高中化学,怎样才能学好?
高中化学怎么学?
昨日首批招聘,听年轻人们试讲。
基本功都没问题,语言流畅、声音洪亮、教态自然、板书大都清楚整洁大方、表达比较准确到位。
提问环节,根据试讲课题,我主要问了如下2个问题。
1. 请你给听课的学生讲讲怎样写好少量NaHCO3跟足量石灰水[Ca(OH)2]反应的离子方程式。
2. 在NH3·H2O分子中,NH3和H2O分子间可看做通过氢键连接的,请你画出这个氢键。
很遗憾,答的情况总体不算理想。
教,是为学服务的。
作为教师,如果你的着眼点不在学上,只在教科书上,是很难教好的。
化学,从学科发端(波义尔时代)至今,其内涵已经有了巨大的发展。特别是近几十年来,借助物理学技术,化学研究者已经深入分子、原子层面,观察、操作微观过程,过去依据经验(大量、反复的实验事实)总结归纳得到的理论得到了验证、纠正、修补。
过去人们说“化学是一门实验科学”,学习化学知识主要靠经验积累,所以有“第二外语”“背记为主”等低级学习认识和操作。
现在如果你依然只是简单地采取背记的方法学化学,那是一定学不好的。
当下的化学是“在原子分子水平上研究物质世界的学问”。
要学好化学、教好化学,你需要学科理解!
咋理解呢?
——加强微观想象力培养,善于从原子、分子的视角看你周围的物质、观察和研究你眼前的物质变化。
因为,化学是基于原子、分子的科学,它就是研究原子与分子的具体行为的。
回头说说提问的那俩问题。
问题1:
你教学生离子反应、离子方程式,在概念理解阶段,你教了电解质、弱电解质等。
引导学生认识到物质溶于水后,并不都是以分子状态存在的,有些(可溶性强电解质)会彻底解离为离子。
这些物质在离子方程式里,要用它实际存在的离子形式来表达。
而其余的各类物质,在离子方程式里则要保留其原来的化学式。
所以,对于你已经学过的化学方程式,可通过“写、拆、删、查”四步操作改写成离子方程式。
“写拆删查”作为一个“婴儿学步”阶段的“拐棍儿”,是可以用的,不要因为某些专家盲目反对就赶紧避之唯恐不及。
但是,你的着眼点不要放在会写那几个离子方程式上,而是盯着物质在水溶液中的实际存在形态。
慢慢地,你的注意力要转移到研究各种离子的具体性质方面。
掌握离子的基本性质,才是我们学习离子反应、离子方程式的根本目的。
基于这些基本认识,你在思考NaHCO3跟Ca(OH)2的反应时,就不会先去想“一个盐、一个碱,应该先交换成分”这样傻乎乎的问题了。
你会看到,HCO3- 它是一个未被完全中和的酸,首先要被OH-夺走一个H+ 变为CO32-,然后,CO32-跟Ca2+结合形成沉淀物。
题目说少量的NaHCO3,我们假定它只有1 mol,而过量的石灰水[Ca(OH)2],可以保证Ca2+和OH-的供给(要多少就有多少)。
于是,该反应方程式不必通过先写化学方程式再“写拆删查”,而是直接可以写出:
HCO3- + OH-+ Ca2+ = CaCO3↓ + H2O
庖丁解牛,眼里没有完牛。这也许才是我们学习离子反应应该达到的初步境界。
请问,足量NaHCO3跟少量石灰水[Ca(OH)2]反应的离子方程式,咋写?
问题2:
此问多少有些难度。但是可以依据你学的氢键表达方式试一下啊!
试过之后,结合氢键理论稍作思考,答案也就出来了嘛。
不敢开始、不敢动手,你永远也不可能得到答案。
NH3·H2O中,NH3与H2O分子中的各原子都符合形成氢键的条件。理论上分析,NH3与H2O之间可形成如下两类氢键:
哪一种为主呢?
根据氢键的形成条件分析:
形成氢键的一方应该有一个几乎“裸露”的质子(氢原子)。也就是说,这个氢原子的正电性越强越有利于氢键的形成。
显然H2O中的氢原子的电子云受到电负性大的氧原子吸引,要比NH3中的氢原子“裸露”得彻底一些。
形成氢键的另一方要给出电子对。氮原子跟氧原子相比,氮的电负性小一些,它更容易给出电子对。尽管它只有一对孤对电子,从NH3具有碱性而H2O为中性可知,还是NH3中的氮更易给出电子对。
由此不难判断NH3、H2O分子间的氢键应该以上述II式为主。
让我们再从实验事实的角度审视:
NH3·H2O可电离为NH4+与OH-,用II式结构可示意如下:
NH3·H2O中氢键上的H原子在N和O原子间来回“摆动”过程中,某一瞬间跟N结合更紧密,于是“跟随NH3而去”,变为具有四面体结构的NH4+,原来的H2O则因失去H+而变为OH-。
这正是NH3·H2O电离的微观过程。
而用I式是难以对NH3·H2O的电离事实做出合理解释的。
当然,就结合质子(H+)的能力而言,OH- 要比NH3强得多,故NH3·H2O只可能有极少的分子发生电离作用(常温下0.1 mol·L-1 的氨水中,只能电离约1.3%)。
这些问题答不好,不能全赖这些年轻的博士、硕士。
因为我们的基础教育,大多是结论式的教育,不咋鼓励学生通过试误的路径去学习、实践。
这也是高考试题总是一大篇、一大篇的原因。
没有经过训练的学生,答这样的高考题在规定时间内很难答完。于是大家都去练、练、练,拿出17-18岁一年的时间宝贵青春年华,捣粪一样地“来回揉搓”学过的东西。
为了挤出这一年的复习时间,只好囫囵吞枣地赶进度,知识学不扎实、知识理解不到位,恶性循环。
我们的基础教育,也许真的需要大改一下了。