化学教学中的思维训

【摘要】“化学教学中的思维训练”这篇论文共分三部分。第一部分阐述了系统思维训练。所谓系统思维就是把那些有关的关系量综合起来，使知识形成系统，再根据这个系统进行思维。以解化学计算题所列出的算式应以摩尔数为线索为例，训练学生的系统思维。第二部分是比较思维训练。比较思维就是指在思维时把事物时间的本质属性，特征进行归类比较，找出事物间的共同点和不同点及相互关系的思维。以三种化学键和四种晶体的关系为例，训练了学生的归类比较思维能力。第三部分是概括思维训练。所谓概括思维就是通过分析综合把事物的本质属性联系起来，并推广到同一类事物上去的思维。以无机物间的相互关系为例，对学生进行概括思维训练。通过这一系列训练之后，学生的思维能力就可以有较大的飞跃。
 【关键词】化学；教学；思维训练

 一、系统思维训练
 所谓系统思维就是把那些有关的关系量综合起来，使知识形成系统，再根据这个系统进行思维。学生在计算化学题时有些概念记不清楚，不易准确找到计算中的关系量，在计算中常常会出现错误。我们以摩尔数这个关系量为中心，根据性质将其它关系量综合起来，使这方面的知识形成网络，再将这个网络制成如图1所示的复合投影片，投映在屏幕上，同学们
   ÷溶液质量   
       
(溶质)质量 ×克当量 克当量数 ÷溶液体积 当量浓度  
      
  ↑        
 ×摩尔质量    通过密度换算  
   ×化合价       
100克溶剂到饱和    ÷溶液体积   质 量 进 分 比 浓 度
 摩尔数        
       通过密度换算
 ×反应热÷系数×气体摩尔体积×6.02×1023   
 ↓  ↓        ↓       ↓    
溶解度 热量  气体体积  微粒数  摩  尔  浓  度
      
图1
使可清楚地看到它们之间的互变关系和思路。如把350升氨溶于1升水中，求这种氨水（d＝0.924克/厘米3）的百分比浓度和摩尔浓度。先让学生根据屏幕上的投影片（图1），自己画出思路图。教师再根据题意将图1演变成如图2所示的知识网络(思路图)。学生对照自己画出的思路图，深入思考，便可以加深记忆和理解，然后再把图2所示的思路图概括成如图3所示的解题思路图，投映在屏幕上，学生便会顿然醒悟。
   ÷溶液质量   阴离子
阳离子  离子键  离子晶体
           
(溶质)质量       ↑    
        原子 －共价键(配位、极性－非极性) 原子晶体
×摩尔质量         
   ÷溶液体积  质量百分比浓度    ↓   
摩尔数           极性分子或
非极性分子 －范德华力－
氢键 分子晶体
       通过密度换算  ↓    
  ×气体摩尔体积     金属离子自由电子  金属键  金属晶体
              
  气体体积  摩 尔 浓 度      
                图2                                        图4
          ①          ②        ③              ④
氢气体积——→摩尔数——→质量——→百分比浓度——→摩尔浓度
  ⑤   

①÷气体摩尔体积    ②×摩尔质量    ③÷溶液质量    ④通过密度换算
⑤÷溶液体积
图3

晶体类型 典型实例 形成晶体的微粒 微粒间存在的作用力 晶体中存在的化学键 晶体的熔点和沸点 晶体的硬度 晶体导电性 导热性
离子晶体 食盐
（NaCl） 阴离子、阳离子 离子键 离子键(可有共价键) 较高 较大 水溶液或熔融时能导电 热的不良导体
原子晶体 金刚石
硅、硼 原子 共价键 原子键(非极性共价键) 很高 很大 一般不导电 热的不良导体
分子晶体 干冰、冰
(CO2、H2O) 极性分子或非极性分子 范德华力(可有氢键) 极性键或非极性键或配位键 较低 较小 某些极性分子的水溶液能导电 热的不良导体
金属晶体 各种金属与合金 金属离子和自由电子 金属键 金属键 无一定规律 无一定规律 良好导体 热的良好导体
图5
 二、比较思维训练
 比较思维，就是指在思维时把事物间的本质属性、特征进行归类比较，找出事物间的共同点和不同点及其相互关系的思维。为了使学生弄清三种化学键和四种晶体的关系，可投映复合片(图4)，把三种化学键和四种晶体联系起来学习。前者是从微观的角度讨论不同化学键的形成，后者是从宏观的角度讨论晶体的性质。四种晶体的内部结构既有相似又有相关的地方。教师可设映如图5所示的复盖投影片让学生进行比较，从中找出它们之间的差异和共性，从中找出它们之间的关系和特点。这样便可发展学生的归类比较思维能力。
⑴  2Ca＋O2＝2CaO ⑽  2Na＋Cl2＝2NaCl
⑵  Na2O＋H2O＝2NaOH ⑾  CaCO3＝高温＝CaO＋CO2↑
⑶  Cu(OH)2＝加热＝CuO＋H2O ⑿  CaO＋CO2＝CaCO3
⑷  Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu↓ ⒀  CaO＋2HCl＝CaCl2＋H2O
⑸  Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑ ⒁  CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O
⑹  C＋O2＝点燃＝CO2 ⒂  NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
⑺  SO3＋H2O＝H2SO4 ⒃  H2SO4(浓)＋NaCl(固)＝点燃＝NaHSO4＋HCl↑
⑻  H2SO4＝SO3↑＋H2O ⒄  2NaOH＋CuCl2＝Cu(OH)2↓＋2NaCl
⑼  2NaCl＝电解＝2Na＋Cl2↑ ⒅  BaCl2＋Na2SO4＝2NaCl＋BaSO4↓
图6
⑴  金属＋氧气＝碱性氧化物 ⑽  金属＋非金属＝无氧酸盐
⑵  碱性氧化物＋水＝碱 ⑾  含氧酸盐＝碱性氧化物＋酸性氧化物
⑶  碱＝碱性氧化物＋水 ⑿  碱性氧化物＋酸性氧化物＝含氧酸盐
⑷  金属＋盐＝新盐＋新金属 ⒀  碱性氧化物＋酸＝盐＋水
⑸  金属＋酸＝盐＋氢气 ⒁  酸性氧化物＋碱＝盐＋水
⑹  非金属＋氧气＝酸性氧化物 ⒂  碱＋酸＝盐＋水
⑺  酸性氧化物＋水＝酸 ⒃  酸＋盐＝新盐＋新酸
⑻  酸＝酸性氧化物＋水 ⒄  碱＋盐＝新碱＋新盐
⑼  无氧酸盐＝金属＋非金属 ⒅  盐＋盐＝两种新盐
图7

                                    新盐和新金属        ⑷
                               ⑶－H2O                     ⑴＋O2
   盐 ————————— 碱 ============== 碱性氧化物 ——————— 金属
    |                      |    ⑵＋H2O
    |     ⒃ 新碱和新盐    |
    |                      |⒂      ⒀                ⑾                    ⑼
  两种新盐             盐＋水                 含氧酸盐              无氧酸盐
    |      ⒄              |          ⒁          ⑿
 ⒅ |        新酸和新盐    |  ⑺                                        ⑽
    |                      |      ＋H2O                      ⑹＋O2
   盐 ————————－ 酸 ============== 酸性氧化物 ——————— 非金属
                          |⑻    －H2O                          ⑸
                          —————————— 盐和氢气 ————————————

图8
 三、概括思维训练
 所谓概括思维，就是通过分析综合把事物的本质性联系概括起来，并推广到同一类事物上去的思维。投映如图6所示的复盖投影片，叫学生先观察，然后再改写成文字表达式(例：2NaCl＝2=Na+Cl2，文字表达式：元氧酸盐＝金属＋非金属)。学生改写完毕后，根据图7所示的投影片，概括、归纳，使它们形成系统。最后投映图8所示的投影片，印证、巩固所学的知识。通过这一系列训练之后，学生的思维能力就可以有较大的飞跃。

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