2018全國(guó)高考理綜2“化學(xué)平衡”錯(cuò)題診斷分析及解決策略的研究

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(吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院)

解決策略化學(xué)平衡是選修四第二章的一節(jié)內(nèi)容，是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，也是高考的高頻考點(diǎn)，在高考中占有較大的分值，針對(duì)我班畢業(yè)生高考真題的解答情況做出錯(cuò)題診斷分析具有重要意義，有利于教師了解學(xué)生對(duì)該考點(diǎn)知識(shí)的掌握情況，分析錯(cuò)題成因，及時(shí)調(diào)整復(fù)習(xí)策略，有效地解決化學(xué)平衡教與學(xué)的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和邏輯思維能力。

一、2018年全國(guó)二卷化學(xué)平衡真題舉例、試題點(diǎn)評(píng)及學(xué)生答題情況分析

1.2018年新課標(biāo)2卷27題(見(jiàn)附錄1)

2.試題點(diǎn)評(píng)

本題主要是考查影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)圖像的分析與判斷、化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算、影響平衡常數(shù)的因素以及化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用、平衡轉(zhuǎn)化率的概念等知識(shí)，同時(shí)還考察了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.學(xué)生答題情況

為了了解學(xué)生的答題情況，在學(xué)生高考后，我及時(shí)對(duì)我所教的學(xué)生做了調(diào)查，3個(gè)班級(jí)一共150人其中能得滿分的幾乎都是平時(shí)化學(xué)能得八九十分的，不到30人，一半的學(xué)生能得八九分，少部分能得三四分的。

題(1)的兩問(wèn)比較簡(jiǎn)單，大多數(shù)同學(xué)可以做出來(lái)。但個(gè)別學(xué)生對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的概念掌握不清，以至于不知道向哪個(gè)方向移動(dòng)。

題(2)的第三個(gè)空，考查平衡常數(shù)的應(yīng)用，有的學(xué)生只記住了升高溫度平衡常數(shù)增大，根本不分什么樣的反應(yīng)。最后的一空因?yàn)閷W(xué)生對(duì)恒壓曲線掌握的不錯(cuò)，所以這個(gè)空答得還不錯(cuò)。但(2)的前兩個(gè)空所生得分較少，有很多都是隨便寫(xiě)的，沒(méi)有分析出實(shí)質(zhì)性問(wèn)題。

二、化學(xué)平衡易錯(cuò)題成因分析

化學(xué)平衡涉及的知識(shí)點(diǎn)有影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素，勒夏特列原理，轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的概念理解，轉(zhuǎn)化率產(chǎn)率的計(jì)算，還有轉(zhuǎn)化率產(chǎn)率隨平衡移動(dòng)的變化，化學(xué)圖像，化學(xué)計(jì)算，等效平衡等。針對(duì)本班高考學(xué)生答題情況，我將從教師和學(xué)生兩個(gè)角度分析錯(cuò)題成因。

1.教師原因

教師在課堂上忽略了概念的解釋。經(jīng)過(guò)我的調(diào)查，有的學(xué)生說(shuō)(1)的第二問(wèn)對(duì)于平衡轉(zhuǎn)化率的概念不清楚。對(duì)于化學(xué)中有些概念可能生活并不常見(jiàn)，教師認(rèn)為考試不會(huì)考概念，所以做題時(shí)往往忽略了對(duì)它的再次講解。還有關(guān)于平衡移動(dòng)的方向判斷，要重點(diǎn)講解，有的同學(xué)因?yàn)榕袛嗔艘苿?dòng)方向而丟分了。

教師因?yàn)檎n堂時(shí)間有限忽略了學(xué)生的計(jì)算情況，遇到計(jì)算就讓學(xué)生自己課后算，長(zhǎng)時(shí)間也會(huì)讓學(xué)生養(yǎng)成了只要遇到計(jì)算就認(rèn)為自己會(huì)了。本道題給了反應(yīng)物的起始量、和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，所以我們只需用三段式就可以做出。本道題(2)的第三個(gè)空也考察了平衡常數(shù)的應(yīng)用，教師在講平衡常數(shù)時(shí)，沒(méi)有把意義和應(yīng)用交代清楚。

對(duì)于圖像教師沒(méi)有給學(xué)生總結(jié)歸納出幾個(gè)常見(jiàn)的題型，也沒(méi)有用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言把圖像的邏輯思維弄清。本題的圖像題，比較新穎，它需要讓學(xué)生獨(dú)自分析題干，平時(shí)教師都是領(lǐng)著學(xué)生分析，甚至直接給學(xué)生分析，讓學(xué)生喪失了動(dòng)腦能力。

教師沒(méi)有注重引導(dǎo)學(xué)生背知識(shí)點(diǎn)，理科教師比較注重做題，不提倡死記硬背，但任何題都是建立在理論知識(shí)之上的，有了理論性指導(dǎo)，才能將一道題分析透徹，例如影響平衡移動(dòng)的因素，只要給出條件，我們都可以分析平衡移動(dòng)的方向。

2.學(xué)生自身原因

對(duì)于解決平衡圖像的題，有的比較復(fù)雜，需要學(xué)生從橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、以及曲線的走勢(shì)分析。學(xué)生往往不認(rèn)真思考，分析不全面，平時(shí)做題時(shí)總是采用排除法，以至于沒(méi)有掌握解決問(wèn)題的實(shí)質(zhì)方法。

對(duì)于解決平衡常數(shù)的計(jì)算，主要還是學(xué)生計(jì)算能力太差。平時(shí)做題時(shí)遇到計(jì)算都省略了，而且不懂得知識(shí)的遷移，無(wú)法把數(shù)學(xué)的計(jì)算技巧應(yīng)用在化學(xué)上，不會(huì)應(yīng)用“三段式”做題

學(xué)生懶得背知識(shí)點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間形成了思維障礙。對(duì)于影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素只有學(xué)生先把知識(shí)點(diǎn)背好才可能做上題，會(huì)分析各種題型，學(xué)生總認(rèn)為理科不需要背，所以忽略了理論知識(shí)。

三、化學(xué)平衡易錯(cuò)題解決策略

化學(xué)平衡內(nèi)容較抽象，理論性比較強(qiáng)教師需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，尤其是面對(duì)學(xué)生易錯(cuò)的題，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣，努力克服自己的易錯(cuò)題。吉爾伯特把情景教學(xué)引入化學(xué)課程，并將此作為課堂基礎(chǔ)。

克拉森從情景包含的科學(xué)知識(shí)出發(fā)，認(rèn)為科學(xué)的教學(xué)方式就是在情境中進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。對(duì)于化學(xué)平衡計(jì)算，一般思路是寫(xiě)出平衡式，列出相關(guān)量(起始量、變化量、平衡量)確定各量之間的關(guān)系，列出比例式或等式或依據(jù)平衡常數(shù)求解，這種思路和方法通常稱為“三段式法”。

解答題時(shí)，圖像分析是易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)，注意化學(xué)平衡圖像分析的答題技巧，看圖像時(shí)一看面二看線三看點(diǎn)，同時(shí)學(xué)生還要看圖像的趨勢(shì)和走向，看清楚在哪個(gè)時(shí)刻出現(xiàn)的拐點(diǎn)。化學(xué)平衡圖像解答原則“定一議二”原則，即確定橫坐標(biāo)所表示的量，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，或者確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，解題過(guò)程中還可以做輔助線幫助分析。“先拐值大”原則，在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)則先達(dá)到平衡，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示溫度較高或壓強(qiáng)較大。

有關(guān)化學(xué)平衡移動(dòng)方向的綜合應(yīng)用，對(duì)于前后氣體體積不相等的反應(yīng)，根據(jù)改變壓強(qiáng)化學(xué)平衡是否移動(dòng)及移動(dòng)的方向，可以判斷物質(zhì)的狀態(tài)。根據(jù)溫度的改變及平衡移動(dòng)的方向，可以判斷化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。根據(jù)混合氣體平均摩爾質(zhì)量公式，若平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)，混合氣體平均摩爾質(zhì)量將變大，反之則變小。

審題要認(rèn)真，而且要善于總結(jié)和舉一反三，平衡移動(dòng)中有關(guān)壓強(qiáng)的個(gè)別題分析起來(lái)比較復(fù)雜，需要自己善于總結(jié)，把自己易錯(cuò)的題整理起來(lái)。還有關(guān)于轉(zhuǎn)化率的幾種情況，要在背的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)應(yīng)用。

四、結(jié)語(yǔ)

在高中化學(xué)課堂教學(xué)的過(guò)程中，教師需培養(yǎng)學(xué)生的錯(cuò)題反思能力，及時(shí)對(duì)自己的錯(cuò)題進(jìn)行分析，能夠讓學(xué)生在錯(cuò)誤中認(rèn)識(shí)自己，通過(guò)對(duì)自身的分析能夠?qū)瘜W(xué)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和了解。教師在課堂教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取有效的措施引導(dǎo)學(xué)生對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行反思，培養(yǎng)學(xué)生的錯(cuò)題反思能力，促使學(xué)生養(yǎng)成錯(cuò)題反思的習(xí)慣，提高學(xué)生的分析和解題能力，促使學(xué)生養(yǎng)成正確的解題思維，提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。

附錄1

CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問(wèn)題：

(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=-75 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394 kJ·mol-1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-111 kJ·mol-1

該催化重整反應(yīng)的△H=______ kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是____(填標(biāo)號(hào))。

A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓

某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，其平衡常數(shù)為_(kāi)__________mol2·L-2。

(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。

相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

①由上表判斷，催化劑X____Y(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是_________________。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時(shí)，下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是________填標(biāo)號(hào))。

②在一定溫度下，測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí)，不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)開(kāi)_______________。