(上杭縣第一中學,福建上杭364200)
平衡觀統領下的高三化學專題復習
——以“水溶液中的化學平衡”為例
張清華
(上杭縣第一中學,福建上杭364200)
高三化學專題復習要培養學生的學科觀念。平衡觀是化學學習中廣泛應用的一種化學觀念。依據平衡觀不僅可以確定專題復習的主要內容,還可以引導確定課堂教學的目標。以“水溶液中的化學平衡”為例,明確平衡觀引導下的課堂教學設計。
平衡觀;專題復習;水溶液;化學平衡
高三復習是高中學生知識能力提升的重要階段。化學專題復習的目的是幫助學生形成知識網絡,能靈活應用所學知識。在實際教學中,學生通過專題復習能不斷提高知識的熟練程度,也能在一定程度上加深知識的應用能力。但這種應用能力僅限于對類似的或者相關的問題能夠用對應知識來分析,只能算是知識的套用。在遇到創新型的問題,往往會出現思路不清晰、無法關聯知識、對問題沒有實質性的理解等狀況。
溶液中平衡問題是高中化學課程中的重點和難點,該內容屬于魯科版高中化學教材中選修4第三章“物質在水溶液中的行為”部分。其中涉及弱電解質的電離平衡、鹽類水解平衡、難溶電解質的沉淀溶解平衡。學生在處理涉及這部分內容問題時,往往會局限于某一特定的、比較明顯的平衡,而對于其它隱蔽性較強的平衡容易忽略。對于溶液中同時存在的多個平衡存在理解不清、容易混淆、無法確定等問題。這實際上就是對平衡問題缺乏實質性的理解。這就要求教師能從化學學科的特點出發,引導學生形成化學觀念。讓學生能應用化學觀念思考問題,解決問題。引導學生形成用平衡觀念分析溶液中的行為的意識。
水溶液中的平衡這部分內容主要是通過平衡移動原理分析微粒在水溶液中的行為。即利用“弱酸弱堿電離平衡”“水的電離平衡”“鹽類的水解平衡”“沉淀溶解平衡”分析不同微粒在水溶液中的相互作用。利用圖1所示分析模型,分析水溶液中平衡問題思路如下:①分析溶液中微粒的種類及其含量;②找出各微粒的來源及去向;③綜合分析各微粒間的相互作用及結果。

圖1 水溶液中平衡問題分析模型
1.發現問題,思考問題,解決問題
教師通過分析課程目標,明確所涉及化學學科觀念。再根據確定的學科觀念,設計出有針對性的問題。例題可以由多個問題組成,必須融入思考問題、解決問題的方式方法。學生通過問題引導,能發現在該專題內容中存在的問題,通過思考,運用已有知識去分析,能夠形成初步結論。然后通過學生之間的相互討論,交換各自對問題的看法,最后形成組內基本統一的結論。再通過仔細聆聽教師對該專題問題的分析解答,形成分析解決問題的方式方法。通過問題的引導,學生在思考此專題問題的時候,知道應該先去分析什么,后分析什么,能夠形成一定的思考問題的思路。
2.總結知識,形成思路,能力提升
學生通過分析問題,形成了解決問題的思路。教師引導學生把思路形成文字,把思路表達出來。這樣有利于學生對專題知識更加清晰,對思路更加明確。由學生自主歸納知識、總結規律與方法,能夠更加清晰了解知識的來龍去脈。并且能夠幫助學生形成知識網絡,加深對專題知識的理解應用。
3.當堂訓練,思維提升,形成化學平衡觀
學生形成了思考問題思路,歸納總結了該專題必備知識。這時可以選擇往屆高考中和該專題知識相關的典型例題進行當堂訓練。目的是讓學生能了解該專題在高考中會怎么考,也可以檢測學生在本專題中還存在的問題。同時,通過當堂訓練可以讓學生體會該專題知識在高考中的重要地位,使課堂目標更加明確,也調動了學生的課堂積極性。通過典型例題,學生對于專題知識也有了一個更加明確的理解,能夠理解教師的教學意圖,能夠使課堂中師生間的知識理解達到更好的融合。最重要的是,通過當堂訓練,可以使學生形成思考分析問題的思維,能夠綜合利用知識去分析問題,形成對專題知識的理解,形成相應的化學觀念。
在此,以“水溶液中的化學平衡”專題復習中的部分教學活動設計為例進行剖析。在以平衡觀為指導下的“水溶液中的化學平衡”專題復習中,引導學生去體會溶液中行為的分析思路,并形成以平衡觀去思考分析問題的意識。在分析解決問題的過程中,了解和完善問題分析模型,促進學生整體把握平衡問題的本質及其分析思路和方法。其部分教學活動過程設計如下:
【環節1】發現問題,思考問題,解決問題
例1.常溫下,往濃度為0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入體積為10mL同濃度的NaOH溶液,比較下列情況溶液中離子濃度大小?
(1)滴入CH3COOH溶液體積為5mL時
(2)滴入CH3COOH溶液體積為10mL時
(3)滴入CH3COOH溶液兩者恰好中和時
(4)滴入CH3COOH溶液體積為20mL時
(5)滴入CH3COOH溶液體積為遠大于20mL時(過量)
【教師活動】教師提出問題并給出適當的引導
(1)分析溶液中存在的微粒種類及其含量
(2)分析溶液中微粒的來源及去向
(3)分析溶液中微粒間相互作用及結果
【學生活動】學生先獨立思考問題,要有自己的思路和想法,然后學生之間互相交流,拓展思路。最后由學生展示討論成果。
【師生活動】師生一起應用平衡相關知識分析溶液,在分析思路的引導下,對展示內容點評或修改。最后達成共識,形成最終的結論。
【設計意圖】通過逐滴加入醋酸溶液使混合溶液的物質組成及含量發生了變化,引導學生分析發現加入不同量的醋酸的混合溶液的成分的不同。接下來引導學生分析溶液中不同粒子可能發生的變化,即分析微粒的來源和去向。最后通過分析混合溶液中不同粒子的相互作用,分析出不同的離子濃度的大小關系。整個過程結合溶液中平衡關系的分析思路,符合學生的認知水平逐級遞進的特點,從而達到引導學生形成分析溶液中平衡的思路。
【環節2】總結知識,形成思路,能力提升
【教師活動】教師提出問題2
回顧環節1中如何去分析溶液中最終的離子濃度的關系的思路。嘗試總結歸納表達出解決此類問題的一般思路。
【學生活動】學生先獨立思考問題,結合環節1中的分析思路,歸納總結出分析此類兩溶液混合離子濃度分析的方法思路。然后學生之間互相交流,拓展思路。最后由學生展示討論成果。
【師生活動】總結一般分析思路
【設計意圖】希望通過環節1的深度思考,引導學生去發現問題,嘗試解決問題。再通過環節2的自主思考,讓學生去思考、組織解決這類問題的思路:
(1)首先要考慮溶液中各成分及含量
(2)分析溶液中微粒的來源及去向
(3)分析溶液中微粒間相互作用及結果
讓學生形成解決溶液中平衡問題的一種意識,即形成平衡觀。
【環節3】當堂訓練,思維提升,形成化學平衡觀【教師活動】教師提出問題3
例(2012·上海高考)常溫下,amol·L-1CH3COOH稀溶液和bmol·L-1KOH稀溶液等體積混合。下列判斷一定錯誤的是()
A.若c(OH-)>c(H+),a=b
B.若c(K+)>c(CH3COO-),a>b
C.若c(OH-)=c(H+),a>b
D.若c(K+)<c(CH3COO-),a<b
【學生活動】學生自主思考、獨立完成
【師生活動】結合環節2中思考此類問題的分析思路。
【設計意圖】環節3是利用典型例題讓學生進一步理解鞏固分析思路,構建出溶液中平衡問題的分析模型。一方面及時鞏固課堂所學知識,另一方面可以和實際運用結合,學有所用。
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[2]王琦,胡小璐.運用觀念構建復習溶液中微粒濃度關系的課例[J].中學化學教學參考,2013(5).
[3]朱玉軍.中學化學的基本觀念探討[J].中國教育學刊,2013(11).
(責任編輯:張賢金)
本文系2015年度福建省基礎教育課程教學研究立項課題“化學觀念統領下的高中化學專題復習實踐研究”(項目編號:MJYKT2015-105)研究成果。