摘要:化学学科思想有着工具化和功能化的特点,对学生化学学科的学习有重要的作用,在学科的研究和发展中有举足轻重的地位。化学学科思想是化学学科的主旨所在,其对化学理论的形成与本质、化学学科的特征及其内在的价值都有基本的认识,并且在对学生建构具有完整系统的知识以及科学素养的发展与提升中发挥着关键性的作用.守恒法是每个学生都必须要掌握的一种重要思想方法,它可以帮助学生解决化学中的很多“疑难杂症”。基于此,本文主要对守恒思想在化学高考题中的应用做具体论述,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:化学学科思想;学科素养;守恒思想
引言
化学学科思想是构成化学学科体系的三要素,对学生人文素养和科学素养的培养有着深远影响。高考是高等学校选拔人才的基本制度,对高中化学教学有很强的导向作用。
1守恒思想的内涵
守恒思想的内涵主要涉及到以下几个方面:关于化学学科思想的内涵,有人认为,化学学科思想是化学专家在学科知识的基础上,经过不断地探索与研究得出的学科观点与见解;也有人认为,它是对化学学科的发展和研究核心价值。关于学科思想分类,角度不同使得对化学学科思想的划分也不尽相同。但其中守恒思想是一种能够反映化学学科特征的典型的一般化学思想。物质世界变化多端令人难以抓住物质的本质,而守恒思想不去考虑物质变化的途径,注意观察反应过程中各化学组分相互反应前后物理量和化学量变化的始态和终态,使学生更易理解物质的变化,它是打开化学之门的钥匙。守恒思想包含的内容较多,化学守恒思想可以分为原子守恒、元素守恒、电荷守恒、质量守恒、物质的量守恒等,除此之外,还包括质子守恒、得失电子守恒、化合价升降守恒等。
2守恒思想在化学高考题中的应用
2.1高中化学中的电荷守恒法
守恒思想在化学高考题中的应用之一是高中化学中的电荷守恒法。电荷守恒主要运用于一些含有物质改变的氧化还原反应中,也是高中化学重要的守恒思想之一,而氧化还原反应同时也是高中化学内容中的重点和难点,灵活的运用好电荷守恒可以有效的提高学生的化学解题能力。电荷守恒指的是:在化学反应过程中,溶液永远是呈电中性的,阳离子所带的正电荷总量会等于阴离子所带的负电荷总量。电荷守恒法在解氧化还原反应类的题目时可以避免繁杂的运算,尤其是氧化还原反应中一些化合价的升降问题,学生在解题的过程中很容易出现失误,而电荷守恒法可以让其在解题时不用运用电离方程式,不用理会物质的化学式,只需要知道溶液中有哪几种离子就行了,从而使得复杂繁琐的计算变得简便,达到化难为易的目的。例如,像一些比较溶液中离子浓度大小的题目,甲酸就是一个很典型的例子,电荷守恒法的利用可以很好的将其解决,直接利用溶液中存在的各种带电离子共同构成电中性就能够将其浓度大小进行比较。
2.2守恒思想使复杂问题简单化
守恒思想在化学高考题中的应用之二是守恒思想使复杂问题简单化。守恒思想是解决化学计算问题的一种重要方法,可以使复杂的问题简单化。
在解决化学计算问题时,关键是找到化学变化中的不变量,认真分析化学变化的始态和终态,从而找到等量关系,列出关系式。在中学化学阶段可以用守恒思想解决以下问题:配平化学反应方程式、计算溶液中溶质的质量或质量分数、计算氧化还原反应中电子的转移数量、计算化合价、计算溶液中离子浓度等等问题。在解决此类化学计算问题时,学生根据学习的守恒知识联系题目中给出的信息,灵活地运用知识,解决问题。特别是在遇到一些偏题和难题时,要充分挖掘题目中给出的信息,仔细分析题目中包含的守恒关系,从而找到数量关系。学生运用守恒思想解决这类问题,可以有效提高解题速率和答题正确率,达到事半功倍的效果。
2.3氧化还原反应的例题分析
守恒思想在化学高考题中的应用之三是氧化还原反应的例题分析。例题:将6.4g的铜片投入到一定浓度的硝酸溶液中,恰好完全反应,并且产生二氧化氮和一氧化氮的混合气体共0.16mol,求原溶液中硝酸的物质的量是多少?硝酸的强氧化性是高考的重点也是一个难点,同时也是热门考点,备受高考的青睐.而对于例题1,学生大多会认为所涉及到的知识点不止是硝酸的强氧化性还涉及到硝酸的浓度问题,过量与少量问题等.如果按照常规的解法,将整个题目的反应过程都考虑一遍的话,那这个题目是相当复杂的.面对这类问题时,教师大可以引导学生建立守恒思想,即从元素守恒入手,根据氮原子守恒可知硝酸物质的量等于两倍的硝酸铜的物质的量加上氮氧化物总的物质的量,追踪氮元素的踪迹来解这道题.
2.4守恒思想在新知识教学中应用的教学案例
守恒思想在化学高考题中的应用之四是守恒思想在新知识教学中应用的教学案例。若想真正掌握或者正确运用守恒法,学生不仅需要具备一定的阅读能力、分析能力以及观察能力,正确找到物质在变化前后,依然保持守恒的关系和保持守恒的量,而且还需要回归课本教材,掌握课本中的基础知识,才有可能将课本中的知识点很好的发散出去,挖掘出课本外的知识进而具备良好的发散思维.这些能力都是掌握守恒法所不可或缺的。
结语
总之,守恒思想是自然界最重要的基本定律,是化学反应的基础,近几年高考中守恒法运用十分广泛,特别是混合物和反应关系复杂的试题,运用守恒法求解无需考虑反应体系各组分间相互相互反应的过程,也无需考虑变化所经历的途径,只需要考虑反应体系某些组分相互作用后,某种物理量或化学量的始态和终态,能使解题过程简单化,解题效率高效化。
参考文献
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