高考复习中如何提高学生的思维深度

高考复习中如何提高学生的思维深度

如何在高考复习中提高学生的思维深度？我谈一点浅见和做法，供大家参考。
　

　一、深挖往届试题潜力，提高学生思维深度
　　  往届高考化学试题中大多数试题无论从知识角度，还是从思维层面都具有较高深度。但我觉得：有些试题还大有潜力可挖，通过把试题进行全面改造后加以训练，可以把学生的思维能力提高到一个新的高度。
　　 例1：一些氧化还原反应可设计成原电池。电池反应由两个半反应组成，两个半反应分别在两个电极上进行。例如：伏打电池的电池反应为：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑ 　　两个电极反应为：
　　负极　Zn-2e=Zn²⁺
　　正极　2H⁺+2e=H₂↑ 　　铅蓄电池具有电压高，放电容量大，经济上较便宜，广泛用于汽车、拖拉机、轮船作启动与照明电源。已知：铅蓄电池充电完毕后，电池中硫酸的密度为ρ₁，放电完毕后，溶液的密度变为ρ₂。又铅蓄电池充电时的反应：
　　2PbSO₄+2H₂OPb+PbO₂+2H₂SO₄
    法拉第常数；F=96500C/mol。
　　（1）写出铅蓄电池使用时所产生的总反应式及两电极上的半反应。
　　（2）已知充、放电完毕后，溶液的密度是下列两个数据：1.10 g·cm^-3，相当于含14.35%（质量）的硫酸、1.28 g·cm^-3，相当于含36.87%（质量）的硫酸。请指出ρ₁，ρ₂分别对应于哪一个数据。
　　（3）用什么方法可以确定什么时候该充电，什么时候该停止充电？
　　（4）按方程式计算生成及消耗的水和硫酸的质量。
　　（5）计算一个电容量为4.32×10⁶C的蓄电池中需加多少硫酸？
　　（6）对一个电容量为4.32×10⁶C的蓄电池，计算充电和放电后硫酸溶液体积的差值。
　　（7）用久了的铅蓄电池会对环境造成污染，为什么？
　　 说明：本题是笔者引导学生复习1996年高考化学试题中有关铅蓄电池的选择题后，参考一些资料，编拟的一道综合试题。该题考查生活中的铅蓄电池，其内容牵涉到化学中原电池、物理学中电学知识及环保方面的知识等，主要考查学生的知识迁移能力和跨学科知识的综合运用能力，同时考查学生思维的严密性、流畅性、整体性和创造性。进行试卷讲评后，学生普遍感到思维能力有了很大的提高，受益匪浅。现简答如下：
　　 （1）由题示可知：伏打电池的电池反应分为两个半反应，依据电池的充电、放电反应互为相反的过程，可得铅蓄电池的电池反应：
　　 Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O
　　 正极反应：
　　PbO₂+2H₂SO₄+2e=PbSO₄+2H₂O+SO₄^2-
　　 负极反应：
　　 Pb+H₂SO₄-2e=PbSO₄+2H⁺
　　 （2）从方程式看出：铅蓄电池放电时生成了水，溶液的密度降低；反之，充电时生成了H₂SO₄。因此，ρ₁应该为1.28 g·cm^-3，相当于含36.87%（质量）的硫酸；ρ₂应该为1.10 g·cm^-3，相当于含14.35%（质量）的硫酸。
　　 （3）该问题是在前两问基础上考查学生的发散思维的创新能力。由铅蓄电池的电动势和溶液的密度变化可想到两种方法：（a）测量电池电动势：放电时，电动势降至某额定限量即充电；充电时，电动势上升达某一额定限量即停止充电。（b）设法用比重计测定电解液比重。若充电时比重计的读数为ρ₁时，则表明充电完成；若放电时比重计的读数为ρ₂，则表明放电完成。
　　 （4）根据电池反应，每消耗2 mol H₂SO₄，即196 g H₂SO₄，生成2 mol水，即36g 。
　　 （5）解题关键是求出反应中硫酸和水消耗和生成的量。根据电池的总电量、法拉第常数，可求出充、放电反应时转移电子的物质的量，再根据题意列出方程式，解得开始时需加入硫酸的量为634.6 g。
　　 （6）在前一问的基础上，求出充、放电后溶液的体积，即得该蓄电池中硫酸溶液的体积差为105.8 cm³。
　　 （7）本问属环保问题。由于铅蓄电池笨重，抗震性差，有酸雾产生，需补水，一旦漏液会造成设备的腐蚀等问题。因此，用久了的铅蓄电池会发生漏液，铅污染环境等。
　　

www.ff70.com 二、变换试题设问角度，提高学生思维深度
　　 在传统的高考复习中，学生的思维会形成一定的定势，久而久之，这种定势会束缚学生的思维，从而使学生丧失创造力。因此，在新形势下的高考复习中，笔者在考题中联系生产、生活实际，变化设问角度，使学生的思维经常处于激活状态中，以达到培养创造型、复合型人才的目的。
　　 例2：芒硝是重要的化工原料，具有广泛的用途。试回答：
　　（1）我国广西某地蕴藏着一大型芒硝矿。从广西的地理环境看，该大型芒硝矿床应存在于地下浅层，还是地下深层？为什么？
　　   （2）芒硝可调节室内温度，科学家利用太阳能的方法之一是将装有芒硝的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内，当太阳照射时，它能将太阳能转化为化学能，达到蓄热效果，使室内温度保持较低温度；晚上，它能将化学能转化为热能放出，使室内保持温暖。请问这是为什么？请用方程式回答。从这个意义上讲，芒硝可作什么材料？
　　 （3）为测定Na₂SO₄和NaCl混合物中Na₂SO₄的质量分数，甲、乙两位学生按下列实验步骤进行实验：称量样品→溶解→加过量试剂A→过滤出沉淀B→洗涤沉淀→烘干称量→处理实验数据并得出结果。
　　 a.实验时，甲学生选用AgNO₃作试剂A，乙学生选用BaCl₂溶液作试剂A。问哪一位学生所选用的试剂A不合理，为什么？
　　 b.以下都是在试剂A选择正确时进行的实验：检验加入的试剂A是否已过量的方法是______；若实验中测得样品质量为W g，沉淀物质量为m g，请列出实验测定结果的计算式：Na₂SO₄的质量分数为_______。
　　 说明：本题是笔者引导学生复习第三章《硫、硫酸》专题时，通过参考一些资料独立编写的试题。本题以学力立意，主要考查硫酸盐的溶解性、结晶水合物得失结晶水所伴随的能量变化、硫酸根离子的检验等，但试题变化设问角度，以生产、生活实际为线索考查学生灵活运用知识的能力，而且第3问能很好区分学生平常是否做过实验、做实验时积极思考，还是“照方抓药”。通过考试发现，学生做得极不理想，有80%的学生没有全部做对，这是笔者始料不及的。现简答如下：
　　 （1）地下深层。由于广西地处亚热带，气温高，雨水充沛，而芒硝溶于水，因此只有在地下深层才能存在。
　　 （2）Na₂SO₄·10H₂ONa₂SO₄·nH₂O+(10-n)H₂O
其中n＜10。由于芒硝随环境温度的变化，会得失结晶水，在得失结晶水的过程中伴随能量变化，因此，芒硝可作储能材料。
　　 （3）a.甲学生选用AgNO₃溶液不合理。因为除生成AgCl沉淀外，还可能析出少量Ag₂SO₄沉淀，而且烘干沉淀时，AgCl将发生分解，使测定结果不准确；b.取上层反应清液，再加入BaCl₂溶液，若不再生成沉淀，说明A过量；Na₂SO₄的质量分数略。
　　 三、精心点拨，层层推进，提高学生思维深度
　　 思维能力的提高并非一朝一夕之功，它只有在一些经典试题的消化和吸收过程中才能产生质的飞跃，即顿悟。因此，在复习过程中，只有对经典试题精心点拨，并由此引导学生解决新问题，才能在这种循环过程中，产生灵感，从而提高学生的思维能力。
　　 例3：有关物质有下图所示的转化关系。其中，A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①，A的稀溶液与足量B发生反应②，D的稀溶液与苯酚溶液混合后呈紫色。
　　
　　 据此填写下列空白：
　　（1）反应④的现象是_______；
　　（2）写出反应②的离子方程式______；
　　（3）A浓溶液与单质B加热时能否产生G？为什么？（结合图给信息回答）。
　　 说明：本题是笔者引导学生综合复习时精心选择的试题，引导学生寻找解题的突破口是D为铁盐，因为D的稀溶液与苯酚溶液混合后呈紫色，从而确定B为Fe，A为硝酸，因而问题（1），（2）的答案很容易得出。由③知：2HNO₃(浓)+NO=H₂O+3NO₂，因此，浓硝酸与铁加热时不能产生NO。试题讲解后意犹未尽，笔者又针对信息③出了下面的思考题：
　　 1、为什么金属与浓硝酸反应一般产生NO₂气体，与稀硝酸反应产生NO气体呢？
　　 2、工业上制备硝酸时为什么只能得到稀硝酸呢？
　　 说明：本题是对例3中信息③的深化。通过认真分析信息③后，笔者指出：由于浓硝酸中有大量的硝酸分子，硝酸分子与NO分子能很快反应，生成NO₂分子和水分子，因而金属与浓硝酸反应产生NO₂气体，与稀硝酸反应产生NO气体；而工业上硝酸的制备是③的逆反应，是将NO₂用水吸收得到的，若得到浓硝酸，生成的浓硝酸将会很快与生成的NO反应，重新生成NO₂。通过上述分析，学生澄清了以前的模糊认识，加深了对信息③的认识：
　　2HNO₃(分子)+NO3NO₂+H₂O
　　

www.ff70.com 笔者针对例3中“铁盐溶液与苯酚溶液混合后呈紫色”的信息，还出了下面的思考题：
　　 铁盐溶液与苯酚溶液混合后呈紫色是由于发生了下面的反应：
　　Fe³⁺+6C₆H₅OH→[Fe(C₆H₅O)₆]^3-+6H⁺
　　 某学生把苯酚钠溶液逐滴加入氯化铁溶液中，试预测可能发生什么现象？写出反应的离子方程式。
　　 说明：学生此时的思维已完全被激活，在课堂上展开了激烈的辩论，最后在教师的点拨下形成了共识：由于苯酚具有弱酸性，苯酚钠具有强碱性，当把苯酚钠溶液逐滴加入氯化铁溶液中，引起Fe³⁺的水解平衡发生移动，产生红褐色的Fe(OH)₃沉淀，反应为：
　 　3C₆H₅O^-+Fe³⁺+3H₂O=Fe(OH)₃↓+3C₆H₅OH

生成的苯酚再与Fe³⁺发生反应，生成紫色的[Fe(C₆H₅O₆)]^3-，反应为：
　　 Fe³⁺+6C₆H₅OH→6H⁺+[Fe(C₆H₅O)₆]^3-

  最后，由于H⁺不断产生，酸性不断增强，生成的Fe(OH)₃沉淀不断溶解：
　　Fe(OH)₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O
　　 通过上面的训练，学生普遍感到思维能力提高了。由此笔者想到：信息题应该仅仅是考查学生灵活运用知识能力的手段，老师更应该对题中信息进行深化，展开它丰富的内涵，以培养学生的创造力。
　　 四、大胆探索，锐意创新，提高学生思维能力
　　在高考复习中，有人认为：试题做多了，学生能力自然就上来了，就能考出好成绩。笔者不敢苟同，很不赞同题海战术。我认为采用精讲精练，在深钻考纲和考题的基础上，编写一些知识点广而浅，灵活度高，思考空间大的试题，力求对试题求异求新，以充分调动学生思维的积极性，培养学生创造性。
　　 以上是我在高考复习中就如何提高学生思维深度做出的一点探索、一点尝试，希望中学化学同仁能批评指正。

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