类比：一种有效的教学方法(2)

四、在类比中解决问题
　　问题解决是以已有的知识、经验为基础，如果没有相关的先前知识，问题解决则无法进行。即使所谓的“新问题”，也能在贮存的知识系统中或多或少的存在某些“原型”，关键是能否从已有的知识储备中顺利提取到相关的信息。类比能将新问题转化为已有知识经验中相似的问题原型，通过比较在两者之间建立联系，实现知识的有效“迁移”，把当前的情景转换为熟悉的、简单的、清晰的情景，从而使问题得到解决。
　　[问题1]根据卤代烃的性质完成下列方程式：
　　（1）溴乙烷跟NaHS的反应；
　　（2）由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚。
　　问题解决：卤代烃与氢氧化钠溶液的反应，是一个典型的取代反应。其实质是带负电的原子或原子团（例如OH-阴离子）取代了卤代烃中的卤原子。CH3CH2CH2Br+OH-→CH3CH2CH2OH+Br-由此可以推出：R—X+Y-→R—Y+X-，根据与OH-的相似点，可写出化学方程式：
　　（1）C2H5Br+HS-→C2H5SH+Br-
　　（2）2C2H5OH+2Na→2C2H5O-+2Na++H2↑
　　C2H5O-+CH3I→CH3—O—C2H5+I-
　　[问题2]已知液体SO2和纯水的导电性相近，实验测得两者的导电率分别为8×10-8Ω-1·cm-1和6×10-8 Ω-1·cm-1。请用化学方程式说明为什么在液体SO2中，用可Cs2SO3去滴定SOCl2？
　　问题解决：用Cs2SO3去滴定SOCl2，对于学生来讲是一个全新的问题，但酸碱中和反应（问题原型）学生并不陌生。由SO2和纯水的导电性相近，说明两者的电离能力相当，相反有反应：H3O++OH-=2H2O（中和反应实质）极易发生。则反应SO32-+SO2+=2SO2容易进行，与上述离子反应对应的化学方程式分别为：
　　Ⅰ：CsOH+HCl=CsCl+H2O
　　Ⅱ：Cs2SO3+SOCl2=2CsCl+2SO2
　　因此，可用Cs2SO3滴定SOCl2。
　　五、在类比中培养能力
　　科学史上很多重大发现、发明，往往发端于类比，类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”。数学家、天文学家开普勒曾说：“我们珍视类比胜于任何别的东西，它是我最可信赖的老师，它能揭示自然界的秘密。”教学中运用类比使学生能体会到知识之间的联系，在先前知识的“引领”下，起到举一反三、触类旁通的效果，能够系统地掌握学科概念，有助于培养学生分析、比较的能力，最终达到发展智力，培养学生的思维能力。
　　如在学习Pb3O4结构和性质时，学生常常把它和Fe3O4进行类比。从表面上看两种物质组成完全一样，如果不深入分析推敲极易误入歧途。物质的组成结构与元素的价态有密切的联系。在Fe3O4中铁为+2和+3价，而Pb3O4中铅为+2和+4价，所以以氧化物的形式表示分别为：FeO·Fe2O3；PbO·PbO2。若用盐的形式表示则依次为：Fe[FeO2]2和Pb2[PbO4]，正是由于它们结构上的差异导致了其化学性质的不同，如与浓盐酸的反应分别为：
　　Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
　　Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O
　　再如，在分析HClO分子的结构式时，学生时常将其写成H-Cl-O。出现这种错误的根本原因没有真正理解含氧酸的特征。若从含氧酸都是羟基酸这一特征进行类比，则不难得出其正确结构为H-O-Cl。那么分子中所有原子在一条直线上吗？对于这一问题的研究可类比熟悉的水分子，水分子是“角形”结构，由此可推出HClO分子的空间构型。
　　参考文献
　　[1] 李伟. 类比思维在中学化学教学中的应用研究[D]. 东北师范大学，2009
　　[2] 张文广，王祖浩. 化学中的类比思维[J]. 化学世界，2007，（7）

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