江蘇省蘇州市吳江汾湖高級中學(xué)(215211) 金 茹 ●
著眼于知識體系完善和化學(xué)素養(yǎng)提升的習(xí)題課教學(xué)策略
江蘇省蘇州市吳江汾湖高級中學(xué)(215211) 金 茹 ●
從完善化學(xué)知識體系和提升化學(xué)素質(zhì)角度研究了習(xí)題課教學(xué)的策略.
知識體系;化學(xué)素養(yǎng);習(xí)題教學(xué)策略
習(xí)題課是中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)的重要課型,習(xí)題課應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)?是簡單地就題論題、將知識點(diǎn)一一羅列?還是海納百川、大搞題海戰(zhàn)術(shù)?還是舍簡就繁,做個(gè)尋章摘句老雕蟲?筆者認(rèn)為習(xí)題課不僅要和學(xué)生羅列知識,更重要的是幫助學(xué)生建立知識體系,不能搞題海戰(zhàn)術(shù),要百里挑一地精選習(xí)題激活學(xué)生的思維,不鉆牛角尖不專攻偏難題,是要緊扣概念、原理等學(xué)科主干知識,逐一掃除學(xué)生思維里的盲區(qū),不為了方法而方法,注重思維過程,水到渠成地提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng).下面筆者就根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐簡單談?wù)剮c(diǎn)感悟.
很多時(shí)候,學(xué)生在解題過程中出現(xiàn)困惑是因?yàn)楦拍詈驮聿磺鍖?dǎo)致的,我們在習(xí)題課教學(xué)中,尤其應(yīng)該注重將概念和原理作為習(xí)題教學(xué)的立足點(diǎn),由此出發(fā)幫助學(xué)生找準(zhǔn)思維著眼點(diǎn).
例1 在T℃時(shí),向體積為2 L的某恒容密閉容器內(nèi)通入2 mol一氧化碳?xì)怏w和2 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng) CO,一段時(shí)間后達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài).(1)繼續(xù)向該容器里通入2mol一氧化碳?xì)怏w或2mol水蒸氣,則化學(xué)平衡向____移動.(填“正向“、”逆向“或”不移動“)(2)繼續(xù)向該容器里通入2mol一氧化碳?xì)怏w和2mol水蒸氣,則化學(xué)平衡向____移動.(填“正向“、”逆向“或”不移動“)
解析 第(1)問直接考查勒沙特利原理:在等溫、等容條件下,增大了一氧化碳或水蒸氣濃度,正反應(yīng)速率瞬間加快,逆反應(yīng)速率保持不變,致使v(正)>v(逆),從而導(dǎo)致反應(yīng)向正方向移動.第(2)問則有分歧,有部分學(xué)生繼續(xù)使用勒沙特利原理,迅速得出平衡右移的結(jié)論.而有部分學(xué)生則認(rèn)為不能簡單采用第一問單一平衡思路來解決,應(yīng)以等效平衡原理為依據(jù),“繼續(xù)向該容器里通入2 mol一氧化碳?xì)怏w和2 mol水蒸氣”,相當(dāng)于往2 L容器中一次性通入4 mol一氧化碳?xì)怏w和4 mol水蒸氣,若容器體積相應(yīng)變?yōu)? L,則顯然與題設(shè)條件構(gòu)成等效平衡,最終反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率、平衡濃度、百分含量保持不變.容器體積變?yōu)? L,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),考慮到該反應(yīng)左右兩端屬于“m+n=p+q”型,即反應(yīng)前后氣體體積保持不變,增大壓強(qiáng)對平衡無影響,所以得出平衡不移動的結(jié)論.貌似都有理有據(jù),但真理只有一個(gè),究竟怎樣去偽存真呢?此時(shí)還是應(yīng)該從基本概念入手,從結(jié)果看,最終平衡與初始平衡屬于等效平衡,但并不完全相同,各物質(zhì)的百分含量、溫度、體積均相同,而各物質(zhì)的濃度、壓強(qiáng)則不同(對應(yīng)成比例).不同的結(jié)果源自不同的過程,在繼續(xù)通入一氧化碳?xì)怏w和水蒸氣后,正反應(yīng)速率瞬間增大,逆反應(yīng)速率未及變化,此時(shí)v(正)>v(逆),平衡向正方向移動.達(dá)到新平衡時(shí),濃度的數(shù)據(jù)也證明了這一點(diǎn),一氧化碳和水蒸氣的濃度相對于通入氣體瞬間減小,二氧化碳和氫氣濃度則相應(yīng)增大,都說明平衡正向移動了.
點(diǎn)評 化學(xué)平衡屬于典型的動態(tài)平衡,一旦改變了外界條件,正逆反應(yīng)速率相應(yīng)改變,v(正)與v(逆)不再相等,平衡向正向或逆向移動.亦即化學(xué)平衡移動原理研究的是過程.等效平衡是指一定條件下,同一個(gè)可逆反應(yīng)的不同的初始狀態(tài)可以達(dá)到各種組分含量相同的平衡狀態(tài).闡述的是平衡狀態(tài)與平衡狀態(tài)的關(guān)系,研究的是狀態(tài).另外,各種組分含量相同并不等價(jià)于各種組分濃度相同,可以相同,也可以對應(yīng)成比例.換言之,等效平衡其實(shí)包括各項(xiàng)參數(shù)全等的相同平衡和部分參數(shù)成比例的相似平衡.在習(xí)題教學(xué)時(shí)要注意以基本概念為出發(fā)點(diǎn),嚴(yán)密梳理相關(guān)概念的內(nèi)涵和外延,不斷完善認(rèn)知體系.
有很多時(shí)候一個(gè)大問題擺在學(xué)生面前,學(xué)生不能立刻解決,如果我們從一個(gè)情境出發(fā)將問題細(xì)化,借助于層層設(shè)疑的方式給學(xué)生提供一串問題,往往能夠有效發(fā)散學(xué)生的思維,提高解決問題的能力和學(xué)習(xí)效果.
例2 在20℃時(shí),兩種一元酸HA與HB,經(jīng)測定pH均為2.現(xiàn)取等體積的酸并加水稀釋(忽略前后體積的變化),兩種物質(zhì)的pH變化與所加入的水的體積關(guān)系如右圖所示,請完成下列問題:
(1)兩種酸的起始濃度是否一樣?電離度是否一樣?
(2)從圖形中觀察,稀釋相同倍數(shù)后,pH的變化如何?可以確定誰是弱酸?另外一種酸一定是強(qiáng)酸嗎?稀釋到pH為4,誰加入水的體積更多?
(3)比較兩種酸的電離度大小?稀釋前哪種酸的物質(zhì)的量濃度大?
(4)向10 mL 0.01 mol/L的HA溶液中加入V mL水后,溶液的pH變?yōu)?,可見,HA是強(qiáng)酸嗎?V是多少?
(5)取兩塊大小、形狀均相同且足量的鋅粒,分別投入體積相同的兩份酸溶液中,產(chǎn)生氫氣速率較快的是哪種酸溶液?產(chǎn)生氣體體積較大的又是哪種?
(6)改變條件使得HB的電離度增大,下列正確的說法有( ).
A.c(H+)一定增大 B.c(B-)一定增大
C.溶液的溫度一定升高 D.n(B-)一定增大
(7)總結(jié)如何判定一種酸為弱酸?
點(diǎn)評 絕大多數(shù)學(xué)生并不能一開始就高屋建瓴地把握住知識的全貌,因此在設(shè)計(jì)問題時(shí)要有意識地給學(xué)生的思維鋪設(shè)階梯.問題(1)幫助學(xué)生認(rèn)識氫離子濃度與酸起始濃度的關(guān)系,以理解弱酸的電離度.(2)幫助學(xué)生學(xué)會圖像解讀,從圖像數(shù)據(jù)中加以分析,得出兩種酸的相對強(qiáng)弱(3)通過回顧電離度概念,熟練運(yùn)用電離度定義公式進(jìn)行電離度與濃度的相互轉(zhuǎn)化.(4)在定性理解強(qiáng)、弱電解質(zhì)稀釋的基礎(chǔ)上,定量計(jì)算強(qiáng)電解質(zhì)溶液稀釋過程中的pH變化.(5)從氫離子濃度變化角度闡述強(qiáng)弱電解質(zhì)的區(qū)別,同時(shí)將所學(xué)理論知識用于實(shí)際問題的解決.(6)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用電離平衡原理分析外界條件改變對弱電解質(zhì)電離的影響.問題(7)對上述五個(gè)問題進(jìn)行了歸納總結(jié),促進(jìn)了學(xué)生認(rèn)知體系的升華.
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