[浅谈元素化合物知识的整体建构和有效建构] 形成化合物种类最多的元素

　　【摘 要】高中新教材中的元素化合物知识虽然比旧教材精简，但由于这方面知识的感性成分较多，免不了给人以散乱感，学生不易记忆，更不易灵活运用。为了更好地使学生学好和灵活运用元素化合物知识，抓住转化关系图及“位－构－性”和“结构－性质－用途－制备－保存”两条主线，开展模式化教学，促进化学知识的整体建构，以反思教学模式（如编题作业和问题兴趣小组活动）促进知识的有效建构。
　　【关键词】元素 化合物 整体建构 有效建构
　　【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）16－0011－02
　　
　　中学元素化合物知识是中学化学知识体系中的一个重要组成部分，它与其他诸如物质结构知识、化学反应原理、化学实验知识等是相互融合相互渗透的不可分割的有机体。如果将物质结构知识比作是这个有机体中的骨架，那么元素化合物知识就是肌肉，化学实验知识则是体液，而化学反应原理属于神经系统部分……由于元素化合物知识是化学知识中的最原始部分，感性成分多，虽然新课程做了大幅度的裁减，但学生学起来还是觉得散乱，不好记忆，也不易灵活运用。所以，指导学生加强元素化合物知识的整合，促进知识的整体建构和有效建构，显得非常重要。
　　一 抓住转化关系图和两条主线，促进化学知识整体建构
　　在教学过程中，建立元素化合物多维梳理的学习模式，让学生依照模式按图索骥、反复演练，不断加深对知识的理解和记忆，有利于知识的整体建构。
　　1．绘制和讨论物质转化关系图
　　分类法是一种科学方法。在梳理元素及其化合物时，让具体物质与所属类别联系起来，让物质的具体变化与所属反应类型联系起来，可收到点、线、面相结合的纵横联贯的立体建构效果。例如，在复习硫及其化合物时，可引导学生绘制并讨论如下物质转化关系图：
　　硫及其重要化合物的相互转化关系图
　　从整个图形的布局来看，横向物质有单质、氧化物、酸和盐等，其相互转化不存在化合价变化；而纵向物质则有硫的负价、零价（单质）、正四价和正六价等，其变化则存在化合价的变化。图中的“点”，表面上看是具体的每种物质，而实质上是每种物质的化学性质如二氧化硫的还原性和硫酸的强酸性及强氧化性等，它体现在与相邻物质的相互转化关系上；图中的“线”，则体现在纵向和横向的变化上，前者主要为酸、碱、盐、氧化物之间的转化，属于复分解反应方面知识；而后者则为不同价态物质之间的转化，属于氧化反应方面知识。根据新课标和考试说明的要求落实好每一个知识点，根据复分解、氧化还原等反应规律展开讨论以加深对每个知识点的理解，这样将具体物质整合到各类物质之中，将具体反应整合到各类反应之中，点面结合、纵横联贯。可见，物质转化关系图是点、线、面相结合的一种高级整合模式。根据新课标的要求，中学化学中必须加以整合的还有Na、Al、Fe、Cu、O、C、Si、N、Cl等元素，这些都可以引导学生按照以上模式加以自觉整合。
　　2．抓住两条主线，促进知识建构
　　第一，根据元素“位—构—性”关系主线进行梳理，将元素化合物知识整合到周期表中，发挥周期表的统率作用，瞄准重要元素（如钠、铝、氧、硫、氯、碘、氮、碳等）的重要性质（如金属性和非金属性，包括单质的氧化性和还原性、氢化物的稳定性和酸碱性，以及元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性等），运用周期表知识进行点与线结合的纵横梳理整合。例如，在复习同周期元素性质递变时，思路如下：由于氮原子核外共有二层电子且最外层有5个电子，所以氮元素位于第二周期第VA族；又由于氮原子的核电荷数比碳原子多但比氧原子少，而它们的电子层数却一样多，所以原子核对最外层电子的作用力C＜N＜O；又由于这个原因，原子的电子能力C＜N＜O，以至非金属性C＜N＜O，结果是氧化性C＜N2＜O2、酸性H2CO3＜HNO3、稳定性CH4 ＜NH3＜H2O ……使用这个思路，对C、N、O等元素进行横向比较，可以加深对重点知识的理解，使学生对元素化合物的认识由感性提升到理性水平。可见，根据元素“位—构—性”关系进行的整合，有利于元素化合物知识的整体建构。
　　第二，以“结构—性质—用途—制备—保存”为线索，对常见物质进行发散式梳理整合。这虽然是元素及其化合物学习的传统方式，而新教材又不再具有那样的系统，但是可以引导学生进行顺藤摸瓜式的独立探索，对知识进行整合并扩容。
　　例如，对氯气知识的梳理。首先，从结构理解性质：氯原子核外电子最外层有7个，氯分子由两个氯原子组成，所以氯气具有很强的氧化性。其次，从性质理解用途：由于氯气具有很强的氧化性，它能够与绝大多数的金属和某些非金属反应，所以氯气可以制取氢化氢等氯化物。再次，从性质理解制法：氯气有强氧化性，极不稳定，所以在制法上要使用强氧化手段，如使用二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等来氧化盐酸而得，或使用最强的氧化手段——电解氯化物来制取。最后，由性质理解保存方法：由于氯气具有强氧化性，因此，
　　
　　这样环环相扣地顺藤摸瓜式梳理，逻辑性很强。总之，对元素化合物知识进行多维的模式化梳理有利于知识的整体建构。
　　二 开发反思教学模式，促进知识的有效建构
　　学生的个别差异是永远存在的，因材施教是弥久不衰的基调。由于条件所限，目前绝大多数地区还不能实施小班化教学，为了在教学上照顾到每一个学生，必须注意开发反思性课堂教学模式以适应学生的个体差异，确保知识的有效建构。
　　1．布置编题作业
　　在现有的高考模式下，化学高考试题的题型是相对稳定的。在高考备考背景下布置编题作业，确实有应试教育之嫌，但正是在这种应试需要的内驱力作用下，针对题型的编题练习这一反思教学模式才能得到学生接受。因为，通过编题练习可以促进学生对相关知识和方法掌握情况的深刻反思，有利于对基础知识、基本技能以及基本方法的掌握。
　　首先，编题练习可以促进学生对相关陈述性知识掌握情况的反思，有利于巩固基础。例如，一道离子共存选择型试题模式为：