化學(xué)平衡理論在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用

1、內(nèi) 蒙 古 師 范 大 學(xué)學(xué) 年 論 文題目：化學(xué)平衡理論在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用 學(xué) 院 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 專 業(yè) 環(huán) 境 科 學(xué) 班 級(jí) 環(huán) 境 一 班 學(xué)生姓名 杜 濤 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 趙慧 【摘要】:本課題研究的內(nèi)容主要是進(jìn)行化學(xué)平衡研究采用開放性措施來(lái)促進(jìn)課堂的實(shí)效性，根據(jù)對(duì)新舊教材的研讀、比較，就化學(xué)平衡（新教材中又稱化學(xué)反應(yīng)限度）知識(shí)點(diǎn)及其相關(guān)內(nèi)容的不同層次要求，系統(tǒng)、深入地研究開放性課堂的理論、實(shí)踐、策略、評(píng)價(jià)等各方面教學(xué)問(wèn)題，并為化學(xué)教師提供操作性較強(qiáng)的、涵蓋各種課堂教學(xué)類型的化學(xué)平衡課堂教學(xué)案例。通過(guò)研究得出，在化學(xué)平衡內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程中，課堂針對(duì)有關(guān)概念理解與理論應(yīng)用方面采用

2、適當(dāng)?shù)拈_放方式及其討論形式，在一定程度上能夠提高課堂教學(xué)的實(shí)效性，又能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)探究能力。 【關(guān)鍵詞】:中學(xué)化學(xué) 化學(xué)平衡 反應(yīng)限度 開放性 實(shí)效性中學(xué)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)；宏觀和微觀相統(tǒng)一的科學(xué)；與數(shù)學(xué)和物理緊密聯(lián)系的科學(xué)；飽含辯證唯物主義思想的科學(xué)。有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)：要讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能；培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察、思維、實(shí)驗(yàn)和自學(xué)等能力；培養(yǎng)學(xué)生唯物辨證的科學(xué)觀。隨著教育理念的更新，人們逐漸認(rèn)識(shí)到開放是必要的，而教學(xué)實(shí)效性又是人們一直以來(lái)的追求。但是長(zhǎng)期以來(lái)人們認(rèn)為現(xiàn)在提倡課堂教學(xué)要開放與實(shí)效“兼顧”，教師的教學(xué)中應(yīng)把握好開放與實(shí)效的“博弈”問(wèn)題。我們認(rèn)

3、為開放與實(shí)效不是“兼顧”的問(wèn)題，他們不是二元分離，而是融為一體的，開放是手段，實(shí)效是目標(biāo)，要想追求真正的實(shí)效，必須開放，沒(méi)有開放就沒(méi)有實(shí)效，沒(méi)有知識(shí)的建構(gòu)。課堂實(shí)效性的突破實(shí)際上是開放性措施的優(yōu)化問(wèn)題，教學(xué)必須要開放，但開放要符合規(guī)律才有實(shí)效！ 大部分中學(xué)在日常教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)高一、高二學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度這一概念的理解都有困難?；瘜W(xué)平衡的教學(xué)過(guò)程中，由于平衡概念以及平衡移動(dòng)的內(nèi)容與學(xué)生的原有認(rèn)知總會(huì)有一些矛盾沖突的點(diǎn)，所以在教學(xué)中，我們首先要注重知識(shí)的循序漸進(jìn)性，避免一步到位的知識(shí)授予方法，更要重視教學(xué)策略的選擇，需要學(xué)生在思想上反復(fù)的認(rèn)知與提升。討論式的開放教學(xué)有助于學(xué)生對(duì)抽象概念的理解。例如像

4、化學(xué)方應(yīng)限度這樣的概念原理課，所謂的高潮應(yīng)該是學(xué)生原有認(rèn)知的突破，也就是認(rèn)識(shí)發(fā)展脈絡(luò)的把握和展現(xiàn)。學(xué)生原來(lái)認(rèn)為所有的化學(xué)反應(yīng)都能完全進(jìn)行可逆反應(yīng)；原來(lái)認(rèn)為可逆反應(yīng)是正向進(jìn)行完又回來(lái)了雙向進(jìn)行動(dòng)態(tài)；可逆反應(yīng)有限度嗎？化學(xué)平衡；平衡狀態(tài)是停止了嗎動(dòng)態(tài)平衡；平衡狀態(tài)是不變的隨外界條件可以改變。而且每一次的問(wèn)題提出和認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變都是由證據(jù)（實(shí)驗(yàn)事實(shí)和數(shù)據(jù)都是有利的證據(jù)）來(lái)引發(fā)和幫助的認(rèn)識(shí)的一次次轉(zhuǎn)變和提升就是高潮，就是魅力！化學(xué)反應(yīng)限度是人教版第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，在選修四化學(xué)反應(yīng)原理中也有相關(guān)內(nèi)容，但是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，無(wú)論新舊教材，這塊內(nèi)容始終是學(xué)生掌握的難點(diǎn)，原因有四：（1）學(xué)生對(duì)可逆

5、反應(yīng)不能進(jìn)行到底，認(rèn)為完全是外界原因造成的，不能理解是可逆反應(yīng)自身的特征；（2）學(xué)生認(rèn)為“可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)就停止了”，不能理解動(dòng)態(tài)平衡的含義，（3）了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用，理解工業(yè)生產(chǎn)要兼顧速率與平衡，對(duì)條件選擇有一定的困難。（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受可逆反應(yīng)的存在和可逆反應(yīng)的限度不易實(shí)現(xiàn)。我們主要探究化學(xué)反應(yīng)限度的開放性教學(xué)方法及實(shí)效性評(píng)價(jià)，除此之外我們還將研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了一定的擴(kuò)展，增加了利用化學(xué)反應(yīng)限度解釋的相關(guān)內(nèi)容。在我們的課題中，我們以化學(xué)反應(yīng)限度教學(xué)為主線，同時(shí)還加入了與化學(xué)反應(yīng)限度有關(guān)的內(nèi)容，如鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡、化學(xué)平衡移動(dòng)等內(nèi)容，在這些內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程中

6、，我們都在一些教學(xué)環(huán)節(jié)上采用了一定的開放式的探究教學(xué)法，并根據(jù)授課實(shí)況和最終效果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并撰寫了相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、案例論文數(shù)篇。在化學(xué)平衡的開放性探究學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師的組織和指導(dǎo)作用是不可或缺的，教師要在探究活動(dòng)策略與方法的制定方面起到啟發(fā)、指導(dǎo)、示范和咨詢的作用；在探究活動(dòng)的組織中起主導(dǎo)作用；在活動(dòng)的操作層面上起示范作用；在學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程和評(píng)價(jià)方面發(fā)揮指導(dǎo)作用，在學(xué)生感受到自主學(xué)習(xí)的適度興奮基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生有效地參與探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。在化學(xué)平衡教學(xué)中，我們需要在課堂上使用那些開放性策略呢？重視與實(shí)際生活結(jié)合的引入方法:結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，提出問(wèn)題，引起學(xué)生的思維疑問(wèn)和重視。例如，鹽類水解知識(shí)的引入

7、，結(jié)合實(shí)際，提出問(wèn)題，這樣可以使學(xué)生感受到鹽類的水解和我們的生活息息相關(guān)，更增加了學(xué)習(xí)的濃厚興趣。教師及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，得出答案，培養(yǎng)他們運(yùn)用知識(shí)解決生活中現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。簡(jiǎn)單例舉如下：?jiǎn)栴}1：用純堿洗滌油污物品時(shí)，為什么熱的堿水去污效果更好?問(wèn)題2：醫(yī)院里治療胃酸過(guò)多的病人時(shí)，為什么常用小蘇打(主要成分NaHCO3。)?問(wèn)題3：在給農(nóng)作物施肥時(shí)。銨態(tài)氮肥能與草木灰(主要成分是K2CO3 )同時(shí)使用嗎?問(wèn)題4：泡沫滅火器里裝有Al2(SO4)3和NaHCO3。的飽和溶液。那么利用泡沫滅火器是如何把火熄滅的?問(wèn)題設(shè)置的策略:在化學(xué)平衡的開放式教學(xué)過(guò)程中，教師設(shè)置的問(wèn)題是有技巧的，具有思路引導(dǎo)

8、性的。例如，在鹽類水解平衡知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，我們可以階梯式設(shè)置問(wèn)題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究思路引導(dǎo)：?jiǎn)栴}1：酸的溶液顯酸性。堿的溶液顯堿性，那么反過(guò)來(lái)，顯酸性的溶液一定是酸的溶液?jiǎn)?顯堿性的溶液一定是堿的溶液?jiǎn)?問(wèn)題2：鹽的溶液是否顯中性呢?問(wèn)題3：要證明鹽的溶液是否顯中性，最好的辦法是什么?問(wèn)題4：試總結(jié)鹽的水溶液的酸堿性和其成鹽的酸和堿的強(qiáng)弱的關(guān)系。因此，開放性的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師有技巧的提問(wèn)和設(shè)疑，能及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，避免學(xué)生盲目重復(fù)的探究，既節(jié)省時(shí)間，又能完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在鹽類水解的教學(xué)設(shè)計(jì)中，如果不進(jìn)行探究思路引導(dǎo)的話，學(xué)生從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(幾種鹽溶液的pH值)很難得出鹽類水解的概念。分析問(wèn)題

9、的開放性是建立在承前啟后的基礎(chǔ)上的，由于新課改的課時(shí)問(wèn)題，因此在課上進(jìn)行這樣有目的的討論，可以起到節(jié)省課時(shí)和鞏固知識(shí)的雙重作用，從而提高課堂實(shí)效性。比如，化學(xué)平衡的教學(xué)是在化學(xué)反應(yīng)速率之后，因此在化學(xué)平衡概念的建立時(shí)，更要充分應(yīng)用速率的知識(shí)進(jìn)行分析。教材中以溶解平衡為例，引入可逆反應(yīng)的概念，由于前面速率知識(shí)所涉及的只是單向反應(yīng)，其開放點(diǎn)為讓學(xué)生通過(guò)反應(yīng)物的量的變化對(duì)于雙向反應(yīng)的速率進(jìn)行充分的分析和討論：正向反應(yīng)物逐漸減少，正向速率就逐漸減慢，逆向反應(yīng)物逐漸增多，逆向速率就逐漸加快。這樣不僅可以使學(xué)生對(duì)于速率的知識(shí)進(jìn)一步加以鞏固，還可以讓學(xué)生在討論中體會(huì)可逆反應(yīng)的進(jìn)行過(guò)程，同時(shí)可以讓學(xué)生用此方法

10、分析其他生活中熟悉的可逆過(guò)程?；瘜W(xué)平衡的特征是教學(xué)中的重點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中有承前啟后的作用，不僅是對(duì)于平衡概念的內(nèi)涵進(jìn)行整理，又是為后續(xù)的平衡移動(dòng)和等效平衡的教學(xué)進(jìn)行鋪墊。這里的開放點(diǎn)是在逆、等、定、動(dòng)、變的特征中進(jìn)行定量的分析，這些定量因素的改變也是平衡移動(dòng)的判據(jù)：如反應(yīng)速率的等量、各物質(zhì)含量的等量、反應(yīng)條件的等量等；而后加入“同”字，即對(duì)反應(yīng)物初始用量問(wèn)題的討論，這樣既可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于不同條件下反應(yīng)物用量對(duì)反應(yīng)的影響，即相同條件下相同的初始反應(yīng)物用量可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，還可以為等效平衡的教學(xué)做適當(dāng)?shù)匿亯|。在教學(xué)中注重知識(shí)點(diǎn)的鋪墊、分析、討論和應(yīng)用，是提高課堂實(shí)效性的關(guān)鍵，這些教學(xué)環(huán)節(jié)是教

11、學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，也必須在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行。在化學(xué)平衡的教學(xué)過(guò)程中，化學(xué)平衡理論或概念抽像難懂，我們可以通過(guò)學(xué)生對(duì)概念的理解或現(xiàn)象的預(yù)測(cè)，鼓勵(lì)學(xué)生起手試驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想，完成探究過(guò)程。因?yàn)椋茖W(xué)猜想是研究自然科學(xué)的一種廣泛應(yīng)用的思想方法，它可以培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。當(dāng)然，科學(xué)猜想不是毫無(wú)根據(jù)的幻想，也不是胡思亂想，而是學(xué)生在原有知識(shí)、原有思維能力的基礎(chǔ)上，對(duì)客觀事物的反映。猜想是否正確，要靠實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，被實(shí)驗(yàn)肯定的猜想，就是實(shí)驗(yàn)規(guī)律；被實(shí)驗(yàn)否定的猜想，可能就是錯(cuò)誤的，或與本研究的課題不相吻合，應(yīng)該放棄，應(yīng)當(dāng)重新提出新的猜想，再用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)在這里是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的重要

12、方法，探究活動(dòng)是學(xué)生解決問(wèn)題的途徑。它要求學(xué)生在教師的引導(dǎo)之下，自覺(jué)、主動(dòng)地和教師、教材、同學(xué)、教具相互作用，通過(guò)語(yǔ)言、動(dòng)作進(jìn)行信息交流，學(xué)生間進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，形成了一種和諧親密、積極參與的教學(xué)氛圍，營(yíng)造一個(gè)思維活躍、鼓勵(lì)創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境。在探究活動(dòng)中，學(xué)生的思維在開放、發(fā)散中漲落，在求異、探索中又趨于有序，潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立操作的能力，發(fā)展了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力。例如，在平衡移動(dòng)的教學(xué)中，首先是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)平衡特征中的變字，對(duì)于影響平衡的條件和移動(dòng)方向進(jìn)行猜測(cè)，教師提供相應(yīng)的藥品指導(dǎo)學(xué)生有目的的選擇，并驗(yàn)證溫度等影響平衡的條件。另外，還要意識(shí)到學(xué)生個(gè)體之間的差異及基礎(chǔ)的不同，對(duì)于一些同學(xué)可能很容易就完成的學(xué)習(xí)過(guò)程，另一些同學(xué)就會(huì)相對(duì)困難。因此，不能千篇一律地要求所有的學(xué)生都能按時(shí)完成這種探究式學(xué)習(xí)的過(guò)程，必要時(shí)還要對(duì)他們進(jìn)行額外講解。當(dāng)然，開放性的探究型學(xué)習(xí)的形式是多種多樣的，在今后的教學(xué)中，我們還需不斷完善，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)不斷提高。參考文獻(xiàn)：1劉恩山主編：中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論M，高等教育出版社2003年8月第一版。2課程教材研究所、化學(xué)課程教材研究所開發(fā)中心編著：化學(xué)M，人民教育出版社