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二维转化关系图在元素化合物教学中的应用 何卫霞 摘要：结合新课程标准和自身教学实践，提出以元素价态与物质类别为坐标的二维转化关系图为载体，突出以“元素中心”的元素化合物教学模式，强调用分类和转化的观点整体性认识和运用有关的元素化合物。 关键词：元素价态；物质类别；关系图；元素化合物教学 新教材化学教学中，我们作为高中化学教材的施教者，都面对了同一个任务，那就是必须以全新的观念去审视新教材，使用新教材。高中化学现在的新教材主要有人教版、苏教版和鲁教版三种版本。因编写者的思路不同，三种教材也就具有了各自有差别的理论体系和相异的结构，但它们却都体现着一个相同的 “新”的特点，值得我们好好研究。 一、问题的提出 元素化合物的单元教学一直是以知识的系统性和完备性为教学目标的，我们通常采用“物质中心”模式，把同一元素的重要代表物，如：硫元素对应的单质、氧化物、酸作为一个单元，在一个课时内完成一种代表物的结构、性质、制备与应用的教学。单元教学的目的是使学生对元素家族中的重要代表物形成完善、系统的认识。然而实际的教学效果并不理想，学生知识结构零散，不会应用知识解决问题。为此我也在反思：能否提供一种线索或者一种思想方法，把物质和反应整合起来，让学生形成结构化的知识网络图。 布鲁纳的认知结构理论认为“学习不是单纯的掌握事实和技能，而是学习事物之间是怎样联系的，这是应用知识的最低要求”。对于元素化合物知识来说，它的思想方法是什么呢？在研究三种教材的编排体系时，我发现鲁教版化学1（必修）“物质的分类”中提到了“不同价态的硫元素与有关类别代表物间的关系”，我发现找到了答案，就是突出“元素中心”，强调用分类和转化的观点，整体性认识和运用有关的元素化合物，即以元素价态与物质类别为坐标的二维转化关系图。 二、二维转化关系图的设计 鲁教版教材中提出这个关系图是在“元素与物质的关系”和“物质的分类”学习之后，学生认识了一定价态的元素与有关物质间的对应关系，了解了物质的分类情况（单质、氧化物、酸、碱、盐），就可以把某一元素的各个价态与所对应物质的类别联系起来。建立起联系后，在讨论某一元素时就能把这种元素的典型物质、物质所属类别和物质中该元素所呈现的化合价三者联系起来，这对于认识元素及其化合物的性质具有重要的指导作用。 学习元素化合物知识的线索就是掌握物质之间的转化关系。事实上，只有当学生掌握了转化关系，才能解决制备、检验、工业设计等一系列的问题。二维转化关系图中既有物质所属的类别，又有物质中相关元素对应的化合价。绘图时，以物质类别为横坐标，包括：单质、氧化物、酸、碱、盐，以元素的主要化合价为纵坐标，不但可以将元素的化合价和对应的典型物质、物质所属类别三者联系起来，还可以从两个视角表示出物质间的转化关系：各类别物质间的转化和以氧化还原反应分析含不同价态相同元素的物质间的转化，使学生对它们的关系的认识更有整体性，在头脑中也形成这样的知识网络。 1、自然界中含铁物质的种类很多，你知道哪些？铁元素有哪些价态？这些价态的铁元素之间如果发生相互转化，则会发生氧化还原反应。那么，从化合价的角度分析一下，这几种价态的铁元素应该具有哪些性质呢？ 预测了不同价态铁的性质，如何通过实验验证的方法证明物质具有氧化性或还原性？如何实现不同价态的铁之间的转化？通过本节学习，你认为不同价态的铁之间的转化有何现实意义？ 抓住物质中核心元素预测氧化性或还原性的思路方法，为后续的学习打下良好基础。 （三）作为元素化合物学习后的知识总结 新课标要求学生参与、体验和总结自己的学习过程，并着重总结从形象思维到抽象思维的转化过程，总结由已知到未知的转移活动过程，总结由认识到实践的转化活动过程，总结由记忆到理解的转化活动过程等，让学生充分体验学习过程，获得学习方法，从而有效地提高学生的学习能力。 在氮及其化合物教学之后，在学生已经熟悉和理解了二维转化关系图的基础上，让学生自主建构以氮元素价态和物质类别为横纵坐标的二维物质转化关系图如下： 学生先自主建构二维物质转化关系图，再由整体到局部，利用整体结构指导学生认识重要代表物的性质，实现思维的系统化、有序化和结构化，并能够利用转化关系或规律解决自然现象、实验室、工业生产、环境等多方面的实际问题，实现化学观念的工具化。 总之，教无定法，学无止境。作为化学教师，只要我们以新课改的目标来要求自己，转变观念，勤于思考，拓宽思路，改变方法，勇于实践，善于反思和总结，以全新的思路，全新的方法投入到化学新课程改革中，就能创造出更好更新的教学方法，提高教学效率，增加课堂魅力，使化学课堂成为学生喜闻乐见增长知识才能的所在。 参考文献： 1、王磊主编.普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）[M].山东科学技术出版社，2010  +6 H2