陳紅俊+孫天山

摘要：“類比”是一種探究式思維方法。通過(guò)類比可以激發(fā)學(xué)生探索的熱情，激活原有知識(shí)結(jié)構(gòu)新的生長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)知識(shí)遷移。從具體實(shí)例分析類比在“形成概念、建構(gòu)知識(shí)、深化理解、解決問(wèn)題、培養(yǎng)能力”等方面所起的作用。

關(guān)鍵詞：類比；類比思維；教學(xué)方法；建構(gòu)知識(shí)；深化理解

文章編號(hào)：1008-0546（2014）02-0012-02 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.004

“類比”是一種探究式思維方法，是根據(jù)不同事物在某些特性上的相似，推理出它們?cè)诹硪恍┨匦陨弦部赡芟嗨频乃季S形式。應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)中，就是通過(guò)對(duì)化學(xué)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、反?yīng)規(guī)律等方面的類比研究，激活知識(shí)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)點(diǎn)，搭建新舊知識(shí)的思維聯(lián)系，降低感知的難度，促進(jìn)知識(shí)的有效遷移。從而達(dá)到揭示出化學(xué)過(guò)程或化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

一、在類比中形成概念

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，任何概念雖然都是相對(duì)獨(dú)立的，但其間也有一定的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別。在概念教學(xué)中，學(xué)生常常把握不住概念的內(nèi)涵和外延，不能把握其本質(zhì)屬性，對(duì)概念的理解不深刻，運(yùn)用不準(zhǔn)確。因此，在概念教學(xué)中，教師要運(yùn)用各種有效的方法策略，幫助學(xué)生厘清概念間的關(guān)系或聯(lián)系。

例如，在學(xué)習(xí)酸性氧化物、堿性氧化物和兩性氧化物的概念上，可以運(yùn)用類比的方法。酸性氧化物是指能夠與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如SO2、SO3、CO2、N2O5等；堿性氧化物是指能夠與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如Na2O、K2O、CaO等；兩性氧化物則綜合了二者，是指既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)的氧化物如Al2O3、ZnO等。把三者放在一起來(lái)學(xué)習(xí)，既讓學(xué)生厘清了三者的概念，又可區(qū)分三者不同，加深理解。再在上述基礎(chǔ)上作適當(dāng)延伸，將得出什么是兩性氫氧化物，即既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物，如Al（OH）3、Be（OH）2等。進(jìn)一步研究還會(huì)發(fā)現(xiàn)，從宏觀上看Al2O3、Al（OH）3都能與酸、堿反應(yīng)生成鹽和水，但從微觀上看它們有著顯著的區(qū)別。Al2O3在水中很難發(fā)生電離，而Al（OH）3卻存在兩種電離方式。

酸式電離：Al（OH）3？葑 AlO2-+H++H2O

堿式電離：Al（OH）3？葑Al3++3OH-

由上述電離得知，Al（OH）3與堿反應(yīng)時(shí)促進(jìn)了酸式電離，生成偏鋁酸鹽，Al（OH）3與酸反應(yīng)時(shí)促進(jìn)了堿式電離，生成了鋁鹽。

氨基酸是又一類典型的兩性化合物，在氨基酸分子中存在著兩種性質(zhì)截然不同的基團(tuán)，氨基（-NH2）和羧基（-COOH）。在水溶液中氨基與氨氣（NH3）相似，結(jié)合水電離產(chǎn)生的質(zhì)子（H+）生成-NH3+，并釋放出氫氧根離子（OH-）顯示堿性；羧基具有羧酸的通性，在水分子作用下電離出氫離子顯示酸性，所以氨基酸既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)。那么，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的化合物就是兩性化合物嗎（對(duì)概念的進(jìn)一步深化）？顯然不是。如許多弱酸的酸式鹽既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)，也能與強(qiáng)堿反應(yīng)，但不屬于兩性化合物。如NaHCO3、NaHSO3、NaH2PO4等。

從以上事例可看出，教學(xué)中如果把相關(guān)的概念放在一起，加以類比，全面的分析概念的本質(zhì)、內(nèi)涵和外延，有利于學(xué)生對(duì)化學(xué)核心概念的建立。

二、在類比中建構(gòu)知識(shí)

電離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)都是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，學(xué)生往往對(duì)這些概念不能深刻理解，導(dǎo)致在解答相關(guān)問(wèn)題時(shí)，抓不住要點(diǎn)實(shí)質(zhì)。若運(yùn)用類比的方法，在化學(xué)平衡常數(shù)相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上延伸拓展，教學(xué)將起到事半功倍的效果。

通過(guò)類比得知：

一是它們的本質(zhì)相同。都是一種動(dòng)態(tài)平衡體系。即研究一定條件下的可逆反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離平衡、難溶電解質(zhì)的溶解平衡。當(dāng)改變某些外界條件后，平衡發(fā)生移動(dòng)，最終達(dá)到一種新的平衡。

二是它們特點(diǎn)相同。其一，與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，化學(xué)平衡常數(shù)大小除與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)外，還受溫度的影響，而與反應(yīng)物或生成物的濃度等無(wú)關(guān)，三大平衡常數(shù)都是溫度的函數(shù)，所以研究平衡常數(shù)時(shí)都必須指明溫度。其二，不同的平衡體系其平衡常數(shù)不同。平衡常數(shù)越大說(shuō)明反應(yīng)（或電離、沉淀）越徹底，生成物濃度（或離子濃度、沉淀的量）越大，反應(yīng)物濃度（或弱電解質(zhì)分子濃度、難溶電解質(zhì)離子濃度）越小。因此，平衡常數(shù)的大小可以表示反應(yīng)（或電離、沉淀）進(jìn)行的程度，轉(zhuǎn)化率高低。

三是分析解決問(wèn)題的思路相同。在解決電離平衡和溶解平衡問(wèn)題時(shí)，其思路、步驟與化學(xué)平衡一樣。按照“始、轉(zhuǎn)、平”三段分析的方法?！笆肌笔侵刚_計(jì)算出各物質(zhì)的起始量（物質(zhì)或離子的起始濃度）；“轉(zhuǎn)”是在變化過(guò)程中各物質(zhì)的改變量；“平”是指到達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。準(zhǔn)確分析計(jì)算“始、轉(zhuǎn)、平”是解決具體問(wèn)題的關(guān)鍵。

通過(guò)上述三大平衡常數(shù)相關(guān)知識(shí)的對(duì)比，這就將新知識(shí)納入了學(xué)生已有的知識(shí)體系中，既復(fù)習(xí)了舊知識(shí)，又建構(gòu)了新知識(shí)。

三、在類比中深化理解

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，有很多知識(shí)間存在著某些相似或相同點(diǎn)。教學(xué)中實(shí)時(shí)地運(yùn)用類比，通過(guò)類比對(duì)象與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的某些共性、差異和特殊性的比較，啟迪學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生弄清知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，使知識(shí)系統(tǒng)化，深化理解所學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的意義建構(gòu)。

在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中，通常是先對(duì)某一個(gè)或一類最具代表性的物質(zhì)進(jìn)行研究，對(duì)其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)作深入分析，在此基礎(chǔ)上通過(guò)類比延伸拓展到其它同類型或不同類型的物質(zhì)。比如，學(xué)習(xí)烯烴時(shí)首先探究乙烯的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等，通過(guò)學(xué)習(xí)掌握了乙烯的主要化學(xué)性質(zhì)。乙烯可以發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)等，而這些反應(yīng)的發(fā)生是因?yàn)橐蚁┓肿又写嬖谝粋€(gè)不飽和價(jià)鍵π鍵，π鍵的鍵能小于碳碳σ鍵，容易發(fā)生斷裂而反應(yīng)。根據(jù)烯烴、二烯烴、炔烴等不飽和烴的結(jié)構(gòu)特征不難得出它們與乙烯具有相似的性質(zhì)。苯也是一種不飽烴，其不飽和程度更高，那么苯是否也能發(fā)生加成、氧化等反應(yīng)呢？這就要對(duì)苯結(jié)構(gòu)的特殊性進(jìn)行分析。在單烯烴中，碳碳π鍵是相對(duì)獨(dú)立的，容易斷裂。而在苯分子中，從碳四價(jià)學(xué)說(shuō)看苯具有凱庫(kù)勒式的結(jié)構(gòu)，即單雙鍵相間，應(yīng)具有烯烴的通性。事實(shí)證明，苯不能使溴水和高錳酸鉀酸性溶液褪色，說(shuō)明它沒(méi)有表現(xiàn)出像烯烴的不飽和性，性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。經(jīng)研究、測(cè)定，人們發(fā)現(xiàn)苯分子中6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵（離域大π鍵），雖能體現(xiàn)出不飽和價(jià)鍵的性質(zhì)，如在一定條件下可以和H2等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，但不能使溴水和高錳酸鉀酸性溶液褪色，體現(xiàn)了苯的特殊性。通過(guò)上述物質(zhì)之間的類比分析，使學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到苯和烯烴的區(qū)別與系聯(lián)，更加全面深刻地理解苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，形成了物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)反映了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的學(xué)科思想。

四、在類比中解決問(wèn)題

問(wèn)題解決是以已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，如果沒(méi)有相關(guān)的先前知識(shí)，問(wèn)題解決則無(wú)法進(jìn)行。即使所謂的“新問(wèn)題”，也能在貯存的知識(shí)系統(tǒng)中或多或少的存在某些“原型”，關(guān)鍵是能否從已有的知識(shí)儲(chǔ)備中順利提取到相關(guān)的信息。類比能將新問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中相似的問(wèn)題原型，通過(guò)比較在兩者之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效“遷移”，把當(dāng)前的情景轉(zhuǎn)換為熟悉的、簡(jiǎn)單的、清晰的情景，從而使問(wèn)題得到解決。

[問(wèn)題1]根據(jù)鹵代烴的性質(zhì)完成下列方程式：

（1）溴乙烷跟NaHS的反應(yīng)；

（2）由碘甲烷、無(wú)水乙醇和金屬鈉合成甲乙醚。

問(wèn)題解決：鹵代烴與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，是一個(gè)典型的取代反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是帶負(fù)電的原子或原子團(tuán)（例如OH-陰離子）取代了鹵代烴中的鹵原子。CH3CH2CH2Br+OH-→CH3CH2CH2OH+Br-由此可以推出：R—X+Y-→R—Y+X-，根據(jù)與OH-的相似點(diǎn)，可寫(xiě)出化學(xué)方程式：

（1）C2H5Br+HS-→C2H5SH+Br-

（2）2C2H5OH+2Na→2C2H5O-+2Na++H2↑

C2H5O-+CH3I→CH3—O—C2H5+I-

[問(wèn)題2]已知液體SO2和純水的導(dǎo)電性相近，實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩者的導(dǎo)電率分別為8×10-8Ω-1·cm-1和6×10-8 Ω-1·cm-1。請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明為什么在液體SO2中，用可Cs2SO3去滴定SOCl2？

問(wèn)題解決：用Cs2SO3去滴定SOCl2，對(duì)于學(xué)生來(lái)講是一個(gè)全新的問(wèn)題，但酸堿中和反應(yīng)（問(wèn)題原型）學(xué)生并不陌生。由SO2和純水的導(dǎo)電性相近，說(shuō)明兩者的電離能力相當(dāng)，相反有反應(yīng)：H3O++OH-=2H2O（中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)）極易發(fā)生。則反應(yīng)SO32-+SO2+=2SO2容易進(jìn)行，與上述離子反應(yīng)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：

Ⅰ：CsOH+HCl=CsCl+H2O

Ⅱ：Cs2SO3+SOCl2=2CsCl+2SO2

因此，可用Cs2SO3滴定SOCl2。

五、在類比中培養(yǎng)能力

科學(xué)史上很多重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明，往往發(fā)端于類比，類比被譽(yù)為科學(xué)活動(dòng)中的“偉大的引路人”。數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家開(kāi)普勒曾說(shuō)：“我們珍視類比勝于任何別的東西，它是我最可信賴的老師，它能揭示自然界的秘密。”教學(xué)中運(yùn)用類比使學(xué)生能體會(huì)到知識(shí)之間的聯(lián)系，在先前知識(shí)的“引領(lǐng)”下，起到舉一反三、觸類旁通的效果，能夠系統(tǒng)地掌握學(xué)科概念，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、比較的能力，最終達(dá)到發(fā)展智力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

如在學(xué)習(xí)Pb3O4結(jié)構(gòu)和性質(zhì)時(shí)，學(xué)生常常把它和Fe3O4進(jìn)行類比。從表面上看兩種物質(zhì)組成完全一樣，如果不深入分析推敲極易誤入歧途。物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)與元素的價(jià)態(tài)有密切的聯(lián)系。在Fe3O4中鐵為+2和+3價(jià)，而Pb3O4中鉛為+2和+4價(jià)，所以以氧化物的形式表示分別為：FeO·Fe2O3；PbO·PbO2。若用鹽的形式表示則依次為：Fe[FeO2]2和Pb2[PbO4]，正是由于它們結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致了其化學(xué)性質(zhì)的不同，如與濃鹽酸的反應(yīng)分別為：

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O

再如，在分析HClO分子的結(jié)構(gòu)式時(shí)，學(xué)生時(shí)常將其寫(xiě)成H-Cl-O。出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的根本原因沒(méi)有真正理解含氧酸的特征。若從含氧酸都是羥基酸這一特征進(jìn)行類比，則不難得出其正確結(jié)構(gòu)為H-O-Cl。那么分子中所有原子在一條直線上嗎？對(duì)于這一問(wèn)題的研究可類比熟悉的水分子，水分子是“角形”結(jié)構(gòu)，由此可推出HClO分子的空間構(gòu)型。

參考文獻(xiàn)

[1] 李偉. 類比思維在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 東北師范大學(xué)，2009

[2] 張文廣，王祖浩. 化學(xué)中的類比思維[J]. 化學(xué)世界，2007，（7）

四、在類比中解決問(wèn)題

問(wèn)題解決是以已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，如果沒(méi)有相關(guān)的先前知識(shí)，問(wèn)題解決則無(wú)法進(jìn)行。即使所謂的“新問(wèn)題”，也能在貯存的知識(shí)系統(tǒng)中或多或少的存在某些“原型”，關(guān)鍵是能否從已有的知識(shí)儲(chǔ)備中順利提取到相關(guān)的信息。類比能將新問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中相似的問(wèn)題原型，通過(guò)比較在兩者之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效“遷移”，把當(dāng)前的情景轉(zhuǎn)換為熟悉的、簡(jiǎn)單的、清晰的情景，從而使問(wèn)題得到解決。

[問(wèn)題1]根據(jù)鹵代烴的性質(zhì)完成下列方程式：

（1）溴乙烷跟NaHS的反應(yīng)；

（2）由碘甲烷、無(wú)水乙醇和金屬鈉合成甲乙醚。

問(wèn)題解決：鹵代烴與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，是一個(gè)典型的取代反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是帶負(fù)電的原子或原子團(tuán)（例如OH-陰離子）取代了鹵代烴中的鹵原子。CH3CH2CH2Br+OH-→CH3CH2CH2OH+Br-由此可以推出：R—X+Y-→R—Y+X-，根據(jù)與OH-的相似點(diǎn)，可寫(xiě)出化學(xué)方程式：

（1）C2H5Br+HS-→C2H5SH+Br-

（2）2C2H5OH+2Na→2C2H5O-+2Na++H2↑

C2H5O-+CH3I→CH3—O—C2H5+I-

[問(wèn)題2]已知液體SO2和純水的導(dǎo)電性相近，實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩者的導(dǎo)電率分別為8×10-8Ω-1·cm-1和6×10-8 Ω-1·cm-1。請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明為什么在液體SO2中，用可Cs2SO3去滴定SOCl2？

問(wèn)題解決：用Cs2SO3去滴定SOCl2，對(duì)于學(xué)生來(lái)講是一個(gè)全新的問(wèn)題，但酸堿中和反應(yīng)（問(wèn)題原型）學(xué)生并不陌生。由SO2和純水的導(dǎo)電性相近，說(shuō)明兩者的電離能力相當(dāng)，相反有反應(yīng)：H3O++OH-=2H2O（中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)）極易發(fā)生。則反應(yīng)SO32-+SO2+=2SO2容易進(jìn)行，與上述離子反應(yīng)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：

Ⅰ：CsOH+HCl=CsCl+H2O

Ⅱ：Cs2SO3+SOCl2=2CsCl+2SO2

因此，可用Cs2SO3滴定SOCl2。

五、在類比中培養(yǎng)能力

科學(xué)史上很多重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明，往往發(fā)端于類比，類比被譽(yù)為科學(xué)活動(dòng)中的“偉大的引路人”。數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家開(kāi)普勒曾說(shuō)：“我們珍視類比勝于任何別的東西，它是我最可信賴的老師，它能揭示自然界的秘密?！苯虒W(xué)中運(yùn)用類比使學(xué)生能體會(huì)到知識(shí)之間的聯(lián)系，在先前知識(shí)的“引領(lǐng)”下，起到舉一反三、觸類旁通的效果，能夠系統(tǒng)地掌握學(xué)科概念，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、比較的能力，最終達(dá)到發(fā)展智力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

如在學(xué)習(xí)Pb3O4結(jié)構(gòu)和性質(zhì)時(shí)，學(xué)生常常把它和Fe3O4進(jìn)行類比。從表面上看兩種物質(zhì)組成完全一樣，如果不深入分析推敲極易誤入歧途。物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)與元素的價(jià)態(tài)有密切的聯(lián)系。在Fe3O4中鐵為+2和+3價(jià)，而Pb3O4中鉛為+2和+4價(jià)，所以以氧化物的形式表示分別為：FeO·Fe2O3；PbO·PbO2。若用鹽的形式表示則依次為：Fe[FeO2]2和Pb2[PbO4]，正是由于它們結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致了其化學(xué)性質(zhì)的不同，如與濃鹽酸的反應(yīng)分別為：

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O

再如，在分析HClO分子的結(jié)構(gòu)式時(shí)，學(xué)生時(shí)常將其寫(xiě)成H-Cl-O。出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的根本原因沒(méi)有真正理解含氧酸的特征。若從含氧酸都是羥基酸這一特征進(jìn)行類比，則不難得出其正確結(jié)構(gòu)為H-O-Cl。那么分子中所有原子在一條直線上嗎？對(duì)于這一問(wèn)題的研究可類比熟悉的水分子，水分子是“角形”結(jié)構(gòu)，由此可推出HClO分子的空間構(gòu)型。

參考文獻(xiàn)

[1] 李偉. 類比思維在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 東北師范大學(xué)，2009

[2] 張文廣，王祖浩. 化學(xué)中的類比思維[J]. 化學(xué)世界，2007，（7）

四、在類比中解決問(wèn)題

問(wèn)題解決是以已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，如果沒(méi)有相關(guān)的先前知識(shí)，問(wèn)題解決則無(wú)法進(jìn)行。即使所謂的“新問(wèn)題”，也能在貯存的知識(shí)系統(tǒng)中或多或少的存在某些“原型”，關(guān)鍵是能否從已有的知識(shí)儲(chǔ)備中順利提取到相關(guān)的信息。類比能將新問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中相似的問(wèn)題原型，通過(guò)比較在兩者之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效“遷移”，把當(dāng)前的情景轉(zhuǎn)換為熟悉的、簡(jiǎn)單的、清晰的情景，從而使問(wèn)題得到解決。

[問(wèn)題1]根據(jù)鹵代烴的性質(zhì)完成下列方程式：

（1）溴乙烷跟NaHS的反應(yīng)；

（2）由碘甲烷、無(wú)水乙醇和金屬鈉合成甲乙醚。

問(wèn)題解決：鹵代烴與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，是一個(gè)典型的取代反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是帶負(fù)電的原子或原子團(tuán)（例如OH-陰離子）取代了鹵代烴中的鹵原子。CH3CH2CH2Br+OH-→CH3CH2CH2OH+Br-由此可以推出：R—X+Y-→R—Y+X-，根據(jù)與OH-的相似點(diǎn)，可寫(xiě)出化學(xué)方程式：

（1）C2H5Br+HS-→C2H5SH+Br-

（2）2C2H5OH+2Na→2C2H5O-+2Na++H2↑

C2H5O-+CH3I→CH3—O—C2H5+I-

[問(wèn)題2]已知液體SO2和純水的導(dǎo)電性相近，實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩者的導(dǎo)電率分別為8×10-8Ω-1·cm-1和6×10-8 Ω-1·cm-1。請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明為什么在液體SO2中，用可Cs2SO3去滴定SOCl2？

問(wèn)題解決：用Cs2SO3去滴定SOCl2，對(duì)于學(xué)生來(lái)講是一個(gè)全新的問(wèn)題，但酸堿中和反應(yīng)（問(wèn)題原型）學(xué)生并不陌生。由SO2和純水的導(dǎo)電性相近，說(shuō)明兩者的電離能力相當(dāng)，相反有反應(yīng)：H3O++OH-=2H2O（中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)）極易發(fā)生。則反應(yīng)SO32-+SO2+=2SO2容易進(jìn)行，與上述離子反應(yīng)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：

Ⅰ：CsOH+HCl=CsCl+H2O

Ⅱ：Cs2SO3+SOCl2=2CsCl+2SO2

因此，可用Cs2SO3滴定SOCl2。

五、在類比中培養(yǎng)能力

科學(xué)史上很多重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明，往往發(fā)端于類比，類比被譽(yù)為科學(xué)活動(dòng)中的“偉大的引路人”。數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家開(kāi)普勒曾說(shuō)：“我們珍視類比勝于任何別的東西，它是我最可信賴的老師，它能揭示自然界的秘密?！苯虒W(xué)中運(yùn)用類比使學(xué)生能體會(huì)到知識(shí)之間的聯(lián)系，在先前知識(shí)的“引領(lǐng)”下，起到舉一反三、觸類旁通的效果，能夠系統(tǒng)地掌握學(xué)科概念，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、比較的能力，最終達(dá)到發(fā)展智力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

如在學(xué)習(xí)Pb3O4結(jié)構(gòu)和性質(zhì)時(shí)，學(xué)生常常把它和Fe3O4進(jìn)行類比。從表面上看兩種物質(zhì)組成完全一樣，如果不深入分析推敲極易誤入歧途。物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)與元素的價(jià)態(tài)有密切的聯(lián)系。在Fe3O4中鐵為+2和+3價(jià)，而Pb3O4中鉛為+2和+4價(jià)，所以以氧化物的形式表示分別為：FeO·Fe2O3；PbO·PbO2。若用鹽的形式表示則依次為：Fe[FeO2]2和Pb2[PbO4]，正是由于它們結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致了其化學(xué)性質(zhì)的不同，如與濃鹽酸的反應(yīng)分別為：

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O

再如，在分析HClO分子的結(jié)構(gòu)式時(shí)，學(xué)生時(shí)常將其寫(xiě)成H-Cl-O。出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的根本原因沒(méi)有真正理解含氧酸的特征。若從含氧酸都是羥基酸這一特征進(jìn)行類比，則不難得出其正確結(jié)構(gòu)為H-O-Cl。那么分子中所有原子在一條直線上嗎？對(duì)于這一問(wèn)題的研究可類比熟悉的水分子，水分子是“角形”結(jié)構(gòu)，由此可推出HClO分子的空間構(gòu)型。

參考文獻(xiàn)

[1] 李偉. 類比思維在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 東北師范大學(xué)，2009

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