化學觀念統領 洞察命題意圖 提升復習效益

張景松

高三化學復習是學生提高高考成績的重要時機，也是學生形成知識體系、建構思維模式的必要階段，因此，高三教師要研究提升化學復習效益的教學方法、訓練模式。利用化學基本觀念的統領作用，引導學生洞察命題考查的意圖，建立知識體系的聯系，建構思維模式的完善，無疑是高三復習的有效方式之一。

常見的化學觀念有：分類觀、微粒觀、轉化觀、平衡觀、守恒觀等。高三的化學復習，大量時間是在做題講題，所以很有必要讓學生獨立地或與同學、老師合作去發現題目中知識之間的聯系，挖掘隱藏在背后的重要思想和觀點，概括提煉出化學觀念；使學生熟悉化學內容和基本觀念的相互聯系，深化學生化學知識的記憶、聯系，解決問題思維的選擇、調用；讓學生學會用化學觀念參與具有驅動性的問題和活動，參與有意義的、真實的、具有挑戰性的學習環境中。

下面是一些根據近年福建高考、質檢試題編制的案例，淺析如何利用化學觀念的統攝，洞悉命題者的意圖，提升化學復習的效益。

1.轉化觀在“工業流程”中的解題思維呈現與挖掘。

（2010年·福建）24.（14分）

硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業上常用菱鋅礦法生產硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生產工藝流程示意如圖1。

（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是 。

（2）“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式：

□Fe（OH）2+□ +□ =□Fe（OH）3+□Cl-

（3）針鐵礦（Goethite）是以德國詩人歌德（Goethe）名字命名的，組成元素是Fe、O和H，化學式量為89，化學式是

（4）根據表1數據，調節“濾液2”的pH時，理論上可選用的最大區間為 。

表1

（5）工業上從“濾液3”制取MgO，合適的反應物是

（選填序號）。

a. 大理石粉 b.石灰乳

c. 純堿溶液 d. 燒堿溶液

（6）“濾液4”之后的生產操作依次為 、 、過濾、洗滌、干燥。

（7）分析圖1中數據，估算菱鋅礦粉中ZnCO3的質量分數為 。

學生做題后應該能找出命題者的設計思路，體現的基本觀念。如問題（1）、（4）說明物質的轉化是有條件的，可以是“研磨”、“調pH”、“加熱”、“濃”等；（2）、（7）隱含著轉化是有規律的，可以是“質量守恒”、“電子守恒”、“電荷守恒”等；整個流程展示出轉化是有價值的，最終的目標就是為了硫酸鋅。

通過這類題目的訓練復習，學生可以發現命題者的意圖就是體現轉化觀，許多轉化時課本沒接觸過的，但是它們總滿足一定的條件和規律。學生應該能建構的解決工業流程的思維模式：（1）生產流程轉化的價值如何——是不是實現物質制備、分離、提純等。（2）流程轉化的始終態如何——流程中涉及哪些物質，起始反應物和目標產物是否含同種元素。（3）物質是怎樣轉化的——流程中各步的起始、終態物質是什么，增加了哪些物質，減少了哪些物質。（4）反應是怎樣發生的——流程中每步對應的條件（如試劑和反應環境）是什么，這個條件怎樣實現物質的轉化。（5）流程過程如何體現綠色化學——成本是否較低，方案是否可行，是否節能環保，如何實現物質的循環利用等。

2. 平衡觀和微粒觀是“溶液中的離子反應”的核心觀念

（2012年·福建質檢）23.（14分） 24.（16分）改編

（1）25℃時，往a mol·L-1的NH3的水溶液（甲）中滴加0.01 mol·L-1H2SO4溶液（乙），滴加過程中溶液的導電能力 （填“增強”、“減弱”或“不變”）；當甲與乙等體積混合時，溶液呈中性（設溫度不變），甲中溶質的電離常數Kb=（用含a的代數式表示）。

（2） 羥胺（NH2OH）可看成是氨分子內的1個氫原子被羥基取代的物質，常用作還原劑，其水溶液顯弱堿性。

① NH2OH的水溶液呈弱堿性的原理與NH3相似，NH2OH的水溶液中主要離子有 （填離子符號）。

②某離子化合物的組成元素與NH2OH相同，其水溶液顯酸性。該物質是 （填化學式）。

③若要使某濾液中SO42-、SO32-濃度均小于1.0×10-5 mol·L-1，溶液中Ba2+濃度應不小于 mol·L-1。 已知Ksp（BaSO3）=5.0×10-10，Ksp（BaSO4） =1.1×10-10。

④用惰性電極電解硝酸溶液可制備NH2OH。寫出其陽極反應式： 。

問題（1）、（2）中①涉及NH3·H2O的電離平衡，從微粒NH4+濃度的變化情況分析導電能力的變化；從微粒NH4+、OH-、NH3·H2O的數目可以變化，但平衡常數不變計算平衡常數Kb；由NH3·H2O溶液中的微粒情況類推NH2OH的水溶液的主要離子。（2） ②、③、④分別是水解平衡、溶解平衡、電極反應，亦是平衡觀、微粒觀兩個核心觀念的表現方式。

這類題目的命題意圖，就是要求高三學生從微粒的角度來認識物質在水溶液中的行為。從解題中提煉出：物質在水溶液中是以分子、離子等微粒的形式存在的；這些微粒之間存在相互作用，使分子解離成離子、離子結合為分子；當微粒間的這些相互作用過程可逆時會達到平衡狀態，這時微粒的數目保持不變；條件改變會引起平衡的移動，影響微粒的數量。

從學生的復習效果來說，從溶液中存在的微粒、微粒間的相互作用兩個方面來看，從逐步建構、發展微粒觀和平衡觀這一目標來說，“溶液中的離子反應”復習內容及練習題呈現給學生的方式按圖2所示順序更加合理。

同時，學生可以按圖3的方式從眾多的試題中凝練出“平衡觀”“動態觀”指導建構溶液中的離子反應知識體系。

此外，對于無機元素及其化合物的復習，可以讓學生從試題中概括出分類觀、轉化觀、價態觀、結構觀等。以類屬思想建構，抓物質通性及轉化規律；以氧化還原建構，抓氧化還原性及其轉化；以金屬活動順序表為指導，抓金屬性差異；以元素周期律等為抓手，抓相似性與遞變性。例如以S元素價態的變化復習硫及其化合物的轉化；從NaHCO3所屬的類別（弱酸鹽、酸式鹽、鈉鹽等）復習其性質（水解、電離、焰色等）。對于電化學、圖像題的復習，也是以“微粒觀”“動態觀”為指導，構建普適性的思維模型。

化學觀念統領的高三復習策略，不能立足在一個課時或一節的教學內容上，而應選擇相關內容進行整體的設計。這種設計可以以某種觀念為紐帶設計題目和復習計劃，包括不同內容，由簡入繁、由淺入深，層層遞進；也可以在同一教學內容體現不同化學觀念，拼盤式設計問題，以發散的思維建構化學知識體系。

綜上，幫助學生在高三復習中提煉概括出化學觀念，在做題中發現挖掘化學觀念，并用這種觀念建構化學知識體系和思維特征，對提升復習效益有著重要的意義和必要性。探討基于化學觀念下的高三復習策略能夠使學生深刻領悟核心概念和科學思想。因此，值得進一步深入研究如何用化學觀念整合各章節內容的復習，研究如何在試題中突出設計化學觀念，研究如何使學生在做題中體會化學觀念的價值。