新课程背景下高中课堂问题行为管理策略探究

2021-09-10 07:12南国定
高考·中 2021年3期
关键词:平衡点水解原理

摘 要:运用多种模型来描述和解释化学现象,建构模型,建立解决复杂化学问题的思维框架是化学学科核心素养之一。课堂教学是由教师、学生及环境共同组成的复杂的社会体系,师生在课堂中通过交互影响完成教学活动,对学生课堂问题行为管理策略自我反思探究以提高课堂教学效率。文章以化学反应平衡理论教学为例,从学会找平衡点等四个方面实践高中课堂问题行为管理策略。设计尝试通过提高学生的责任感及自我控制能力,把注意力集中到课堂上来,专心学习,取得学习成绩的进步,以促进和激励学生从他律向自律发展,达到教学和立德树人双重目标的实现。

关键词:课堂问题;化学平衡图像;平衡点;类型;典例;解析;教学;立德树人。

一、背景

普通高中化学学科核心素养之一是证据推理与模型认知,即能认识化学现象与模型之间的联系,能运用多种模型来描述和解释化学现象,能依据物质及其变化的信息建构模型,建立解决复杂化学问题的思维框架。课堂教学是由教师、学生及环境共同组成的复杂的社会体系,师生在课堂中通过交互影响完成教学活动,对学生课堂问题行为管理策略自我反思探究以提高课堂教学效率。笔者试图以化学反应平衡理论教学为例,实践高中课堂问题行为管理策略。化学反应平衡理论是中学化学三大化学原理之一,化学反应速率平衡类图像问题历来是化学高考的重点,也是高中化学师生教学的难点,根据本人高三复习教学中的深刻感受,将一些易错常考的平衡类图像解题分析方法做如下归纳。

二、教学过程

(一)首先学会找到“平衡点”

化学平衡原理(勒夏特列原理)是一个定性预测化学“平衡点”的原理,其内容为:“如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动”,即凡是平衡类问题不论是文字表述还是图像描述,前提都是针对已达平衡的反应,改变条件利用勒夏特列原理结论做出正确判断,因而找出图像上的“平衡点”,以此为分界线分为“平衡前”“平衡后”,依题给信息正确解题极为关键。

①若反应起始和平衡时温度相同,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图5曲线a所示,则ΔH___0(填“>”、“<”或“不确定”);若其他条件相同,仅改变某一条件时,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图5曲线b所示,则改变的条件是_____。

【解析】首先曲线a在5min钟时出现平台,压强压强由6P降为5P不随时间变化,即此时到达平衡,是“平衡点”;以此为界,之前曲线上各点未达平衡,该反应正反应是体积减小的反应,5min之前随着向正反应进行压强必然减小,那么先增大这个反常现象只能是随着反应进行,温度升高导致压强增大,故得出正反应是放热反应,即ΔH<0;到最高点之后反应物浓度减小、气体体积减小成为主因,直至压强不变时到达“平衡点”。曲线b“平衡点”提前到达说明速率加快,但速率加快而平衡不移动,故改变的条件是“使用了催化剂”。

(四)反常规律在图像中的渗透要重视

【典例4】(节选)锗与硅同主族也是重要的半导体材料,锗广泛用于航空航天测控、光纤通信等领域,一种提纯GeO2粗品(主要含GeO2、As2O3等)制备锗的工艺如图6所示:

GeCl4的水解率随温度变化的曲线如图7所示,结合图像和题干分析,“水解”操作时保持较低温度来提高产率的原因是(说一条即可)______

【解析】GeCl4“水解”反应为:GeCl4+(n+2)H2O=GeO2·nH2O+4HCl,学生按盐水解是吸热反应的惯性思维得出温度升高水解率增大,而图像14正好相反,与所学原理矛盾,此时学生一下子陷入困惑成为“难题”。此时冷静分析题给信息及已知条件GeCl4的沸点84℃较低,不难想到采用较低温度时GeCl4不易挥发产率较高;或者大胆突破,图像中温度降低水解率增大,根据勒夏特列原理得出该水解正反应是放热反应,低温平衡正移,产率较高;或者大胆设想温度高时结晶水合物GeO2·nH2O溶解度增大不利于晶體析出;故可回答“该水解反应是放热反应,温度低时,水解平衡正移,利于提高产率”或者“温度高时GeCl4易挥发降低产率”或者“温度高时,结晶水合物溶解度增大”任一条理由均合理。

结束语

综上所述,将化学平衡抽象理论知识图像化,图表图象新颖信息量大,考察综合能力强,既考查学生对化学平衡原理知识的深刻理解,又考查学生读图识图并应用基础知识解决综合问题的能力,会分析“平衡点”即平衡状态的判断,会使解答平衡图像类收到事半功倍的效果。在此过程中,本教学设计试图尝试通过提高学生的责任感及自我控制能力,把注意力集中到课堂上来,专心学习,取得学习成绩的进步,以促进和激励学生从他律向自律发展,达到教学和立德树人双重目标的实现。

参考文献

[1]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学选修4,化学反应原理,人民教育出版社,2007.

[2]何少华.普通高中课程标准实验教科书化学选修4,化学反应原理,教师教学用书,人民教育出版社,2007.

[3]中华人民共和国教育部制定,普通高中课程方案,2017,人民教育出版社。

作者简介:南国定,男,汉族,1966年2月生,籍贯:甘肃省通渭县,现供职于甘肃省酒泉中学,大学本科学历,中学高级教师,从事高中化学教育教学一线工作。

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