1、厦门实验中学 邹 标2018年11月22日一、模型与建模一、模型与建模 模型。是科学认知的一种特殊形式，是一种帮助人们实现认知的工具，以某种程度的类似去再现一个系统，作为这个系统代替物出现在人们的认知过程中。建模。通过理论基础对对象所具备的某种性能和遵循的某种规律进行推断，建立相应模型，借助模型获取相应的信息，通过模型的形式，将抽象的知识用具体化的形式表达出来，通过模型这个代替物，获得原物的相关信息。化学模型类型化学模型化学模型物理模型物理模型实验装置实验装置比例模型比例模型球棍模型球棍模型形式模型形式模型数学模型数学模型语义模型语义模型图像模型图像模型物理模型物理模型物理模型比例模型比例模型
2、放大放大硫酸工业流程硫酸工业流程合成氨工业合成氨工业缩小缩小分子结构分子结构晶胞晶胞球棍模型球棍模型实验装置实验装置物理模型 乙烯的球棍模型 乙烯的比例模型物理模型原子堆积模型物理模型形式模型形式模型与形式相对应，数学模型用公式或方程等数学语言描述的模型，如平衡常数表达式、化学反应速率方程。图像模型是用二维或三维坐标系中的数学图像描述的模型，如化学速率与时间的关系曲线、电子云重叠形成的键或键；杂化轨道等。形式模型形式模型形式模型数学模型数学模型平衡常数表达式平衡常数表达式化学反应速率方程化学反应速率方程图像模型图像模型二维二维坐标图坐标图示意图示意图三维三维晶胞参数晶胞参数语义模型语义模型定律
3、定律原理原理概念概念语义模型 语义模型是用词语描述的模型，如阿伏伽德罗定律、元素周期率、盖斯定律等概念、原理、规律等，都属于语义模型，化学学科特点，语义模型包含特定意义的化学语言描述模型，如元素符号、原子符号、原子结构示意图、化学式、化学反应方程式、离子方程式、电极反应式等。同一物体还可以用不同的模型教学表述。如表征晶胞结构，可以用实物模型，也可以用数学模型范畴的晶胞参数。概念模型xyzxyzxyz P能级的原子轨道氢原子电子云数学模型语义模型与数学模型结合物理模型与数学模型结合模型认知层次模型认知层次 模型认知能力水平由低到高的四个层次：认识模型、理解模型、运用模型、建构模型。高考化学大纲对
4、学科知识内容的要求分为三个层次：了解、理解（掌握）、综合应用。“了解”为“认识模型”层次，认识知识点内容的主要模型并进行适当表述；“理解（掌握）”为“理解模型”，理解模型描述的对象，理解模型的本质及其性质等；“综合应用”为“运用模型”和“建构模型”，运用模型，描述变化过程及解释事实，根据模型预测物质可能具备的性质和变化现象，对模型适用范围加以讨论，结合证据和高层次的推理思维，完善模型，提高模型的解释力等。模型层次与考试关系化学学科考查化学学科考查了解了解认知模型认知模型理解理解理解模型理解模型应用应用运用模型运用模型建构模型建构模型二、近两年高考试题与模型认知二、近两年高考试题与模型认知1.层
5、次层次1：模型认知：模型认知（2017全国理综卷第8题）本草衍义 中对制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如，尖长者为胜，平短者次之。”文中涉及的操作方法（）A.蒸馏 B.升华 C.干馏 D.萃取【分析】考查学生头脑中是否建立升华操作的实验模型，对分离与提纯的操作模型“蒸馏”、“干馏”、“萃取”是否有明确的概念辨析，属于“认识模型”的能力要求。认知模型-（2017全国理综卷第8题）认知模型-2018年全国II卷第9题层次2：理解模型-2017年全国I卷第9题 化合物 （b）、（d）、（p）的分子式均为C6H6，下列说法正确的是（）Ab的同分
6、异构体只有d和p两种 Bb、d、p的二氯代物均只有三种 Cb、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 Db、d、p中只有b的所有原子处于同一平面 【分析】考查学生对同分异构以及乙烯、苯等结构性质模型的本质认识与理解，属于“理解模型”。理解模型理解模型-2018年全国I卷第35题理解模型层次层次3：运用模型：运用模型（2017全国理综卷第11题）支撑海港码头基础的钢管柱，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是运用模型（2017全国理综III卷第11题）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料
7、，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8）。下列说法错误的是运用模型（2018年全国年全国I卷卷13）最近我国科学家设计了一种）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装协同转化装置，实现对天然气中置，实现对天然气中CO2和和H2S的高效去除。示意图如图所示，电极的高效去除。示意图如图所示，电极为为ZnO石墨烯（石墨烯包裹的石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯）和石墨烯运用模型2018年全国I卷第27题运用模型-2017年全国I卷第27题运用模型-2018年全国卷运用模型2018年全国II卷第27题运用模型2017年全国III卷26题，绿矾探究运用模型2017年全国I卷第26
8、题，凯氏定氨法测定氮含量运用模型2018年全国II卷第26题运用模型-2018年全国III卷第12题 运用模型2018年全国III卷第28题 建模过程建模的主要途径建模的主要途径1.根据原型进行建模。根据原型进行建模。“原型原型-模型模型-新型新型”2.针对问题解决建模。针对问题解决建模。“问题问题-模型模型-求解求解”3.从理论出发来建模。从理论出发来建模。“理论理论-模型模型-实践实践”三、分层次建模，提高化学复习效率三、分层次建模，提高化学复习效率（一）（一）单元单元复习，建构复习，建构“认识模型认识模型”，完善知识体系，完善知识体系（二）（二）专题专题复习，建构复习，建构“理解模型理解
9、模型”，提升解题能力，提升解题能力（三）（三）综合综合复习，建构复习，建构“运用模型运用模型”，提升应用，提升应用能力能力三、分层次建模单元复单元复习习专题复专题复习习 综合复综合复习习认知模型认知模型理解模型理解模型运用模型运用模型单元复习：认知模型 “树状思维导图”建构“认识模型”，建构各知识点的认识模型，完善知识网络，完善知识体系。化学树状思维导图运用图文并重，把各级化学知识主题的关系用相互隶属且相关的树状层级图表现出来，把层级化学关键词与图像、颜色等建立识记链接，提供化学考点归类识记形成完整知识体系的有效模型。认知模型新制氯水认知模型铁的类价二维图认知模型铁及其化合物认知模型“铁三角”
10、认知模型认知模型原电池正负极判断构建模型核心核心素养素养拓展延伸（知识网络）（素养）（素养）模型应用（原理应用）（原理应用）（能力）（能力）（一般到特殊）（一般到特殊）概念模型（抽象概况）（抽象概况）（技能）（技能）（一般）（一般）物理模型（实物装置）（实物装置）（基础）（基础）（特殊）（特殊）构建模型构建模型燃料电池模型建立与应用燃料电池模型建立与应用燃料电池实物模型与实验，形成直观形象印象。氢氧燃料电池甲醇燃料电池镁-双氧水燃料电池电极反应式书写燃料电池归纳I.氧气参与的燃料电池 氢氧燃料电池（中、性、碱性、氧化物、碳酸盐等）无机化合物燃料电池（N2H4、水煤气、SO2等）有机化合物燃料电
11、池（烃类、醇类、醛类、糖类等）金属空气燃料电池（镁-空气、铝-空气、锂-空气等）II.其它氧化性气体参与的燃料电池 氢氯燃料电池；N2-H2燃料电池；NO-CO燃料电池III.液体燃料电池 Mg-H2O2；Mg-NaClO；Zn-Br2；NaBH4/H2O2 运用模型运用模型运用模型电化学装置思维模型电化学思维模型建构模型建构模型化工流程程序化模型化工流程程序化模型分析分析流程流程仿写流仿写流程程构建构建模型模型运用运用模型模型分析流程从熟知引入，深入分析仿写流程简单入手仿写流程熟知物质入手构建模型构建模型高考无机化工流程图考查建构模型高考无机化工流程图化工工艺认知模型无机化工流程图解题模式解
12、题思路模型第一步：读第一步：读题目，明确题目，明确目的目的制制备备物质物质第二步：审第二步：审流程，分块流程，分块破题破题拆拆分工艺流程分工艺流程 第三步：看第三步：看设问，结合设问，结合题中的问题，题中的问题，回到流程图回到流程图中找答案。中找答案。运用模型从简单到复杂运用模型从熟知到陌生建构模型化学实验 气体制备与性质气体制备与性质化学实验设计思维模型运用模型2018年全国I卷第26题元素推断思维模型参考文献1.王钦忠.浅议中学化学教学联系化工案例的思考与实践.化学教学.2018.2.2.经志俊.例谈质子守恒的模型认知与教学价值.化学教学.2018.2.3.吴翀云.从工艺流程的解读谈化学工艺建模教学.化学教学2018.1.4.邹文生.高三化学教学中建构“模型认知”能力研究.中学化学.2018.85.周小捡等.模型构建在高中理化教学应用研究.中学化学教学参考.2018.2.6.张发新.利用模型构建促进学生化学学习.化学教学.2017.5.7.经志俊.高考复习“专题提升”的模式构建与教学案例.化学教学.2017.2.8.胡敏友.基于建构理念下的教学设计.中学化学.2018.8.9.陆军.化学教学中引领学生模型认知的思考与探索.化学教学.2017.9.10.成际宝.用思维导图构建模型的实践研究.化学教学.2018.9
