　⑤此實驗的不足之處是 。
　　這是一道典型的以實驗為背景的題目，考查常見的元素單質及其化合物性質，比較常見物質的氧化性的強弱。具體的命題意圖有以下幾點：
　　（1）考查實驗室制備Cl2的常用的方法藥品和儀器的選擇與使用，以及Cl2的性質的檢驗，同時利用氧化還原反應的原理對常見的氧化劑的氧化性進行巧妙的比較。
　　（2）考查學生對化學用語的理解以及實驗現象的描述。
　　（3）考查對常見的一些儀器的作用，如D的防倒吸。
　　（4）對實驗方案的設計進行合理的評價，同時考查Cl2對環境質量的影響。
　　（5）綜合考查常見的元素單質及其化合物性質。
　　2 延伸與拓展
　　筆者在原題的基礎上進行了以下延伸和拓展：
　　⑥推斷A、B、C還可能是哪些物質，設計實驗制取氣體，檢驗相關物質的性質。
　　通過各小組同學的設計，整理出了一個比較全面的答案（如表1所示），并據此歸納出兩種思路和方法：其一是，根據發生的反應類型是氧化還原反應還是酸堿反應，進行氧化性強弱比較或酸堿性強弱比較。其二是，根據元素化合物所屬的族進行分類思考，進行不同
　　種類的元素化合物性質的復習。通過這兩種思路，能夠系統全面地對非金屬元素單質及其化合物進行高效復習。
　　3 例題延伸與拓展的意義
　　3.1 優化實驗室制備氣體的方案
　　B裝置是常見的氣體制備的發生裝置，這一裝置是固體和液體不加熱或液體和液體不加熱制備氣體，通過這一裝置，能考查CO2、Cl2、NH3、H2S、NO2、O2、HCl、SO2、CH≡CH等氣體的實驗室制備方案，即全面的考查常見氣體制備的原理和基本方法。
　　3.2 鞏固對常見氣體性質的檢驗
　　一種氣體的性質可有多種，通過此題可以合理的拓展到對一種氣體的多種性質檢驗方法。如SO2的性質有酸性氧化物的通性、還原性、氧化性、漂白性，這樣在C裝置中可以利用以下4種方法對其性質進行檢驗：SO2是酸性氧化物，在C裝置中加Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液、Na[Al(OH)4] 溶液、Na2SiO3溶液、苯酚鈉等；SO2具有還原性，在C裝置中加KMnO4溶液、溴水、FeCl3溶液等；SO2具有氧化性，在C中可加入Na2S溶液；SO2有漂白性，在C裝置中加入品紅溶液。
　　3.3 強化對非金屬元素單質及其化合性質的認識
　　此題制備氣體的裝置是利用非金屬元素單質及其化合物的氧化性或酸堿的強弱原理來制備氣體，可從三方面歸納與總結對物質性質的認識。第一是物質性質的通性。第二是利用其主要元素的化合價來確定。主要元素的化合價處于最高價態該物質具有強的氧化性；主要元素的化合價處于最低價態時具有強的還原性；主要元素的化合價處于中間價態時，既有氧化性又有還原性。第三對個別物質具有一定的特性。例如SO2具有酸性氧化物的通性；硫元素的化合價處于硫的最高價態和最低之間，SO2既有氧化性又有還原性；漂白性是SO2的特性。
　　3.4 構建完善的知識體系
　　通過對題目的分析與拓展練習，學生利用創新及發散性思維，對非金屬元素單質及其化合物的性質有了全面的認識，構建了完善的知識體系。從橫向對元素化合物的知識進行歸納與總結，從縱向對各種元素的單質及其化合物的性質進行比較，使學生能更加靈活的應用這些知識。
　　4 教學反思
　　課堂教學要常新、善變。深刻挖掘例題的教育功能。通過原例題可以延伸出更多具有相關性、相似性、相反性的新問題，可以培養學生的創新能力。伽利略曾說過：“科學是在不斷改變思維角度的探索中前進的。”作為研究型教師，要在教學實踐中不斷整合與創建教學策略，注重各種教學策略的有機結合，衍生和發展更新更有效的教學策略，形成個人獨特的教學風格。
　　合理的延伸與拓展[4]可以一舉多得。這種教學策略能緊扣教材，通過適當拓展，把較多的知識（特別是相近的、同類的）串在一起，幫助學生構建完整的知識體系，使學生通過較少的習題，獲得較大的收獲。這樣做，不僅達到減輕學生負擔、切實提高教學質量的目的，還能通過題目的拓寬、加深、變化，使學生更清楚地了解命題的來龍去脈，在探索命題演變的過程中豐富學生的發散性思維，培養學生的創新意識和創新能力，是值得高中化學教師重視的重要教學策略。
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