高中化学习题课教学的有效途径
2022-06-08
摘 要：习题是联系教与学的桥梁，师生之间在习题训练的基础上相互沟通。化学学科作为一门实践性学科，无论在预习、课堂教学还是课后训练中，都有着重要的作用。通过习题课的教学，可以帮助学生巩固课堂知识，掌握化学解题思路，从而提高自身的思维能力。在本文中，我们将从高中化学教学实践角度出发，对培养学生化学学科综合素养，提高习题课教学效率进行讨论。
关键词：高中化学；习题课教学；有效途径
中图分类号：G633.8 文献标识码： A 文章编号：1992-7711（2016）10-084-01
一、串联性基础训练
基础知识是化学学科的根基，也是化学训练的基础，更是学生进行习题训练的前提。在高中化学基础性训练中，我们必须秉承串联性原则，利用习题将各个知识点之间联系起来，建立化学概念网络。同时，各个对应知识点习题的选取必须具有代表性，必须能够体现化学研究的思路和方法。在进行“几种重要的金属性质”章节的教学时，我为学生们布置了如下的串联性训练题。
【例1】有一铝铁合金，将其溶于足量的盐酸中，再加入过量的氢氧化钠溶液，并在空气中放置。当红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出，并充分灼烧，此时得到的残留物恰好和原来合金的质量相等，则试求此合金中铝的质量分数。
【解析】从难度上讲，本题属于基础性训练题，需要学生们对铝、铁、铝盐、铁盐以及Al（OH）3、Fe（OH）2、Fe（OH）3的性质做到透彻理解，并能够将其相关性质联系起来。在本题的求解过程中，学生们不仅掌握了铝、铁及其对应的金属性质，还将其进行对比参照，实现了基础知识之间的串联性。首先，利用利用金属氧化物性质，我们可以判断出红褐色沉淀为Fe2O3.然后，利用反应前后金属铁的质量守恒，其总质量不变，可知Fe2O3中铁元素的质量分数为70%.最后，由于铝铁合金中的单质铁完全反应，结合反应前后铝铁合金与红褐色沉淀的质量相等，可知铝铁合金中铁元素的质量分数也是70%.
二、灵活性变式训练
高中化学不同于初中化学，其难度、综合性、开放性都有显著提高。在新课改背景下，高中化学教学对学生解题思路和方法的要求不断提高。对此，我们必须紧跟新课标理念，在日常化学训练中注重灵活性和变通性训练。
【例2】500ml溶液含有Cu2+的溶液中，放入10g铁粉，完全反应后过滤，若过滤后的固体物质干燥后的质量为11g，试求原溶液中Cu2+的物质的量浓度。
【解析】已知Cu2+与铁粉的反应方程式为Cu2++Fe=Fe2++Cu，由题意可知该反应为完全反应，前后固体物质的质量差即是置换出的铜单质所导致的质量增加量。要想顺利求解，我们必须着眼于差量，利用差量的比例关系进行求解。于是，我们利用铁与铜的相对分子质量差为7.7，结合比例关系可知Cu2+的物质的量为0.13mol.再结合500ml溶液条件可知，原溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.26mol/L.有了以上的基础，我们可以进一步提高习题难度，为学生们安排变式训练。
【变式】在500ml含有Fe3+、Cu2+的溶液中放入10g铁粉，反应完全后过滤，所得到固体干燥后的质量为11g.溶液中的金属离子用0.3molOH-恰好使他们完全沉淀。试问下列说法中正确的是（ ）
A.11g固体物质全部是铜
B.原溶液中Fe3+铁离子的浓度为0.01mol/L
C.原溶液中Cu2+离子的浓度为0.01mol/L
D.以上结论都不正确
【解析】要想解决本题，学生们首先必须明确铁粉与混合溶液的反应顺序，即是铁粉先与Fe3+反应，Fe+2Fe3+=3Fe2+；再与Cu2+反应，即是Cu2++Fe=Fe2++Cu.然后，我们利用极限思维，假设原溶液中只有Fe3+离子，利用OH-的电荷守恒，可知Fe3+的物质的量为0.1mol，进一步可以算得其溶解的铁粉质量为2.8g.再假设原溶液中只有Cu2+离子，继续使用离子守恒，可以算得Cu2+的物质的量为0.15mol，则可算得其溶解的铁粉质量为8.4g.由反应前放入的铁粉质量为11g，可知铁粉是过量的。此时，我们不妨设出原溶液中Fe3+、Cu2+的浓度分别为x、y，利用差量法可以求出x=0.01，y=0.285.综上可知，选项B为正确答案。
三、探究式开放训练
新课改对高中化学教学提出明确要求，化学训练必须着眼与学生需求，着重对学生的探究性、创新性思维训练，培养出符合新社会要求的综合性人才。对此，我们在日常的化学训练中，必须注重选取习题的探究性，实现对学生化学解题思路的教学。
【例3】在足量的氯化亚铁溶液中加入1～2滴液溴，震荡后溶液变成黄色。（1）甲同学认为是Br2溶于水变成黄色溶液；乙同学认为是Fe2+离子被氧化成Fe3+离子，从而使溶液变黄。（2）现提供试剂：A.酸性高锰酸钾溶液；B.氢氧化钠溶液；C.四氯化碳；D.硫氰化钾。试判断哪位同学的说法正确，并试用两种方法进行验证，写出所用的试剂及观察到的实验现象。
【解析】本题属于探究性化学题，是近些年高考化学的热门题型之一。要想解决此题，学生们必须具有扎实的化学基础，对各类化学物质的性质做到深刻理解。溴单质具有较强的氧化性，故亚铁离子难以存在，必然会转化成三价铁离子。而三价铁离子可以使溶液呈现黄色，故可以初步判定，乙同学的说法正确。此后，我们在进行设计实验的验证工作。第一，我们可以验证三价铁离子的存在，即是利用硫氰化钾溶液试验，发现溶液变成红色即可说明。第二，我们可以检验溴单质的存在。于是，向反应后的溶液中注入适量四氯化碳溶液，则可以发现有机物层（由溴单质的密度大与水，可知其位于溶液的下层）无色，即是溴单质已经不存在。通过开放式化学训练的实施，学生们对化学物质性质、实验操作、化学思维的认识不断深刻，在他们分析问题、解决问题的过程中，自身的化学学科素养不断提高。
总之，串联性、灵活性、探究性是高中化学习题课设置的三项基本原则，我们在习题课的实际训练过程中，必须不断创新，勇于探索，不断提高化学习题课教学的效率。
关键词：高中化学；习题课教学；有效途径
中图分类号：G633.8 文献标识码： A 文章编号：1992-7711（2016）10-084-01
一、串联性基础训练
基础知识是化学学科的根基，也是化学训练的基础，更是学生进行习题训练的前提。在高中化学基础性训练中，我们必须秉承串联性原则，利用习题将各个知识点之间联系起来，建立化学概念网络。同时，各个对应知识点习题的选取必须具有代表性，必须能够体现化学研究的思路和方法。在进行“几种重要的金属性质”章节的教学时，我为学生们布置了如下的串联性训练题。
【例1】有一铝铁合金，将其溶于足量的盐酸中，再加入过量的氢氧化钠溶液，并在空气中放置。当红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出，并充分灼烧，此时得到的残留物恰好和原来合金的质量相等，则试求此合金中铝的质量分数。
【解析】从难度上讲，本题属于基础性训练题，需要学生们对铝、铁、铝盐、铁盐以及Al（OH）3、Fe（OH）2、Fe（OH）3的性质做到透彻理解，并能够将其相关性质联系起来。在本题的求解过程中，学生们不仅掌握了铝、铁及其对应的金属性质，还将其进行对比参照，实现了基础知识之间的串联性。首先，利用利用金属氧化物性质，我们可以判断出红褐色沉淀为Fe2O3.然后，利用反应前后金属铁的质量守恒，其总质量不变，可知Fe2O3中铁元素的质量分数为70%.最后，由于铝铁合金中的单质铁完全反应，结合反应前后铝铁合金与红褐色沉淀的质量相等，可知铝铁合金中铁元素的质量分数也是70%.
二、灵活性变式训练
高中化学不同于初中化学，其难度、综合性、开放性都有显著提高。在新课改背景下，高中化学教学对学生解题思路和方法的要求不断提高。对此，我们必须紧跟新课标理念，在日常化学训练中注重灵活性和变通性训练。
【例2】500ml溶液含有Cu2+的溶液中，放入10g铁粉，完全反应后过滤，若过滤后的固体物质干燥后的质量为11g，试求原溶液中Cu2+的物质的量浓度。
【解析】已知Cu2+与铁粉的反应方程式为Cu2++Fe=Fe2++Cu，由题意可知该反应为完全反应，前后固体物质的质量差即是置换出的铜单质所导致的质量增加量。要想顺利求解，我们必须着眼于差量，利用差量的比例关系进行求解。于是，我们利用铁与铜的相对分子质量差为7.7，结合比例关系可知Cu2+的物质的量为0.13mol.再结合500ml溶液条件可知，原溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.26mol/L.有了以上的基础，我们可以进一步提高习题难度，为学生们安排变式训练。
【变式】在500ml含有Fe3+、Cu2+的溶液中放入10g铁粉，反应完全后过滤，所得到固体干燥后的质量为11g.溶液中的金属离子用0.3molOH-恰好使他们完全沉淀。试问下列说法中正确的是（ ）
A.11g固体物质全部是铜
B.原溶液中Fe3+铁离子的浓度为0.01mol/L
C.原溶液中Cu2+离子的浓度为0.01mol/L
D.以上结论都不正确
【解析】要想解决本题，学生们首先必须明确铁粉与混合溶液的反应顺序，即是铁粉先与Fe3+反应，Fe+2Fe3+=3Fe2+；再与Cu2+反应，即是Cu2++Fe=Fe2++Cu.然后，我们利用极限思维，假设原溶液中只有Fe3+离子，利用OH-的电荷守恒，可知Fe3+的物质的量为0.1mol，进一步可以算得其溶解的铁粉质量为2.8g.再假设原溶液中只有Cu2+离子，继续使用离子守恒，可以算得Cu2+的物质的量为0.15mol，则可算得其溶解的铁粉质量为8.4g.由反应前放入的铁粉质量为11g，可知铁粉是过量的。此时，我们不妨设出原溶液中Fe3+、Cu2+的浓度分别为x、y，利用差量法可以求出x=0.01，y=0.285.综上可知，选项B为正确答案。
三、探究式开放训练
新课改对高中化学教学提出明确要求，化学训练必须着眼与学生需求，着重对学生的探究性、创新性思维训练，培养出符合新社会要求的综合性人才。对此，我们在日常的化学训练中，必须注重选取习题的探究性，实现对学生化学解题思路的教学。
【例3】在足量的氯化亚铁溶液中加入1～2滴液溴，震荡后溶液变成黄色。（1）甲同学认为是Br2溶于水变成黄色溶液；乙同学认为是Fe2+离子被氧化成Fe3+离子，从而使溶液变黄。（2）现提供试剂：A.酸性高锰酸钾溶液；B.氢氧化钠溶液；C.四氯化碳；D.硫氰化钾。试判断哪位同学的说法正确，并试用两种方法进行验证，写出所用的试剂及观察到的实验现象。
【解析】本题属于探究性化学题，是近些年高考化学的热门题型之一。要想解决此题，学生们必须具有扎实的化学基础，对各类化学物质的性质做到深刻理解。溴单质具有较强的氧化性，故亚铁离子难以存在，必然会转化成三价铁离子。而三价铁离子可以使溶液呈现黄色，故可以初步判定，乙同学的说法正确。此后，我们在进行设计实验的验证工作。第一，我们可以验证三价铁离子的存在，即是利用硫氰化钾溶液试验，发现溶液变成红色即可说明。第二，我们可以检验溴单质的存在。于是，向反应后的溶液中注入适量四氯化碳溶液，则可以发现有机物层（由溴单质的密度大与水，可知其位于溶液的下层）无色，即是溴单质已经不存在。通过开放式化学训练的实施，学生们对化学物质性质、实验操作、化学思维的认识不断深刻，在他们分析问题、解决问题的过程中，自身的化学学科素养不断提高。
总之，串联性、灵活性、探究性是高中化学习题课设置的三项基本原则，我们在习题课的实际训练过程中，必须不断创新，勇于探索，不断提高化学习题课教学的效率。