何小麗

摘要：系統(tǒng)思維就是把認(rèn)識對象作為系統(tǒng)，從系統(tǒng)和要素、要素和要素、系統(tǒng)和環(huán)境的相互聯(lián)系、相互作用中綜合地考察認(rèn)識對象的一種思維方法。整體性是系統(tǒng)思維方式的基本特征，它存在于系統(tǒng)思維運動的始終，也體現(xiàn)在系統(tǒng)思維的成果之中。元素化合物包括金屬及其化合物和非金屬及其化合物，它作為一個整體貫穿整個高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)思維；整體性；元素化合物

文章編號：1008-0546（2017）02-0074-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.02.024

元素化合物是整個高中化學(xué)的重要基礎(chǔ)知識，它將基本概念、基本原理與物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有機(jī)地進(jìn)行融合。而學(xué)生在學(xué)習(xí)元素化合物知識的時候往往會感到“零散、繁多”，在教學(xué)中，盡管教師通過演示實驗使學(xué)生熱情高漲，樂于接受，但當(dāng)學(xué)生學(xué)完元素及其化合物的性質(zhì)后，學(xué)生就混淆不清，從而出現(xiàn)張冠李戴的混合型錯誤。傳統(tǒng)復(fù)習(xí)元素化合物，一般按照先金屬后非金屬，金屬中按照元素鈉、鋁、鐵、銅，非金屬則按照硅、氯、硫、氮的順序進(jìn)行復(fù)習(xí)，且進(jìn)行分類、歸納、總結(jié)，形成知識網(wǎng)絡(luò)，重點強(qiáng)調(diào)各元素及其化合物的特性，但仍不能根治以上問題。

系統(tǒng)思維就是把認(rèn)識對象作為系統(tǒng)，從系統(tǒng)和要素、要素和要素、系統(tǒng)和環(huán)境的相互聯(lián)系、相互作用中綜合地考察認(rèn)識對象的一種思維方法。整體性是系統(tǒng)思維方式的基本特征，它存在于系統(tǒng)思維運動的始終，也體現(xiàn)在系統(tǒng)思維的成果之中。元素化合物包括金屬及其化合物和非金屬及其化合物，它作為一個整體貫穿整個高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。在復(fù)習(xí)中，把元素化合物作為一個整體系統(tǒng)，從金屬的共性與各金屬的特性、金屬與非金屬之間的聯(lián)系進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)。

一、 以性質(zhì)為主線，形成知識體系

在金屬及其化合物的學(xué)習(xí)中，學(xué)生基本掌握了金屬元素的共性及一些特性，如在學(xué)習(xí)金屬鈉的有關(guān)知識后，學(xué)生對此印象最深的就是鈉是非?；顫姷慕饘僭?，具有很強(qiáng)的失電子能力。而在非金屬及其化合物的學(xué)習(xí)中，氯也是一種活潑的非金屬元素，具有很強(qiáng)的得電子能力。因此鈉和氯具有很多共性：在自然界中都沒有游離態(tài)的鈉和氯存在，鈉和氯氣都能和水反應(yīng)，鈉能和酸反應(yīng)，氯氣能和堿反應(yīng)。這些共性都與它們的性質(zhì)——活潑性有關(guān)，因此在復(fù)習(xí)中，可以將這兩種元素作為一個整體進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)。通過這樣一個過程，可以將鈉和氯氣的性質(zhì)認(rèn)識進(jìn)行拓展延伸，因為活潑，具有很強(qiáng)的失電子能力，所以鈉的化合物基本上都是離子化合物，如NaH，在加熱條件下，鈉和氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物是Na2O2而非Na2O，氫氧化鈉的堿性極強(qiáng)等都是因為鈉具有極強(qiáng)的還原性的緣故；因為活潑，具有很強(qiáng)的得電子能力，所以一般氯的最穩(wěn)定存在形式是Cl-，從而可以推導(dǎo)出ClO-、ClO3-、ClO4-具有很強(qiáng)的氧化性。但是相似并不是完全相同，氯氣和水的反應(yīng)并沒有鈉和水反應(yīng)那樣劇烈，倒是可以據(jù)此牽引出活潑性最強(qiáng)的非金屬氟與水反應(yīng)的產(chǎn)物、條件、現(xiàn)象等。同樣，在復(fù)習(xí)金屬鋁和非金屬硅的有關(guān)知識時，鋁的性質(zhì)重點體現(xiàn)在兩性，不但如此，鋁的氧化物、氫氧化物也都有兩性，而有關(guān)硅的重點性質(zhì)則體現(xiàn)在二氧化硅既能與氫氧化鈉反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng)，它們之間也有共性——兩性，這是因為硅和鋁在元素周期表中的位置相鄰且均介于金屬和非金屬之間，因而這兩種元素的性質(zhì)相似。盡管都是從兩性的角度來了解這兩種元素的性質(zhì)，但硅的“兩性”不是真正的兩性，硅以及二氧化硅都能跟強(qiáng)堿反應(yīng)，但它們卻不能跟強(qiáng)酸反應(yīng)，只能跟唯一的一種酸——弱酸氫氟酸反應(yīng)。以性質(zhì)為探究點，進(jìn)入內(nèi)部結(jié)構(gòu)深入探究各物質(zhì)性質(zhì)的共性及規(guī)律，并使性質(zhì)與原理、應(yīng)用相結(jié)合，這樣可以更好地幫助學(xué)生完善知識結(jié)構(gòu)，形成元素化合物的知識體系。

二、 以化合價為主線，形成知識體系

在鐵及其化合物的學(xué)習(xí)中，重點掌握鐵的化合物有兩種價態(tài)以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化，而非金屬元素硫及其化合物的相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)時，其重點內(nèi)容體現(xiàn)在二氧化硫的性質(zhì)和濃硫酸的性質(zhì)掌握上，這兩種物質(zhì)中硫的化合價也不相同，因而在復(fù)習(xí)中，將鐵和硫及其化合物作為一個整體，從化合價的角度去分析從而達(dá)到掌握鐵及其化合物的性質(zhì)。在這塊知識體系中，鐵的化合價有零價、正二價和正三價，鐵遇弱氧化劑（如S）生成二價鐵，鐵遇強(qiáng)氧化劑（如Cl2）生成三價鐵，二價鐵易被氧化成三價鐵，而三價鐵易被還原成二價鐵；硫的化合價有零價、負(fù)二價、正四價和正六價，從零價的硫單質(zhì)出發(fā)，得到硫可以跟金屬或氫氣反應(yīng)生成硫化物，硫化物中的硫處于最低價態(tài)，因而具有較強(qiáng)的還原性；硫單質(zhì)可以在氧氣中燃燒生成二氧化硫，二氧化硫中的硫為正四價，處于中間價態(tài)，這與Fe2+性質(zhì)相似，二氧化硫中正四價的硫易被氧化成正六價的硫，從而可以得出二氧化硫具有較強(qiáng)的還原性和較弱的氧化性，再補(bǔ)充二氧化硫的特性-漂白性，并與前面所學(xué)氯水的漂白性進(jìn)行對比，最后得出二氧化硫作為酸性氧化物與二氧化碳具有相似的性質(zhì)；而正六價的硫主要存在于SO3或濃H2SO4中，正六價是硫的最高價態(tài)，從而可以引導(dǎo)學(xué)生掌握濃H2SO4的強(qiáng)氧化性及脫水性、吸水性。以化合價為切入點，運用氧化還原反應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，使得化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生既是具體元素化合物性質(zhì)的體現(xiàn)，又是該元素化合物存在于系統(tǒng)中系統(tǒng)行為的必然結(jié)果。這是一種系統(tǒng)化的思維，不僅有利于學(xué)生對元素化合物知識體系的整體把握，而且能夠幫助他們在系統(tǒng)思維中發(fā)現(xiàn)有利于遷移的知識，從而提高學(xué)生對化學(xué)的整體認(rèn)知及解決實際問題的能力。

三、 以元素為主線，形成知識體系

在整個的學(xué)習(xí)中，每一種元素及其化合物的性質(zhì)都是以該元素為主線，形成該元素的知識網(wǎng)絡(luò)，比如：氮及其化合物主要包括氮氣、氨氣、一氧化氮、二氧化氮、硝酸、硝酸鹽、氨鹽，每一種物質(zhì)的性質(zhì)均圍繞氮元素展開，從而形成有關(guān)氮元素的知識體系。在對元素化合物中每一種元素所形成的知識網(wǎng)絡(luò)弄清楚之后，也可以將含不同元素的物質(zhì)以常見的重要反應(yīng)做連線，構(gòu)成更大的知識網(wǎng)絡(luò)。如二價鐵易被氯氣氧化成三價鐵聯(lián)系鐵和氯，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)制備漂白液又聯(lián)系上鈉，而氯堿工業(yè)的產(chǎn)物氯氣又和鐵聯(lián)系起來、氫氧化鈉又能和氯鋁聯(lián)系起來、氫氣和氮氣反應(yīng)合成氨又將牽扯出氮元素的一系列轉(zhuǎn)化。這些元素的連接點就是各元素化合物性質(zhì)的體現(xiàn)，在所有元素化合物中，各元素及其化合物性質(zhì)體現(xiàn)在各個反應(yīng)中，而各個反應(yīng)又相互交錯在一起，使得學(xué)生對于元素化合物知識間的內(nèi)在聯(lián)系形成整體的知識系統(tǒng)。

這是一種“先整體后具體”的復(fù)習(xí)策略，實際上就是將化學(xué)學(xué)科或其中的某一知識塊作為一個系統(tǒng)，讓學(xué)生先從整體上感知系統(tǒng)內(nèi)容的特征、 范圍和精神，然后再探究系統(tǒng)內(nèi)部具體的知識和內(nèi)容。這樣既有利于學(xué)生綜觀全局，又能體現(xiàn)重點，突破難點，面對所需掌握的知識點也不再是支離破碎的，而是彼此間有著規(guī)律性的內(nèi)在聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇建立. 高中化學(xué)教學(xué)需要系統(tǒng)思維 [J]. 教學(xué)與管理，2014（7）：145-147