标题 | 初中化学定义性概念教学的策略与现状 |
范文 | 田长明![]() ![]() 化学基本概念指的是化学学科中较为基础且广泛应用的化学概念。它是人们对日常生活、生产和实验中的化学现象经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识,反映化学现象本质属性的思维形式,是化学学科中构成判断和推理的要素,是化学原理和规律的推理和论证的根据。 初中化学基本概念包括具体概念、定义概念和技能概念,而定义概念又包含定义性概念和规则性概念。定义性概念是指对事物内部实质性的含义的表述,如化合价、溶解度、分子、原子等。 图1定义性概念如何教学?笔者认为从如图1所示的四个方面入手,有利于概念的层层推进,也有利于学生的接受、理解、内化和应用。 下面笔者就以“有机化合物”的概念教学为案例,分别从上述四个方面加以阐述。 1.有机化合物概念的引入 “有机”名称对学生来说并不陌生,如“有机食品”“有机蔬菜”“有机肥料”“有机玻璃”等,这些都与我们的生活息息相关。教师在引入“有机化合物”概念时可以借助生活中的有机产品,从这些有机产品的定义引出“有机化合物”的概念。课堂教学时可提供下列背景资料。 有机食品(Organic Food)也叫生态或生物食品等。有机食品是国际上对无污染天然食品比较统一的提法。 有机玻璃 (Polymethyl methacrylate)是一种通俗的名称,缩写为PMMA。此高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯,是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。 有机肥料是指含有有机物质,既能提供农作物多种无机养分和有机养分,又能培肥改良土壤的一类肥料。 通过上述材料,教师和学生经过讨论,可以提炼出生活中的“有机”有2种含义,一种是含有有机物质,一种是代表无污染。那什么是有机物质呢?从而引出有机化合物的概念。 2.有机化合物概念的解读 概念的解读可分为概念的起源和概念的诠释两个层面。 【概念的起源】早先,人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得,所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代,科学家先后用无机物人工合成许多有机物,如尿素、醋酸、脂肪等等,从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是,由于历史和习惯的原因,人们仍然沿用有机物这个名称。 【概念的诠释】教材中对有机化合物的定义是“人们把含碳元素的化合物称为有机化合物”。准确理解这个概念必须要弄清以下2个问题。 问题1:含碳元素的化合物是不是一定是有机物? 解读:有机化合物主要是由碳元素、氢元素组成,是一定含碳的化合物,但是不包括碳的氧化物(一氧化碳、二氧化碳等)、碳酸,碳酸盐、碳酸氢盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、金属碳化物、部分简单含碳化合物(如SiC)等物质。 问题2:有机物的组成和性质与无机化合物有何不同? 多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。无机化合物即无机物,一般指碳元素以外各元素的化合物,如水、食盐、硫酸等。但一些简单的含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳化物等,由于它们的组成和性质与其他无机化合物相似,因此也作为无机化合物来研究。 无机化合物和有机化合物的性质比较见表1。 3.有机化合物概念的应用 知识的应用是指运用所获得的知识去解决同类或类似课题的过程。知识的应用是知识掌握的最后一个环节,它与知识的获得、知识的保持紧密相联,共同构成知识学习过程,它既以前两者为前提,又是检验知识掌握与否以及掌握程度的手段,再者,通过知识的应用,可以发挥知识学习的真正作用,并促使其得到广泛的迁移。 对于有机化合物的概念的应用,对初中学生的要求是能够识别常见的有机物。 应用1:生活中有哪些常见的有机物? 沪教版九年级化学下册第71页对生活中的常见有机物的交流与讨论主要以食物为代表。 我们每天都要摄入各种食物,如大米、面粉、食用油、蛋、肉、鱼、牛奶、青菜和水果等。这些食物的主要成分是什么?它们是不是有机化合物? 其实生活中的有机物非常广泛,所有的生命体都含有机化合物。脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。此外,许多与人类生活有密切相关的物质,如石油、天然气、棉花、染料、化纤、塑料、有机玻璃、天然和合成药物等。 教师在教学中可以利用图片的形式设计问题,既可以是简单的识别,也可以在一个具体的环境中寻找。 应用2:如何判断和识别一般有机物? 沪教版九年级化学下册第70页的 “观察与思考”: 1.把少量葡萄糖、面粉、奶粉放在燃烧匙中,置于酒精灯上灼烧,观察发生的现象和灼烧得到的残渣。 2.在蒸发皿中点燃少量煤油或石蜡,将一块玻璃片放在火焰上方,观察发生的现象。 3.点燃一小片矿泉水瓶或泡沫塑料的碎片,观察发生的现象。 4.把上述实验观察到的现象与平时观察到的棉纱、纸张的燃烧现象相比,你能发现这些物质燃烧的共同之处吗,你能从中得出什么启示。 教材通过有机物燃烧有炭生成,证明有机物都含有碳元素,从另一个角度来思考,我们鉴别有机物一般也可以用燃烧的方法。当然不是所有的有机物都能燃烧,但对初中学生来说,掌握燃烧法鉴别某物质是否是有机物已经达到其能力要求。 4.有机化合物概念的拓展 随着社会的发展,人们发现有机化合物和无机化合物并没有明显的界限。 其一:有机物和无机物之间可以相互转化。 【化学史料】 在18世纪至19世纪初,生物学和有机化学领域中普遍流行着一种生命力论。它认为有机物只能依靠一种生命力在动植物有机体内产生,在生产上和实验室里,人们只能合成无机物质,不能合成有机物质,尤其是由无机物合成有机物更不可能。 直到1828年,德国化学家弗里德里希·维勒首次使用无机物质氰酸铵(NH4CNO,一种无机化合物,可由氯化铵和氰酸银反应制得)与硫酸铵人工合成了尿素。尿素的合成揭开了人工合成有机物的序幕,维勒提出的有机合成的新概念,促使了以后关于乙酸、脂肪、糖类物质等一系列有机合成的成功。 其二:有机物和无机物的部分性质也有了相近之处。 某些有机物也具有了无机物的部分性质 。部分有机物也可以导电,如某些有机酸可以导电,随着有机合成的发展,出现了导电塑料。部分有机物也可以阻燃,如有机磷阻燃剂、有机硅阻燃剂等。而部分无机物也能发生加成反应,如C60、N70等。 只要掌握了概念教学的一般方法,一定会还给学生一个精彩的课堂。 (收稿日期:2016-01-28) |
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