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“定性分析”解决了化学中“是什么”的问题,那么“定量分析”则要解决化学中“有多少”的问题,这两方面就是化学学习的支柱,只有做到相互协作、相互促进,才能真正帮助学生提高综合分析能力.
下面对高中化学中“定量分析”进行综合分析,以期培养学生的综合分析能力.
一、全面的表象分析,细致认真的观察,培养科学的学
习态度
学生对表象细致、认真地分析是深层探究的前提,也是学生对学习感兴趣的关键.生动有趣的实验现象,对题中已知条件的挖掘,都可以使学生对事物感兴趣,积极主动地对表象进行探究,从而培养学生科学的学习态度.
例如,在对“原电池和电解池”进行定量分析时,教师要通过具体的实例,让学生对表象进行分析,从而找出其中隐藏的规律.
案例:进行如图1所示的实验,电极C1、C2为惰性电极,试回答问题:如果在C2电极上收集到224mL气体(标准状况下),那么电极锌的质量变化为(增加或减少)g.
图1
对这样的题,学生一时困惑,不知从何入手,教师引导学生对图示的表象进行分析.从锌、铜、硫酸铜溶液这个装置中,很容易找到一个自发的氧化还原反应,从而确定这是一个原电池,其中锌做负极:Zn-2e-=Zn2 .结合这个切入点,学生得到了C1、C2和氯化钾酚酞溶液这个装置做电解池,其中C2为电解池的阴极:H 2e-=H2.通过这样的分析,学生逐步由外在的已知,进入了实验的内层,了解了原电池、电解池的各个装置,以及发生的电极反应,学生利用电荷守恒得出锌电极的质量减少,质量为224×10-3/22.4×65=0.65g,使问题得到顺利解决.
二、深层的原理分析,逻辑周密的推导,培养学生的探
究能力
化学原理是“定量分析”的核心.面对化学问题,学生会积极地调动原有知识,与表象进行融合和对接,从而一步步地进行周密的逻辑推导,逐步在学生心中形成清晰、明了的化学过程,深刻地理解和掌握蕴含其中的化学规律,培养学生的探究能力.
例如,在讲“溶液pH计算”时,学生在计算过程中,往往认为无论溶液呈酸性还是碱性,只要按照其中氢离子的浓度来计算,终会算出溶液的pH,然而在做这样一道试题时却出现了不同的结果.
案例:室温下,pH=10的氢氧化钠溶液与pH=12的氢氧化钡溶液等体积混合,求混合后溶液的pH.
面对这样的问题,有的学生先计算混合溶液的氢氧根浓度:c(OH-)=(10-4 10-2)/2≈10-2/2=5×10-3,c(H )=10-14/(5×10-3)=2×10-12,取负对数可得:pH=11.7;有的学生则直接计算混合溶液中氢离子的浓度:c(H )=(10-10 10-12)/2≈10-12/2=5×10-13,取负对数从而得出溶液的pH值为12.3.显然这两种做法存在着一定的不同,然而似乎都能解释得通,单从结果上看,两种不同浓度的碱混合后,其碱性绝对不会比pH大的那个还要大,可见第一种是正确的.教师顺势让学生对其中的化学原理进行讨论,以探究其中的本质.在学生的积极讨论中,学生逐渐明白,两种碱溶液混合,氢氧根离子在溶液中占主导,其离子浓度变化由溶液的体积确定,水电离出的氢氧根离子是可以忽略的;而混合溶液氢离子的量比较少,其中氢离子浓度除了要受溶液体积的影响外,还要受水自身电离出的氢离子的影响,这部分是不可忽略的.通过探究,学生知道了其中存在的逻辑推理,从而得出第一种做法是正确的.学生对其中原理的分析,清晰地再现了问题的内在过程,提高了学生的理解能力和探究能力.
三、多元的误差分析,对比互补的评价,培养学生的思维
能力
灵活的思维能力是学生综合能力提高的保障,学生对问题的解决,不仅仅是一个或几个知识点的应用,更是在推理、归纳和总结过程中,思维能力的提高.教师要积极地组织学生进行对比,采用师生、生生等多元化的评价,来使学生相互讨论、相互指导和相互借鉴,在学生相互促进、相互补充的过程中,培养学生的思维能力.
总之,“定量分析”的学习,使学生能够利用简明的公式、数据来对相互之间的关系进行计算,更清晰地了解知识之间的联系,形成更为牢固稳定的知识网络.同时,在学生“定量分析”的过程中,端正了学生的学习态度,提高了探究能力和思维能力,使学生的综合分析能力得到了很大提高,为学生今后的自主学习奠定了基础.
下面对高中化学中“定量分析”进行综合分析,以期培养学生的综合分析能力.
一、全面的表象分析,细致认真的观察,培养科学的学
习态度
学生对表象细致、认真地分析是深层探究的前提,也是学生对学习感兴趣的关键.生动有趣的实验现象,对题中已知条件的挖掘,都可以使学生对事物感兴趣,积极主动地对表象进行探究,从而培养学生科学的学习态度.
例如,在对“原电池和电解池”进行定量分析时,教师要通过具体的实例,让学生对表象进行分析,从而找出其中隐藏的规律.
案例:进行如图1所示的实验,电极C1、C2为惰性电极,试回答问题:如果在C2电极上收集到224mL气体(标准状况下),那么电极锌的质量变化为(增加或减少)g.
图1
对这样的题,学生一时困惑,不知从何入手,教师引导学生对图示的表象进行分析.从锌、铜、硫酸铜溶液这个装置中,很容易找到一个自发的氧化还原反应,从而确定这是一个原电池,其中锌做负极:Zn-2e-=Zn2 .结合这个切入点,学生得到了C1、C2和氯化钾酚酞溶液这个装置做电解池,其中C2为电解池的阴极:H 2e-=H2.通过这样的分析,学生逐步由外在的已知,进入了实验的内层,了解了原电池、电解池的各个装置,以及发生的电极反应,学生利用电荷守恒得出锌电极的质量减少,质量为224×10-3/22.4×65=0.65g,使问题得到顺利解决.
二、深层的原理分析,逻辑周密的推导,培养学生的探
究能力
化学原理是“定量分析”的核心.面对化学问题,学生会积极地调动原有知识,与表象进行融合和对接,从而一步步地进行周密的逻辑推导,逐步在学生心中形成清晰、明了的化学过程,深刻地理解和掌握蕴含其中的化学规律,培养学生的探究能力.
例如,在讲“溶液pH计算”时,学生在计算过程中,往往认为无论溶液呈酸性还是碱性,只要按照其中氢离子的浓度来计算,终会算出溶液的pH,然而在做这样一道试题时却出现了不同的结果.
案例:室温下,pH=10的氢氧化钠溶液与pH=12的氢氧化钡溶液等体积混合,求混合后溶液的pH.
面对这样的问题,有的学生先计算混合溶液的氢氧根浓度:c(OH-)=(10-4 10-2)/2≈10-2/2=5×10-3,c(H )=10-14/(5×10-3)=2×10-12,取负对数可得:pH=11.7;有的学生则直接计算混合溶液中氢离子的浓度:c(H )=(10-10 10-12)/2≈10-12/2=5×10-13,取负对数从而得出溶液的pH值为12.3.显然这两种做法存在着一定的不同,然而似乎都能解释得通,单从结果上看,两种不同浓度的碱混合后,其碱性绝对不会比pH大的那个还要大,可见第一种是正确的.教师顺势让学生对其中的化学原理进行讨论,以探究其中的本质.在学生的积极讨论中,学生逐渐明白,两种碱溶液混合,氢氧根离子在溶液中占主导,其离子浓度变化由溶液的体积确定,水电离出的氢氧根离子是可以忽略的;而混合溶液氢离子的量比较少,其中氢离子浓度除了要受溶液体积的影响外,还要受水自身电离出的氢离子的影响,这部分是不可忽略的.通过探究,学生知道了其中存在的逻辑推理,从而得出第一种做法是正确的.学生对其中原理的分析,清晰地再现了问题的内在过程,提高了学生的理解能力和探究能力.
三、多元的误差分析,对比互补的评价,培养学生的思维
能力
灵活的思维能力是学生综合能力提高的保障,学生对问题的解决,不仅仅是一个或几个知识点的应用,更是在推理、归纳和总结过程中,思维能力的提高.教师要积极地组织学生进行对比,采用师生、生生等多元化的评价,来使学生相互讨论、相互指导和相互借鉴,在学生相互促进、相互补充的过程中,培养学生的思维能力.
总之,“定量分析”的学习,使学生能够利用简明的公式、数据来对相互之间的关系进行计算,更清晰地了解知识之间的联系,形成更为牢固稳定的知识网络.同时,在学生“定量分析”的过程中,端正了学生的学习态度,提高了探究能力和思维能力,使学生的综合分析能力得到了很大提高,为学生今后的自主学习奠定了基础.