在江蘇高考新方案中,化學是一門選修學科,不同層次的高校對所錄取學生化學學科的等級要求不同。在一標多本、一卷多級的情況下,如何科學把握高三課堂教學的深廣度,值得大家思考與研究。下面以高考新增考點“平衡常數”為例,談如何科學把握高三化學教學的深廣度。
一、吃透《課程標準》與《考試說明》精神,從宏觀上把握教學的深廣度
《課程標準》是教材編寫、課堂教學和考試的基本依據,它在宏觀上對課程進行統一的規劃,提出了統一的要求。只有把握好課程標準,才能把握住課程的精髓。《考試說明》是高考命題的依據,它是高三復習的指導性文件。因此,我們要認真學習課程標準和考試說明,吃透文件精神,從根本上、方向上把握教學的深廣度。例如,課程標準和考試說明對“平衡常數”的要求如下表所示。
電離平衡常數
化學平衡常數
溶度積常數
課程標準
無明確要求
知道平衡常數的含義,能利用平衡常數計算反應物的轉化率
無明確要求
考試說明
無明確要求
理解化學平衡常數的含義,能用化學平衡常數計算反應物的轉化率。
無明確要求
二、研透教材與高考試題,從微觀上把握教學的深廣度
1.教材對課程標準中“平衡常數”內容的詮釋
電離常數
化學平衡常數
溶度積常數
蘇教版
正文介紹電離平衡常數和電離度,電離平衡常數與弱酸、弱堿相對強弱的關系。
正文介紹化學平衡常數和轉化率,例題闡述化學平衡常數和轉化率的計算。
正文介紹溶度積常數,溶度積常數與溶解能力的關系。
人教版
在科學視野中介紹電離平衡常數,未介紹電離度的概念。
正文介紹化學平衡常數和轉化率,例題闡述化學平衡常數和轉化率的計算。
在科學視野中介紹溶度積常數及沉淀生成的條件。
從上表可以看出,不同的教材對課程標準的詮釋略有區別。如電離平衡常數和溶度積常數,蘇教版的教學要求高于人教版的教學要求;化學平衡常數兩種版本的要求是一致的,且與課程標準完全吻合。
2.高考試題對考試說明的詮釋
(1)電離平衡常數
化學式
電離常數
HClO
K=3.0×10-8
H2CO3
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
【例1】 (2009,上海)根據右表提供的數據,判斷在等物質的量濃度的NaClO、NaHClO3混合溶液中,各種離子濃度關系正確的是()。
A.c(HCO-3)>c(ClO-)>c(OH-)
B.c(ClO-)>c(HCO-3)>c(H+)
C.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO-3)+c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(HCO-3)+c(OH-)
解析:由表中的電離常數知,H2CO3的一級電離程度大于HClO的電離程度,H2CO3的酸性強于HClO,NaClO的水解程度大于NaHCO3的水解程度。所以,混合溶液中c(HCO-3)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),A項正確,B項錯誤。由物料守恒得:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO-3)+c(H2CO3)+c(CO2-3),C項錯誤。由電荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(HCO-3)+2c(CO2-3)+c(OH-),D項錯誤。
【例2】 (2008,山東)碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5mol#8226;L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO-3+H+的平衡常數K1= 。(已知:10-5.60=2.5×10-6)
解析:H2CO3HCO-3+H+
K1=c(H+)×c(HCO-3)c(H2CO3)=2.5×10-6×2.5×10-61.5×10-5=4.2×10-7mol#8226;L-1
反思:考試說明對電離平衡常數并未提出明確的學習要求,但高考試題考查了電離平衡常數表達式及電離平衡常數的簡單計算,高考試題的要求高于考試說明的要求,與蘇教版的要求一致。
(2)化學平衡常數
【例3】 (2008,廣東)工業合成氨的反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。設在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g),反應在一定條件下達到平衡時,NH3的物質的量分數(NH3的物質的量與反應體系中總的物質的
量之比)為47。計算:
①該條件下N2的平衡轉化率。
②該條件下反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數。
解析:
① N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 0.61.6 0
變化量(mol)x 3x 2x
平衡量(mol)0.6-x 1.6-3x2x
2x2.2-2x=47,x=0.4(mol)
N2的平衡轉化率為:0.40.6×100%=66.7%
②反應達到平衡時c(N2)=0.1mol/L,c(H2)=0.2mol/L,c(NH3)=0.4mol/L,
反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數為:
K=c(N2)#8226;c3(H2)c2(NH3)=0.1×(0.2)3(0.4)2=0.005
反思:試題考查了化學平衡常數表達式的含義及化學平衡常數與轉化率的計算,較好地詮釋了考試說明的要求。
(3)溶度積常數
【例4】 (2009,浙江)已知25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列說法正確的是()。
A.25℃時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大
C.25℃時,Mg(OH)2固體在20mL0.01mol#8226;L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol#8226;L-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃時,在Mg(OH)2懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉化為MgF2
解析:25℃時,Ksp[Mg(OH)2] 【例5】 (2008,廣東)已知Ag2SO4的Ksp為2.0×10-3,將適量Ag2SO4固體溶于100mL水中至剛好飽和,該過程中Ag+和SO2-4濃度隨時間變化關系如右圖〔飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol#8226;L-1〕。若t1時刻在上述體系中加入100mL 0.020mol#8226;L-1Na2SO4溶液,下列示意圖中,能正確表示t1時刻后Ag+和SO2-4濃度隨時間變化關系的是()。 解析:100mLAg2SO4飽和溶液中,c(Ag+)=0.034mol/L,c(SO2-4)=0.017mol/L;當加入100mL0.020mol/LNa2SO4溶液后,c(SO2-4)=0.0185mol/L,c(Ag+)=0.017mol/L,此時,c2(Ag+)#8226;c(SO2-4)=(0.017)2×0.0185 反思:試題考查了沉淀的溶解平衡和溶度積常數,要求學生能利用溶度積常數判斷不同難溶物的溶解性,從定量的角度判斷沉淀的生成和溶解.略高于考試說明的要求. 通過對高考試題的研究發現,高考命題遵循考試說明,但不同省份對同一考點的要求不同。另外,考試說明中沒有明確要求,不同版本教材中均有詳細簡介的內容在高考中也是命題的考查點。如電離平衡常數、溶度積常數的表達式。但教材中有的內容高考中不一定考,如蘇教版的電離度。因此,我們要研究教材和高考試題,從微觀上、細節上準確把握教學的深廣度。 三、關注學情,從學生的需要把握教學的深廣度 新的高考錄取方案,對不同學生提出了A、B、C、D四個等級的不同要求。教師在教學中要根據學生的實際水平,制定不同的高考目標,提出不同的學習要求,實施分層教學滿足學生不同的需求。例如對于無緣上本科的學生而言,只需要學生定性了解電離平衡和沉淀溶解平衡的含義,對Ka、Ksp可不作要求;對于保B沖A的學生而言,可要求了解Ka、Ksp表達式含義;對于志在得A的學生而言,必須掌握Ka、Ksp表達式的含義及簡單計算。 總之,高三教學深廣度的把握,要以課程標準和考試說明為依據,以教材和高考試題為標準,以學生的實際需要為根本,分層要求,科學把握教學的深廣度,讓每個學生各有所獲,激發學習化學的興趣,享受學習成功的快樂。 參考文獻 [1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003. [2]江蘇教育考試院.江蘇省普通高中學業水平測試(化學)說明[Z].南京:江蘇教育出版社,2008. (責任編輯 廖銀燕)