浅析高中化学课堂教学中表格数据运用

王幼华

摘要：以“化学平衡常数”一节教学内容为例，通过对教材表格及补充表格的数据进行分析与挖掘，提出了表格及数据的一些运用策略，就课堂教学中表格数据的运用与探究进行了很好的尝试。

关键词：表格数据；策略；反思

表格及其数据是教材的重要组成部分，在教材正文和课后习题中出现的频率都很高。数据类表格在知识内容的呈现上所体现出的量化、直观及科学性是其他教材素材所不能比拟的。同时，在帮助学生建构知识概念，培养学生思维方法，巩固所学知识等方面也扮演着重要的角色。课堂教学中，教师们也都会运用表格及其数据，但如何将其功能价值发挥到最大，值得思考与探索。近期，笔者对苏教版《化学反应原理》“化学平衡常数”教学内容中表格及其数据的运用作了一些有益的尝试，收到良好的教学效果。

一、表格及数据运用策略

1.利用表格及其数据进行概念建构

教学过程中，如果只是按部就班要求学生计算并填写所得到的数据，那么，教材中表格提供的数据及其功能与价值就没有得到很好的挖掘。笔者在教学过程中，将表格中的数据设计成问题进行驱动，完成了化学平衡常数概念的建构。设计的问题如下：（1）按要求填表；（2）第1、2组数据说明了什么？（3）第3、4组数据说明了什么？（4）你能从上面4组数据得到什么结论？学生经过计算、交流与讨论后发现，平衡浓度按照 关系式所得结果几乎一致（其值为0.17）。第1、2组数据表明，以NO2来建立平衡，虽然浓度不同，但平衡浓度按照关系式所得结果几乎一致；第3、4组数据表明，以N2O4来建立平衡，虽然浓度不同，但平衡浓度按照关系式所得结果几乎一致。4组数据得到的结论是平衡浓度间各物质间存在某种定量关系的的规律，而且，不同起始浓度，不同起始物质不影响平衡浓度间的这种定量关系的规律。通过上述问题的讨论，化学平衡常数的概念形成就水到渠成了。

要求学生计算K1、K2，并指出它们与温度的关系，引导学生认识温度与平衡常数之间的变化关系会因具体反应而不同，有效地避免了学生可能产生的片面认识。

2.借用表格及数据提高观察与分析能力

学会运用化学平衡常数的计算是本节教学目标之一，但简单的计算不利于学生观察与分析能力的培养。笔者尝试将化学平衡常数的基本计算转化为“表格与数据”的形式，培养学生观察与分析数据的能力。

下列是一道经典的求平衡常数及运用平衡常数求浓度的计算题。通常教学按如下所示“三段式”解法。

例：在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得 C（H2）= 0.0080mol/L.

（1）求该反应的平衡常数；

（2）在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。

（1）计算并完成上面表格；

（2）上述两种条件下的转化率是否相同，为什么？通过计算说明。

教学实践表明：表格的运用使数据直观地显示出来。任务驱动下，学生的实践过程就将教学目标任务达成了。相对于“三段式”解法，表格中所含有的数据及其处理过程，对学生的观察能力、分析能力及基本計算技能的关注度明显要高，更利于学生学科素养的培养。需要说明的是，教学过程中，宜先进行“三段式”教学，再用表格呈现，然后再用表格的形式进行提炼或是强化表格的价值，这样做更符合学生的认识过程。

3.补充表格及数据进一步提升其教学功能与价值

拓展延伸已有表格中的数据有利于进一步巩固概念教学的成果，但在教学设计中对表格的拓展性运用容易被忽视。笔者在转化率的教学中补充以下表格与数据，并提出思考的问题。

一定温度和压强下：CO2+H2 CO+H2O

（1）分析第一、二组数据，增加H2浓度时，平衡是否发生移动？移动方向？在第一组数据的平衡体系中，如果增加CO的浓度，推测平衡移动的方向？

（2）增加H2浓度，CO2的转化率怎样变化了？H2本身的转化率如何变化了？

与上面其他表格相比，这张表格反映出的物质种类更多，数据更丰富。它进一步表明了不同起始物质和浓度对平衡浓度间定量关系是否有影响，加深了对平衡常数概念的认识。问题的思考能够很好地培养学生从图表数据获取信息的能力：第1、2组数据表明，H2浓度的增加，CO2的转化率增加了，H2本身转化率下降；第1、3组数据表明，增加生成物CO的浓度，H2的转化率也下降。通过上述表格内容的教学，学生对转化率的认识就大大加强。进一步挖掘发现，第1、2、3组数据也反应了改变浓度平衡移动情况，引入QC与K之间的比较从而判断平衡移动方向就显得自然而然。也为后续内容的学习作了良好的铺垫。

二、研究结论与反思

如何表征可逆反应进行的最大限度（也即是化学平衡状态时所代表的最大程度）以及平衡时各物质间的浓度究竟存在怎样的数量关系，这是教材引入化学平衡常数概念的原因。同时，化学平衡常数也作为化学平衡移动原理的理论解释依据，为后面学习化学平衡移动做铺垫，也为后面学习各类化学平衡做铺垫。因此，化学平衡常数作为一个概念（或理论）起到承上启下的作用，非常重要。

教材中选用了几张表格，通过一定量的数学计算及数据分析来建立化学平衡常数的概念及相关知识。有的表格所要表达的意义，如表2-7卤化氢生成反应的平衡常数（描述化学平衡常数的大小所代表的意义）以及表2-9 部分可逆反应的平衡常数表达式（说明化学平衡常数书写时的注意事项）。但是，限于篇幅，教材选择的图表有一定的局限性。如：教材只通过NO2与N2O4之间建立平衡时所用的数据，来帮助建立化学平衡常数的概念，这个例子中反应物和产物都只有一种物质，体系相对简单；教材用合成氨反应时的化学平衡常数（K）随温度变化情况来说明化学平衡常数的影响因素，容易让学生产生化学平衡常数随温度升高而减小的单向错误结论（教材表格所得出的）。另外，教材对习题的解法虽然有一定的逻辑，但稍逊于“三段式”解法及利用表格形式来解答。因此，充分结合教材已有的表格，针对其不足，有选择性补充一些表格，将例题以表格的方式来解答，并充分挖掘表格的功能与价值，让学生在表格数据的解读中，建立概念，掌握方法，提高能力，是一举多得的事。endprint