摘要：將數(shù)學(xué)工具坐標(biāo)系巧妙地遷移到化學(xué)教學(xué)中，利用坐標(biāo)系幫助學(xué)生建立化學(xué)知識(shí)體系、整合已學(xué)知識(shí)和新授知識(shí)、構(gòu)建相似問題的思維模型，把化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，化學(xué)問題模型化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的遷移能力和解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：坐標(biāo)系；遷移能力；化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)： 1005–6629(2012)5–0066–03 中圖分類號(hào)： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

教學(xué)要有法，教學(xué)更要有妙法。新形勢下，化學(xué)教師應(yīng)不斷探索創(chuàng)新，尋找高效的教學(xué)方法，甚至還可以進(jìn)行不同學(xué)科間方法的遷移運(yùn)用，有時(shí)會(huì)有意想不到的奇妙效果，實(shí)現(xiàn)高效率的教學(xué)效果。筆者在教學(xué)實(shí)踐中巧妙地將數(shù)學(xué)工具坐標(biāo)系應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)，在講授不同知識(shí)時(shí)遵循化學(xué)知識(shí)的規(guī)范性要求，適當(dāng)調(diào)整坐標(biāo)系的部分要素，利用坐標(biāo)系幫助學(xué)生建立化學(xué)知識(shí)體系、整合已學(xué)知識(shí)和新授知識(shí)、構(gòu)建相似問題的思維模型，把化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，化學(xué)問題模型化，更好地促進(jìn)和提升學(xué)生學(xué)習(xí)的遷移能力和解決問題的能力，使化學(xué)學(xué)習(xí)變得簡單容易些。

1 建立一維坐標(biāo)系——數(shù)軸

數(shù)軸形象地反映了數(shù)和點(diǎn)之間的關(guān)系，借助于數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化解決了大量的數(shù)學(xué)問題，因而在數(shù)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。化學(xué)上也可以借助數(shù)軸來理解記憶有關(guān)數(shù)和點(diǎn)的知識(shí)，并能解決有關(guān)根據(jù)反應(yīng)物的量確定反應(yīng)產(chǎn)物的問題。

1.1 借助數(shù)軸來記憶幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

例1 物質(zhì)溶解性的分類

通常把在室溫（20 ℃）時(shí)，溶解度在10 g以上的，叫易溶物質(zhì)；溶解度大于1 g的，叫可溶物質(zhì)；溶解度小于1 g的，叫微溶物質(zhì)；溶解度小于0.01 g的，叫難溶物質(zhì)。如果單純機(jī)械地去記憶，具體的數(shù)值范圍和對(duì)應(yīng)的溶解性很容易搞混淆，可以借助數(shù)軸這樣記憶：

從數(shù)軸上可以一目了然地看出以溶解度大小區(qū)分物質(zhì)溶解性的3個(gè)數(shù)值，按照難溶——微溶——可溶——易溶，對(duì)號(hào)入座就可以了，一個(gè)數(shù)軸可以記住物質(zhì)溶解性的所有分類。

例2 分散系及其分類

通常情況下，我們把分散質(zhì)粒子的直徑大于10-7 m的分散系叫做濁液；分散質(zhì)粒子的直徑在10-9~10-7 m之間的分散系叫做膠體；分散質(zhì)粒子的直徑小于10-9 m的分散系叫做溶液[1]。其中關(guān)于膠體的考查，考試時(shí)經(jīng)常涉及到，我們也可以借助數(shù)軸來幫助理解記憶膠體區(qū)別于其他分散系的實(shí)質(zhì)，即分散質(zhì)粒子的直徑大小：

1.2 借助數(shù)軸來分析化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)量的關(guān)系

對(duì)于某些化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物的用量不同，生成物會(huì)有多種不同的情況。反之，知道了反應(yīng)生成物的具體情況，如何來確定反應(yīng)物的用量呢？借助于數(shù)軸就可以很形象地確定化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系，突破題目的最難點(diǎn)。

例3 向含a g HNO3的稀溶液中，加入b g鐵粉充分反應(yīng)，鐵被全部溶解。已知有a/4 g HNO3被還原，則a:b不可能是（ ）

A. 2:1 B. 3:1 C. 4:1 D. 9:2

分析：鐵與稀硝酸反應(yīng)情況如下：

①HNO3過量：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

②Fe過量，則Fe與Fe(NO3)3要反應(yīng)：

Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2

總反應(yīng)為：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O以n(Fe)/n(HNO3)的比值確定兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，借助數(shù)軸來判斷反應(yīng)產(chǎn)物：

通過分析得知，無論是按反應(yīng)①還是按反應(yīng)②進(jìn)行，被還原的硝酸均為參加反應(yīng)的硝酸的1/4，所以題目給出的條件“已知有a/4 g HNO3被還原”可以忽略了，而根據(jù)條件“鐵被全部溶解”，將質(zhì)量換算為物質(zhì)的量可以得出答案A。

筆者驚喜地發(fā)現(xiàn)，近幾年高考也出現(xiàn)了以數(shù)軸的形式來考查學(xué)生對(duì)反應(yīng)物的量與產(chǎn)物之間關(guān)系的理解。如2008江蘇高考化學(xué)卷第13題：研究反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時(shí)，使用類似數(shù)軸的方法可以收到直觀形象的效果。下列表達(dá)不正確的是（ ）

A.密閉容器中CuO和C高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)物：

如果教師在平時(shí)的教學(xué)過程中，能注意引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)軸來分析類似的問題，打造一種固有的思維模式，學(xué)生面對(duì)這樣的高考題也就駕輕就熟了。

2 建立二維坐標(biāo)系——平面直角坐標(biāo)系

平面直角坐標(biāo)系是在數(shù)軸的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，它與數(shù)軸最大的區(qū)別在于平面直角坐標(biāo)系能將“質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)變化過程”描繪出來。在新教材中就出現(xiàn)了較多的在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上調(diào)整坐標(biāo)系的部分要素，演變出來的化學(xué)直角坐標(biāo)系，如《化學(xué)反應(yīng)原理》在描述化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化時(shí)，采用了這樣的坐標(biāo)系[2]：

很直觀地闡述了某一反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)的決定因素。

對(duì)于元素周期表，我們也可以看作是以周期為橫坐標(biāo)，以族為縱坐標(biāo)建立起來的直角坐標(biāo)系，可以很快地熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)，快速地確定元素在周期表中的位置，還能將元素的金屬性和非金屬性，元素的第一電離能和電負(fù)性等遞變性規(guī)律在這樣特殊的坐標(biāo)系中反映出來。在教學(xué)過程中，教師可以在知識(shí)的整合和題目的講解時(shí)靈活地加以運(yùn)用。

2.1 建立直角坐標(biāo)系，突破原有思維，重新整合知識(shí)

筆者在《化學(xué)1》有關(guān)“硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化”的教學(xué)過程中，采用了一個(gè)特殊的直角坐標(biāo)系，巧妙地解決了以上幾個(gè)困惑，如圖：

以硫的主要化合價(jià)“-2、0、+4、+6”為橫坐標(biāo)，物質(zhì)類別為縱坐標(biāo)，將本單元中涉及到的含硫的主要物質(zhì)羅列出來，其中方框中的物質(zhì)是重點(diǎn)要掌握的，箭頭標(biāo)明物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，突出本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)，同時(shí)將前面所學(xué)的物質(zhì)的分類和氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)巧妙地整合起來。這也給了筆者許多啟示：新教材要突出“新”，關(guān)鍵是我們的思維要更新，要善于發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。

2.2 建立直角坐標(biāo)系，化難為簡

借助于直角坐標(biāo)系解決某些化學(xué)題目，可以簡化反應(yīng)過程，快速得出結(jié)果。

例4 含8.0 g NaOH的溶液中通入一定量的H2S后，將得到的溶液小心蒸干，稱得無水物7.9 g，則該無水物中一定含有的物質(zhì)是（ ）

A. Na2S B. NaHS

C. Na2S和NaHS D. NaOH和NaHS分析：NaOH與H2S的反應(yīng)情況如下：2NaOH+H2S（不足量）=Na2S+2H2O

8 7.8

NaOH+H2S（足量）=NaHS+H2O

8 11.2

借助直角坐標(biāo)系可以很快得出答案，如圖：

通過直角坐標(biāo)系可以看出，無水物質(zhì)為7.9 g時(shí)有兩種情況，一種是NaOH和Na2S的組合，一種是Na2S和NaHS的組合，故一定含有的物質(zhì)為Na2S，答案為A。

此外，在處理“鋁三角”及“鐵三角”等有關(guān)題目時(shí)，都可以借鑒這種方法，能快速而又準(zhǔn)確得出結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王祖浩主編.化學(xué)1 [M].南京：江蘇教育出版社，2008.

[2]王祖浩主編.化學(xué)反應(yīng)原理[M].南京：江蘇教育出版社，2008.