勒夏特列原理中“彈簧現(xiàn)象”的探究教學(xué)

1、勒夏特列原理中“彈簧現(xiàn)象的探究教學(xué)勒夏特列原理中“彈簧現(xiàn)象的探究教學(xué)1巧設(shè)問題引入，創(chuàng)設(shè)探究情景在課堂教學(xué)中進展探究要強調(diào)創(chuàng)設(shè)“探究環(huán)境和可實際體會的“探究情景，即如何讓學(xué)生感興趣。因此，在問題的引入要有藝術(shù)性和獨到之處，才能激發(fā)學(xué)生的探究欲望。在?影響化學(xué)平衡的條件?一節(jié)教學(xué)中，先在實驗桌上放置：一根彈簧、兩個內(nèi)充二氧化氮的密封注射器，兩瓶濃度不同的氯化鐵溶液和硫氫化鉀溶液等。然后設(shè)疑引入：彈簧放桌上對我們這堂課有什么用？大家不覺得奇怪嗎？學(xué)生議論紛紛：又不是上物理課，假設(shè)說內(nèi)充二氧化氮的密封注射器與化學(xué)課有關(guān)，我們還能承受。但是不管學(xué)生不理解教師拿彈簧的用意，都拿起彈簧玩了起來，有的用力壓

2、彈簧，有的用力拉彈簧等等。等學(xué)生玩了一會，繼續(xù)設(shè)問：請學(xué)生拿起注射器進展推或拉，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)推注射器的活塞時，注射器內(nèi)顏色先加深后變淺，但比原來深，拉注射器的活塞時，注射器內(nèi)的顏色先變淺后變深，但比原來淺。再設(shè)問：這與彈簧的壓拉到底有什么關(guān)系？通過一系列的教師設(shè)疑，學(xué)生欲析疑，并提出猜想，激發(fā)起學(xué)生探究的欲望；接下來學(xué)生馬上進展分組討論，對問題進展探究，教師及時地進展分析：用力壓一個彈簧，那么彈簧會產(chǎn)生一個彈力以抵抗外力的壓縮而使自己盡量恢復(fù)原狀，但不能到達原狀；如用力拉彈簧，那么彈簧會產(chǎn)生一個拉力以抵抗外力的拉伸，使自己盡量恢復(fù)原狀，但不能到達原狀，我們可以稱之為"彈簧現(xiàn)象"

3、;。學(xué)生拿起注射器進展推時，顏色即時變深是由于體積突然變小，此后顏色變淺，也就是說，當(dāng)我們用外力將體系顏色變深時，那么體系產(chǎn)生一種抵抗使顏色變淺，但不能回復(fù)到原來顏色；同理，拉注射器活塞時，顏色即時變淺是由于體積突然變大，此后顏色變深，也就是說，當(dāng)我們用外力將體系顏色變淺時，那么體系產(chǎn)生一種抵抗使顏色變深，但不能回復(fù)到原來顏色，通過這樣的分析，學(xué)生很自然地將彈簧問題與我們這節(jié)課要解決的問題聯(lián)絡(luò)起來。從而促使學(xué)生總結(jié)、反思，在產(chǎn)生疑惑的探究氣氛中學(xué)習(xí)勒夏特列原理中壓強對化學(xué)平衡挪動的影響。可見，探究情景的創(chuàng)設(shè)，成功地抓住學(xué)生的注意力，使學(xué)生到達情緒高漲、智力振奮的積極狀態(tài)。這樣，通過教師創(chuàng)設(shè)的探

4、究問題、探究情景，激發(fā)學(xué)生進展主動積極地探尋、考慮、討論，同時加強了學(xué)生構(gòu)建解決問題的思路。2解決問題，進展實驗探究，形成完好理論是不是溫度和濃度對化學(xué)平衡挪動的影響也可用“彈簧現(xiàn)象來解釋？1引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進展探究實驗引導(dǎo)實驗一：將注射器分別浸入熱水和冰水中，請學(xué)生仔細觀察兩次實驗中的注射內(nèi)氣體顏色的變化，并通過與原注射器內(nèi)顏色相比，說明二氧化氮雙聚成四氧化氮是放熱反響還是吸熱反響？引導(dǎo)實驗二：利用兩瓶濃度不同的氯化鐵溶液和硫氫化鉀溶液來驗證反響物濃度的改變對化學(xué)平衡的影響。根據(jù)學(xué)生探究實驗，并分組討論，由各組代表發(fā)言，得出完好的實驗結(jié)論：“實驗一中，氣體顏色升溫、原溫度、降溫逐漸變淺，得出該反

5、響為放熱反響。升溫后顏色加深是由于二氧化氮物質(zhì)的量增多，而導(dǎo)致二氧化氮物質(zhì)的量增多的原因是平衡往生成二氧化氮的方向挪動逆反響方向挪動，根據(jù)“彈簧現(xiàn)象，給體系升溫，體系產(chǎn)生抵抗而降溫，降溫那么通過吸熱來完成，所以該反響正反響為放熱反響?！皩嶒灦?，先用稀氯化鐵溶液與稀硫氫化鉀溶液反響，將所得溶液一分為三，一份中滴加濃氯化鐵溶液，溶液顏色加深；另一份中滴加濃硫氫化鉀溶液，溶液顏色也加深；剩余一份作參照。學(xué)生用“彈簧現(xiàn)象解釋為：增加氯化鐵或硫氫化鉀的量，使氯化鐵或硫氫化鉀的即時濃度增大，那么平衡從可使氯化鐵或硫氫化鉀的濃度減小方向挪動，也即正反響方向挪動，所以溶液顏色加深。在這個探究過程中，教師把課

6、堂的主動權(quán)交與學(xué)生，自始至終，都是學(xué)生自己動手實驗，自己設(shè)計實驗，不斷考慮、探究，得出結(jié)論，教師只是啟發(fā)、引導(dǎo)和調(diào)控；或組織學(xué)生討論，選擇解決問題的最正確方案，或教師不斷發(fā)問，層層推進，得出結(jié)論。2查閱課本資料，形成完好理論階段：勒夏特列原理是指：假設(shè)改變影響平衡的一個條件如壓強，溫度或濃度等，平衡就向可以減弱這種改變的方向挪動。“減弱兩字可以理解為改變條件下平衡將往可以抵抗這個改變的方向挪動，從而到達新平衡。形象地可用“彈簧現(xiàn)象來解釋?！皬椈涩F(xiàn)象是指用力壓一個彈簧，那么彈簧會產(chǎn)生一個彈力以抵抗外力的壓縮而使自己盡量恢復(fù)原狀，但無法回到原狀態(tài)；如用力拉彈簧，那么彈簧會產(chǎn)生一個拉力以抵抗外力的拉

7、伸，使自己盡量恢復(fù)原狀，但無法回到原狀態(tài)。假設(shè)使一個體系的溫度上升，那么這個體系一定會竭力使本身的溫度下降，往吸熱反響方向挪動通過吸熱到達降低降溫目的，到達一個新的平衡。3進一步提出問題，進展開放型實驗探究問題1：對于一個前后氣體體積相等也即等體反響，改變體系壓強平衡是否挪動？能否用“彈簧現(xiàn)象解釋？問題2：假設(shè)在一個有固體或純液體參加反響的體系中，改變固體或純液的物質(zhì)的量平衡是否挪動？能否用“彈簧現(xiàn)象解釋？問題3：在一個反響體系中參加催化劑，平衡是否會挪動？能否用“彈簧現(xiàn)象解釋？學(xué)生分組討論和進展必要的實驗論證，得出的：對于等體反響在其他條件不改變的情況下，改變壓強，平穩(wěn)不挪動，不能用“彈簧現(xiàn)

8、象解釋，恰如彈簧的彈性遭受破壞；因固體或純液體無濃度概念，所以在一個有固體或純液體參加反響的體系中，改變固體或純液的物質(zhì)的量平衡不挪動，不能用“彈簧現(xiàn)象解釋。加催化劑同等倍數(shù)地改變正逆反響速率，故平衡不挪動。3理論上升為理論，將理論與理論嚴密結(jié)合學(xué)生討論分析或理論驗證：夏天從冰箱里拿出一罐冰啤酒并翻開，可發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出。能不能用該原理解釋，如能，請解釋之。又如：請學(xué)生考慮；為什么可用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體？4將理論適用范圍擴大化，對知識進展衍拓，培養(yǎng)學(xué)生對充分認識到學(xué)有所用教學(xué)不僅僅是為了學(xué)生的高考，也不是迫切希望把學(xué)生培養(yǎng)成為一個化學(xué)家，而是為了進步學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)過程中能不拘

9、泥于本學(xué)科的教學(xué)探究,而是要將該知識進展學(xué)科的延伸,施行學(xué)科聯(lián)絡(luò)，將知識社會生活化。故在課后布置學(xué)生對學(xué)科和社會生活中的動態(tài)平衡進展探究課題。以下是學(xué)生在課后反響回來的作業(yè)：1生物學(xué)科中動態(tài)平衡的表達和應(yīng)用蒸騰作用對于植物的作用很突出，可大家是否知道,正在生長的帶葉植物，葉面上的蒸騰作用與植物通過葉面吸收的水分在一定條件下是可發(fā)生挪動和可逆性變化，形成動態(tài)平衡，通過觀察實驗，假設(shè)空氣高溫，枯燥。蒸騰作用加快，假設(shè)空氣低溫，潮濕，蒸騰作用減慢，這是為什么呢？不妨用"彈簧現(xiàn)象"來解釋一下：蒸騰作用的意義在于通過這個作用，把植物體內(nèi)的大部分水大約95%-99%排出體外，到達降低體

10、溫的作用。所以可看作吸熱反響，當(dāng)外界溫度高，水分低的時候，根據(jù)"彈簧現(xiàn)象"體系就向能使體系溫度下降，使外界水分含量上升的方向挪動，即正向挪動；反之，當(dāng)外界溫度低，水分充足使，平衡就向逆反響挪動。2物理學(xué)科中動態(tài)平衡的表達和應(yīng)用在熱學(xué)中的運用如右圖所示，玻璃管內(nèi)水銀上方有少量空氣，假設(shè)將玻璃管再向上進步一些，管內(nèi)水銀高度和封閉氣體的壓強將會如何變化呢？我們來分析一下：題中變化是在瞬間完成的。玻璃管向上進步間隔 h,即管內(nèi)氣柱長度增加h。因為改變原來體系平衡條件，根據(jù)"彈簧現(xiàn)象"，平衡向著減小這種改變的方向挪動，因此水銀柱高度上升。設(shè)上升了h1,很明顯hh1

11、,到達平衡后，空氣柱長度增加了h-h1，即空氣體積增大，故壓強減小。勒夏特列原理在電磁學(xué)中的運用如右圖：當(dāng)磁鐵向右運動時線圈的磁通量增加磁通量=B×S，當(dāng)磁鐵靠近線圈時，使線圈所處的磁場B增加，使磁通量增加，破壞了原來的平衡，根據(jù)"彈簧現(xiàn)象"，線圈就向減小磁通量的方向挪動，即向右挪動以減小B。3人體中的動態(tài)平衡表達和應(yīng)用正因為我們?nèi)梭w中存在很多的動態(tài)平衡，才使我們的生命有著一般的活力。人體血液之所以能保持在pH值7.35-7.45，就是因為有CO32-與HCO3-的平衡存在。當(dāng)我們被蚊子等昆蟲叮時會覺得癢而一段時間后我們能自動調(diào)節(jié)，蚊子等昆蟲往我們體內(nèi)注入甲酸等酸性物質(zhì)時就破壞了我們?nèi)梭w內(nèi)固有的動態(tài)平衡，有了CO32-與HCO3-的緩沖對就能起調(diào)節(jié)作用。通過對勒夏特列原理