化学反应速率与化学平衡专题的教学策略

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  教学策略是指在教学过程中,教师为完成特定的目标,依据教学的主客观条件,特别是学生的实际,对所选用的教学顺序、教学活动程序、教学组织形式、教学方法和教学媒体等的总体考虑。它包括教学活动中方法的选择、材料的组织和对师生行为的规范等。化学反应速率与化学平衡的概念原理涉及化学反应进行的方向、快慢及限度等问题。在教学过程中教师应注意学情分析,在(化学2)中学生已能定性认识化学反应有快慢,以及对于同一反应,条件的改变对其反应的快慢有影响,有些反应不能进行到底等相关知识。引导回顾旧知识,进行新知识的学习,达到新旧知识的融合是相当必要的。化学反应速率与化学平衡专题既是化学基本理论的重要组成部分,又是电离平衡、盐类水解平衡及沉淀溶解平衡的基础,理论性较强,对学生的抽象思维能力要求较高,难度较大,不少学生感到吃力,似懂非懂,无法做到举一反三、融会贯通,上课可以听明白,但解答实际问题却没有头绪。笔者认为教师应该灵活掌握好有效的教学策略,促进学生理解掌握概念原理的内涵和外延,从而达到高层次的知识内化和应用。
  
  一、吃透教学大纲,不盲目拓展
  
  教师要清楚新课程教学要求中的内容标准,吃透学习要求,明确认知目标,不能盲目拓展,以免加深加重学生负担,使学生厌学。例如,与以往教材不同,新教材增添了有关化学反应方向的内容,即焓变和熵变,但大纲明确要求学生能初步利用焓变和熵变判断化学反应的方向即可,至于熵变的准确定义和从定量角度讨论焓变和熵变对化学反应的共同影响不作要求,更不可盲目引入吉布斯自由能。
  
  二、发挥学科特点,借助实验,突破难点
  
  实验是化学的基础,化学家戴安邦曾说:“化学实验教学是实施全面化学教学的一种最有效的形式。”本专题概念比较抽象,学生难以理解。教师发挥实验教学的功能,做好探究实验,演示实验,根据需要适当补充实验,可取得事半功倍的效果。以影响化学反应速率的因素为例,我们可补充如下实验:
  实验步骤:取40ml 3mol/L硫酸溶液于小烧杯中,向其中加入2ml 0.1mol/L高锰酸钾溶液,再加入5ml 3%过氧化氢溶液,混合均匀。
  实验现象:开始几分钟内,溶液颜色几乎没有变化,然后,颜色迅速变浅,直到完全褪色。
  原因分析:反应速率呈现先慢后快的现象,主要有“温度升高”和“存在催化剂”两种可能,在这里主要是生成了有催化作用的物质。
  又如,外界条件改变会影响化学平衡,可补充实验如下:
  实验现象:压缩加压时颜色先变深后变浅,但是比原先深;减压时先变浅后变深,但是比原先浅。
  平衡对外界条件的改变作出的反应,所以颜色再变浅,但是比原先深,是因为移动只能减弱这种改变,而无法抵消这种改变。另一改变道理一样。
  在教师点拨下,学生透过现象看本质,用实验的方法可突破难点,有效获取新的知识。
  
  三、重视图表,利用数据结论,促进理解
  
  新教材特点之一是图表多,我们不可忽视图表功能,草率了事。例如在教材中介绍哈伯对合成氨的研究中,展示了不同温度压强下合成氨体系中氨的物质的量分数的立体柱状图,直观形象地表示出不同条件下达到的平衡状态中氨的物质的量分数不同。而三维坐标的数据表明了各种情况下氨的含量如何变化,也就是说条件对化学平衡有一定影响,如何选择合适的合成氨的工艺条件可进行分析。教师应利用好这些资源,引导学生补全完善数据,启析,我们可得出一定温度下化学平衡常数为一定值的结论。它只与温度有关,与反应物的起始浓度或反应方向途径无关。对表2—8和表2—9细心阅读分析,我们又可总结出可逆反应平衡常数的使用条件是应注明温度,且书写化学平衡表达式应注意以下几点:1.与化学方程式书写有关,即化学方程式中的计量数的倍数有关。2.纯液体、水和固体的浓度不必写出。运用图表这种直观手段,能促进学生对知识的理解。
  
  四、核心知识讲解透彻
  
  核心知识讲解应透彻,不能停留在表面,以免学生一知半解,似懂非懂。化学平衡移动原理是本专题的一个重点增加的,正速率又渐渐变小,逆速率逐渐增大,最终相等,达到新平衡。2.从K角度分析,由于温度不变,K是定笔者启发学生从多个角度分析交流得出正确结论。总结化学平衡移动原理时,我们要明确“减弱”的含义是:平衡移动后,结果变化的方向不变,即只是“减弱”,不是“抵消”。
  
  五、整合信息技术,优化教学过程
  
  我们可用多媒体展示化学史实,或创设问题情景,调动学生积极性,激发学习兴趣,有效突破教学难点。例如碰撞理论,传统教学中教师口头讲解,学生难以想象,现在可用相应的课件来演示,化不可见为可见,学生直观、生动、形象地了解知识,加深理解,提高兴趣。应用多媒体技术辅助教学,可化静态为动态,化抽象为形象,能使学生更好地获取知识,发展智力,提高能力。
  
  六、注重解题方法指导
  
  (一)层层递进,辩证看待。
  各物质的物质的量或物质的量浓度一定。2.各物质的质量或质量分数一定。3.各气体的体积分数一定。4.总物质第三,从混合气体的平均相对分子质量看,平均相对分子质量一定,对于气体体积数变化不为0的反应是依据,对于气体体积数变化为0的反应则不作依据。第四,任何化学反应伴随能量变化,当体系温度一定(其他不变),可判断达平衡。
  (二)巧用极值,化繁为简。
  可逆反应的特征是不能进行到底的,但在一些问题的处理上可进行假设,使问题简单化。如在容积不变的反应容器中,我们通过调节体系温度,使A(g)+ 2B(g )?葑2C(g)达到平衡时保持气体的总物质的量为12mol,现通入6.5mol A,Xmol B和2mol C,欲使起始反应向逆反应方向移动,X的取值范围为?摇?摇?摇 ?摇。
  解析:依题意得:6.5+X+2<12,X<3.5,设2mol C完全转化为A,B,则(6.5+1)+(X+2)=12,X=2.5。因C实际不能完全转化,故X又应大于2.5,即实际上C转化一部分满足总物质的量为12 mol。答案:2.5<X<3.5。
  (三)类型总结,举一反三。
  如化学平衡图像题有些学生感到棘手,学生只要掌握一定的解答方法和思路,问题就能迎刃而解,解题思路如下:1.看懂图像,一看面,即看横坐标和纵坐标。二看线,即看线的走向和变化的趋势。三看点,即看线是否提通过原点,两条线的交点及线的拐点。四看要不要作辅助线,如等温线和等压线。五看定量图像中有关量的多少。2.联想规律,即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。3.作出判断,依题意仔细分析作出正确的判断。
  (四)富于联想,建立解题模型。
  例:在相同容积的4个密闭容器中进行同一种可逆反应,2A(g)+B(g)?葑3C(g)+2D(g),起始时甲乙丙丁4个容器所盛A,B的量分别是2mol和1mol,1mol和1mol,2mol和2mol,1mol和2mol,4个容器中A的转化率的大小关系是?摇?摇?摇 ?摇?摇。
  解析:用虚拟法比较丙和乙,丙设想为乙的两个平衡体系,再加压,则平衡左移,故A的转化率的大小关系是甲<丙<乙<丁。本专题中等效平衡的建立是难点,富于联想,创造性地建立解题模型极其必要。
  (五)学会反思,培养反思习惯。
  教师要指导学生对解题方法、思路、策略进行反思,养成习惯,在“错题”、“不会题”旁写出自己思路被卡的情况,并分析成因,以及从中得到的经验和体会,从而更好地掌握理解应用知识。
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