時(shí)間:2023-09-05 09:29:29
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中圖分類號(hào):P5883 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):672-656(202)04-000-11
0引言
大陸地殼的形成一般歸結(jié)為2個(gè)典型的板塊構(gòu)造位置,即活動(dòng)大陸邊緣和板內(nèi)[]。其中,板內(nèi)的大陸生長與地幔柱的巖漿板底墊托作用或巖漿底侵作用(magmatic underplating)有關(guān),而板緣的大陸生長則主要通過俯沖增生和弧陸碰撞來實(shí)現(xiàn)的。而且,會(huì)聚大陸邊緣通常被認(rèn)為是下地殼增生(包括幔源巖漿板底墊托作用和俯沖增生)的主要場(chǎng)所[2]。然而,很少有實(shí)例是來自活動(dòng)大陸邊緣的下地殼包體[2-3]。
麻粒巖包體和麻粒巖地體(尤其是高壓麻粒巖)通常被認(rèn)為是透視下地殼的窗口[2]。高壓麻粒巖通常被認(rèn)為代表高級(jí)的變基性巖,并以單斜輝石+斜長石+石榴子石+石英等礦物組合為主要特征[4-6], 至于其他次要礦物如角閃石和藍(lán)晶石等是否出現(xiàn),取決于水活度和全巖成分[7]。高壓麻粒巖不同于榴輝巖的是其礦物組合中含有斜長石和(或)貧硬玉分子的單斜輝石,而中壓麻粒巖不同于高壓麻粒巖的主要特征是其礦物組合中含有斜方輝石,但是高壓麻粒巖在峰期之后減壓過程中可能會(huì)形成以后成合晶冠狀體形式存在的斜方輝石[7]。高壓麻粒巖出露相當(dāng)廣泛,從古元古代(如華北恒山雜巖[8])到新生代(如喜馬拉雅山脈)的諸多大陸碰撞造山帶中均有報(bào)道。前人研究結(jié)果顯示,當(dāng)變質(zhì)溫度超過800 ℃時(shí),變質(zhì)壓力可能超過4 GPa[5],這意味著加厚地殼(或俯沖地殼)的下部經(jīng)歷了高溫作用。另外,高壓麻粒巖有時(shí)也與中溫榴輝巖共生,如華力西造山帶[9]。在特定地帶鑒定出高壓麻粒巖有助于對(duì)涉及大陸碰撞及相關(guān)過程中下地殼演化的認(rèn)識(shí),而對(duì)高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的巖石學(xué)觀察和年代學(xué)測(cè)定對(duì)理解變質(zhì)作用和下地殼演化之間的關(guān)系至關(guān)重要。但是,獲得精確的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的時(shí)代往往比較困難。這種困難主要來自于后期多階段變質(zhì)作用疊加以及相關(guān)過程導(dǎo)致的礦物間同位素體系(尤其是Sm-Nd和Rb-Sr)的重置或不平衡,因此影響了對(duì)巖石的形成過程和構(gòu)造背景的認(rèn)識(shí)。
在過去的20年里,眾多研究者對(duì)華北克拉通前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和下地殼包體巖石開展了大量的巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)研究,并在其形成和演化上獲得了若干重要進(jìn)展,進(jìn)一步將華北克拉通變質(zhì)基底劃分為東部陸塊、西部陸塊及分割東部和西部陸塊的中部造山帶[0-]。目前就東、西部陸塊沿中部造山帶在大約85 Ga完成克拉通拼合已經(jīng)達(dá)成共識(shí)[0-7]。拼合完成之后,在6~85 Ga期間,克拉通內(nèi)部和邊緣經(jīng)歷了一系列的拉張和裂谷事件,形成了伴隨有鎂鐵質(zhì)巖漿群侵位的拗拉槽和邊緣裂谷盆地,發(fā)育有斜長巖輝長巖紋長二長巖環(huán)斑花崗巖套和A型花崗巖,以及超鉀火山巖的噴發(fā)[7-22]。值得注意的是,目前已報(bào)道的古元古代高壓麻粒巖相變質(zhì)作用主要來自于中部造山帶[8,0-3,23],而東部陸塊僅在膠東和信陽地區(qū)見有零星報(bào)道[24]。此外,對(duì)華北克拉通古元古代高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的構(gòu)造背景還存在2種不同的解釋:一種觀點(diǎn)認(rèn)為這些高壓麻粒巖形成于東、西部陸塊拼合的碰撞造山環(huán)境中[8,-4];另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為它們是古元古代地幔柱活動(dòng)的產(chǎn)物[8-20,24]。存在爭(zhēng)議的一個(gè)重要原因是對(duì)高壓麻粒巖相變質(zhì)作用缺少直接的巖石學(xué)和年代學(xué)觀察,尤其是在華北克拉通東南緣或東部陸塊的南部。目前,在所研究的區(qū)域,僅見高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的巖石學(xué)證據(jù)和模糊的(晚)古元古代年齡的分開報(bào)道。最近,Xu等在徐州—宿州地區(qū)發(fā)現(xiàn)了榴輝巖(類)捕虜體,認(rèn)為它們是華北克拉通鎂鐵質(zhì)下地殼在大約220 Ma時(shí)構(gòu)造加厚形成的[25-27]。
關(guān)于華北克拉通的形成與演化,雖然受到廣泛關(guān)注并日益引起國內(nèi)外研究者的興趣,但是大部分研究都集中于華北克拉通內(nèi)部、北部和東、西陸塊結(jié)合帶或中部造山帶,而東南緣下地殼的形成與演化研究則顯得較薄弱。華北克拉通東南緣出露的變質(zhì)基底(五河變質(zhì)雜巖)和下地殼包體巖石無疑為這一研究提供了極好的天然實(shí)驗(yàn)室。最近的研究結(jié)果顯示,五河變質(zhì)雜巖中的變基性巖經(jīng)歷了80~90 Ga的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[28-29]。徐州—宿州一帶中生代侵入體中包體的巖石學(xué)、年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究也表明,這些包體大部分形成于24~25 Ga并經(jīng)過大約8 Ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[25-29]。但是,有關(guān)研究區(qū)下地殼巖石的成因、形成與演化仍是亟待解決的重要科學(xué)問題。
為了更好地了解華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)地殼(尤其是下地殼)的形成和演化過程,筆者根據(jù)近年來對(duì)蚌埠地區(qū)出露的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和宿州附近夾溝中生代閃長斑巖中捕虜體的研究成果和進(jìn)展,結(jié)合研究區(qū)已發(fā)表的相關(guān)資料,總結(jié)了華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)幕式地殼生長和多期變質(zhì)作用與改造的巖石學(xué)和年代學(xué)證據(jù)。
地質(zhì)背景
華北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,保留有大于36 Ga的古老地殼物質(zhì)殘留[30]。地理位置上,華北克拉通西接祁連造山帶,北鄰天山—內(nèi)蒙—大興安嶺造山帶;在南端,秦嶺—大別—蘇魯造山帶把華北克拉通和揚(yáng)子克拉通分開(圖[26])?;谀甏鷮W(xué)、巖石組合、構(gòu)造演化和P-T-t軌跡的不同,將華北克拉通劃分為東部陸塊、西部陸塊及夾于其中的中部造山帶[8,0,9,3]。筆者研究的蚌埠和徐州—宿州地區(qū)位于華北克拉通東部陸塊的東南緣,距蘇魯造山帶西端的郯—廬斷裂帶以西約00 km,距大別造山帶北端約300 km (圖)。區(qū)內(nèi)變形的新元古代和古生代蓋層,以及晚太古代到古元古代的變質(zhì)基底侵入有大量小的中生代侵入體(如夾溝、班井和利國巖體;圖)。這些中生代侵入體主要由閃長質(zhì)和二長閃長質(zhì)斑巖組成。研究區(qū)的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底主要出露在蚌埠地區(qū)(常稱為“五河變質(zhì)雜巖”或“五河群”[32]),并且被中生代含石榴子石花崗巖所侵入[圖2(a)];而中生代侵入體中含有大量下地殼或幔源包體或捕虜體[25-26,29,33-34] [圖2(b)]的徐州—宿州地區(qū)則無變質(zhì)基底出露。近期研究表明,變質(zhì)基底出露區(qū)(荊山、懷遠(yuǎn)和鳳陽等地)發(fā)育的含石榴子石花崗巖主要是由華南三疊紀(jì)俯沖陸殼巖石在59 Ma左右發(fā)生部分熔融形成的[35-36]。
研究區(qū)變質(zhì)基底的巖石類型主要有(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴麻粒巖和片麻巖等;下地殼包體的巖石類型主要有(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴角閃石巖、石榴麻粒巖、含石榴角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等。此外,包體中還有含尖晶石石榴單斜輝石巖、含金云母單斜輝石巖和含尖晶石二輝石巖等形成于古生代((393SymbolqB@ 7)Ma)的幔源巖石,指示北秦嶺向東延伸到華北克拉通東南緣(至少到安徽宿州地區(qū))以及在華北克拉通與揚(yáng)子克拉通之間存在一個(gè)已消失的新元古代洋殼[33]。
研究區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石(五河變質(zhì)雜巖),主要出露于“蚌埠隆起”區(qū)(如荊山、懷遠(yuǎn)和鳳陽等地),巖石類型主要有含石榴斜長角閃巖、榴閃巖、石榴麻粒巖和片麻巖等。石榴斜長角閃巖呈構(gòu)造巖塊或條帶狀產(chǎn)于不純的大理巖中[29,34-36],兩者之間呈構(gòu)造接觸關(guān)系,反映了它們?cè)瓗r的不同以及可能具有不同的演化歷史,它們的原巖分別為巖漿巖和沉積巖。石榴斜長角閃巖(如樣品07FY0)主要由石榴子石、斜長石和角閃石以及少量單斜輝石、榍石和微量金紅石等礦物組成(圖3(a)、(c)[29])。石榴子石在成分上是均一的,為鐵鋁榴石鎂鋁榴石鈣鋁榴石固溶體,錳含量較低。斜長石有3種產(chǎn)出形式:以包裹體形式產(chǎn)于石榴子石中;以后成合晶形式與綠角閃石共生;以基質(zhì)形式產(chǎn)出。富鈦的棕色角閃石通常以包裹體形式產(chǎn)于斜長石[圖3(b)[29]]或基質(zhì)中,TiO2含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),后文同)高達(dá)
382%;而產(chǎn)于基質(zhì)中或與斜長石共生產(chǎn)于后成合晶中[圖3(c)]的綠色角閃石幾乎不含Ti?;|(zhì)中殘留的單斜輝石為透輝石。榴閃巖[圖3(d)、(e)]主要由石榴子石、角閃石、斜長石和石英等組成,石榴子石在成分上相對(duì)均一,類似于樣品07FY0的石榴子石組成;角閃石有2期,分別為早期的棕色高鈦角閃石和晚期的綠色低鈦角閃石,這些特征暗示榴閃巖樣品也經(jīng)歷了類似的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用及后期變質(zhì)作用疊加。石榴麻粒巖的主要礦物組合為石榴子石+單斜輝石+斜長石+角閃石[圖3(f)],這種礦物組合指示其經(jīng)歷了高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[4-6]。
研究區(qū)下地殼包體的巖石類型很豐富,如(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴角閃石巖、石榴麻粒巖、含石榴角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等(圖4[29,33])。其中,石榴斜長角閃巖(如樣品07JG2)主要組成礦物為石榴子石、斜長石、角閃石、金紅石、石英以及少量單斜輝石[圖4(b)、(d)、(e)]。石榴子石晶體在尺度上為毫米級(jí)別,成分相對(duì)均一,為鐵鋁榴石鎂鋁榴石鈣鋁榴石固溶體。斜長石有3種產(chǎn)出形式:以包裹體形式產(chǎn)于石榴子石中;以后成合晶形式與單斜輝石和(或)角閃石共生;以基質(zhì)形式產(chǎn)出。大部分金紅石已退變?yōu)殁佽F礦,單斜輝石被以角閃石+斜長石組成的后成合晶結(jié)構(gòu)所替代[圖4(d)、(e)]。有時(shí)可見裂隙中鉀長石等礦物的分布[圖4(b)],可能指示晚期的溶體交代作用結(jié)果。
石榴麻粒巖(如樣品07JG4、08JG5)主要組成礦物為石榴子石、斜長石、角閃石、單斜輝石、石英、金紅石、榍石和少量綠泥石[圖4(a)、(f)~(h)]。單斜輝石為透輝石,有2種產(chǎn)出形式:與金紅石和石英共生,以包裹體的形式產(chǎn)出于石榴子石和榍石中;以殘晶形式與斜長石和角閃石共生產(chǎn)于后成合晶中。透輝石局部被綠泥石所交代[圖4(f)]。含有金紅石和角閃石針狀出溶體的單斜輝石有時(shí)含有角閃石退變邊[圖4(g)]。石榴子石的典型特征是含有定向的針狀金紅石出溶體[圖4(g)],成分上類似于樣品07JG2的石榴子石。長石主要以基質(zhì)或后成合晶形式存在[圖4(f)]?;|(zhì)中的金紅石部分被鈦鐵礦所替代。
含石榴角閃斜長片麻巖(如樣品07JG32)[圖4(c)]主要礦物組合為石榴子石+斜長石+角閃石+金紅石,金紅石部分退變?yōu)殁佽F礦,石榴子石被斜長石+角閃石后成合晶所環(huán)繞。此外,石榴角閃石巖的主要組成礦物為石榴子石、角閃石、金紅石[圖4(i)]:石榴子石有2期,包括具有針狀金紅石出溶體的早期石榴子石和晚期深色石榴子石;角閃石也有2期,分別為早期的褐色富鐵、高鈦角閃石和晚期的綠色低鈦角閃石。
不同樣品中的角閃石是按照Leake等的分類方案[37]來命名的。棕褐色、富TiO2角閃石為韭閃石和鐵質(zhì)韭閃石,而綠色、低TiO2的角閃石為鎂質(zhì)綠鈉閃石和淺閃石[圖3(b)、(e),圖4(i)]。表明這2類角閃石分別形成于不同的變質(zhì)條件下,如麻粒巖相和角閃巖相條件下,因?yàn)榍叭搜芯恳炎C明角閃石中Ti含量隨變質(zhì)程度的增加而升高[6,38]。這種差別也得到了巖相學(xué)證據(jù)的支持:綠角閃石產(chǎn)出于后成合晶中,而棕褐色角閃石以包裹體形式產(chǎn)出。有些樣品中含有較多的富鈦角閃石,可能反映了它們不同的原巖成分。根據(jù)電子探針成分分析,不同類型的角閃石可能形成于不同的變質(zhì)條件下(圖5[39]),`這進(jìn)一步證明本區(qū)下地殼巖石經(jīng)歷了多期變質(zhì)疊加與改造過程。
綜上所述,無論是變質(zhì)基底還是下地殼包體巖石,它們大多數(shù)(除下地殼上部的巖石以外)都含有石榴子石、單斜輝石、金紅石、斜長石和石英等峰期礦物組合,指示形成于高壓(大約 GPa)麻粒巖相條件下[40]。另外,這些樣品缺少諸如藍(lán)晶石和硅線石之類的富鋁礦物相,表明其原巖為巖漿巖而非沉積巖成因[4]?;谏鲜鲲@微結(jié)構(gòu)觀察和礦物之間的關(guān)系,至少可以區(qū)分出峰期高壓麻粒巖相(石榴子石+斜長石+單斜輝石+石英+金紅石±富鈦角閃石)變質(zhì)礦物組合,以及后期角閃巖相(斜長石+綠角閃石+鈦鐵礦+榍石)和綠片巖相(綠泥石+方解石+磁鐵礦)等退變質(zhì)礦物組合。因此,研究區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石以及大多數(shù)下地殼包體巖石所經(jīng)歷的最高變質(zhì)條件為高壓麻粒巖相。礦物組合與初步的溫壓計(jì)算結(jié)果表明,高壓麻粒巖相變質(zhì)階段溫度和壓力分別為800 ℃~860 ℃和0~2 GPa[29]。但是,由于緩慢冷卻,尤其是可能經(jīng)歷了緩慢折返作用的巖石(如樣品07FY0),而導(dǎo)致礦物的Fe-Mg交換或重置[42],所計(jì)算的溫度有可能代表高壓麻粒巖相變質(zhì)階段的最小估計(jì)值[43]。
3幕式地殼生長與多期改造的年代學(xué)和f同位素證據(jù)
由于受到后期多階段變質(zhì)作用疊加的影響,Sm-Nd和Rb-Sr同位素體系發(fā)生了重置和(或)礦物之間的同位素不平衡,往往難以準(zhǔn)確測(cè)定不同變質(zhì)階段的時(shí)代,而鋯石無疑是理想的定年礦物。鋯石是一種難熔礦物,具有很低的Pb擴(kuò)散速率[44],因而高級(jí)變質(zhì)巖中鋯石常常能保留多期次的巖漿作用和變質(zhì)作用記錄[45-49]。因此,鋯石的原位U-Pb定年是獲得經(jīng)歷過復(fù)雜演化過程和多期變質(zhì)作用巖石可靠時(shí)代的有效方法。但是,由于物理化學(xué)條件變化和每期變質(zhì)時(shí)間長短的不同,導(dǎo)致早期的鋯石結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和(或)新的鋯石生長,從而造成高級(jí)變質(zhì)巖中的鋯石結(jié)構(gòu)顯示較大的變化性和復(fù)雜性[50]。鋯石中的變質(zhì)礦物包裹體能把年代學(xué)結(jié)果和變質(zhì)作用直接聯(lián)系起來,而對(duì)于那些反映巖石復(fù)雜的巖漿和變質(zhì)作用歷史的環(huán)帶鋯石所表現(xiàn)出的諸如不規(guī)則邊界、不同的核幔邊區(qū)域之類的復(fù)雜結(jié)構(gòu)可以通過陰極發(fā)光(CL)圖像揭示出來[5-52]。此外,鋯石的Lu-f同位素體系優(yōu)于其U-Pb體系,通常能抵抗后期蝕變和改造作用的影響[44,53-54],能保存近于初始的f同位素比值,并可以用來示蹤巖石成因和源區(qū)研究[55-56]。
因此,單顆粒鋯石U-Pb和Lu-f 同位素的聯(lián)合分析數(shù)據(jù)已被證明能提供有關(guān)巖漿和變質(zhì)事件以及巖石成因和殼幔演化的可靠詳細(xì)信息[53-55,57-65]。正如前文所述,華北克拉通是一個(gè)古老的克拉通并經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過程,為此,筆者根據(jù)最新研究成果以及已發(fā)表的有關(guān)華北克拉通東南緣變質(zhì)基底和下地殼包體的鋯石U-Pb年代學(xué)和Lu-f 同位素?cái)?shù)據(jù),探討了研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼的形成和演化過程。
根據(jù)鋯石陰極發(fā)光圖像(圖6[29,33-34])可以看出,研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼包體巖石經(jīng)歷了復(fù)雜的巖漿熱事件和多期變質(zhì)作用,大多數(shù)鋯石顯示核幔邊結(jié)構(gòu),包括典型的巖漿鋯石核和具有石榴子石+單斜輝石+金紅石+斜長石等高壓麻粒巖相礦物組合的8~9 Ga變質(zhì)鋯石[29,33]以及具有高的Ti溫度(大于800 ℃)的248~249 Ga麻粒巖相變質(zhì)鋯石[34]。鋯石U-Pb年齡結(jié)果統(tǒng)計(jì)(圖7)顯示,研究區(qū)經(jīng)歷了25~26、2 Ga的巖漿熱事件以及25~26、2、8~9 Ga以及390、76 Ma的變質(zhì)事件。其中,形成于25~26 Ga的下地殼巖石包括2類:一類是經(jīng)歷了2 Ga和(或)8~9 Ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用以及390、76 Ma的變質(zhì)改造,而且可能是因?yàn)檫@類巖石位于下地殼下部,在2 Ga時(shí)靠近俯沖帶,因而遭受大洋俯沖與變質(zhì)作用的強(qiáng)烈影響而造成Pb同位素均一化,形成了具有與約2 Ga島弧巖石一致的高放射成因Pb同位素組成;另一類巖石則形成于255~264 Ga,可能因處于下地殼上部而僅遭受了248~249 Ga麻粒巖相變質(zhì)作用,但沒有2 Ga和(或)8~9 Ga變質(zhì)疊加的巖石學(xué)和年代學(xué)記錄,表現(xiàn)為典型的前寒武紀(jì)下地殼巖石特點(diǎn)的低放射成因Pb同位素組成[34]。此外,強(qiáng)烈的約8 Ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用可能是由于幔源巖漿底侵于下地殼底部而導(dǎo)致大規(guī)模地殼加熱和增厚引起的,這也與該時(shí)期華北克拉通存在廣泛的拉張、裂谷作用以及相關(guān)的鎂鐵質(zhì)巖漿侵位等相吻合[8,20-2,29]。
鋯石的f同位素分析(圖8[33])指示,研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼經(jīng)歷了25 Ga和2 Ga的巖漿熱事件。鑒于這2期鋯石的ε-f(t)中有一部分樣品為明顯的正值(如5~2),反映它們的原巖來自于新生地殼,結(jié)合其原巖性質(zhì)和地球化學(xué)特點(diǎn),指示它們的巖石成因與2期俯沖增生事件有關(guān)[33]。此外,27~28 Ga的繼承鋯石U-Pb年齡(圖7)和鋯石f模式年齡[33-34]暗示研究區(qū)可能還存在更老的地殼物質(zhì)或更早的地殼生長時(shí)期,這尚需進(jìn)一步的研究。
4結(jié)語
()華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)下地殼的巖石組成復(fù)雜,反映一個(gè)不同形成時(shí)代和不同成因并經(jīng)過多期不同程度變質(zhì)作用與改造的形成、演化過程。
(2)華北克拉通東南緣在前寒武紀(jì)發(fā)生過幕式地殼生長,至少包括25~26 Ga和2 Ga這2期俯沖增生和約8 Ga的垂向增生過程。由f模式年齡和繼承鋯石限定的27~28 Ga可能代表另一期地殼生長時(shí)間。
1 遵循化學(xué)元素建構(gòu)的三大原則,建立完善的教學(xué)策略
(1)元素觀構(gòu)建以理解性原則為首要。教師引導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)元素觀的建立,要以遷移性學(xué)習(xí)方面的學(xué)習(xí)為指導(dǎo),以理解為基礎(chǔ)讓學(xué)生初步形成牢固的化學(xué)元素觀。化學(xué)元素觀的理解中心為:宏觀的物質(zhì)世界是由百種左右的元素組成,元素是固定不可改變的,但是不同元素的結(jié)合可以形成不同的物質(zhì),這也關(guān)系到了微粒觀,化學(xué)反應(yīng)與能量觀,任何物質(zhì)的形成都離不開微粒的概念與理解,化學(xué)反應(yīng)過程的認(rèn)識(shí)和理解。原子之間存在很強(qiáng)的結(jié)合力,將元素和原子結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系,即建立良好的微粒觀有助于更好地建構(gòu)元素觀,理解元素性質(zhì)的周期。從另一個(gè)層面上講,化學(xué)教學(xué)上,借用元素觀解釋物質(zhì)的有序性,指導(dǎo)物質(zhì)變化方面的研究,要避免硬性記憶和被動(dòng)輸入,要遵循理解的原則,只有學(xué)生理解了,才能形成理解性學(xué)習(xí),才能形成化學(xué)的科學(xué)觀念,體現(xiàn)出元素觀念建立的指導(dǎo)價(jià)值。從多年的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)得出,建構(gòu)化學(xué)元素觀應(yīng)注重理解。
(2)元素觀構(gòu)建觀念形成與學(xué)習(xí)的實(shí)際情況結(jié)合?;瘜W(xué)元素觀念不是單一的知識(shí)點(diǎn),它包含了千絲萬縷的元素內(nèi)容,涉及到眾多的化學(xué)知識(shí)。對(duì)此,要構(gòu)建學(xué)生完善的化學(xué)觀念,首先要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積累一定的化學(xué)事實(shí),而學(xué)習(xí)中的具體實(shí)例是化學(xué)元素觀念形成、發(fā)展的根本,缺乏了具體事實(shí)作鋪墊,學(xué)習(xí)抽象的元素觀就如無源之水,籠統(tǒng)而難以把握。元素觀念的建立和形成,需要有一定的積累和循序漸進(jìn)的過程,它需要一定的時(shí)間和沉淀。
(3)元素觀構(gòu)建以結(jié)構(gòu)化意識(shí)為根基?;瘜W(xué)元素觀構(gòu)建過程是一個(gè)“搭建筑”的過程,它的構(gòu)建需要有結(jié)構(gòu)化的整體意識(shí),這樣才能牢靠地把握好化學(xué)元素的內(nèi)涵。學(xué)生的化學(xué)元素的建立要注重理解認(rèn)識(shí)的完整性,它是一種比較相對(duì)的狀態(tài),結(jié)構(gòu)化意識(shí)不僅在掌握整個(gè)元素觀知識(shí)體系中要發(fā)揮作用,而且在各個(gè)階段的元素觀觀念構(gòu)建中都要注重結(jié)構(gòu)化的思維模式。
2 重視學(xué)生構(gòu)建化學(xué)元素觀的課堂指導(dǎo)
2.1 以問題為導(dǎo)向構(gòu)建化學(xué)元素觀
教師首先要清楚化學(xué)元素觀的內(nèi)涵,涉及到大量的化學(xué)概念、化學(xué)事實(shí)的深入學(xué)習(xí),這個(gè)過程中,教師要明白這些概念、化學(xué)事實(shí)的積累,不一定能夠轉(zhuǎn)化為化學(xué)元素。這種概念、事實(shí)轉(zhuǎn)化為元素觀并不是一個(gè)自動(dòng)化過程,它需要老師的啟發(fā)和引導(dǎo),才能順利構(gòu)建化學(xué)元素觀,根據(jù)國外一位著名學(xué)者以觀念教學(xué)為本的“設(shè)計(jì)方法”:一是將籠統(tǒng)的核心概念轉(zhuǎn)化成更容易讓學(xué)生理解和掌握的基本常識(shí);二是掌握基本問題的表達(dá)形式,讓問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)學(xué)習(xí),提高學(xué)生的理解程度;三是以基本問題為中心,設(shè)置教學(xué)課堂活動(dòng)、學(xué)習(xí)活動(dòng)、評(píng)價(jià)活動(dòng)。創(chuàng)造一個(gè)學(xué)生積極主動(dòng)參與討論學(xué)習(xí)的平臺(tái),不斷增強(qiáng)理解和認(rèn)識(shí),逐步形成元素觀。
以問題為導(dǎo)向是為了更有把握地創(chuàng)造良好的構(gòu)建環(huán)境,我們認(rèn)識(shí)到一個(gè)事實(shí)就是“化學(xué)元素觀”,物質(zhì)是由化學(xué)元素組成,日常生活中接觸到的不同物質(zhì),都是通過化學(xué)元素的重新組合,通過化學(xué)反應(yīng)而形成的。教學(xué)中我們要抓住一點(diǎn),物質(zhì)的性質(zhì)可以在化學(xué)反應(yīng)中改變,卻不能改變?cè)氐男再|(zhì),它是所有反應(yīng)和變化中不變的元素。對(duì)此,教師引導(dǎo)學(xué)生用聯(lián)系的眼光看待物質(zhì)如何組成,對(duì)物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)分類,從宏觀角度上把握物質(zhì)的本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系,尋找相關(guān)規(guī)律,分類別地深入研究,將學(xué)習(xí)帶到結(jié)構(gòu)體系中進(jìn)行。教師在課堂上,可以深入淺出,首先根據(jù)元素觀的基本理解總結(jié)出幾個(gè)問題,讓學(xué)生思考和探討,提問。在交流和思考中,不斷加深認(rèn)識(shí)和逐步構(gòu)建新的元素知識(shí)體系。匯集的問題如:元素與物質(zhì)存在什么關(guān)系?了解元素與物質(zhì)之間的關(guān)系有什么好處?有限的元素如何構(gòu)成龐大豐富的物質(zhì)世界?要如何對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類?物質(zhì)與物質(zhì)之間存在什么樣的關(guān)系?學(xué)生們可以在這些啟發(fā)性的問題中找到答案,并逐步搭建元素觀,同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)在專題性研究中探討和發(fā)出疑問。初中部和高中部的化學(xué)科目都包含了化學(xué)元素的進(jìn)一步豐富和深化部分,對(duì)此要讓學(xué)生在專題性研究學(xué)習(xí)當(dāng)中養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,形成完整的核心觀念。
2.2 以直觀的概念圖作為協(xié)助構(gòu)建化學(xué)元素觀的工具
概念圖比較直觀,對(duì)各個(gè)元素知識(shí)點(diǎn)能夠比較明顯地體現(xiàn)出來,是不可多得的教學(xué)工具。概念圖技術(shù)作為協(xié)助構(gòu)建化學(xué)觀念的有效技術(shù),教師在不同學(xué)習(xí)階段,都可以使用概念圖深化學(xué)生化學(xué)元素觀,從而使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加立體和完整,有助于學(xué)生建立思考的結(jié)構(gòu)性。下面展示完整的化學(xué)元素概念圖(見圖1)。
3 幫助學(xué)生建立良好的化學(xué)觀念,促進(jìn)化學(xué)元素觀的建構(gòu)
3.1 建立良好的微粒觀
元素是由微粒構(gòu)成的,既要讓學(xué)生站在宏觀角度學(xué)習(xí)元素,也要讓學(xué)生回歸到微觀角度,正確看待元素的構(gòu)成。元素是由原子構(gòu)成,原子由原子核和核外電子構(gòu)成,而更微觀的是,原子核又由質(zhì)子、中子構(gòu)成。具有相同核電荷數(shù)的原子被稱為元素。而具有同一類數(shù)目的質(zhì)子和中子又稱為核素。同一種元素但是核素不同被稱為同位素。微粒觀中,中子與質(zhì)子質(zhì)量相同,但區(qū)別在于中子不帶電荷。中子雖然對(duì)原子的運(yùn)轉(zhuǎn)影響很小,但是卻影響著電子核的穩(wěn)定和質(zhì)量。而通過微觀角度引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)元素觀,形成一個(gè)流程圖,世界物質(zhì)由各種元素組成,各種元素由原子構(gòu)成,但元素可能由兩種或兩種以上的原子構(gòu)成,它們質(zhì)量不同,化學(xué)性質(zhì)相同。
例如在《元素》這個(gè)課題中,筆者就嘗試讓學(xué)生在下列的微粒(如表1)中進(jìn)行分類,進(jìn)而歸納出“元素”的概念,整個(gè)過程既順暢又易懂,效果很好;要不然在初中讓學(xué)生理解“元素”的概念,那是非常困難的。所以,化學(xué)元素觀的建構(gòu)離不開微粒觀的建立。
本章包括《組成生物體的化學(xué)元素》和《組成生物體的化合物》兩節(jié)教材。第一節(jié)教材需用1課時(shí)教學(xué),第二節(jié)教材需用2課時(shí)教學(xué)。此外,有1個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
第一節(jié)《組成生物體的化學(xué)元素》。首先,在節(jié)的引言中,明確指出自然界中的生物和非生物都是由化學(xué)元素組成的。接著,講述組成生物體的化學(xué)元素、組成生物體化學(xué)元素的重要作用、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性三方面內(nèi)容。
關(guān)于組成生物體的化學(xué)元素的內(nèi)容,一開始就指出組成生物體的化學(xué)元素主要有20多種,緊接著以玉米和人體為例,將含量較多的化學(xué)元素以及這些元素的含量列成表。通過對(duì)表中內(nèi)容的分析,概括出兩點(diǎn):一是組成玉米和人體的基本元素是C、O、H、N;二是組成生物體的各種化學(xué)元素,在不同的生物體內(nèi),含量相差很大,由此進(jìn)一步提出了大量元素和微量元素的概念和種類。
關(guān)于組成生物體化學(xué)元素的重要作用的內(nèi)容,首先強(qiáng)調(diào)指出,在大量元素中,C是最基本的元素,C、H、O、N、P、S這6種元素是組成細(xì)胞的主要元素。接著,說明組成生物體的化學(xué)元素進(jìn)一步組成多種多樣的化合物,這些化合物是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
關(guān)于生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性的內(nèi)容,主要是從組成生物體和無機(jī)自然界的化學(xué)元素的相同和不同,提出了辯證唯物主義觀點(diǎn):一點(diǎn)是從組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都可以找到的事實(shí),來說明生物界和非生物界具有統(tǒng)一性;另一點(diǎn)是從組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)的含量與在無機(jī)自然界中的含量相比,兩者相差很大的事實(shí),來說明生物界和非生物界還具有差異性。
第二節(jié)《組成生物體的化合物》。首先,明確提出構(gòu)成細(xì)胞的化合物,主要包括無機(jī)化合物的水和無機(jī)鹽,有機(jī)化合物的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。然后,依次講述構(gòu)成細(xì)胞的這6種化合物。,全國公務(wù)員共同天地
關(guān)于無機(jī)化合物的水,著重說明它在細(xì)胞中含量最多;水在不同的生物體中和不同的組織、器官中含量不同;水在細(xì)胞中以結(jié)合水和自由水兩種形式存在;水在細(xì)胞內(nèi)的重要作用。最后強(qiáng)調(diào)指出,生物體的一切生命活動(dòng),絕對(duì)不能離開水。
關(guān)于無機(jī)鹽,強(qiáng)調(diào)指出它在細(xì)胞中雖然含量很少,且大多數(shù)無機(jī)鹽以離子狀態(tài)存在于細(xì)胞中,但是具有多方面的重要作用:無機(jī)鹽既是細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的重要組成成分,又對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用。
關(guān)于糖類,主要說明它由C、H、O3種化學(xué)元素組成,它是構(gòu)成生物體的重要成分,也是細(xì)胞的主要能源物質(zhì);糖類大致分為單糖、二糖和多糖等幾類(其中的葡萄糖、核糖、脫氧核糖、淀粉、糖元等是重要種類),以及它們?cè)谏矬w內(nèi)的分布和重要作用。
關(guān)于脂質(zhì),主要說明它由C、H、O3種元素組成,一般包括脂肪、類,全國公務(wù)員共同天地脂和固醇等;這幾類物質(zhì)在生物體內(nèi)的分布和重要作用,并強(qiáng)調(diào)指出,磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜和多種細(xì)胞器的膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分。
關(guān)于蛋白質(zhì),是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,教材中比較詳細(xì)地講述了有關(guān)內(nèi)容。首先,強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)在細(xì)胞中只比水的含量少,大致占細(xì)胞干重的50%以上,它是細(xì)胞中各種結(jié)構(gòu)的重要化學(xué)成分。接著,說明蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N4種化學(xué)元素組成;它是一種高分子化合物,相對(duì)分子質(zhì)量很大;基本組成單位是氨基酸;蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)是由許多氨基酸分子互相連接而成;蛋白質(zhì)分子的多樣性,決定了蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)有多種重要的功能。
關(guān)于核酸,首先明確指出核酸是遺傳信息的載體,它對(duì)生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極重要的作用。然后,說明核酸由C、H、O、N、P等化學(xué)元素組成,也是一種高分子化合物;核酸的基本組成單位是核苷酸;核酸可以分為脫氧核糖核酸和核糖核酸兩大類。
本節(jié)教材的最后一段指出,任何一種化合物都不能單獨(dú)地完成某一種生命活動(dòng),只有按照一定的方式有機(jī)地組織起來,才能表現(xiàn)出細(xì)胞和生物體的生命現(xiàn)象。這里也體現(xiàn)了辯證唯物主義的觀點(diǎn)。
在本章中,為了配合學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的內(nèi)容,安排了學(xué)生實(shí)驗(yàn)《生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定》,主要是根據(jù)某些化學(xué)試劑,能夠分別使生物組織中上述三種有機(jī)化合物,產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng),來鑒定生物組織中有還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的存在。
二本章與其他章的聯(lián)系
1.本章是緒論后的開篇章,所講內(nèi)容是最基礎(chǔ)的知識(shí),因此與后面的各章都有密切關(guān)系,是學(xué)習(xí)好其他各章的基礎(chǔ),教學(xué)中要注意前后知識(shí)的聯(lián)系。
2.組成生物體的化學(xué)元素和化合物的知識(shí),是講述第二章《生命活動(dòng)的基本單位──細(xì)胞》的重要基礎(chǔ)。例如,講述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能,會(huì)用到磷脂、蛋白質(zhì)等知識(shí)。
3.第三章《生物的新陳代謝》,與本章聯(lián)系十分緊密。例如,講述植物的物質(zhì)代謝時(shí),要用到酶、水、大量元素、微量元素等知識(shí);在講到人和動(dòng)物的物質(zhì)代謝時(shí),要用到糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的知識(shí)。
4.第四章《生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)》在講到激素的調(diào)節(jié)作用時(shí),要用到蛋白質(zhì)等知識(shí)。
根據(jù)長期的初三化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我發(fā)現(xiàn)元素的學(xué)習(xí)往往是學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難的開始,因此這部分教學(xué)的成功對(duì)后面的學(xué)習(xí)非常重要。有人說“千法萬法,讀懂教材是妙法”,讀懂教材是教學(xué)成功的第一步。因此,我仔細(xì)地研讀了2012滬教版的化學(xué)上冊(cè)教材,體會(huì)教材對(duì)這部分內(nèi)容的編排意圖。
一、在教材中的地位
化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在認(rèn)識(shí)化學(xué)元素一欄提到:形成“化學(xué)變化過程中元素不變”觀念。這個(gè)觀念貫穿在整個(gè)初三化學(xué)知識(shí)體系中,因此元素的學(xué)習(xí)是初三化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。元素教學(xué)是學(xué)生形成“化學(xué)變化過程中元素不變”觀念的基礎(chǔ)。
二、初識(shí)元素
從整體上看,滬教版教材首次提到元素在第一章第二節(jié)15頁,“木柴、石蠟、砂糖和面粉等物質(zhì)中均含有碳元素,這些物質(zhì)燒焦或烤焦后得到的黑色物質(zhì)的主要成分都是碳。”正是物質(zhì)燒焦這一常見的生活現(xiàn)象將學(xué)生們帶到了元素面前,并且意識(shí)到“一種物質(zhì)可以通過化學(xué)變化變成其他物質(zhì),但反應(yīng)物及生成物中應(yīng)含有同種元素?!?/p>
在這段內(nèi)容之前,教材安排了“空氣成分的發(fā)現(xiàn)”,為什么如此安排?對(duì)化學(xué)史稍作研究就可發(fā)現(xiàn)其中奧妙。
在古希臘:恩培多克勒提出,宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素,它組成萬物。元素是物質(zhì)世界的最基本結(jié)構(gòu)單元。這是最早的四元素說。
四元素的說法,經(jīng)過亞里士多德的發(fā)揚(yáng)光大,才得以有系統(tǒng)的確立。他反對(duì)德莫克利特的原子論(即物質(zhì)是由一不可分割的最小粒子所組成),認(rèn)為一切物質(zhì)都由土、水、空氣和火組成。
接下來的幾個(gè)世紀(jì),四元素說占據(jù)統(tǒng)治地位。直到羅伯特?波義耳才否定了四元素說的錯(cuò)誤,使得化學(xué)得以迅速發(fā)展。他在1661年發(fā)表《懷疑派的化學(xué)家》,為化學(xué)元素作出了科學(xué)而明確的定義:“它們應(yīng)當(dāng)是某種不由任何其他物質(zhì)所構(gòu)成的或是互相構(gòu)成的、原始的和最簡單的物質(zhì)”?!皯?yīng)該是一些具有確定性質(zhì)的、實(shí)在的、可察覺到的實(shí)物,用一般化學(xué)方法不能再分解為更簡單的某些實(shí)物”。這個(gè)樸實(shí)的科學(xué)定義為人們研究自然界中各種物質(zhì)的組成指明了方向,為使化學(xué)逐步成為一門真正的科學(xué)作出劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。
由此可見“空氣成分的發(fā)現(xiàn)”是對(duì)四元素說的沉重一擊,是非常重要的科學(xué)史實(shí)。在教學(xué)中可以適當(dāng)介紹,激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)史的學(xué)習(xí)興趣。
教材在第一章的第三節(jié)介紹了元素符號(hào),并明確提出“化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成,但在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中,元素本身并未發(fā)生變化,只不過重新組合形成了新物質(zhì)。”
在教學(xué)中,這正是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,開始元素教學(xué)的好時(shí)機(jī)。同時(shí)學(xué)期剛開始,學(xué)習(xí)任務(wù)較輕,我在周末布置學(xué)生背誦1-20號(hào)元素名稱。學(xué)生按五言絕句的方式將20個(gè)名稱斷成四句,朗朗上口,很快就讀熟了。趁熱打鐵,我在第二、三周布置背誦1-20號(hào)元素符號(hào),學(xué)生們經(jīng)過兩周的準(zhǔn)備基本熟練地記住了初三常見的元素符號(hào)。
三、再識(shí)元素的重要實(shí)驗(yàn)
在第二章《身邊的化學(xué)物質(zhì)》中介紹了第三節(jié)《自然界中的水》。按照氧氣,二氧化碳的學(xué)習(xí)方法,本節(jié)應(yīng)該先學(xué)習(xí)水的物理化學(xué)性質(zhì),但是并沒有,只學(xué)習(xí)了水的組成。也許是考慮到水的性質(zhì)太熟悉的原因,可以安排學(xué)生自學(xué)。
水的組成的發(fā)現(xiàn)是對(duì)四元素說的再次重?fù)?,水的合成否定了水是元素的錯(cuò)誤觀念。1781年,普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中,用電火花引爆,發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露珠出現(xiàn).同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復(fù)進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),確認(rèn)這種露滴是純凈的水,表明氫是水的一種成分.這時(shí)氧氣已被發(fā)現(xiàn),卡文迪許又用純氧代替空氣進(jìn)行試驗(yàn),不僅證明氫和氧化合成水,而且確認(rèn)大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果本已毫無疑義地證明了水是氫和氧的化合物,而不是一種元素,但卡文迪許卻和普利斯特里一樣,仍堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素。1782年,拉瓦錫重復(fù)了他們的實(shí)驗(yàn),并用紅熱的槍筒分解了水蒸汽,才明確提出正確的結(jié)論:水不是元素而是氫和氧的化合物,糾正了兩千多年來把水當(dāng)做元素的錯(cuò)誤概念。
也許是考慮到發(fā)現(xiàn)水的組成是化學(xué)史上的重大事件,有必要讓學(xué)生們重溫歷史,向化學(xué)家們致敬,教材安排了電解水和點(diǎn)燃?xì)錃獾膶?shí)驗(yàn),雖然實(shí)驗(yàn)條件不同,但是也能從當(dāng)年拉瓦錫的研究角度了解水的組成。
四、“水到渠成”――形成元素概念
化學(xué)史的資料顯示,到了19世紀(jì)初,元素和原子兩個(gè)概念終于聯(lián)系到一起了。此時(shí),英國物理學(xué)家和化學(xué)家道爾頓于1803年提出原子學(xué)說,其要點(diǎn)之一:化學(xué)元素由不可分的微粒――原子構(gòu)成,它在一切化學(xué)變化中是不可再分的最小單位。
元素的教學(xué)出現(xiàn)在第三章《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》。在介紹了第一節(jié)《構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒》之后,學(xué)習(xí)第二節(jié)《組成物質(zhì)的化學(xué)元素》,遵循了人們認(rèn)識(shí)元素的一般規(guī)律,為理解元素的概念做足準(zhǔn)備。我們仔細(xì)閱讀教材74頁和75頁這部分內(nèi)容,僅僅100多字,雖然內(nèi)容很少,但實(shí)際上它的相關(guān)信息已經(jīng)大量分散在教材之中,到這里元素的定義水到渠成,不必多說什么。
所以在進(jìn)行元素教學(xué)之前,我就有意識(shí)地將人們認(rèn)識(shí)元素的歷史滲透進(jìn)教學(xué)中,讓學(xué)生可以真實(shí)地體驗(yàn)當(dāng)時(shí)科學(xué)家們的想法,這樣也降低了元素的神秘化。告訴學(xué)生,今天的我們不必做實(shí)驗(yàn)也可以知道許多物質(zhì)的組成,只要有物質(zhì)的化學(xué)式即可,因此學(xué)會(huì)根據(jù)物質(zhì)的名稱寫出化學(xué)式很重要,這為后面的教學(xué)做了鋪墊。
從“元素的教學(xué)”我深深體會(huì)到:讀懂教材是實(shí)現(xiàn)新課程提倡的“用教材教”的第一步,然后才能摒棄以往的“教教材”。在具體的實(shí)施前教師還要根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的實(shí)際情況判斷學(xué)生可能遇到的困難,根據(jù)擁有的教學(xué)資源預(yù)設(shè)相應(yīng)的問題和鋪墊,對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行一定的取舍,實(shí)現(xiàn)對(duì)教材的內(nèi)容的優(yōu)化組合。
化合價(jià)是初中化學(xué)教學(xué)中一個(gè)重要的化學(xué)概念,其是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)元素以及方程式的重要工具,直接決定著學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量.然而,在當(dāng)前的初中化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)教師卻過度重視化學(xué)解題技巧和方法的講解,卻淡化了化合價(jià)這一化學(xué)基本概念的講解,致使學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)不扎實(shí),所以必須要采取有效的方法來提高化合價(jià)教學(xué)質(zhì)量.
1.注重理解本質(zhì),降低學(xué)習(xí)難度
在當(dāng)前的初中化學(xué)教學(xué)過程中,為了降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率,教材中很少就化合價(jià)與原子結(jié)構(gòu)二者之間的關(guān)系進(jìn)行講解,而是單純地將化合價(jià)這一化學(xué)概念直接灌輸給學(xué)生,這不利于學(xué)生后續(xù)的化合價(jià)方面知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,所以化學(xué)教師必須要幫助學(xué)生更好地理解化合價(jià)這一化學(xué)概念的本質(zhì),降低學(xué)生理解和學(xué)習(xí)的難度.通常而言,在學(xué)生們學(xué)習(xí)化合價(jià)這部分化學(xué)知識(shí)之前,學(xué)生就已經(jīng)熟知化學(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)之間所具有的聯(lián)系性,這實(shí)際上就為學(xué)生理解化合價(jià)這一化學(xué)概念奠定了良好的基礎(chǔ).因此,化學(xué)教師必須要注重對(duì)化合價(jià)本質(zhì)方面的知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)地講解,幫助學(xué)生原子處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)候其各個(gè)原則之間結(jié)合的實(shí)際情況,以幫助學(xué)生更好地理解和認(rèn)識(shí)化合價(jià)這一化學(xué)概念.另外,并不是原子最外層只有8個(gè)電子才算是穩(wěn)定狀態(tài),其實(shí)有許多外層不是8電子數(shù)目的原子也達(dá)到了穩(wěn)定的狀態(tài),以便學(xué)生全面了解化合價(jià)這一具體的化學(xué)定義.例如,在講解氯化鎂和氯化鈉形成方面知識(shí)的過程中,針對(duì)氯化鈉的學(xué)習(xí),化學(xué)教師可以告訴學(xué)生為了使鈉原子和氯原子均達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),鈉原子需要失去最外層一個(gè)電子變成離子(Na+),而氯原子則需要獲得這一電子而成為氯原子(Cl-),從而形成NaCl這個(gè)氯化鈉的化學(xué)式,并且其中的鈉元素和氯元素的化合價(jià)分別為+1和-1價(jià).通過這種形式的講解,可以幫助學(xué)生更好地理解化合價(jià)的形成由來,以便于學(xué)生更好地理解和掌握化合價(jià)這一化學(xué)基本概念及其基本規(guī)律,扎實(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)化合價(jià)的理論基礎(chǔ).
2.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
在興趣的帶動(dòng)下,無論是哪方面知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生的學(xué)習(xí)效率均可以事半功倍,這是由于興趣在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中起到了催化劑的重要作用.在學(xué)生學(xué)習(xí)化合價(jià)這一化學(xué)概念時(shí),由于該部分知識(shí)與之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)到的化學(xué)知識(shí)之間沒有過多的聯(lián)系,加之當(dāng)前化學(xué)教師只是單純地側(cè)重化合價(jià)知識(shí)的灌輸,致使化學(xué)課堂氛圍枯燥、乏味,無法有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的熱情,更無法有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣,所以化合價(jià)知識(shí)的學(xué)習(xí)效果不是非常理想.因此,在初中化學(xué)化合價(jià)學(xué)習(xí)的過程中,化學(xué)教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣,幫助學(xué)生在輕松、愉悅的氛圍中來進(jìn)行學(xué)習(xí).例如,化學(xué)教師可以通過采取游戲的方式來引導(dǎo)學(xué)生扮演不同的原子角色,并且他們互相說出各自的屬性和特性,同時(shí)可以讓不同原子的同學(xué)互相結(jié)合,看看能組成多少組化學(xué)式.化學(xué)教師還可以向?qū)W生灌輸有關(guān)化合價(jià)方面的發(fā)展小故事來使學(xué)生了解到化合價(jià)的發(fā)展史,從而促使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被有效地激發(fā),優(yōu)化化合價(jià)教學(xué)內(nèi)容,提升化合價(jià)教學(xué)效率.另外,化學(xué)教師還可以將化合價(jià)的記憶編織成順口溜來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,增強(qiáng)對(duì)化合價(jià)方面知識(shí)的記憶,比如當(dāng)前常用的化合價(jià)順口溜有“一價(jià)鉀納銀氫;二價(jià)鈣鎂鋇鋅;三價(jià)鋁,四價(jià)硅;一二銅,二三鐵.”
化學(xué)用語在初中學(xué)校的教學(xué)存在很大問題,也是國際性的化學(xué)科技語言,是對(duì)化學(xué)研究的重要手段?;瘜W(xué)教學(xué)貫穿了整個(gè)初中的教材,如果不能合理的找到教學(xué)的方法就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中大大的降低學(xué)習(xí)的興趣?;瘜W(xué)用語在教材中占有很大一部分與基本概念、基本理論、元素化合物知識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算有著密切的聯(lián)系,也是化學(xué)的重要技能和基礎(chǔ)的知識(shí),在學(xué)習(xí)中很多的同學(xué)感到十分的困難,對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)也沒有興趣,導(dǎo)致化學(xué)教學(xué)也非常的吃力。在實(shí)踐中同學(xué)們也很難過關(guān),對(duì)學(xué)習(xí)的探索精神也的下降了,主要是同學(xué)們不能很好地理解化學(xué)用語,從而失去學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)力,我應(yīng)該更具化學(xué)的特殊性制定學(xué)習(xí)方法,并對(duì)老師的教學(xué)模式加以革新,主要方法有:
一、將難點(diǎn)和重點(diǎn)分散,增進(jìn)學(xué)生理解
初中的教學(xué)中,很多學(xué)生學(xué)不好化學(xué),對(duì)化學(xué)不感興趣都是對(duì)化學(xué)用語不夠了解,也就是從我們學(xué)習(xí)元素符號(hào)的時(shí)候,很多的學(xué)生記不住元素符號(hào),然而元素符號(hào)是化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),如果不能很好的掌握對(duì)以后的學(xué)習(xí)也就跟不上,在化學(xué)中的化學(xué)式和化學(xué)方程都是元素符號(hào)為基礎(chǔ)。所以要學(xué)好化學(xué)首先就要記住化學(xué)符號(hào),并深入學(xué)生們的心中,這是我們應(yīng)該在教學(xué)中采取難點(diǎn)和重點(diǎn)分散,增進(jìn)學(xué)生理解。
在化學(xué)教學(xué)中,我最重要的就是要激起學(xué)生們的好奇心理,讓學(xué)生有主動(dòng)探索的精神,這也就是在我們學(xué)習(xí)化學(xué)的第一節(jié)課的時(shí)候就給學(xué)生留下懸念,有目的的講一些生活中常見的物體的化學(xué)式,告訴學(xué)生一些常見元素的名稱、符號(hào),引導(dǎo)學(xué)生提前記憶元素符號(hào),讓學(xué)生了解元素符號(hào)所代表的元素名稱,讓學(xué)生們初步認(rèn)識(shí)一下化學(xué)元素,并對(duì)這些化學(xué)元素要會(huì)讀會(huì)寫。到我們學(xué)習(xí)化學(xué)元素符號(hào)的時(shí)候也就會(huì)減少學(xué)生們的陌生感,學(xué)生們也就不會(huì)對(duì)這些化學(xué)元素感到排斥,反而會(huì)更加有學(xué)習(xí)的精神,而學(xué)生學(xué)習(xí)起來有種“溫故而知新”的感覺,對(duì)元素理解起來也就更加的勁松。我把化學(xué)符號(hào)在學(xué)生學(xué)習(xí)中反復(fù)的學(xué)習(xí),學(xué)生看多了也就會(huì)形成自然記憶,到學(xué)習(xí)化學(xué)用語是學(xué)生們也就會(huì)更加的容易接受,掌握起來也就比較的容易。
二、教學(xué)時(shí)要落實(shí)的學(xué)生書寫,加強(qiáng)師生互動(dòng)
我們學(xué)習(xí)了化學(xué)元素,也掌握了這些化學(xué)元素。但是最重要的是我們能夠運(yùn)用到實(shí)際的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中,所以化學(xué)式的書寫也就是老師們重要的教學(xué)問題,在書寫化學(xué)式的時(shí)候怎樣學(xué)會(huì)化學(xué)式的組合,這也是書寫化學(xué)式的關(guān)鍵。在實(shí)際的學(xué)習(xí)中,很多的同學(xué)就是化學(xué)式的角碼是最容易出錯(cuò)的,對(duì)于這些應(yīng)該采取關(guān)聯(lián)的方法,理解他的含義,理解學(xué)習(xí)化學(xué)式落實(shí)到書寫。
在學(xué)習(xí)化學(xué)原子結(jié)構(gòu)意識(shí)圖的時(shí)候,我要求每位學(xué)生都能夠獨(dú)立的畫出結(jié)構(gòu)意識(shí)圖,并引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)最外層的電子數(shù),互相對(duì)比做出總結(jié),總結(jié)出了金屬、非金屬、稀有氣體原子的最外層電子數(shù)的特點(diǎn)。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析得出原子最外層的電子數(shù)與該元素的化合價(jià)之間的內(nèi)在聯(lián)系。在接下來學(xué)習(xí)物質(zhì)的化學(xué)式時(shí),可讓學(xué)生分類進(jìn)行理解和學(xué)習(xí)。為了幫助學(xué)生在記住化合價(jià)的基礎(chǔ)上能熟練地書寫常見物質(zhì)的化學(xué)式,以金屬活動(dòng)性順序表為依據(jù),依據(jù)如下口訣進(jìn)行書寫:一排順序二標(biāo)價(jià),絕對(duì)價(jià)數(shù)來交叉,偶數(shù)角碼要約簡,寫好式子再檢查。
三、對(duì)學(xué)生加強(qiáng)培訓(xùn),使用優(yōu)化配平方法
在化學(xué)的學(xué)習(xí)中,有很多的化學(xué)方程式,在學(xué)習(xí)化學(xué)方程式的書寫也就成了教學(xué)中的難點(diǎn),在什么反應(yīng)中化學(xué)方程式是相互平等,很多學(xué)生在化學(xué)配平中很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,因此方法是我們教學(xué)的關(guān)鍵,平時(shí)使用的方法有。
在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程,首先要熟練的掌握化學(xué)式的書寫,在熟練掌握了化學(xué)是的書寫時(shí),我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)書寫的方法,找到最優(yōu)化的配平方法,平時(shí)我們可以采用最小公倍數(shù)法配平,這也是對(duì)于一些簡單的化學(xué)方程式。對(duì)于一些較復(fù)雜的化學(xué)方程式的配平,可引導(dǎo)學(xué)生用設(shè)“1”配平法進(jìn)行配平,所謂設(shè)“1”配平法中的“1”是指先讓反應(yīng)物或生成物中組成最復(fù)雜的化學(xué)式前的計(jì)量數(shù)為1,(所謂組成最復(fù)雜是指該化學(xué)式中包含的元素種類最多,原子個(gè)數(shù)最多),通過在其它化學(xué)式前添加適當(dāng)?shù)臄?shù)字來配平化學(xué)方程式?;瘜W(xué)方程式配平之后要引導(dǎo)學(xué)生特別注意畫等號(hào),并注明相應(yīng)的反應(yīng)條件,要求學(xué)生能從宏觀、微觀兩個(gè)方面說出化學(xué)方程式表示的意義,并在教學(xué)過程中作階段性的歸納小結(jié)。
四、加強(qiáng)學(xué)生的發(fā)散練習(xí)
化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)用語貫穿了化學(xué)的整個(gè)教材,和化學(xué)教材的各個(gè)部分緊密結(jié)合,我們學(xué)習(xí)化學(xué)用語主要是應(yīng)為化學(xué)用語學(xué)生不容易忘記,也方便學(xué)生們理解,所以化學(xué)用語貫穿了化學(xué)教材的各個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)好化學(xué)用語是相當(dāng)?shù)闹匾?。?yīng)當(dāng)要求學(xué)生養(yǎng)成使用化學(xué)用語解答化學(xué)問題的良好習(xí)慣,能夠使用化學(xué)用語解答問題,能夠解答物質(zhì)及其性質(zhì)、用途,制取現(xiàn)象的解釋,實(shí)驗(yàn)結(jié)論等,必須用化學(xué)用語來解答,經(jīng)常練習(xí),達(dá)到會(huì)讀、會(huì)寫、會(huì)用,逐步熟練。加強(qiáng)學(xué)生的發(fā)散思維的培訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,要求學(xué)生有主動(dòng)性、求異性、獨(dú)立性、發(fā)散性;這樣才能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,以問題為中心,從不同的角度不同層面去分析問題,最終找到問題的解答方法。
五、加強(qiáng)監(jiān)督,提高學(xué)生書寫與記憶效果
在我們學(xué)習(xí)化學(xué)用語時(shí),老師要不定期的進(jìn)行檢查學(xué)生們的學(xué)習(xí)成果,進(jìn)行對(duì)元素符號(hào)、化學(xué)式的讀寫加強(qiáng)鞏固,化學(xué)方程式的配平及其它條件,符號(hào)的表示等;強(qiáng)調(diào)規(guī)范化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)、糾正錯(cuò)誤,使學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣,也減少了學(xué)生們犯錯(cuò),這些責(zé)任主要在于老師們的監(jiān)督和管理,只有老師敬職敬責(zé),才能營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。
六、結(jié)束語
中圖分類號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.04.041
初中化學(xué)是學(xué)生首次接觸化學(xué)這門古老課程的重要途徑,初中化學(xué)包含的基本化學(xué)知識(shí)概念對(duì)于學(xué)生更好地了解化學(xué)這一門課程有著很大的啟示作用,如果初中化學(xué)教師能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,對(duì)于學(xué)生以后高中、大學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)是極其有幫助的。因此,初中化學(xué)教師需要關(guān)注學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,通過培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣來提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)水平。
一、理論聯(lián)系生活實(shí)際
化學(xué)作為初中階段的一門重要課程,它包含的概念比較多,學(xué)生接觸后容易因?yàn)椴皇煜ざa(chǎn)生抗拒心理,但是初中化學(xué)對(duì)于高中化學(xué)的學(xué)習(xí)有著重要的影響作用,為了幫助學(xué)生克服畏難情緒,促使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)初中化學(xué)這門課程,初中化學(xué)教師需要注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。眾所周知,化學(xué)與生活實(shí)際的聯(lián)系非常緊密,因此,初中化學(xué)教師需要將化學(xué)理論與生活實(shí)際聯(lián)系起來,以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的目的。 理論聯(lián)系生活實(shí)際,需要初中化學(xué)教師在課堂教學(xué)中將課本中的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)概念與生活實(shí)際聯(lián)系起來進(jìn)行講解,這種理論與生活實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)方式,有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生善于觀察生活,善于聯(lián)系生活實(shí)際,最終幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)化學(xué)。
例如,初中化學(xué)教師在講解《化學(xué)與生活》這一部分內(nèi)容時(shí),可以采用設(shè)置問題的方式引入課題,吸引學(xué)生的興趣,從而更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在學(xué)到化學(xué)元素與人體這部分內(nèi)容時(shí),初中化學(xué)教師可以讓學(xué)生先自己思考或者小組討論我們?nèi)祟惿眢w中究竟含有哪些化學(xué)元素?而這些化學(xué)元素在我們的身體中又起著怎么樣的作用呢? 在聽取了學(xué)生的回答后,教師需要循序漸進(jìn)的將化學(xué)元素在人體中的作用加以分析。例如鈣是人們骨頭中不可缺少的部分,大量的鈣是在人們的骨頭和牙齒中的,如果人體中鈣這種元素過多的話,人們就容易產(chǎn)生結(jié)石,并且容易骨骼變粗。如果含鈣量較少的話,青少年容易患佝僂病,并且容易發(fā)育不良,因此初中教師要鼓勵(lì)學(xué)生在這個(gè)階段補(bǔ)足鈣的吸收。通過這種緊密結(jié)合生活實(shí)際的教學(xué)方式進(jìn)行化學(xué)講解,學(xué)生容易對(duì)化學(xué)這門課程產(chǎn)生興趣,繼而更加積極的參與到課堂中去,從而專心的學(xué)習(xí)化學(xué)。
理論聯(lián)系實(shí)際來培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,還需要教師鼓勵(lì)學(xué)生善于觀察。學(xué)生容易對(duì)自己生活中的周圍的事物產(chǎn)生興趣,而化學(xué)是與生活緊密相連的一門學(xué)科,例如在學(xué)習(xí)有關(guān)水這部分內(nèi)容時(shí),教師可以讓學(xué)生觀察水的各種形態(tài),水可能是液體,也可能是固體,還可能是氣體。學(xué)生觀察到水的這些形態(tài)時(shí),會(huì)對(duì)其化學(xué)元素的構(gòu)成產(chǎn)生興趣,教師在這種情況下進(jìn)行授課,效率就會(huì)得到提高。因此,理論聯(lián)系實(shí)際,還需要初中化學(xué)教師通過鼓勵(lì)學(xué)生觀察的方式來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用
初中化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng),除了要求教師注重理論聯(lián)系生活實(shí)際來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高外,還需要教師關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用。初中化學(xué)是一門理論與實(shí)驗(yàn)并重的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是化學(xué)進(jìn)步的重要條件,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)有助于促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的提高,幫助學(xué)生更好地理解初中化學(xué)這門課程的特殊性與重要性。關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn),也就是要求初中化學(xué)教師要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)。初中化學(xué)有許多的實(shí)驗(yàn)課題,這些實(shí)驗(yàn)具有相當(dāng)大的趣味性,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于化學(xué)這門課程的學(xué)習(xí)興趣,因此,教師需要注重化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
例如在講解有關(guān)燃燒的化學(xué)知識(shí)時(shí),教師可以讓學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前,教師需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全操作的講解,在學(xué)生了解了實(shí)驗(yàn)步驟后,再讓學(xué)生進(jìn)行小組的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。燃燒本身需要可燃物、溫度、氧氣這三個(gè)條件,缺一不可,為了加深學(xué)生的印象,讓學(xué)生更好地了解燃燒所需要的條件,初中化學(xué)教師在將學(xué)生分為小組后,可以讓不同的小組進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。讓一個(gè)小組用石頭放在酒精燈上燒,一組用小木條,最后發(fā)現(xiàn)小木條燃燒,石頭無法燃燒,這證明了達(dá)成燃燒這一結(jié)果需要可燃物;以此類推,初中化學(xué)教師可讓兩組學(xué)生分別用浸水的紙條和干燥的紙條放在酒精燈上燃燒,以此證明燃燒需要溫度這一條件;最后,教師可以點(diǎn)燃兩盞酒精燈,一盞酒精燈處于密閉的條件,一盞在空氣中,以此證明了燃燒需要氧氣。
通過這種讓學(xué)生親自動(dòng)手參與的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué),學(xué)生對(duì)于燃燒所必需的三個(gè)條件會(huì)印象深刻并且理解會(huì)更為透徹,化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身所具有的趣味性對(duì)于初中化學(xué)教師培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣也是非常有益的。
三、教師自身的職業(yè)素養(yǎng)
初中化學(xué)教師除了通過理論聯(lián)系實(shí)際,注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用來培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣之外,還可以通過加強(qiáng)自身職業(yè)素養(yǎng)這種方式來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
要實(shí)現(xiàn)對(duì)地殼物質(zhì)成分的探測(cè),首先需要解決探測(cè)技術(shù)問題:高精度地殼化學(xué)成分分析技術(shù)地殼深部物質(zhì)成分的地球化學(xué)示蹤技術(shù)盆地穿透性地球化學(xué)探測(cè)技術(shù)海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫管理與圖形顯示技術(shù)。其次,對(duì)地殼化學(xué)元素的精確探測(cè),需要一套基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)作為探測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的標(biāo)尺,這就要求我們必須建立一個(gè)覆蓋全國的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng),按照地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格,建立中國各主要大地構(gòu)造單元不同時(shí)代地層、侵入巖和疏松物的76種元素基準(zhǔn)值,制作元素含量基準(zhǔn)地球化學(xué)圖,為全面地殼物質(zhì)成分精確探測(cè)提供基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)和圖件。在上述技術(shù)研制和基準(zhǔn)參考值建立基礎(chǔ)上,通過選擇穿越不同大地構(gòu)造單元和重要成礦區(qū)帶的3個(gè)走廊帶的試驗(yàn)與示范,精確探測(cè)走廊帶內(nèi)地殼的元素含量和時(shí)空變化,構(gòu)建走廊帶上不同大地構(gòu)造單元的地殼地球化學(xué)模型,揭示不同大地構(gòu)造單元物質(zhì)成分演化歷史和大型礦集區(qū)的成礦物質(zhì)背景。最終成果表達(dá)需要一套搜索和檢索軟件,能對(duì)地球上化學(xué)成分信息(海量數(shù)據(jù)、圖像、空間坐標(biāo)等)在全球不同尺度的分布進(jìn)行快速檢索和圖形化顯示。類似于GoogleEarth軟件。我們暫且稱其為“化學(xué)地球”(GeochemicalEarth)。
1地殼全元素探測(cè)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.地殼化學(xué)元素組成、豐度、分布和基準(zhǔn)值研究現(xiàn)狀
科學(xué)家經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的努力,對(duì)地殼物質(zhì)成分的研究已取得很大進(jìn)展。迄今為止人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了元素周期表上110種元素中的90種元素在地殼中的存在(其他為人工合成的)盡管地球化學(xué)家對(duì)地殼元素的豐度的研究已取得很大進(jìn)展(Clarke18891908;Clarke&Washington,1924;Goldschmidt1933;Taylor,1964;黎彤和倪守斌,1990;Taylor&McLennan,1995;Rudnick&Fountain,1995;WedepohL1995;Gaoetal.,1998;鄢明才和遲清華1997)但人類至今對(duì)這90種元素在地球的分布知之甚少(王學(xué)求等,2006)。這里所說的分布包括在地殼表層的分布和地殼不同層圈的分布。
地球化學(xué)家一直在探索使用具有均一化的代表性樣品來研究元素在地殼表層的分布,并用地球化學(xué)圖來刻畫元素的空間分布。這種刻畫化學(xué)元素在空間上分布的地球化學(xué)圖為資源和環(huán)境問題的解決發(fā)揮了巨大作用(謝學(xué)錦,2008a2008b;Garretetal.,2008)。全球地球化學(xué)基準(zhǔn)計(jì)劃(GlobalGeochemicalBaselineIGCP360)(Darnleyetal.,1995)目的就是為了盡快獲得化學(xué)元素在全球尺度的分布,并為研究全球變化提供參考基準(zhǔn)。在全球部署5000個(gè)基準(zhǔn)網(wǎng)格覆蓋整個(gè)地球陸地面積,每個(gè)格子大小為160kmX160km,落在中國的網(wǎng)格約500個(gè)(包括邊界不完整網(wǎng)格)。具有均一化特點(diǎn)的泛濫平原沉積物或河漫灘沉積物被廣泛接受作為全球基準(zhǔn)值計(jì)劃采樣介質(zhì)(Bolviken,1986;Darnleyetal.,1995;Xieetal.,1997;Salminen,2005)。這種次生均一化介質(zhì)可以反映化學(xué)元素的空間變化特征,但它的缺陷是無法反映具有時(shí)間特性的地質(zhì)演化特征。因此,要滿足對(duì)化學(xué)元素在全球時(shí)空分布和演化的了解,就需要能反映時(shí)間尺度的原生介質(zhì)一巖石。
從平面上研究化學(xué)元素的空間分布在技術(shù)層面比較容易實(shí)現(xiàn),而對(duì)于垂向上的分布就要構(gòu)建地殼參考模型才能實(shí)現(xiàn)。Staudigel等(1998)提出了地球的地球化學(xué)參考模型GERM(GeochemicalEarthReferenceModel)這一模型為我們研究包括大陸地殼在內(nèi)的地球不同圈層及地球化學(xué)儲(chǔ)庫的化學(xué)性質(zhì)提供有力的參考依據(jù)。張本仁等(19942003)構(gòu)筑了東秦嶺地區(qū)華北陸塊南緣、北秦嶺、南秦嶺和揚(yáng)子陸塊北緣4個(gè)構(gòu)造單元的地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成一地球化學(xué)模型,RudnickandGao
2總結(jié)了大陸地殼物質(zhì)組成和演化方面的研究成果。
地殼化學(xué)成分和分布的探測(cè)存在的問題主要有:①對(duì)元素周期表上所有元素含量的精確測(cè)定還存在困難;②對(duì)化學(xué)元素的含量的了解較多,但對(duì)其分布了解非常有限,如中國區(qū)域化探掃面計(jì)劃,只分析了39種元素,覆蓋的面積也只有6X106km2(Xieetal.,1997);③對(duì)元素分布的了解還僅限于使用次生的水系沉積物介質(zhì),這種介質(zhì)是表生均一化以后的分布情況,還缺少對(duì)化學(xué)元素在各個(gè)時(shí)代地層和侵入巖中時(shí)空分布的了解,迫切需要能反映時(shí)間屬性的原生介質(zhì)來研究化學(xué)成分在中國大陸的演化歷史和成礦的物質(zhì)背景;④地球化學(xué)基準(zhǔn)參考值還沒有建立起來,也就缺少衡量元素分布和研究未來變化的標(biāo)尺;⑤對(duì)中下地殼化學(xué)成分的認(rèn)識(shí)還缺少有針對(duì)性的地殼地球化學(xué)模型和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
1,大規(guī)模成礦物質(zhì)背景一元素的巨量聚集研究現(xiàn)狀
大規(guī)模成礦作用的必要和充分條件是必須有巨量成礦元素的聚集。地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體就是巨量兀素聚集的體現(xiàn)。Hawkes和Webb(1962)將地球化學(xué)省定義為:較大的地殼單元,其化學(xué)組分與平均值有很大差異。地球化學(xué)省是進(jìn)行礦產(chǎn)資源的區(qū)域評(píng)價(jià)的有效方法。人們對(duì)地球化學(xué)省的認(rèn)識(shí)大多是從礦床分布的密集程度以及有限的巖石和礦物分析數(shù)據(jù)而提出來的,如Peru和Chile的銅省、加拿大Abitibi帶的金省、東南亞的錫省、東格陵蘭的鍶省等。20世紀(jì)70年代以后,許多國家范圍的大規(guī)模的地球化學(xué)勘查計(jì)劃覆蓋了越來越大的地區(qū),特別是中國區(qū)域化探全國掃面的全面開展,覆蓋面積的不斷擴(kuò)大,從而使許多地球化學(xué)省,甚至更大的地球化學(xué)模式被發(fā)現(xiàn)(Xie&Yin1993)。
Doe(1991)提出地球化學(xué)塊體(geochemicalblock)的概念,將其解釋為“具有某種或某些元素高含量的大巖塊,能夠?yàn)榈V床的形成提供物質(zhì)源'但他并沒有說明如何圈定這種塊體。謝學(xué)錦院士提出利用區(qū)域化探掃面數(shù)據(jù)圈定地球化學(xué)塊體,并將地球化學(xué)塊體定義為面積大于1000km2以上的地球化學(xué)異常(Xie,1995;謝學(xué)錦和向運(yùn)川,1999)。地球化學(xué)塊體實(shí)際上是大規(guī)模立體地球化學(xué)異常,即在平面上具有一系列套合的地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu),在垂向上具有一定的深度,也就是說具有較大規(guī)模立體異常的地殼物質(zhì)體(王學(xué)求和謝學(xué)錦,2000)。
地球化學(xué)省與成礦省是密不可分的,地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體在資源評(píng)價(jià)中能較早的圈定出 來,而成礦省或礦集區(qū)直到發(fā)現(xiàn)大量礦床才能確定,二者的關(guān)系更像是因果關(guān)系,地球化學(xué)省可以作為確定成礦省的地球化學(xué)依據(jù),地球化學(xué)塊體可以作為確定礦集區(qū)的依據(jù)(王學(xué)求等,2007)。過去在使用水系沉積物圈定地球化學(xué)省,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)礦床起了巨大作用,但水系沉積物這種表生均一化介質(zhì),無法確定礦源層,也無法給出地球化學(xué)塊體的厚度,因此使用原生介質(zhì)圈定地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體,追蹤礦源層和進(jìn)行資源量預(yù)測(cè)將更為科學(xué)。這就給我們提出了一個(gè)問題:如何去圈定這種立體的地球化學(xué)塊體,更為科學(xué)地預(yù)測(cè)資源量?對(duì)全國元素分布的了解還僅限于使用水系沉積物或泛濫平原沉積物做為采樣介質(zhì),這種介質(zhì)是表生均一化以后的分布情況。盡管對(duì)找礦發(fā)揮了巨大作用,但對(duì)深入研究中國大陸元素的時(shí)間演化歷史就無能為力。也無法知道地球化學(xué)異常源是來自于那個(gè)時(shí)代,那個(gè)地層。對(duì)地球化學(xué)省、地球化學(xué)塊體的圈定用于資源評(píng)價(jià)都是使用的表生介質(zhì),要真正圈定立體的地球化學(xué)塊體,追索礦源層還需要利用原生介質(zhì),目前利用原生介質(zhì)圈定地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體還是空白。1.3千米深度穿透性地球化學(xué)研究現(xiàn)狀
人類所賴以生存的地球資源都集中在地表及不超過幾千米深度之內(nèi),因此對(duì)地殼千米深度的物質(zhì)組成和時(shí)空分布的探測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。澳大利亞的“玻璃地球計(jì)劃(GlassEarth)”主要目的是查明1km以內(nèi)的金屬礦產(chǎn)資源。對(duì)金屬礦而言,中國約占1/2的陸地已被盆地和各種覆蓋層所掩蓋,成為找礦的“處女地”或“甚低工作區(qū)”。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國500m深覆蓋區(qū)面積約50X104~80X104km2,相當(dāng)于我國已調(diào)查、勘探的陸地面積的1/5,是一片極具潛力的金屬礦產(chǎn)的新區(qū)或“找礦新空間”。因此對(duì)能探測(cè)這一深度的礦產(chǎn)資源直接信息的地球化學(xué)勘查技術(shù)的要求已迫在眉睫。
自上個(gè)世紀(jì)70年代開始,國際找礦界都在致力于研究能探測(cè)更大深度的地球化學(xué)找礦方法,統(tǒng)稱為‘深穿透地球化學(xué)”(王學(xué)求,1998;謝學(xué)錦和王學(xué)求,2003)。這些深穿透地球化學(xué)方法包括電地球化學(xué)方法(CHIM)(Ryss&Goldberg1973),地氣法(GEOGAS)(Kristiansson&Malmqvist,1982);酶提取法(ENZYMELEACH)(Clark,1993),活動(dòng)態(tài)金屬離子法(MMI)(Mannetal.,1995)金屬元素活動(dòng)態(tài)提取方法(MOMEO)(Wang,1998)和動(dòng)態(tài)地球氣納微金屬測(cè)量法(NAMEG)(Wangetal.,
地下水化學(xué)測(cè)量和活動(dòng)金屬離子測(cè)量列入探測(cè)技術(shù)研究內(nèi)容。
目前國內(nèi)外深穿透地球化學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是:①建立覆蓋區(qū)元素從深層向表層傳輸和分散的三維地球化學(xué)模型,為覆蓋區(qū)地球化學(xué)勘查提供理論支撐;②將探測(cè)技術(shù)擴(kuò)展到盆地地球化學(xué)調(diào)查和幾百米覆蓋區(qū);③發(fā)展專用提取試劑和技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與可操作化;④建立能適應(yīng)各種復(fù)雜景觀、各種比例尺和各種礦種的技術(shù)系列。
2地殼全元素探測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)
要實(shí)現(xiàn)對(duì)地殼物質(zhì)成分的探測(cè),必須重點(diǎn)突破地殼物質(zhì)成分探測(cè)的4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),包括①地殼全元素精確分析技術(shù);②深部物質(zhì)成分識(shí)別技術(shù);③盆地穿透性地球化學(xué)探測(cè)技術(shù);④多層次海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)管理與圖形顯示技術(shù)。
2.1地殼全元素精確分析技術(shù)
要實(shí)現(xiàn)對(duì)地殼成分的精確了解,發(fā)展能分析地殼中所有元素(約80個(gè))的分析技術(shù)是關(guān)鍵。建立81個(gè)指標(biāo)(含78種元素)配套分析方案和難分析樣品的精確分析技術(shù)重點(diǎn)是突破含碳質(zhì)巖石和有機(jī)物土壤的貴金屬(金、鉑族)元素精確分析技術(shù)。配套分析方案是以現(xiàn)代先進(jìn)的大型分析儀器等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),等離子體光學(xué)發(fā)射光譜儀(ICP-OES)和X射線熒光光譜儀(XRF)為主,配合其他多種專用分析儀器及技術(shù)而組成的方法體系(表1),所有元素的檢出限、報(bào)出率、準(zhǔn)確度、精密度等指標(biāo)均已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
2.2中下地殼物質(zhì)成分識(shí)別技術(shù)
深部地殼物質(zhì)組成研究的現(xiàn)有方法主要包括:①根據(jù)因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)抬升出露到地表的深部物質(zhì)(如麻粒巖、榴輝巖、角閃巖等)②根據(jù)產(chǎn)于火山巖中的深部地殼包體如麻粒巖包體;③根據(jù)地球物理測(cè)深與深部巖石物理性質(zhì)的高溫高壓實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果之間的擬合;④殼源巖漿巖源區(qū)地球化學(xué)示蹤法。由于以上4種深部地殼物質(zhì)成分組成研究方法均存在不確定性,因此對(duì)深部地殼研究最好是各種方法相互結(jié)合,互為補(bǔ)充。
根據(jù)中國大陸地殼特點(diǎn),不同構(gòu)造單元出露的巖石類型,初步構(gòu)建地學(xué)斷面的巖石組成模型;不同構(gòu)造單元內(nèi)各類巖石的地震波速高溫高壓實(shí)驗(yàn)室測(cè)試;將實(shí)驗(yàn)獲得的巖石地震波速數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)地震波速數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,完善地學(xué)斷面的地殼結(jié)構(gòu)一巖石
球化學(xué)示蹤研究成果,綜合限定和進(jìn)一步約束區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成模型;根據(jù)獲得的不同巖石單點(diǎn)樣的地球化學(xué)數(shù)據(jù),計(jì)算每類巖石單位的平均成分;在所建立的地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成模型基礎(chǔ)上,按照有關(guān)的每類巖石單位在地殼每個(gè)結(jié)構(gòu)層中所占的比例,進(jìn)行面積加權(quán)平均計(jì)算地殼每個(gè)結(jié)構(gòu)層的元素豐度;按照每個(gè)有關(guān)結(jié)構(gòu)層在整個(gè)地殼中所占體積比例,通過體積加權(quán)平均計(jì)算出地殼總體的元素豐度;根據(jù)其他學(xué)科研究的最新成果,檢驗(yàn)深部地殼物質(zhì)成分計(jì)算結(jié)果的合理性。
圖1是Wedepohl所構(gòu)建的大陸地殼巖石組成模型(Wedepohl,1995),根據(jù)其代表性巖石組成,就可以獲得元素的含量,構(gòu)建地球化學(xué)模型。張本仁等(2003)、路風(fēng)香等(2006)以東秦嶺造山帶各類巖石實(shí)驗(yàn)測(cè)定的v,,值與地震測(cè)深獲得的秦嶺地殼v,,觀察值的相互擬合為主,配合巖石變質(zhì)相、深部巖石包體、殼源巖漿源區(qū)等研究,構(gòu)筑了東秦嶺地區(qū)華北陸塊南緣、北秦嶺、南秦嶺和揚(yáng)子陸塊北緣4個(gè)構(gòu)造單元的地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成一地球化學(xué)模型。
1.盆地穿透性地球化學(xué)探測(cè)技術(shù)
盆地及其周邊蘊(yùn)涵著重要的戰(zhàn)略性資源,如盆地中的地浸型砂巖型鈾礦、石油等,盆地邊緣的大型金屬礦。但盆地及周邊被認(rèn)為區(qū)域化探掃面禁區(qū),覆蓋物的影響、技術(shù)條件不具備和獲取指標(biāo)的單一,難以滿足對(duì)盆地及周邊資源潛力的全面了解。發(fā)展能探測(cè)盆地礦產(chǎn)資源直接信息的穿透性地球化學(xué)技術(shù),將地表采樣與鉆探取樣相結(jié)合,建立立體地球化學(xué)分散模式,為盆地及周邊覆蓋區(qū)深部礦產(chǎn)資源調(diào)查提供有效方法。
對(duì)盆地千米深度探測(cè)有兩種途徑:一是利用深穿透地球化學(xué)技術(shù),在地表快速獲取深部信息;二是利用鉆探手段,直接獲取深部樣品。
深穿透地球化學(xué)(Deejrpenetrationgeochemistry)是探測(cè)深部隱伏礦或地質(zhì)體發(fā)出的直接信息的勘查地球化學(xué)理論與方法(王學(xué)求,1998)。礦床本身及其圍巖中的成礦元素或伴生元素,可以在某種或某幾種營力作用下(地下水、地球流、離子擴(kuò)散、蒸發(fā)作用、電化學(xué)剃度),被遷移至地表,在地下水和地表土壤介質(zhì)中形成異常含量,使用水化學(xué)測(cè)量技術(shù)、地球氣測(cè)量技術(shù)、元素活動(dòng)態(tài)提取技術(shù)和電化學(xué)測(cè)量技術(shù)可有效發(fā)現(xiàn)深部隱伏礦信息。
深穿透地球化學(xué)方法有以下幾類:①物理分離提取技術(shù);②電化學(xué)測(cè)量技術(shù);③活動(dòng)態(tài)提取技術(shù)(MOMEO);④氣體和地氣測(cè)量技術(shù);⑤水化學(xué)測(cè)量技術(shù);⑥生物測(cè)量技術(shù)。澳大利亞的“玻璃地球計(jì)劃(GlassEarth)”在地球化學(xué)技術(shù)上使用地下水化學(xué)測(cè)
即使少部分地區(qū)進(jìn)行了區(qū)域化探掃面工作,但由于量和活動(dòng)金屬離子測(cè)量技術(shù)中國的盆地深穿透地
球化學(xué)探測(cè)擬使用4種技術(shù):①細(xì)粒級(jí)采樣與分離技術(shù);②金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù);③ICP-MS地下水化學(xué)測(cè)量技術(shù)等;④空氣動(dòng)力返循環(huán)鉆探粉末取樣技術(shù)。圖2是使用穿透性地球化學(xué)技術(shù)在吐哈盆地對(duì)砂巖型鈾礦的探測(cè)試驗(yàn),可以有效探測(cè)300m埋深的砂巖型鈾礦(王學(xué)求等,2002;Wangetd.,2007)。
3全國地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)的建立
對(duì)地殼化學(xué)元素的精確探測(cè),需要一套基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)作為探測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的標(biāo)尺,這就要求我們必須建立一個(gè)覆蓋全國的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng),按照地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格,建立中國各主要大地構(gòu)造單元不同時(shí)代地層、侵入巖和疏松物沉積物的76種元素基準(zhǔn)值,制作元素含量基準(zhǔn)地球化學(xué)圖,為全面地殼物質(zhì)成分精確探測(cè)提供基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)和圖件。地球化學(xué)基準(zhǔn)值的建立,對(duì)我國基礎(chǔ)地質(zhì)、理論地球化學(xué)、勘查地球化學(xué)、礦產(chǎn)資源潛力預(yù)測(cè)、大地構(gòu)造劃分、地球動(dòng)力學(xué)、生態(tài)與環(huán)境、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生與健康等研究領(lǐng)域提供準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)地球化學(xué)數(shù)據(jù),對(duì)中國大陸化學(xué)元素的時(shí)學(xué)基準(zhǔn)值研究體系,對(duì)全球地球化學(xué)基準(zhǔn)值的建立和最終建立‘化學(xué)地球”具有重要奠基性意義。
地球化學(xué)基準(zhǔn)值(GeochemicalBaselines)的概念來源于全球地球化學(xué)基準(zhǔn)值計(jì)劃(GlobalGeochemicalBaselinesProjectIGCP360)它的原意是用系統(tǒng)的全球網(wǎng)格化采樣,獲得全球地球化學(xué)基線圖,作為未來衡量全球化學(xué)元素含量變化的參照標(biāo)尺。從它的原創(chuàng)性含義不難看出:地球化學(xué)基準(zhǔn)值不僅以數(shù)據(jù)的形式表述含量特征(abundance),而且還以圖件的形式表述空間分布特征(distribution),它是用一組數(shù)據(jù)來刻畫元素含量的總體變化水平。這種刻畫比采用單一的豐度值能更為客觀地反映地質(zhì)體或某一區(qū)域元素的含量值分布??梢允窍到y(tǒng)采集均一化介質(zhì)的土壤、水系沉積物、泛濫平原沉積物等來刻畫元素的總體分布,也可以是采集不同時(shí)代的典型巖石來刻畫元素在某一特定地質(zhì)體中的分布值?;鶞?zhǔn)值既可以作為“點(diǎn)”上某種物質(zhì)成分含量的基準(zhǔn)參考值,又可以作為“面”上元素含量變化的基準(zhǔn)地球化學(xué)圖,用于衡量元素在空分布和演化歷史的研宄’對(duì)創(chuàng)建全新的中國地球化自然界含量和分布的標(biāo)尺。克拉克值和元素豐度不
考慮空間分布,只用數(shù)值來表達(dá),而地球化學(xué)基準(zhǔn)值要考慮空間分布,可以制作出基準(zhǔn)地球化學(xué)圖,因此它既可以以數(shù)值來表達(dá),也可以以圖件的形式來表達(dá)。克拉克值和元素豐度表述的是含量特征,而地球化學(xué)基準(zhǔn)值不僅表述含量特征,而且還表述空間樣品地質(zhì)年代表述時(shí)間屬性,因此地球化學(xué)基準(zhǔn)值具有時(shí)空分布特征。
根據(jù)上述特點(diǎn),筆者將地球化學(xué)基準(zhǔn)值定義為:按照統(tǒng)一的基準(zhǔn)網(wǎng)系統(tǒng)采集有代表性的樣品,在嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控下實(shí)測(cè)元素含量,以一組數(shù)據(jù)和圖件形尺,即它不僅表示元素含量,還表示元素分布。
“全球地球化學(xué)基準(zhǔn)計(jì)劃”(GlobalGeochemicalBaselines)部署5000個(gè)基準(zhǔn)網(wǎng)格覆蓋整個(gè)地球陸地面積(Darnleyetal.,1995)。全球基準(zhǔn)參考網(wǎng)網(wǎng)格(GlobalReferenceNetworkGrid,GRN)大小為160kmX160km,全球共有約5000個(gè)網(wǎng)格。落在中國的網(wǎng)格約500個(gè),完整格子300個(gè)左右(圖3)。此次全國地球化學(xué)基準(zhǔn)值的建立將遵循國家基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)密度應(yīng)高于全球數(shù)據(jù)密度的原則,將每個(gè)全球地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格劃分成4個(gè)子網(wǎng)格作為中國基準(zhǔn)網(wǎng)格,每個(gè)網(wǎng)格大小相當(dāng)于1個(gè)1:20萬圖幅,因此根據(jù)中國的實(shí)際和便于巖石樣品的采集以及地質(zhì)解釋需要,將采用1:20萬圖幅作為中國的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格。中國大約有1500個(gè)1:20萬圖幅,也就是布設(shè)1500個(gè)基準(zhǔn)網(wǎng)格。在每個(gè)1:20萬基準(zhǔn)網(wǎng)格內(nèi)系統(tǒng)采集有代表性的不同時(shí)代沉積巖、火成巖、變質(zhì)巖和疏松沉積物組合樣品,總樣品量約18000件,精確分析元素的含量,建立中國大陸地球化學(xué)基準(zhǔn)值,制作化學(xué)元素時(shí)空分布基準(zhǔn)地球化學(xué)圖。為下一步地殼物質(zhì)探測(cè)提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù),并為研究元素在中國大陸的時(shí)空分布奠定基礎(chǔ)。
4地球化學(xué)走廊帶試驗(yàn)與示范
地球化學(xué)走廊帶是指沿著穿越不同大地構(gòu)造單元和重要成礦區(qū)帶的地質(zhì)剖面,并跨越一定的寬度,構(gòu)建一條化學(xué)元素的含量和時(shí)空變化走廊。國內(nèi)外尚無可借鑒的現(xiàn)成技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。將“地殼全元素探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)示范”項(xiàng)目的其他3個(gè)課題所發(fā)展的技術(shù)(全元素分析技術(shù)、深穿透地球化學(xué)技術(shù)、地殼地球化學(xué)模型構(gòu)建技術(shù)和圖形顯示技術(shù))進(jìn)行地球化學(xué)走廊帶探測(cè)試驗(yàn),為下一步地殼探測(cè)奠定技術(shù)基礎(chǔ),并起到示范作用。
選擇穿越不同大地構(gòu)造單元和重要成礦區(qū)帶的3條地球化學(xué)走廊帶進(jìn)行試驗(yàn)與示范(圖4)。3條
走廊帶總長度3300km,每條走廊帶寬度100km,
預(yù)計(jì)樣品數(shù)約14000件。通過常量元素分析、微量元素分析和同位素分析,精確探測(cè)走廊帶內(nèi)沉積蓋層與結(jié)晶基底,不同時(shí)代巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖76種元素的含量和變化,構(gòu)建地球化學(xué)模型,揭示大型礦集區(qū)形成的物質(zhì)背景和地球化學(xué)標(biāo)志。編制3條走廊帶元素時(shí)空分布地球化學(xué)圖,提供給社會(huì)使用。
4.1華北陸塊一興冡造山帶走廊帶
華北陸塊一興蒙造山帶地球化學(xué)走廊帶(約1500km)精確探測(cè)地球化學(xué)走廊帶內(nèi)76種元素含量和變化,構(gòu)建走廊帶地殼地球化學(xué)模型,研究華北陸塊北緣和大興安嶺大型礦集區(qū)地球化學(xué)特征和找礦標(biāo)志。東??h大陸科學(xué)鉆為起點(diǎn),穿過郯廬斷裂、勝利油田、燕山造山帶、興蒙造山帶。該走廊帶具有重要科學(xué)意義和找礦意義。如跨越兩大地質(zhì)單家16個(gè)油田中金含量最高的油田,石油中金含量可達(dá)0.132~1.06g/1(林清等,1993)。Wang(1998)發(fā)現(xiàn)沿郯廬斷裂存在巨大金異常帶,同時(shí)在勝利油田上方和膠東金礦上方出現(xiàn)Au高含量濃集中心。勝利油田金來源與膠東金礦金來源有什么關(guān)系?是因?yàn)槟z東隆起剝蝕的物源沉積到渤海灣盆地帶來的高含量金,還是金是來自于深部(油金同源)?
4.2華南造山帶一揚(yáng)子陸塊東南緣走廊帶
華南造山帶一揚(yáng)子陸塊東南緣(武夷山一南嶺一揚(yáng)子陸塊東南緣)走廊帶(約1000km)穿過武夷山成礦帶和南嶺成礦帶,精確探測(cè)地球化學(xué)走廊帶內(nèi)76種元素含量和變化,構(gòu)建走廊帶地殼地球化學(xué)模型,提供大型礦集區(qū)成礦的地球化學(xué)背景和找礦標(biāo)志。
文章編號(hào):1005—6629(2012)9—0003—03
中圖分類號(hào):G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
初等化學(xué)的主要任務(wù)是進(jìn)行化學(xué)學(xué)科的啟蒙教育,它之所以必不可少,在于它的研究對(duì)象、研究方法和學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的物理學(xué)、生物學(xué)、以及不很系統(tǒng)的天文學(xué)和自然地理學(xué)有所不同?;瘜W(xué)以與人類社會(huì)物質(zhì)生活緊密相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)為主要研究對(duì)象。這里所說的化學(xué)物質(zhì),不僅包括已經(jīng)存在于自然界的化學(xué)物質(zhì),還包括自然界并不存在的,由化學(xué)家以現(xiàn)有物質(zhì)為原料制造出來(或未來可能制造出來)的新物質(zhì),而且后者的數(shù)量和所能體現(xiàn)的功能將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出前者。所以化學(xué)研究不僅著力于發(fā)現(xiàn),還致力于創(chuàng)造,最能體現(xiàn)出人類的智慧和創(chuàng)造力!更為令人感到神奇的是,對(duì)于數(shù)量近于天文數(shù)字的化學(xué)物質(zhì),其組成和結(jié)構(gòu)的研究可以歸結(jié)為對(duì)總數(shù)約百個(gè)左右化學(xué)元素性質(zhì)的認(rèn)識(shí)和反應(yīng)性能的調(diào)控?;瘜W(xué)元素之間的結(jié)合規(guī)律——化學(xué)鍵理論并不復(fù)雜,當(dāng)化學(xué)物質(zhì)的組成比較復(fù)雜時(shí),組成元素原子之問的空間排布對(duì)原子之間相互作用的影響——化學(xué)結(jié)構(gòu)理論,也不很復(fù)雜?;瘜W(xué)鍵理論和化學(xué)結(jié)構(gòu)理論可以幫助我們認(rèn)識(shí)或預(yù)見化學(xué)物質(zhì)間存在差異性的物理因素,但是至今尚無法對(duì)這種差異導(dǎo)致的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的差別作出比較完備并可靠的判斷或推測(cè)。所以化學(xué)的學(xué)科研究工作中除去理論方法的研究外,無不依賴實(shí)驗(yàn)工作來完成,這是化學(xué)至今仍然是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)的原因。
基于以上的原因,由于化學(xué)物質(zhì)數(shù)量龐大,反應(yīng)類型雖然屈指可數(shù),但是反應(yīng)過程及產(chǎn)物對(duì)外界條件甚至反應(yīng)物本身的狀態(tài)(例如固體的分散程度、溶液的濃度等)卻十分敏感,甚至接近幾乎無規(guī)律可循的情況。這從另一個(gè)角度表明了化學(xué)是一門正在發(fā)展中的科學(xué),是一門基于百十個(gè)化學(xué)元素,而作為研究對(duì)象的化合物卻可能達(dá)到1014量級(jí)(目前已知的化合物數(shù)仍在107的量級(jí))的科學(xué)。因此從組成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)問都存在差異的近乎天文數(shù)字的研究對(duì)象中,探索具有普適性的客觀規(guī)律是一項(xiàng)正在進(jìn)行且遠(yuǎn)未完成的艱巨任務(wù)。眾多的機(jī)會(huì)和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),意味著化學(xué)是一門正在蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)科學(xué),也正是化學(xué)引人入勝之處。但是對(duì)于初學(xué)者而言,雖然所涉及的化學(xué)知識(shí)和化學(xué)物質(zhì)并不很多,卻很難做到像初等物理學(xué)那樣依據(jù)為數(shù)不多的基本定律,就可以認(rèn)識(shí)并探究大量相關(guān)的物理現(xiàn)象,初學(xué)者因此感到困惑的反映,應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是合理的。這是初等化學(xué)教學(xué)中必須著重研究和力求解決的問題。也許是為了減輕學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)出現(xiàn)的困惑,很多沒有經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證實(shí)的、以偏概全或概念模糊的所謂“規(guī)律”,在正式教材中雖然罕見,但在坊間出版的教輔一類學(xué)習(xí)材料之中卻屢見不鮮(有的甚至自詡為“應(yīng)試寶典”)。這種做法,不僅不能真正解決初等化學(xué)教學(xué)中的困惑,而且由于模糊了對(duì)化學(xué)學(xué)科任務(wù)和方法的認(rèn)識(shí),對(duì)于化學(xué)教學(xué)特別是后繼課程的學(xué)習(xí),將會(huì)導(dǎo)致不必要的困擾。把“例外”作為某些“規(guī)律”失效時(shí)的借口和師生們由此感到尷尬的心態(tài),只會(huì)留下事與愿違的遺憾。我認(rèn)為在解決這個(gè)問題的過程中,厘清學(xué)科概念和某些規(guī)律的理論或?qū)嶒?yàn)依據(jù)是關(guān)鍵的一步,應(yīng)當(dāng)引起我們的重視。只要我們肯于面對(duì)問題,有關(guān)的實(shí)例并不難找到。把金屬活潑性和反應(yīng)激烈程度想當(dāng)然地直接相關(guān)聯(lián),就是問題之一。
1 金屬化學(xué)活動(dòng)性和反應(yīng)激烈程度沒有必然的相關(guān)性
高三化學(xué)的復(fù)習(xí)方法一:善待課本,鞏固雙基,挖掘隱形關(guān)系
課本和教材是專家、學(xué)者們創(chuàng)造性的研究成果,經(jīng)過長期、反復(fù)的實(shí)踐和修訂,現(xiàn)已相當(dāng)成熟,書本里蘊(yùn)含著眾多科學(xué)思想的精華。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),中學(xué)化學(xué)所涉及的概念及理論大大小小共有220多個(gè),它們構(gòu)建了中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ),也就是說,基本概念及基本理論的復(fù)習(xí)在整個(gè)化學(xué)復(fù)習(xí)中起著奠基、支撐的重要作用,基本概念及基本理論不過關(guān),后面的復(fù)習(xí)就會(huì)感到障礙重重。因此,必須切實(shí)注意這一環(huán)節(jié)的復(fù)習(xí),講究方法,注重實(shí)效,努力把每一個(gè)概念及理論真正弄清楚。例如對(duì)催化劑的認(rèn)識(shí),教材這樣定義:"能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變的物質(zhì)"。幾乎所有學(xué)生都能背誦,粗看往往不能理解其深層含義;假如我們對(duì)其細(xì)細(xì)品味一番,枯燥的概念就會(huì)變得生動(dòng)有趣--我們可以思索一下"催化劑是否參與了化學(xué)反應(yīng)?"對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率而言,'改變'一詞指加快或是減慢?""'化學(xué)性質(zhì)都不改變',那物理性質(zhì)會(huì)變嗎"等問題。經(jīng)過一番折騰,對(duì)催化劑的認(rèn)識(shí)就會(huì)達(dá)到相當(dāng)高的層次。
再者,課本中的眾多知識(shí)點(diǎn),需要仔細(xì)比較、認(rèn)真琢磨的非常多。例如原子質(zhì)量、同位素相對(duì)原子質(zhì)量、同位素質(zhì)量數(shù)、元素相對(duì)原子質(zhì)量、元素近似相對(duì)原子質(zhì)量;同位素與同分異構(gòu)體、同系物、同素異形體、同一物質(zhì)等等。對(duì)課本中許多相似、相關(guān)、相對(duì)、相依的概念、性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,應(yīng)采用比較復(fù)習(xí)的方法。通過多角度、多層次的比較,明確其共性,認(rèn)清其差異,達(dá)到真正掌握實(shí)質(zhì)之目的。
透析近幾年的高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題,可以發(fā)現(xiàn)幾乎所有試題均來自課本上的學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)及課后學(xué)生實(shí)驗(yàn)。因此,在老師指導(dǎo)下,將十幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)弄清原理,反復(fù)拆開重組,相信你定會(huì)大有所獲。
二:經(jīng)常聯(lián)想,善于總結(jié),把握知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
經(jīng)過,高一高二階段化學(xué)的學(xué)習(xí),有些同學(xué)覺得個(gè)別知識(shí)點(diǎn)已學(xué)會(huì)。其實(shí),高考考場(chǎng)得分,學(xué)會(huì)僅是一方面,還應(yīng)總結(jié)歸納、經(jīng)常聯(lián)想,找出同類題解法的規(guī)律,才能更有把握不失分。也就是說,化學(xué)學(xué)習(xí),重在掌握規(guī)律。有人說,化學(xué)難學(xué),要記的東西太多了,這話不全對(duì)。實(shí)際上,關(guān)鍵在于怎樣記。例如對(duì)無機(jī)化學(xué)來說,我們學(xué)習(xí)元素及其化合物這部分內(nèi)容時(shí),可以以"元素單質(zhì)氧化物(氫化物)存在"為線索;學(xué)習(xí)具體的單質(zhì)、化合物時(shí)既可以"結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途制法"為思路,又可從該單質(zhì)到各類化合物之間的橫向聯(lián)系進(jìn)行復(fù)習(xí),同時(shí)結(jié)合元素周期律,將元素化合物知識(shí)形成一個(gè)完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
有機(jī)化學(xué)的規(guī)律性更強(qiáng),"乙烯輻射一大片,醇醛酸酯一條線",熟悉了官能團(tuán)的性質(zhì)就把握了各類有機(jī)物間的衍變關(guān)系及相互轉(zhuǎn)化;理解了同分異構(gòu)體,就會(huì)感覺到有機(jī)物的種類繁多實(shí)在是微不足道……這樣,通過多種途徑、循環(huán)往復(fù)的聯(lián)想,不僅可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶,而且有助于思維發(fā)散能力的培養(yǎng)。實(shí)踐證明,光有許多零碎的知識(shí)而沒有形成整體的知識(shí)結(jié)構(gòu),就猶如沒有組裝成整機(jī)的一堆零部件而難以發(fā)揮其各自功能。所以在高三復(fù)習(xí)階段的重要任務(wù)就是要在老師的指導(dǎo)下,把各部分相應(yīng)的知識(shí)按其內(nèi)在的聯(lián)系進(jìn)行歸納整理,將散、亂的知識(shí)串成線,結(jié)成網(wǎng),納入自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)之中,從而形成一個(gè)系統(tǒng)完整的知識(shí)體系。
三:講究方法,歸納技巧,勇于號(hào)脈高考
縱觀近幾年化學(xué)高考試題,一個(gè)明顯的特征是考題不偏、不怪、不超綱,命題風(fēng)格基本保持穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)大起大落的變化。很明顯,命題者在向我們傳輸一個(gè)信號(hào):要重視研究歷年高考題!高考試題有關(guān)基本概念的考查內(nèi)容大致分為八個(gè)方面:物質(zhì)的組成和變化;相對(duì)原子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量;離子共存問題;氧化還原反應(yīng);離子方程式;物質(zhì)的量;阿佛加德羅常數(shù);化學(xué)反應(yīng)中的能量變化等等。
基本技能的考查為元素化合物知識(shí)的的橫向聯(lián)系及與生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合。因此,對(duì)高考試題"陳"題新做,將做過的試題進(jìn)行創(chuàng)造性的重組,推陳出新,不失是一個(gè)好辦法。高考命題與新課程改革是相互促進(jìn)、相輔相成的,復(fù)習(xí)時(shí)可將近幾年的高考試題科學(xué)歸類,聯(lián)系教材,通過梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn),講究方法,歸納技巧,勇于號(hào)脈高考;因此在選做習(xí)題時(shí),要聽從老師的安排,注重做后反思,如一題多解或多題一解;善于分析和仔細(xì)把握題中的隱含信息,靈活應(yīng)用簡單方法,如氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)習(xí)題中的電子守恒等。再如已知有機(jī)物的分子式確定各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式,采用順口溜:"主鏈從長漸縮短,支鏈由整到分散,位置由中移到邊,寫畢命名來檢驗(yàn)",這樣就避免了遺漏或重復(fù),十分快捷,非常實(shí)用。
四:把握重點(diǎn),消除盲點(diǎn),切實(shí)做好糾錯(cuò)
分析近幾年的高考化學(xué)試題,重點(diǎn)其實(shí)就是可拉開距離的重要知識(shí)點(diǎn),即疑點(diǎn)和盲點(diǎn);要走出"越基礎(chǔ)的東西越易出差錯(cuò)"的怪圈,除了思想上要予高度重視外,還要對(duì)作業(yè)、考試中出現(xiàn)的差錯(cuò),及時(shí)反思,及時(shí)糾正;對(duì)"事故易發(fā)地帶"有意識(shí)地加以強(qiáng)化訓(xùn)練是一條有效的途徑。每一次練習(xí)或考試后,要對(duì)差錯(cuò)做出詳盡的分析,找出錯(cuò)誤根源,到底是概念不清原理不明造成的,還是非知識(shí)性的失誤。對(duì)出現(xiàn)的差錯(cuò)要作記載,每隔一段時(shí)間都要進(jìn)行一次成果總結(jié),看看哪些毛病已"痊愈",那些"頑癥"尚未根除,哪些是新犯的"毛病",從而不斷消除化學(xué)復(fù)習(xí)中的疑點(diǎn)、盲點(diǎn);然后因人而異的采取強(qiáng)化的糾錯(cuò)方式加以解決。這里就扼要介紹幾種常見糾錯(cuò)做法,以供參考。
1、摘抄法:將糾錯(cuò)內(nèi)容分類摘抄,在其題下或旁邊加以注釋;
2、剪貼法:將糾錯(cuò)題目從試卷上剪裁下來,按照時(shí)間、科目、類別分別貼在不同的糾錯(cuò)本上,并在題目下部或旁邊加上注釋;
3、在資料及試卷上糾錯(cuò):有序整理資料及試卷,或按時(shí)間段、或按類別、或按科目地分門別類,加以注釋;
4、將糾錯(cuò)還原到課本:將糾錯(cuò)點(diǎn)還原到課本上,在課本知識(shí)點(diǎn)相應(yīng)處,用不同字符標(biāo)記糾錯(cuò)點(diǎn),同時(shí)在其下部或旁邊或附一紙片,標(biāo)出該點(diǎn)糾錯(cuò)題目位置、出處,錯(cuò)誤原由及簡易分析等內(nèi)容。
高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)備考方法構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
高三化學(xué)復(fù)習(xí)元素及其化合物的知識(shí),采用“知識(shí)主線——知識(shí)點(diǎn)——知識(shí)網(wǎng)”的方式,關(guān)注以下“3條線”,將元素及其化合物知識(shí)結(jié)構(gòu)化,從而達(dá)到條理化、系統(tǒng)化、整體化。
(1)高三化學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)線
a)以某種具體物質(zhì)為線索。金屬單質(zhì)(非金屬單質(zhì))——重要化合物——主要性質(zhì)——應(yīng)用——對(duì)環(huán)境影響。其中對(duì)“性質(zhì)”的復(fù)習(xí)應(yīng)歸納為:物質(zhì)類屬的通性、氧化性、還原性、在水溶液中的行為等方面?!皯?yīng)用”則包括:物質(zhì)制備、物質(zhì)檢驗(yàn)、物質(zhì)的分類提純、環(huán)??蒲兄械膽?yīng)用等。
b)以某種元素為線索。元素——單質(zhì)——氧化物——對(duì)應(yīng)水化物——鹽,掌握元素單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
c)以元素的化合價(jià)變化為線索。掌握物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及規(guī)律,以及它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
(2)高三化學(xué)方法線
化學(xué)反應(yīng)類型講清反應(yīng)規(guī)律:每一種元素的單質(zhì)及其化合物,復(fù)習(xí)它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系時(shí),應(yīng)按反應(yīng)類型注重講清化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律,避免因死記硬背化學(xué)反應(yīng)方程式而產(chǎn)生對(duì)化學(xué)方程式恐懼、混亂、亂用、誤用等問題.常見物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律有:氧化還原反應(yīng)規(guī)律、元素周期規(guī)律。
抓好“三個(gè)結(jié)合”
高三化學(xué)元素及其化合物知識(shí)與基本理論、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算密切聯(lián)系,在復(fù)習(xí)高三化學(xué)元素及其化合物時(shí)要將這三塊內(nèi)容穿插其中,使元素及其化合物與理論、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算融為一體。
(1)與基本理論結(jié)合
在復(fù)習(xí)高三化學(xué)元素及其化合物知識(shí)時(shí),運(yùn)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、氧化還原、化學(xué)平衡等理論加深理解某些元素化合物知識(shí),同時(shí)又能加深對(duì)基本理論的理解并靈活運(yùn)用。
(2)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合
高三化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。復(fù)習(xí)元素及其化合物時(shí),必須結(jié)合一些典型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),不但能提高學(xué)習(xí)興趣,而且能加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用。
(3)與計(jì)算結(jié)合
高三化學(xué)復(fù)習(xí)元素及其化合物的性質(zhì)時(shí),將定性深化為定量是必不可少的,與計(jì)算結(jié)合,既鞏固加深對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的理解和運(yùn)用,又可提高學(xué)生的分析和計(jì)算能力。
總結(jié)規(guī)律,突出重點(diǎn)
(1)在復(fù)習(xí)高三化學(xué)主族元素時(shí),從相似性、遞變性、特殊性入手,幫助學(xué)生總結(jié)規(guī)律。
(2)適時(shí)總結(jié)規(guī)律,有利于突出重點(diǎn),強(qiáng)化記憶。
高三化學(xué)答題的加分技巧一、基礎(chǔ)概念要清晰
化學(xué)這門科目很多基本概念都是比較難懂的,會(huì)有很多專業(yè)名詞和一些方程式。但這些都是最基礎(chǔ)的知識(shí),只有打好基礎(chǔ)復(fù)習(xí)才會(huì)更順利。因而,平時(shí)考生就要復(fù)習(xí)好這些基本概念,對(duì)于一些名詞、術(shù)語考生可以編一些口訣來幫助自己更好的記住。對(duì)于很多相似的名稱,考生要擅于去區(qū)分,分析這些化學(xué)反應(yīng)或者是元素之間的不同,只有找到了不同之處,考生才能更好的記住。有不懂的地方,考生更是要找老師問清楚,不要讓不懂的知識(shí)點(diǎn)越積越多。
二、進(jìn)行題型分析
考生除了教材上面的知識(shí)點(diǎn)要牢記之外,也要多多做題去鞏固??忌磕玫揭环N題的時(shí)候,都要去分析解題的思路,運(yùn)用合適的方法和途徑去解題。當(dāng)然首先的一點(diǎn)就是考生要明白題目當(dāng)中考察了哪些知識(shí),然后才能用規(guī)范、科學(xué)的文字進(jìn)行表述。那平時(shí)考生就要多多訓(xùn)練自己讀題的能力了,也就是要看懂關(guān)鍵詞,看看具體考察那點(diǎn)知識(shí)。
三、訓(xùn)練自己的答題技巧
要做好各種題型,考生就要多多訓(xùn)練自己的技能。例如訓(xùn)練自己實(shí)驗(yàn)操作的能力,畢竟化學(xué)這門科目,少不了做實(shí)驗(yàn)。平時(shí)考生就要把握實(shí)驗(yàn)操作的每個(gè)機(jī)會(huì)。按照老師實(shí)驗(yàn)的每個(gè)步驟,做好每一步,不能出錯(cuò)。實(shí)驗(yàn)做完之后,考生就要把實(shí)驗(yàn)操作的目的、操作步驟、原理等等這些知識(shí)點(diǎn)都寫出來,有空的時(shí)候就要反復(fù)看。也能使考生的理解知識(shí)點(diǎn),更快的掌握做題的技巧。
二、范例教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)的事例探究及其作用
范例教學(xué)方法在多數(shù)學(xué)?;瘜W(xué)課堂得到嘗試,在這里筆者將舉出一些例子,對(duì)范例教學(xué)的使用做一個(gè)簡單的總結(jié)。
首先,對(duì)規(guī)律性質(zhì)的歸納總結(jié)是對(duì)范例教學(xué)法的一大要求。眾所周知,高中化學(xué)有著極強(qiáng)的規(guī)律性,這就使得歸納成為學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方法。比如,某些化學(xué)物質(zhì)具有極大的相似性,這使得我們只有掌握其中的一部分就能學(xué)習(xí)了解與之類似的化學(xué)物質(zhì)。這與我們平時(shí)解題一樣,有些題雖然不同,但是思維方法與解題方法如出一轍。課堂上教師經(jīng)常說做一個(gè)題要得到一類題,其原理就在于對(duì)范例的重視,是對(duì)范例的總結(jié)。不僅如此,教材的編寫同樣可以看出教育工作者對(duì)范例教學(xué)法的青睞。就拿高一化學(xué)課本來說,它的編寫就是編者對(duì)范例教學(xué)法的運(yùn)用。編者將“堿金屬”和“鹵素”這兩章知識(shí)放在元素周期表學(xué)習(xí)之前,目的就是能夠讓學(xué)生從這兩章中學(xué)到歸納化學(xué)元素性質(zhì)的方法,從而在今后的學(xué)習(xí)中能夠事半功倍。對(duì)規(guī)律的總結(jié)有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí),同時(shí)也減輕了學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)。
其次,范例教學(xué)最大的作用就是在學(xué)習(xí)基本知識(shí)以后能夠進(jìn)行知識(shí)拓展。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,對(duì)化學(xué)反應(yīng)的學(xué)習(xí)是最為基本的,化學(xué)反應(yīng)中的得電子還是失電子是在學(xué)生了解非金屬單質(zhì)和金屬單質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)之后得出的結(jié)論。而判斷化學(xué)元素化學(xué)性質(zhì)是否活潑以及其活潑程度的重要手段就是通過判斷化學(xué)物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中得失電子能力的高低。這些結(jié)論是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下不斷歸納總結(jié)出來的,而不是去死記硬背化學(xué)方程式。
再者,我們?cè)趯W(xué)習(xí)高中化學(xué)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素具有極強(qiáng)的規(guī)律性,比如,同一種族的元素具有遞變性、相似性。因此經(jīng)過歸納總結(jié)得出相同部分,而例外的就單獨(dú)記憶,這樣一來就很大地降低了記憶的難度。最后,范例教學(xué)法的使用能使得化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。根據(jù)范例教學(xué)法,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生能夠建立起自己的知識(shí)體系,使得碎片化的知識(shí)結(jié)構(gòu)化?;瘜W(xué)知識(shí)乍看之下十分瑣碎,理論、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、概念這些東西似乎八竿子打不著。但仔細(xì)一想,化學(xué)理論并不是單一的、雜亂無章的,往往同一類型的化學(xué)知識(shí)都具有這樣或那樣的相似之處,這就是我們對(duì)其進(jìn)行歸納的重要途徑。范例教學(xué)法可以對(duì)瑣碎的知識(shí)進(jìn)行重組,構(gòu)成一個(gè)一個(gè)的小結(jié)構(gòu),從而使得化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化。就拿化學(xué)學(xué)習(xí)中的氧化還原反應(yīng)來說,所謂氧化還原,其本質(zhì)不過是化學(xué)反應(yīng)中電子進(jìn)行偏移或者電子的得失而造成的,得失電子數(shù)的相等是配平方程式的主要判斷依據(jù)。這一條結(jié)論無論是在配平方程式,還是在進(jìn)行計(jì)算時(shí)都不可或缺。