程知心

【摘 要】學(xué)科思想方法在學(xué)科中有著舉足輕重的作用，筆者根據(jù)多年高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐，認(rèn)為中學(xué)化學(xué)中總結(jié)出比較重要而又能有效地指導(dǎo)教學(xué)的有十大基本的學(xué)科思想。掌握一些解決化學(xué)問(wèn)題的思維方法，對(duì)提高學(xué)生獨(dú)立處理化學(xué)問(wèn)題的能力有著積極的促進(jìn)作用?；瘜W(xué)思想萬(wàn)變不離其宗，它總是遵循著一定的規(guī)律，只有遵循這些規(guī)律才會(huì)使問(wèn)題得到迅速、有效的解決。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 思想方法 規(guī)律 促進(jìn)

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)“課程性質(zhì)”中提出：高中化學(xué)課程應(yīng)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法，加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。匈牙利哲學(xué)家貝拉·弗格拉希說(shuō)：“科學(xué)一方面是方法，另一方面是理論；它是二者的統(tǒng)一而不是同一。”學(xué)科思想方法在學(xué)科中有舉足輕重的作用。

研究化學(xué)思想的發(fā)展，將有助于進(jìn)一步把握化學(xué)的發(fā)展規(guī)律，深刻理解化學(xué)的理論和概念，汲取有益的歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，促進(jìn)化學(xué)學(xué)科教學(xué)的發(fā)展。筆者根據(jù)多年高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐，認(rèn)為中學(xué)化學(xué)中比較重要而又能有效地指導(dǎo)教學(xué)的有十大基本的學(xué)科思想：1.辯證唯物主義思想方法；2.守恒的思想方法；3.類(lèi)比遷移的思想方法；4.歸納與演繹的思想方法；5.分析與綜合的思想方法；6.等效思想；7.比較與分類(lèi)的思想方法；8.假設(shè)法；9、推理法；10數(shù)學(xué)工具解題法等。

化學(xué)思想方法這么多，筆者不可能一一說(shuō)明。今有常用的思想方法，擇其一二，舉一以反三，觸類(lèi)則旁通。

一、守恒的思想方法

化學(xué)計(jì)算教學(xué)中如果能抓住時(shí)機(jī)指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用守恒的思想方法，可培養(yǎng)學(xué)生探究化學(xué)問(wèn)題和解決復(fù)雜化學(xué)問(wèn)題的習(xí)慣性思維。

守恒的思想方法在高中化學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，如：

第一，質(zhì)量守恒：化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)和質(zhì)量不變、原子的種類(lèi)和數(shù)目不變。參加反應(yīng)的元素種類(lèi)和原子的個(gè)數(shù)不變，而這又可上升到“元素守恒”。利用元素守恒原理巧解有多步反應(yīng)發(fā)生的計(jì)算題，往往起著事半功倍的效果。

第二，能量守恒：在化學(xué)反應(yīng)中均伴隨著能量的變化，常以發(fā)光、放熱、吸熱、放電等形式表現(xiàn)出來(lái)。其中應(yīng)遵循能量守恒，即：當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，該反應(yīng)表現(xiàn)為放熱反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時(shí)，該反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)，若該反應(yīng)屬于氧化—還原反應(yīng)時(shí)，還應(yīng)遵守價(jià)態(tài)守恒、電子守恒。

第三，電荷守恒：離子化合物中和溶液中陰、陽(yáng)離子所帶電荷總數(shù)相等。①離子反應(yīng)中：反應(yīng)前后陽(yáng)離子、陰離子所帶的正、負(fù)電荷總數(shù)相等。②電解質(zhì)溶液中也遵循這一原理，即電中性原理。

運(yùn)用守恒的思想方法去指導(dǎo)化學(xué)計(jì)算則可歸納出計(jì)算的基本方法，如：關(guān)系式法、差量法、守恒法、始終態(tài)法和極值法等。

【守恒思想方法經(jīng)典案例】非整比化合物Fe0.95O具有氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)，由于n（Fe）：n（O）<1，所以晶體結(jié)構(gòu)存在缺陷。

（1）Fe0.95O中Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）各占總鐵量的百分之幾？

（2）寫(xiě)出標(biāo)明鐵價(jià)態(tài)的該晶體的化學(xué)式。

這一題乍一看，好像無(wú)從入手，因?yàn)樗婕暗氖且粋€(gè)與定組成不相符合的全新問(wèn)題，學(xué)生很陌生。但是只要認(rèn)真分析題意，可通過(guò)設(shè)想、創(chuàng)造性地把研究的問(wèn)題進(jìn)行分解、重組，過(guò)渡到守恒思想，將Fe0.95O改造為FeFeO的形式。依據(jù)這一形式，巧用大家熟悉的正負(fù)化合價(jià)相等切人，即可列出如下等式：2ɑ+（0.95-ɑ）×3=2×l，解得ɑ=0.85。所以Fe在總鐵量中占：（0.85/0.95）×lOO%=89.50%；

Fe在總鐵量中占：（O.l/0.95）×l00%=10.5%

最后可寫(xiě)出該晶體的化學(xué)式為O

【案例解讀】守恒思維的本質(zhì)就是利用物質(zhì)變化過(guò)程中某一特定的固定不變的“量”，通過(guò)不同反應(yīng)體系中的質(zhì)量、電子得失、能量、正負(fù)電荷等守恒關(guān)系，從守恒上來(lái)解決化學(xué)問(wèn)題的一種思維方法。

二、化歸思維的思想方法

化歸是把一種事物轉(zhuǎn)化為另一事物或相近、相關(guān)的事物，把“正面進(jìn)攻”改為“巧妙側(cè)擊”的方法，把原來(lái)的問(wèn)題變形，將其轉(zhuǎn)化為人們熟悉的已解決或易解決的問(wèn)題，以達(dá)到解決的目的。

如G、Q、X、Y、Z均為氯的含氧化合物，我們不了解它的分子式（或化學(xué)式），但知道它們?cè)谝欢l件下具有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系（未配平）：

（1）G→Q+NaCl （2） Q+H20→X+H2

（3） Y+NaOH→G+Q+H20 （4）Z+NaOH→Q+X+H20

這五種化合物中氯的化合價(jià)由低到高的順序?yàn)椋?）

A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ

這道題以基本概念入題，考查學(xué)生對(duì)氧化劑、還原劑價(jià)態(tài)變化的理解和掌握，起點(diǎn)低，要求高。然而，解答此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，倘若試圖找出4個(gè)具體的氯的含氧化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，就會(huì)陷入題設(shè)陷阱之中，無(wú)法求得正確答案；但若將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成氧化還原反應(yīng)中的歧化反應(yīng)：一種含某元素的物質(zhì)在反應(yīng)中產(chǎn)生兩種含該元素的物質(zhì)，則必歧化成一種價(jià)態(tài)更高的產(chǎn)物和另一種價(jià)態(tài)更低的產(chǎn)物。抓住這些熟悉的基礎(chǔ)知識(shí)，則題中問(wèn)題便可迎刃而解。由題中（1）的轉(zhuǎn)化可知氯的化合價(jià)是G

化歸思維的本質(zhì)就是著眼于問(wèn)題的“特征”結(jié)構(gòu)，通過(guò)某種轉(zhuǎn)化使繁難或陌生的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，達(dá)到化繁為簡(jiǎn)，化陌生為熟知，從而使復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題更加容易解決的一種思維方法。

化學(xué)思想有很多，以上的兩個(gè)例子雖不足以說(shuō)明全部，但足可以起到拋磚引玉的作用，如能舉一隅以反三則更佳。

總之，化學(xué)思想都是萬(wàn)變不離其宗的。它總是遵循著一定的規(guī)律，在解決有關(guān)化學(xué)問(wèn)題時(shí)，只要遵循這些規(guī)律總會(huì)使問(wèn)題得到迅速、有效的解決。思維策略的優(yōu)劣，直接影響到學(xué)生解題的速度和準(zhǔn)確度，因此，在化學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)程中，適時(shí)地掌握一些解決化學(xué)問(wèn)題的思維方法，對(duì)提高學(xué)生獨(dú)立處理化學(xué)問(wèn)題的能力有著積極的促進(jìn)作用。