在化学解题过程中提高创造思维能力

时间:2022-10-13 03:19:12

在化学解题过程中提高创造思维能力

摘 要: 创造性思维是指能够产生前所未有的新结果、达到新的认识水平的思维。在化学教学中,教师应通过正确引导和激励使学生不断增强意识,掌握和运用科学的创造思维法,从而在学习上取得进步。

关键词: 化学教学 创造性思维 习题练习 训练方法

创造是人第一次产生崭新的精神成果或物质成果的思维与行为。创造是精神与物质不断更新的源泉。人的创造可以有各种各样的具体表现。例如:发现新事物、总结新规律、建立新理论、提出新观点、创立新技术、设计新工具、发明新产品、创作新作品等,都是创造。创造的魅力在于独特、变化、超越。

学会创造的几个重要环节是:掌握创造原理,运用创造方法,开展创造性思维。创造性思维是创造能力的核心,是人类思维发展的高级阶段,是意识能动性的最高表现。创造性思维是指能够产生前所未有的新结果、达到新的认识水平的思维。创造性思维具有新颖性、非重复性和超越性等本质属性。究竟展开怎样的思路,运用怎样的思想方法,才有助于大量产生创造性的思维成果呢?发散思维与集中思维结合、求同思维与求异思维结合、正向思维和逆向思维结合等对立统一的辩证思路,是开展创造性思维的有效途径。

目前,学生在学习中大多是习惯于单纯地吸收、记忆、理解教材规定的知识。这种现象是长期以来所受到的教育与生活环境影响的结果。现代科学实验证明,人的创造力可由训练而获得提高,通过正确引导和激励不断增强意识,掌握和运用科学的创造思维法,从而在学习上取得飞速的进步。在此我谈谈在化学教学中通过习题练习对学生进行创造性思维训练的方法。

一、引导发现,a培养学生创造性思维的独创性

创造性思维的独创性是指有个性的特点,自觉而独立地运用已有条件,分析各种条件间的相互关系,从而得出结论,找出解决问题的方法。在教学中,教师要引导学生敢于打破常规解题思路,探索出别具一格的简捷明快的巧解方法,培养学生的创造性思维。

例如:25.6g铜和含有1.4molHNO的浓硝酸恰好完全反应,放出的混合气体用排四氯化碳液体的方法收集,其混合气体的体积在标准状况下为多少?(不考虑生成NO)将收集到的气体倒立于水槽中,向其中通入标准状况下的O,多少O才能使气体全部生成硝酸?

按常规解法,根据铜分别与浓硝酸、稀硝酸的反应方程式,进行未知数的设定、列式、计算,分别求出NO、NO的物质的量。

铜的物质的量为25.6g/64g/mol=0.4mol,浓硝酸为1.4mol。假设得到的气体全为二氧化氮,根据反应 Cu+4HNO(浓)=Cu(NO)+2NO+2HO可知,0.4mol铜需要1.6mol纯硝酸,现在硝酸不足,铜依旧完全反应,证明是铜先与浓硝酸反应得到二氧化氮;硝酸变稀,铜继续与稀硝酸反应,得到一氧化氮。在反应过程中,铜失去电子,硝酸得到电子变成二氧化氮和一氧化氮。

故假设NO为xmol,NO为ymol,

Cu + 4HNO(浓)=Cu(NO)+2NO+2HO

142

0.5xmo l2xmol xmol

3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO)+2NO+4HO

3 82

1.5ymol4ymol ymol

故0.5x+1.5y=0.4,2x+4y=1.4,

可解得x=0.5mol,y=0.1mol。

而得到的一氧化氮和二氧化氮若被倒立于水槽中,通入氧气,若使其被完全吸收,则需要氧气将一氧化氮和二氧化氮完全氧化为硝酸即可。反应为:

4NO+O+2HO=4HNO

4NO+3O+2HO=4HNO

可以代入n(NO)=0.5mol,n(NO)=0.1mol,分别计算出两个反应消耗的氧气。

教师要引导学生打破常规,敢于奇思妙想。仔细分析题意,反应中一氧化氮和二氧化氮失去电子,氧气得到电子,而一氧化氮和二氧化氮此时又最终转化回到硝酸。可见一氧化氮和二氧化氮将从铜那里得到的电子完全给了氧气。联系铜和硝酸的反应可知,两个过程中转移电子是守恒的。故根据电子守恒,只需氧气得到电子数等于铜失去电子数即可。每个铜每次失去2个电子;每个氧气每次得到4个电子。假设需要氧气为mmol,故0.4×2=m×4,解得m=0.2mol。标况下氧气的体积为4.48L。

二、联想变通,培养学生创造性思维的发散性

创造性思维的发散性是指根据同一来源材料,以较丰富的知识为依据,沿着不同方向去思考,探求不同答案的思维方法。在教学中,教师应有目的地引导学生多思路、多模式、多解法的变通思维进行发散思维的训练,使学生敢于求异,从而促使他们较快地发展自己的聪明才智。

如复习铝一章时,提到用Al制取Al(OH)的方法,让学生思考可以有哪些方法,一般学生想到的有:

①Al Al(SO)Al(OH)

②Al NaAlO Al(OH)

两种方法都能达到目的,教师引导学生分析,生产相同质量的Al(OH)3,消耗H2SO4、NaOH的量怎样?是否可以有更好的方法,使原料消耗更少呢?经过讨论,学生联系Al3+、AlO2-不能共存,发生双水解的情况,可得到第三种方法:

Al Al3Al 3AlO混合Al(OH)

显然只要把铝按1/4、3/4分别与HSO、NaOH反应后,消耗最少的原料,就可得到与①②两种方法相同的Al(OH)。

三、类比迁移,培养学生创造性思维的新颖性

类比迁移,有利于学生开阔思路,通过比较,就能进入新颖别致的构思设计,最终获得准确而清晰的解题途径和方法。

例:乙炔、苯、乙醛的混合蒸气中含碳元素的质量分数为84%,求混合物中氧元素的质量分数为多少?

该题含C、H、O三种元素,已知一种元素的含量,按常规思路,不能求另外两种,但我们可以比较三种有机物分子式,把CHO转化为CH(HO)。则混合物的组成为CH、CH、CH(HO)。设混合物为100g,m=100×84%=84g,n=nH=84/12=7mol,m=7×1=7g,则m=100-84-7=9g

氧元素质量=9×(16/18)=8g

氧元素的质量分数=(8/100)×100%=8%

总之,创造是可以学会的本领。只要教师适时地抓住机会,激发灵感,引导学生不断探索问题、解决问题,就可以培养出学生的创造性思维。

参考文献:

[1]李嘉曾.创造的魅力.南京:江苏科学技术出版社.

[2]周小山.教师教学究竟靠什么.北京:北京大学出版社.

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