江蘇省蘇州市吳江汾湖高級中學(215211) 金 茹 ●
著眼于知識體系完善和化學素養(yǎng)提升的習題課教學策略
江蘇省蘇州市吳江汾湖高級中學(215211) 金 茹 ●
從完善化學知識體系和提升化學素質(zhì)角度研究了習題課教學的策略.
知識體系;化學素養(yǎng);習題教學策略
習題課是中學化學課堂教學的重要課型,習題課應(yīng)該怎么設(shè)計?是簡單地就題論題、將知識點一一羅列?還是海納百川、大搞題海戰(zhàn)術(shù)?還是舍簡就繁,做個尋章摘句老雕蟲?筆者認為習題課不僅要和學生羅列知識,更重要的是幫助學生建立知識體系,不能搞題海戰(zhàn)術(shù),要百里挑一地精選習題激活學生的思維,不鉆牛角尖不專攻偏難題,是要緊扣概念、原理等學科主干知識,逐一掃除學生思維里的盲區(qū),不為了方法而方法,注重思維過程,水到渠成地提升學生的化學學科素養(yǎng).下面筆者就根據(jù)自己的教學實踐簡單談?wù)剮c感悟.
很多時候,學生在解題過程中出現(xiàn)困惑是因為概念和原理不清導致的,我們在習題課教學中,尤其應(yīng)該注重將概念和原理作為習題教學的立足點,由此出發(fā)幫助學生找準思維著眼點.
例1 在T℃時,向體積為2 L的某恒容密閉容器內(nèi)通入2 mol一氧化碳氣體和2 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng) CO,一段時間后達到化學平衡狀態(tài).(1)繼續(xù)向該容器里通入2mol一氧化碳氣體或2mol水蒸氣,則化學平衡向____移動.(填“正向“、”逆向“或”不移動“)(2)繼續(xù)向該容器里通入2mol一氧化碳氣體和2mol水蒸氣,則化學平衡向____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),從而導致反應(yīng)向正方向移動.第(2)問則有分歧,有部分學生繼續(xù)使用勒沙特利原理,迅速得出平衡右移的結(jié)論.而有部分學生則認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一氧化碳氣體和2 mol水蒸氣”,相當于往2 L容器中一次性通入4 mol一氧化碳氣體和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,相當于增大壓強,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,究竟怎樣去偽存真呢?此時還是應(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)通入一氧化碳氣體和水蒸氣后,正反應(yīng)速率瞬間增大,逆反應(yīng)速率未及變化,此時v(正)>v(逆),平衡向正方向移動.達到新平衡時,濃度的數(shù)據(jù)也證明了這一點,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.
點評 化學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,同一個可逆反應(yīng)的不同的初始狀態(tài)可以達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,等效平衡其實包括各項參數(shù)全等的相同平衡和部分參數(shù)成比例的相似平衡.在習題教學時要注意以基本概念為出發(fā)點,嚴密梳理相關(guān)概念的內(nèi)涵和外延,不斷完善認知體系.
有很多時候一個大問題擺在學生面前,學生不能立刻解決,如果我們從一個情境出發(fā)將問題細化,借助于層層設(shè)疑的方式給學生提供一串問題,往往能夠有效發(fā)散學生的思維,提高解決問題的能力和學習效果.
例2 在20℃時,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?
點評 絕大多數(shù)學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)計問題時要有意識地給學生的思維鋪設(shè)階梯.問題(1)幫助學生認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)幫助學生學會圖像解讀,從圖像數(shù)據(jù)中加以分析,得出兩種酸的相對強弱(3)通過回顧電離度概念,熟練運用電離度定義公式進行電離度與濃度的相互轉(zhuǎn)化.(4)在定性理解強、弱電解質(zhì)稀釋的基礎(chǔ)上,定量計算強電解質(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弱電解質(zhì)的區(qū)別,同時將所學理論知識用于實際問題的解決.(6)引導學生運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)對上述五個問題進行了歸納總結(jié),促進了學生認知體系的升華.
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