◎席四化
在化學教學中,數(shù)據(jù)與圖形的結(jié)合有利于學生對化學知識的深入理解。從心理學的角度看,是視覺與抽象的結(jié)合,感知與思維的結(jié)合,能拓寬學生視野,深化學生思維,培養(yǎng)學生的嚴謹態(tài)度。
例.向100ml1mol/L的AlCl3溶液中加入200mL某未知濃度的NaOH溶液,結(jié)果產(chǎn)生了39g沉淀。則所加NaOH溶液的濃度可能是( )
A.0.75mol/L B.1mol/L C.1.25mol/L D.1.75mol/L
解析:AlCl3與NaOH發(fā)生的反應(yīng)為:
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓ +3NaOH;
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
以NaOH物質(zhì)的量為橫坐標,以沉淀的質(zhì)量為縱坐標可得下圖(圖1)。
從圖1可以看出,沉淀質(zhì)量是39g,答案應(yīng)為2種。題目中AlCl3是100ml1mol/L即0.1 mol,0.1 mol AlCl3與 NaOH反應(yīng)最多能產(chǎn)生 0.1 mol即7.8g Al(OH)3沉淀。結(jié)合反應(yīng)方程式,從圖2可以得出 a1=0.15mol;a2=0.35mol。答案應(yīng)選A和D。這種數(shù)據(jù)和圖形結(jié)合的方法可以使思維更清晰、更深刻。在化學教學中,數(shù)形結(jié)合的思想除了可以進行計算,也可用于概念理解、過程分析,如化學平衡圖像、滴定曲線、溶解度曲線等等,高考中都會有這一思想的體現(xiàn)。
類比思維是一種非常重要的思維形式,它是把更廣泛的、相似的相關(guān)事物聯(lián)系起來。能使學生更加靈活運用知識,從而增加聯(lián)想的跨度,擴大學生的思維延伸。而不會只孤立地看待某個問題。
例.已知Fe3O4可以寫成FeO·Fe2O3,若看成一種鹽時,又可以寫成Fe〔FeO2〕2。根據(jù)化合價規(guī)律和這種書寫方法,若Pb3O4用上述氧化物的形式表示,可以寫成_______,看成鹽時又可寫成_______。Fe3O4和Pb3O4分別在一定條件下與濃鹽酸反應(yīng)時,高價鉛能把鹽酸氧化而放出氯氣,而高價的鐵卻不能,試寫出Fe3O4和Pb3O4分別與鹽酸反應(yīng)的方程式________,______。
解析:處理該題時首先要注意Fe3O4和Pb3O4的相似性、特殊性和相關(guān)性。結(jié)合Fe3O4的書寫方法和化合價的規(guī)律,可以把Pb3O4類比Fe3O4。因為Fe3O4中有一個+2價的鐵原子和兩個+3價的鐵原子,而Pb3O4中有兩個+2價的鉛原子和一個+4價的鉛原子。通過以上分析可以得到:Pb3O4用氧化物的形式表示應(yīng)為2PbO·PbO2,看成鹽的話可寫成Pb2〔PbO4〕。Fe3O4和Pb3O4與鹽酸反應(yīng)的化學方程式分別為:
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;
Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑ +4H2O。
化歸思想是課堂教學中一種最基本的思維策略,它在課堂教學中的作用為:化難為易、避繁從簡、化生為熟、轉(zhuǎn)暗為明。能培養(yǎng)學生思維的深刻性,提高他們分析問題、解決問題的能力。
例.在相同的條件下(T=600K),有體積相同的甲、乙兩容器,甲容器中充入1 mol SO2和1 mol O2,乙容器中充入2 mol SO2和2 mol O2,對于以上所述下列說法錯誤的是( )
A.平衡后SO2的體積分數(shù):甲<乙
B.平衡后O2的濃度:甲<乙
C.平衡后SO2的轉(zhuǎn)化率:甲<乙
D.兩容器中化學反應(yīng)速率:甲<乙
解析:可以把乙容器中的反應(yīng)等效為與甲容器中情況相同的反應(yīng),不防設(shè)最初乙容器的體積是甲容器體積的2倍。反應(yīng)達到平衡后,兩容器中的平衡狀態(tài)相同。然后再將乙容器的體積減少為原來一半,此時乙容器中的壓強增大,反應(yīng)2SO2(氣)+O2(氣)?2SO2(氣)向正反應(yīng)方向移動,所以答案應(yīng)選A。
總之,在化學教學中運用數(shù)學知識和方法,滲透數(shù)學思想,可以幫助學生加深理解,提高他們解決實際問題的能力。因此,加強學科之間的交叉和滲透,特別是在其它學科中滲透數(shù)學思想,可以有效的開發(fā)學生智力,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度,訓練學生的科學方法,從而提高學生的綜合應(yīng)用能力。
參考文獻:
[1]李娟.數(shù)學思想在化學教學中的應(yīng)用[C]//中國教育學術(shù)論壇.2006.
[2]馬學梅.數(shù)學思想方法在化學教學中的應(yīng)用[J].中學生數(shù)理化:教與學,2007(12).