类比迁移法在高三化学复习中的运用

1类比迁移法在高三化学复习中的运用摘 要：在高三化学复习 中运用类比迁移法， 让学生构建比较完整的知识与能力体系，把握处理化学问题的基本方法，形成 综合处理化学问题的能力。 关键词：高三化学复习 类比迁移法 纵向沟通 横向拓宽 纵横交融经常听同学反映：老师讲的专题的题目会做，考试成绩也不错，可做综合题就感觉无从下手，成绩考不出来。这种现象在高三学生中非常普遍。高三化学复习是高中化学学习的最高层次，是高一、高二化学学习的拓展与延伸，通过复习，应让学生构建比较完整的知识与能力体系，把握处理化学问题的基本方法，形成综合处理化学问题的能力。学生不能处理综合题的因素很多，但关键是缺少迁移能力。现代心理学家认为，迁移能力指的是一种学习对另一种学习的影响，即学生将所学的知识应用于新环境的能力。化学高考试题也特别重视对学生迁移能力的考查。类比迁移是一种创新思维方法，它是根据已知信息，通过联想找出已有知识与新知识、新问题间的相似性进行类比推理，最后达到解决问题的目的。下面就结合笔者在高三复习课中的案例对类比迁移法作一探讨。一、纵向沟通，以“点”串“线”化学知识间存在着紧密的联系，新知识往往是已有知识的重新组合或已有知识的延伸和扩展。类比的方法成为新旧知识联系的纽带，既加强了知识间的纵向沟通，又展示了知识的获取过程，形成清晰的知识脉络。电化学中化学电源的知识一直是历年高考经常涉及的对象，若在复习中运用类比法可培养学生迁移能力。例如在电化学复习中，可以将原电池原理类比迁移，应用到所有化学电源中。原电池的本质是自发的进行氧化还原反应，基本模型是形成负电荷闭合回路，在外电路通过电子从负极流向正极，在内电路通过阴离子从正极流向负极。核心思想是电子的转移和电子得失守恒。对比原电池在高一必修 2、高二化学反应原理及实验化学中出现的示意图：通过对比将原电池的基本原理抽象出来：负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，电子均通过导线从负极流向正极，内电路溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，从而形成电流。再将这些基本原理应用到一些问题的判断和原电池的设计中。如雌黄（As 2S3）与浓硝酸反应，溶液变浑浊，将该反应设计成原电池，_极会有气体放出。学生能根据氧化还原反应和原电池原理判断出 NO3 在正极上发生还原反应放出气体。再如高 中化学论文2Cl2 、SO 2、硫酸钠溶液和两个石墨棒能否构成原电池？这些问题学生只要根据原电池是自发的氧化还原反应 Cl2 +SO2+2H2O=H2SO4+2HCl 即可判断，并能写出相应的电极反应式。再类比应用到化学电源中，如：氢氧燃料电池中电极本身不一定参与反应，但可以使氢气在一个电极上失去电子，氧气在另一极上得到电子，从而实现电子在两极和导线上的定向移动形成电流，构成新型的化学电源，再通过变换不同的电解质溶液：稀硫酸、氯化钠溶液和氢氧化钠溶液，书写出两极的电极反应式。 扩展延伸到陌生氧化还原反应形成的燃料电池：NaBH 4/H2O2 燃料电池是一种有广泛应用前景的汽车电源，如图写出电极反应式，负极：_;正极_。看似复杂，实质是应用原电池原理就可判断：负极发生氧化反应，化合价升高，则负极 BH4+8OH-8e=BO2+6H2O；正极发生还原反应，化合价降低，则有正极 H2O2+2e=2OH。以上的设计通过原电池的原理作为一个点将原电池由简单判断到设计原电池再到熟悉的化学电源，最后到陌生氧化还原反应构成的化学电源，由简单到复杂，串成一线，使学生对原电池到化学电源应用水到渠成，脉络分明。二、横向拓宽，以“点”连“线”高三复习首先要立足“双基”教学，在掌握基本知识和基本技能的基础上，运用类比的方法，展开丰富联想，产生迁移，形成新的观点，使原有知识结构得到补充，完善和开阔学生的知识领域，提高思维创造性，实现认识上的飞跃。高考题中考查元素化合物知识时经常出现书写新反应的化学方程式，学生往往觉得难，不容易得分。如：.1、写出 Fe3C 与浓硫酸加热的反应方程式。学生往往无法判断 Fe 与 C 两元素的化合价和反应产物的价态。此时可类比 Fe 与浓硫酸加热的反应和 C 与浓硫酸加热的反应，Fe 与 C 都能被浓硫酸氧化到最高价态，因此Fe3C 与浓硫酸反应中 Fe 为+3 价，C 元素会被氧化到最高价态，通过化合价升降法配平可得到方程式： 2Fe3C+22H2SO4(浓)= 3Fe 2(SO4)3+13SO2+CO 2+22H 2O2、写出下列反应方程式（隔绝空气）：Na+ Fe3O4 ? Mg+ MnO2 ? Na+ Al2O3 ?可类比铝热反应进行迁移，看成钠热反应，镁热反应等等。即得到：38Na+ Fe3O4 3Fe +4Na2O 2Mg+ MnO2 Mn+ 2MgO 6Na+ Al2O3 2Al +3Na 2O。也会有学生把 Na 2O 写成 Na 2O2，为什么产物不可能是Na 2O2 呢？因为这些反应中的氧化剂是 Fe3O4 、MnO 2 、Al 2O3，不是氧气。3、写出钠分别在 CO2、SO 2 中燃烧的方程式。可类比镁条在 CO2 气体中的燃烧：2Mg+ CO2 = C+ 2MgO 得出： 4Na+ CO2 = C+ 2Na2O ，但 CO2 过量，最终产物应该是 4Na+ 3CO2 = C+ 2Na2CO3。钠在 SO2 中燃烧也可类比得到 4Na+ 3SO2 = S+ 2Na2SO3，但 S 可与钠继续反应生成Na2S，所以最终产物应该是 6Na+ 3SO2 = Na2S+ 2Na2SO3类比迁移的教学中既要抓住物质的类别特点，又要考虑物质的特殊性，注意异同点，防止思维定势产生的负迁移。4、广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是反应中各物质和水分别解离成两部分，然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点，下列说法错误的是：ACaO 2 的水解产物是 Ca(OH)2 和 H2O2 B(CH 3)3COMgBr 的水解产物是(CH 3)3COH 和 Mg(OH)BrCPCl 3 的水解产物是 PH3 和 HClO DA1(C 2H5)3 的水解产物是 Al(OH)3 与 C2H6信息以水解进行类比，则水解时各元素化合价保持不变，可判断选项 C 中 P 和 Cl 元素的化合价与水解产物不一致，因此 C 是错误的。通过这种信息还可类比迁移推出 Mg3N2 、Al 2S3、CaC 2 等一些物质的水解产物。使水解的物质范围不只局限于盐类的水解，而是形成更广义的水解观，补充了原有的知识结构，拓宽了学生的知识领域。三、纵横交融，串“线”成“网”运用类比法，可以帮助学生贯通知识间的联系，使知识脉络纵横交融，形成系统的知识脉络，逐步构建良好的认知结构，从整体上掌握知识。如有机化学中以乙烯、乙醇、乙醛、乙酸为线，联系溴乙烷、1,2二溴乙烷、乙二醇、乙二醛、乙二酸、乙酸乙酯及环酯形成有机化学中各种物质间转化的网络图如下图，使学生熟悉代表性的物质间的相互转化，理解这些物质间相互转化的本质原因是官能团间的相互转化，再迁移到各类物质间的转化，实现有机题推断和新有机物质的合成。4例如：化合物 A（C 12H16O2）经碱性水解、酸化后得到 B 和 C（C 8H8O2） 。C 的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有 2 种氢原子。B 经过下列反应后得到 G，G 由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为 172，元素分析表明，含碳 55.8 %，含氢 7.0 %，核磁共振氢谱显示只有一个峰。2) H+A B D FC 2) H+1) H2O / NaOH Br2 / P H2SO4E G 1) H2O / NaOH已知：分析时注意：1、反应原理的类比迁 移： 可类比乙醇被氧化到乙醛，再被氧化到乙酸，可大胆猜想 B 含OH，D 含COOH 。2、反应条件进行类比迁移：有机物中能在 NaOH 溶液中反应的物质有两类：酯类和卤代烃，因此，可推断出 A 属于酯类，结合题给信息，即可得出 B 的分子式。E 转化为 F 也是加NaOH 溶液再酸化， 但从已知可看出 E 中有溴原子，因此可断定 E 到 F 属于卤代物的水解， ，由此可得到 F 中既有COOH，又有OH。由 F 到 G 转