高中化學(xué)情境教學(xué)的實(shí)踐
——以“化學(xué)反應(yīng)原理”為例

岳沭寧

(江蘇省沭陽(yáng)高級(jí)中學(xué) 223600)

1 情境教學(xué)在化學(xué)反應(yīng)速率教學(xué)中的實(shí)踐

情境一：實(shí)驗(yàn)情境.

課堂上使用少量催化劑為學(xué)習(xí)者展示H2O2在水溶液中發(fā)生分解反應(yīng)的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理為

而后要求其依據(jù)表1H2O2溶液分解時(shí)c(H2O2)的變化，畫(huà)出H2O2分解的濃度-時(shí)間曲線，并以10 min為間隔，探討平均每分鐘H2O2的物質(zhì)的量的變化值.

表1

學(xué)習(xí)者通過(guò)計(jì)算可以看出在不同的時(shí)間短內(nèi)H2O2物質(zhì)的量的變化是不同的，而后要求其思考，哪一時(shí)間短速率較快，哪一時(shí)間短速率較慢，該用什么參數(shù)進(jìn)行表示呢？

在此基礎(chǔ)上講解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，并結(jié)合aA+bB=cC+dD這一反應(yīng)，分別展示使用A、B、C、D四種物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式，幫助學(xué)習(xí)者建立清晰的計(jì)算模型.

情境二：實(shí)驗(yàn)以及多媒體情境.

實(shí)驗(yàn)情境1：課堂上準(zhǔn)備兩個(gè)錐形瓶(標(biāo)記為甲、乙)、兩個(gè)氣球、碳酸氫鈉粉末等.向甲、乙兩個(gè)錐形瓶分別加入60mL 2mol/L、60mL 0.2mol/L的鹽酸，而后向兩個(gè)氣球中均加入10g碳酸氫鈉粉末.將兩個(gè)氣球均套在錐形瓶上使碳酸氫鈉粉末落入錐形瓶和鹽酸發(fā)生反應(yīng).要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)原理、總結(jié)從實(shí)驗(yàn)中獲得的啟發(fā)，使其能夠初步認(rèn)識(shí)濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越快.同時(shí)，預(yù)留空白時(shí)間要求其自學(xué)課本中的“碰撞理論”內(nèi)容，使其能夠運(yùn)用“碰撞理論”解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

多媒體情境：使用多媒體技術(shù)為學(xué)習(xí)者動(dòng)態(tài)展示相關(guān)課件：在兩個(gè)容器中發(fā)生相同的化學(xué)反應(yīng)，其中逐漸縮小其中一個(gè)容器的體積，使其內(nèi)部的壓強(qiáng)增大，使學(xué)習(xí)者能夠直觀地看到反應(yīng)中物質(zhì)分子的變化情況，啟發(fā)其聯(lián)系所學(xué)的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，分析壓強(qiáng)給化學(xué)反應(yīng)帶來(lái)影響的本質(zhì).

實(shí)驗(yàn)情境2：將2mL 0.01mol/L的酸性高錳酸鉀溶液分別加入到三甲、乙、丙個(gè)試管中，而后再分別加入2mol 0.1mol/L H2C2O4溶液，甲試管放在冰水中，乙試管放在80℃的熱水中，試管處在常溫下，均發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論出現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，總結(jié)結(jié)論.

實(shí)驗(yàn)情境3：向A、B、C3支試管中均加入等體積5%的H2O2溶液，而后均加入2～3滴洗滌劑，向A試管中加入2～3滴FeCl3溶液，向B試管中加入少量MnO2粉末，C試管什么都不加入，要求學(xué)習(xí)者觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.同時(shí)，要求其自學(xué)課本中反應(yīng)速率理論，分析催化劑給化學(xué)反應(yīng)速率的影響.

在完成上述內(nèi)容講解后，要求學(xué)習(xí)閱讀課本中“其他因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”部分，更加全面的認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素.

2 情境教學(xué)在化學(xué)反應(yīng)方向與限度中的實(shí)踐

該部分內(nèi)容理論知識(shí)較多，學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于深入理解.在進(jìn)行該部分內(nèi)容教學(xué)中，采用以下情境：

情境一：自學(xué)情境.教學(xué)中預(yù)留25分鐘左右的時(shí)間要求學(xué)習(xí)者認(rèn)真閱讀課本，牢記課本中的相關(guān)概念.

情境二：?jiǎn)栴}情境.設(shè)計(jì)如下問(wèn)題，要求其思考、回答：

(1)下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ).

A.綜合分析焓變及墑變可確定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

B.改變條件可使非自發(fā)反應(yīng)變?yōu)樽园l(fā)反應(yīng)

C.若某過(guò)程自發(fā)性已知，則可確定該過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生

A.單位時(shí)間內(nèi)消耗1 mol H2O的同時(shí)生成1 mol H2

C.反應(yīng)容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化

D.混合氣體相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化

設(shè)計(jì)的三個(gè)問(wèn)題均較為基礎(chǔ)，課堂上通過(guò)提問(wèn)學(xué)生代表了解做題的正確率.針對(duì)錯(cuò)誤的習(xí)題，要求學(xué)習(xí)者認(rèn)真分析原因，及時(shí)回歸課本，真正的將相關(guān)概念搞清楚，弄明白.同時(shí)，針對(duì)學(xué)習(xí)者存在的共性問(wèn)題，在課堂上集中進(jìn)行講解，更好地澄清學(xué)生認(rèn)識(shí).

3 情境教學(xué)在化學(xué)平衡移動(dòng)教學(xué)中的實(shí)踐

化學(xué)平衡移動(dòng)是該部分的重點(diǎn)與難點(diǎn).為更好地加深學(xué)生印象，理解與掌握化學(xué)平衡移動(dòng)相關(guān)理論，實(shí)踐中創(chuàng)設(shè)以下教學(xué)情境：

情境一：實(shí)驗(yàn)情境.

實(shí)驗(yàn)情境1：課堂上展示如下實(shí)驗(yàn)原理：

實(shí)驗(yàn)情境2：課堂上告知學(xué)習(xí)者實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理為：

[CoCl4]2-(aq)+6H2O(l)，ΔH>0

其中[Co(H2O)6]2+為粉紅色，[CoCl4]2-為藍(lán)色.向一支試管中加入少量氯化鈷晶體(CoCl2·6H2O)，再逐滴加入濃鹽酸至晶體完全溶解，而后加水至溶液呈紫色為止.將其分裝到甲、乙、丙三支試管中，分別放入熱水、冰水以及室溫下.要求學(xué)習(xí)者結(jié)合反應(yīng)吸放熱、反應(yīng)溫度的高低討論化學(xué)平衡移動(dòng)的方向.

情境二：互動(dòng)情境.設(shè)計(jì)的互動(dòng)問(wèn)題如下：

(1)請(qǐng)你任意選取一個(gè)可逆反應(yīng)，使用勒夏特列原理解釋改變物質(zhì)濃度、反應(yīng)壓強(qiáng)、溫度時(shí)平衡向哪個(gè)方向移動(dòng).

(2)某可逆反應(yīng)正反應(yīng)的ΔH<0，升高溫度平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)，在實(shí)際生產(chǎn)中為什么還要提高反應(yīng)溫度呢？

(3)對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)或加入催化劑平衡是否移動(dòng)，為什么？增大壓強(qiáng)、加入催化劑反應(yīng)速率是否發(fā)生改變，怎樣改變？

課堂上圍繞上述問(wèn)題與學(xué)習(xí)者互動(dòng)，加深其了對(duì)勒夏特列原理的認(rèn)識(shí)，幫助其清楚地認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動(dòng)之間的關(guān)系，使其認(rèn)識(shí)到在實(shí)際化工生產(chǎn)中需要綜合考慮化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)方向以及生產(chǎn)成本等因素，以選擇合理的反應(yīng)條件.

情境三：?jiǎn)栴}情境.實(shí)踐中創(chuàng)設(shè)以下問(wèn)題情境：

A.改變條件平衡正向移動(dòng)，D的百分含量一定增大

B.升高溫度，A的濃度增大，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C.增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，說(shuō)明m+n一定等于p+q

D.增加B的量平衡后體系顏色加深，表明B必為氣體

(2)在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)，T1，T2下X物質(zhì)的量濃度c(X)與反應(yīng)時(shí)間t變化的曲線如圖1所示，則( ).

圖1

A.由圖可知T2>T1

B.M點(diǎn)正反應(yīng)速率較N點(diǎn)逆反應(yīng)速率大

D.M點(diǎn)再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小

A.平衡時(shí)A的總轉(zhuǎn)化率為40%

B.達(dá)到平衡時(shí)K1=0.5

C.達(dá)到平衡時(shí)c(B)=2c(D)

D.達(dá)到平衡時(shí)K2=1.2

三個(gè)問(wèn)題由易到難，逐步深入，鞏固學(xué)習(xí)者所學(xué)的同時(shí)能很好地鍛煉學(xué)習(xí)者的學(xué)以致用能力.

“化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)平衡”教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容難易程度，靈活創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境、多媒體情境、自學(xué)情境、互動(dòng)情境、問(wèn)題情境，很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，營(yíng)造了一種積極活潑的課堂氛圍，使學(xué)生能夠當(dāng)堂理解與掌握所學(xué)，確保教學(xué)目標(biāo)的順利完成.