劉貴如
筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的難點(diǎn)普遍存在著繁、雜、亂的感覺(jué),盡管老師們?cè)诮虒W(xué)中總結(jié)歸納了各種各樣的規(guī)律、方法和技巧,甚至編出化學(xué)歌訣來(lái)幫助學(xué)生記憶化學(xué)知識(shí),但效果依然參差不齊。如何突破這一難題呢?筆者認(rèn)為唯有在準(zhǔn)確理解化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上把握其化學(xué)本質(zhì),才能“以不變應(yīng)萬(wàn)變”解決化學(xué)問(wèn)題。
案例一:化學(xué)反應(yīng)原理是高考的重點(diǎn),化學(xué)平衡更是重中之重。平衡移動(dòng)的本質(zhì)是濃度商與該溫度下的平衡常數(shù)的相對(duì)大小,學(xué)生如果一味通過(guò)勒夏特列原理來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,就容易忽略這一本質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致判斷出錯(cuò)。
在講授這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),本人嘗試了以下教學(xué)過(guò)程:
1.暗示本質(zhì),引發(fā)疑云
展示問(wèn)題1:水煤氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 。此溫度下,保證H2濃度不變的情況下,增大容器的體積為原來(lái)的兩倍,比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小:v正v逆 (填“>”、“<”或“=”),原因是。
學(xué)生A:v正 學(xué)生B:v正>v逆 ,容器的體積增大為原來(lái)的兩倍,氣體壓強(qiáng)減小為1/2,平衡向著氣體體積增大的方向(正反應(yīng)方向)移動(dòng),即v正>v逆。 實(shí)際上,本問(wèn)題的設(shè)置暗含了對(duì)平衡移動(dòng)的本質(zhì)的理解,A、B恰恰是忽略了。這時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生思考:不要急于判斷A、B回答的正確與否,先想一想是不是任何情況都適合用勒夏特列原理解釋呢? 2.引出本質(zhì),交流疑點(diǎn) 把問(wèn)題引到勒夏特列原理的運(yùn)用后,教師順勢(shì)引導(dǎo):勒夏特列原理是平衡移動(dòng)原理的一種判斷規(guī)律方法,適用條件是“只改變影響平衡的一個(gè)條件”,此題同時(shí)改變反應(yīng)物和生成物的濃度,所以必須從這一適用條件出發(fā)綜合分析平衡移動(dòng)方向。 學(xué)生C:同意學(xué)生A的看法,因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物濃度都發(fā)生變化就必須綜合考慮影響程度的相對(duì)大小。 應(yīng)該說(shuō),學(xué)生C接近答案了;追問(wèn):通過(guò)什么參數(shù)評(píng)判影響程度的相對(duì)大小呢?以此指向需要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)的本質(zhì)。 3.突出本質(zhì),撥開(kāi)疑團(tuán) 教師:請(qǐng)注意,濃度商與該溫度下的平衡常數(shù)的相對(duì)大小是判斷平衡移動(dòng)方向的本質(zhì)。 學(xué)生D(茅塞頓開(kāi)):v正=v逆,平衡不移動(dòng)。因?yàn)楦淖兊臈l件是:保證H2濃度不變的情況下,增大容器的體積為原來(lái)的兩倍,c(CO)和 c(CH3OH)都變?yōu)樵瓉?lái)的一半,所以此時(shí)的濃度商Qc與平衡常數(shù)K相等,平衡不移動(dòng)。 此時(shí)全班同學(xué)掌聲響起,教師肯定學(xué)生D的分析并強(qiáng)調(diào):分析化學(xué)問(wèn)題就應(yīng)該抓住其本質(zhì),本質(zhì)是永遠(yuǎn)不變的東西,不能被現(xiàn)象或規(guī)律迷惑了你的眼睛。 4.繼續(xù)設(shè)疑,升華本質(zhì) 展示問(wèn)題2:反應(yīng)A(g)+B(g)=C(s)在恒溫密閉容器中達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),壓縮容器體積為原來(lái)的一半,平衡向移動(dòng),達(dá)到新平衡時(shí),c(A),理由:。 對(duì)此問(wèn)題,大部分學(xué)生認(rèn)為,平衡向右移動(dòng)并達(dá)到新平衡時(shí),c(A)增大。因?yàn)楦鶕?jù)勒夏特列原理,平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱這種改變,所以c(A)和c(B)比原平衡大。 教師追問(wèn):溫度不變,平衡常數(shù)變不變? 學(xué)生:不變! 教師:假如c(A)和c(B)都比原平衡大,那么平衡常數(shù)豈不是變化了? 學(xué)生(恍然大悟):c(A)和c(B)與原平衡相等。 以上案例的難點(diǎn)是對(duì)特殊平衡移動(dòng)的判斷,能夠突破這一難點(diǎn),關(guān)鍵在于緊扣化學(xué)平衡移動(dòng)原理的本質(zhì),選取可能讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈認(rèn)知沖突的例題,及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流討論,并適當(dāng)給予正確的提示,讓學(xué)生一步步向本質(zhì)逼近,最終根據(jù)化學(xué)本質(zhì)自主解決難題。課后如果及時(shí)選取具有層次性的練習(xí)進(jìn)行鞏固,必能讓學(xué)生強(qiáng)化對(duì)該知識(shí)的理解。 案例二:化學(xué)必修一《膠體的性質(zhì)》,其重點(diǎn)是膠體的概念和性質(zhì),教學(xué)時(shí),如果沒(méi)有抓住膠體的本質(zhì),而把膠體當(dāng)成一種物質(zhì)講解它的相關(guān)特征和性質(zhì),那么學(xué)生對(duì)膠體的特性(如“滲析”“聚沉”“丁達(dá)爾效應(yīng)”)的理解肯定不到位。 只要仔細(xì)研究教材,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn):膠體的性質(zhì)不是某種物質(zhì)特有的性質(zhì),而是物質(zhì)的聚集方式不同時(shí)表現(xiàn)出來(lái)特有的性質(zhì),那么改變研究問(wèn)題的視角才是學(xué)生最應(yīng)該突破的難點(diǎn)。進(jìn)行這一新的研究方式,就需要教師緊扣膠體的本質(zhì)進(jìn)行教學(xué),筆者對(duì)本節(jié)課在突破難點(diǎn)做了嘗試。 第一,設(shè)問(wèn)引導(dǎo)。 展示分別裝有硫酸銅溶液與泥水的兩個(gè)燒杯,總結(jié)歸納初中學(xué)習(xí)的溶液和濁液的特征性質(zhì)之后,以五個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生不斷深化對(duì)膠體本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。 1.兩種液體的本質(zhì)區(qū)別是什么? 這一問(wèn)題旨在引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)分散系分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn),按分散質(zhì)粒子的大小把溶液和濁液區(qū)分開(kāi)來(lái),為引出膠體的概念做好鋪墊。 2.有沒(méi)有分散質(zhì)粒子直徑大小介于1-100nm之間的分散系呢? 由此問(wèn)題引出膠體的概念后,指導(dǎo)學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)制備氫氧化鐵膠體的同時(shí),補(bǔ)充制備實(shí)驗(yàn)氫氧化鐵懸濁液;通過(guò)觀察兩種液體的外觀,認(rèn)識(shí)膠體相對(duì)均一、穩(wěn)定的特點(diǎn),了解聚集狀態(tài)不同所引起的宏觀差異;用光束照射三種不同的分散系,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)膠體中可以看到明顯的光路時(shí),引出膠體的特性“丁達(dá)爾效應(yīng)”。 3.如何把膠粒從其它分散系中分離出來(lái)? 這個(gè)問(wèn)題目的是緊扣膠體的本質(zhì)引出濾紙和半透膜,讓學(xué)生明白:根據(jù)粒子的大小不同選擇不同的材料,可以分離不同的分散質(zhì)。這樣,學(xué)生理解過(guò)濾和滲析的概念及實(shí)驗(yàn)方法就自然水到渠成了。
4.“粒子大小介于1-100nm之間的膠體有什么特性呢?”
(1)通過(guò)演示光束照射硫酸銅溶液和氫氧化鐵膠體的現(xiàn)象,引出丁達(dá)爾效應(yīng)。講解時(shí),一定要圍繞其本質(zhì):因?yàn)槟z體粒子大小的特殊性,其直徑小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng),光照在膠粒上產(chǎn)生了散射,形成無(wú)數(shù)個(gè)小光源,從而看到“光路”。
(2)因?yàn)槟z粒的比表面積大,表面能就大,所以具有強(qiáng)烈的吸附性,能吸附水中懸浮雜質(zhì),也能吸附帶電粒子,由此自然引出膠體凈水,膠粒在電場(chǎng)作用下發(fā)生電泳等特性。
5.“能否把氫氧化鐵膠體變成氫氧化鐵懸濁液?”
拋出這個(gè)問(wèn)題后逐漸引導(dǎo)通過(guò)學(xué)生交流討論,探究膠體具有介穩(wěn)性的原因以及破壞介穩(wěn)性的方法。最后得出結(jié)論:破壞膠體介穩(wěn)性可以使膠粒聚集成更大顆粒而使膠體轉(zhuǎn)化成濁液,這就是膠體發(fā)生“聚沉”的本質(zhì)。緊扣本質(zhì)進(jìn)行引導(dǎo),學(xué)生不言而明:破壞介穩(wěn)性的方法就是膠體發(fā)生聚沉的方法,教師進(jìn)而通過(guò)生活中的實(shí)例直觀地認(rèn)識(shí)聚沉的方法,如加熱、加入電解質(zhì)、加入帶相反電荷的膠體。
第二,總結(jié)升華。
學(xué)生分成10個(gè)小組圍繞膠體的本質(zhì),根據(jù)“本質(zhì)——性質(zhì)——應(yīng)用——實(shí)例”的主線,對(duì)膠體的知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié),并制作膠體知識(shí)點(diǎn)的思維導(dǎo)圖,以下是個(gè)別學(xué)生的優(yōu)秀作品:
這樣,學(xué)生在學(xué)習(xí)該節(jié)課時(shí),便能充分理解:
①膠體只是物質(zhì)的一種存在狀態(tài),而不是該物質(zhì)的固有狀態(tài)。
②某一類(lèi)分散系可以有它獨(dú)特的性質(zhì),比如膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)。
③不同的分散系可能相互轉(zhuǎn)化,而且各組分的化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)有改變。
上述課例的設(shè)計(jì)圍繞膠體的本質(zhì)開(kāi)展:通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生感受溶液、膠體與濁液的本質(zhì)區(qū)別;能?chē)@本質(zhì)討論理解膠體的性質(zhì);緊扣本質(zhì)解決問(wèn)題后,升華為思維導(dǎo)圖的制作;回應(yīng)概念及分散系的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),完成對(duì)溶液、膠體和濁液的認(rèn)識(shí)并形成系統(tǒng)的理解。整個(gè)過(guò)程,從本質(zhì)出發(fā)擴(kuò)散出的性質(zhì)及應(yīng)用的主線一目了然。
通過(guò)以上兩個(gè)教學(xué)實(shí)踐案例,筆者覺(jué)得,突破化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn),最重要就是緊扣相關(guān)的化學(xué)本質(zhì),通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,激發(fā)興趣;精選例題,精準(zhǔn)切入;層層設(shè)疑,引導(dǎo)思考;及時(shí)總結(jié),深化本質(zhì);推理歸納,知識(shí)遷移。這樣才能在教學(xué)中真正做到教學(xué)相長(zhǎng),真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
責(zé)任編輯 龍建剛