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1、变式探究学习在高考化学复习中的应用【摘要】在高三复习中，如何提高复习的有效性，选择合理的复习方法，是一个重要的环节。本文提出变式探究学习法，有目的的将变式的思想引入到高考化学有效复习中来，有意思的引导学生从变的现象中发现不变的的本质，从不变中探求规律；从两个案例，有机物的衍变关系变化规律复习和实验铝的有关性质复习来说明变式探究对学生思维的拓展和深化。【关键词】有效 复习 变式探究 创新【作者】： 邵静颖【工作单位】：浙江省普陀中学变式探究学习在高考化学复习中的应用【摘要】在高三复习中，如何提高复习的有效性，选择合理的复习方法，是一个重要的环节。本文提出变式探究学习法，有目的的将变式的思想引入到
2、高考化学有效复习中来，有意思的引导学生从变的现象中发现不变的的本质，从不变中探求规律；从两个案例，有机物的衍变关系变化规律复习和实验铝的有关性质复习来说明变式探究对学生思维的拓展和深化。【关键词】有效 复习 变式探究 创新在高三复习中，如何提高复习的有效性，选择合理的复习方法，是一个重要的环节。对有效复习来说，通过问题解决鼓励学生学习，以超过他们现有的知识和技能发展水平是最为重要的。所谓变式探究学习就是教师在科学的教育理论指导下，有目的的将变式的思想引入到高考化学有效复习中来，有意思的引导学生从变的现象中发现不变的的本质，从不变中探求规律；将教学活动改造为开放、宽松、愉悦、和谐的师生探究与合作
3、交流的过程。逐步培养学生灵活多变的创新思想，完善学生的认识结构，提高学生发现问题、解决问题和探究创新能力，实现主动发展。本学习模式下的高考化学复习特别重视培养学生的问题意识，发展学生的创新思维能力，力图通过变式和探究引导学生学会学习。教师是整个教学活动的引导者和组织者，要为学生的学习设置探究的情境，引导他们的思路，提升他们的思维。变式探究学习的课堂案例实录。案例一：有机物的衍变关系变化规律复习；有机化学知识庞杂，教学中要重视理论知识的指导作用，以使学生能较深刻地理解物质之间的内在联系和变化规律。引入：有机物A能在稀硫酸中发生水解反应，如图所示（这是一道看上去简单、内容却十分丰富的习题。如果这道
4、习题的教学仅限于就题论题，形成教学封闭，就难以发挥学生的思维能力。）如A氧化为B，B氧化为C，则A、B、C必为醇、醛、羧酸类。这是有机物的衍变关系，能给你一个整体概念。 教师引导：由于A是连续两次氧化得到C的，所以这个衍变关系更准确的讲应该是看上去只是把R-OH改成了R-CH2OH，但这个变化说明了醇要能连续氧化变成羧酸的必要条件是连接-OH的碳上必须有两个H。在高三复习中，我们教师要注意总结规律，更要注重提炼。X是酯，它可以在酸性条件下水解也能在碱性条件下水解，稍微变化下，分析各物质的类别试写出A、B、C、X的结构简式：变化1：X的分子式为C7H14O2从整个关系图可以看出A能氧化成B，B又
5、能继续氧化成C，则A、B、C的碳数目和碳连接方式应该一样，而X是A、C的酯化产物，则X所含碳数目必须是偶数个，分子式为C7H14O2是不可能的。变化2：X的分子式为C8H16O2 ，问X的结构有几种可能？从刚才的分析看，A应该是含四个碳的醇，即丁醇，而C应该是丁酸，丁酸只有2种结构，从变化关系看，A能连续两次氧化成羧酸C的丁醇也只有2种结构，所以，X的结构有4种。变化3：X可以发生银镜反应X是酯类物质，能发生银镜反应的酯只有甲酸所形成的酯，所以，X是甲酸甲酯。变化4：X的分子式为C10H20O2 A不能发生消去反应这里就包含了醇消去反应的考查，醇的消去反应有哪些规律呢？分子中碳原子2；与-OH
6、相连碳原子相邻的碳原子上有氢原子。 这样，A只有一种结构，即所以X就只有一种结构。变化5：X的分子式为C14H12O2从X的分子式看，缺氢数为18，不饱和度是9，除了一个是由酯引起的，还有8个不饱和度，所以是个含苯环的芳香族化合物；因此可以推断出结构。拓展练习：有机物E和F可用作塑料增塑剂或涂料中的溶剂。它们的分子量相等，可用以下方法合成：（1）请写出有机物结构简式：A 、B 、H 。（2）上述有机物中许多物质可以发生酯化反应，请将能够发生酯化反应的物质的代号及反应后生成的有机物的可能结构简式填入下表（不一定填满，不够可以再补充）。酯化反应物质代号生成酯的可能结构简式解析 本题抓住框图中的3条
7、主线采用正推法，对二甲苯和氯气在铁粉催化下，取代甲基上氢原子，该卤代烃在NaOH水溶液中发生水解反应生成对苯二甲醇A，对苯二甲醇再连续氧化得到对苯二甲酸B。对二甲苯的侧链被氧化成COOH也得到对苯二甲酸B。根据乙烯的氧化、与H2O、Br2的加成进行推导出D为乙酸，G为乙醇，M为1,2二溴乙烷，N为乙二醇，P为乙二酸。由上述三点可以进一步推导出E、F 、H的结构简式。通过此题不仅构建了有机物中卤代烃、醇、醛、酸、酯的知识网络，而且拓展了酯化反应这个重要的知识点，把一元酸和一元醇；一元酸和二元醇；二元酸和一元醇；二元酸和二元醇的酯化反应进行系统总结，同时使学生认识到酸和醇反应生成的酯有链状酯、环状
8、酯、高分子酯，加深了学生对有机物结构和性质的理解。案例二、 实验化学 铝及其化合物性质中，教材设计了铝表面氧化膜探究的实验，在该实验复习时，我们也注意适时的加以变化和引导。 实验一：取第1块铝片放入硫酸铜溶液中观察现象 实验二：取第2块铝片，用砂纸擦试表面后，放入硫酸铜溶液中观察现象 实验三：将实验一中铝片从硫酸铜溶液中取出，洗净后放入氢氧化钠溶液中，片刻后取出铝片，洗净后再放入硫酸铜溶液中观察现象 实验四：取第3块铝片，用砂纸擦试表面后置于浓硝酸中，片刻后取出洗净，再放入硫酸铜溶液中观察现象设计以下问题：综合以上四个实验的主要目的是试图说明（ ） A铝片能和硫酸铜溶液反应 B铝片能和氢氧化钠
9、溶液反应 C铝片不能和硝酸反应 D铝片表面能形成具有保护作用的氧化膜实验二中现象有哪些？请用相关方程式解释有关现象。学生回答：铝片表面出现一层暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，产生的气体，继而产生蓝色沉淀，溶液温度迅速上升，后来由黑色物质出现。2Al+3Cu=2Al3+3Cu2+ Cu2+2H2OCu(OH)2+2OH- 2Al+6H+=2Al3+3H2 Cu(OH )2=CuO+H2O如何用实验来证明该气体？从这里看，Cu2+水解是造成其他现象出现的本质原因，那是不是只要有Cu2+水解，现象都是一样呢？变式1 ：改变溶液，把硫酸铜溶液改成氯化铜溶液分别取一置于空气中的铝片和取用砂纸擦试表
10、面后的铝投入浓氯化铜溶液中，观察现象；两者现象基本上类似于实验二，问题：铝片表面有氧化膜怎么能反应？可能原因是？A铝与Cl-反应，铝与SO42-不反应B氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强C硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化D氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能 E生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水如何验证你的看法？在铝片和硫酸铜的溶液中滴加氯化钠溶液，观察反应能否发生。请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是 。某同学通过其它的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是_。A用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中B
11、把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中C向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片D向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体，再投入铝片变式2：将溶液改成硝酸铜溶液，现象会一样吗？现象是反应初期有大量气泡产生，同时有红色物质析出，随着反应进行，温度升高，反应越来越剧烈，并在红色固体上方出现蓝色沉淀，并逐渐增多，最后也有黑色固体出现。有学生认为这和上面的硫酸铜的实验没多大区别，但有学生将反应过程中产生的气体用排水发收集起来，这是种无色气体，用爆鸣法测试不能产生爆鸣声，则推测该气体可能是什么？如何用实验验证？讨论：区别在于阴离子是NO3-，NO3- 与H+结合生成的稀硝酸有强氧化性
12、，因此，推测该气体是NO。实验验证：把用排水法收集到的气体让空气进入点，发现气体变红棕色，证明是NO.变式3：用金属钠代替铝与硫酸铜溶液反应，有什么现象？现象是钠在液面上四处游动，产生较多无色气泡，产生蓝色沉淀，后来还有黑色固体出现，但没有红色固体。讨论解释：钠是种活泼金属，首先与水反应，产生大量氢气，同时生成的OH-与Cu2+结合生成蓝色沉淀，反应是放热的，放出的热量又使Cu(OH)2分解，生成黑色的CuO。这里不能发生钠与铜离子的置换反应，无单质铜生成。拓展：如果水的量非常少，会怎么样？如果希望钠将铜置换出来，如何设计实验？产物是红色固体就一定是铜吗？讨论：设计实验：“取少量硫酸铜溶液滴加
13、到足量的钠块（蒸发皿）上”实验结果：钠表面有红色固体出现。解释：几滴硫酸铜溶液滴加到足量的钠块上，反应放出的热量多，使钠熔化，水蒸发，其次，水的量很少，很快被钠消耗完，剩下无水的硫酸铜和过量的钠发生置换反应，生成铜。可以通过滴加稀盐酸来区分生成的是Cu和Cu2O。高考化学复习是一项系统工程，也是一门艺术，教师是这项工程的设计师和导演，教师应根据不同的复习内容、目标和学生实际情况，给学生留下适当拓展、延伸的空间和时间，使学生的思维得以深化，切实提高高考复习的有效性。让学生带着问题轻松步入课堂，在愉快且又适度紧张中复习探究，又要让学生带着更新、更高层次的思维走出课堂，在自由自在中学习、发展。主要参考文献：1. 中学化学教学参考2008：11 变式探究学习模式在高考化学复习中的有效应用2. 中学化学教学参考2007：8 关注实验的有效性，提升实验的教学功能3. 王祖浩，实验化学，江苏教育出版社，2006年2月第1版
