Первый приоритет
Любой человек, который долгое время "варился" в науке, знает, что суть любой научной дисциплины — систематизация. С другой стороны, если посмотреть прошлогодний вебинар ФИПИ с участием Добротина, то там тоже часто упоминается про системный подход (и навыки) в изучении химии.
Система представляет собой скелет, то, на что уже далее нарастают слои информации разного уровня. Выстроив систему, структуру, человеку будет просто запоминать большие блоки информации и использовать их. В то же время, обладая видением системных связей, человек всегда восполнит недостающее звено (что не проходили или забыто), используя основные принципы систематизации, а это:
- разделение,
- обобщение,
- классификация,
- принцип аналогии,
- от общего к частному и наоборот.
С ходу в бой!
Сразу приведу пример. Человек ни раз слышал о веществе NaCl, но ни разу не имел дело с хлоридом калия (KCl). В задании требуется представление о хлориде калия, о его свойствах. Как быть?
Человек не владеющий системой растеряется. Но тот, кто в системе, смело скажет:
"Калий и натрий находятся в одной подгруппе. Более того, эти элементы в группе располагаются непосредственно друг под другом. Стало быть — это элементы-аналоги с приблизительно одинаковыми радиусами атомов.
А значит и свойства, как простых веществ, так и их соединений будут подобны. Единственное различие: соли натрия — гигроскопичны, а калия нет.
Поскольку, что первое соединение, что второе, — имеют ионное строение, то и консистенция веществ будет примерно одинаковая."
В этих суждениях проявились все приемы системного подхода: обобщение, разделение, классификация.
Структура вещества
Для многих сложность химии состоит в её неоднозначности. В необходимости постоянно помнить, какой закон стоит применить именно сейчас, общего или частного рода. В необходимость иметь внимательность к мелочам, способность все детали держать в единой картине.
Помимо, химия кишит абстракциями. Абстракция есть то, чего нет в реальности, но то, что человек должен представить в воображении, очертить ментально, что ,в конечном счете, поможет ему прийти к правильному результату.
К примеру, в природе нет разделенных атомов. Есть большие массивы материи, да и то, скорее, единое поле материи. Но мы — земляне будем довольствоваться малым. Потому считаем, что есть отдельные вещества. А для удобства в нужный момент от миллионов атомов переходим к одному и говорим про его свойства: радиус, электроотрицательность и т.д.
Собственно, сама структура вещества:
Так вот, решая конкретную задачу, нужно понимать, какой уровень нам нужно описывать сейчас. Информацией какого уровня воспользоваться.
Именно из-за наличия этих уровней существуют противоречия. К примеру, простое вещество — азот. На уровне атома — элемент неметалл с высокой электроотрицательностью, а на уровне вещества — инертный газ, который реагирует с кислородом при Т=3500С. Странно?
Всё потому, что двухатомная молекула азота обладает феноменальной устойчивостью вследствие прочного строения.
Подводя итог, можно утверждать следующее:
50%, что хочет ФИПИ от выпускника — это знания системного уровня (то, о чем было сказано в статье); другие 50% — это химическая специфика, тут только запоминать. Или запоминать с любовью.