高中化學情境教學的實踐

摘 要：以“化學反應原理”中“化學反應與化學平衡”內(nèi)容為例，探討情境教學的具體實踐，以供參考.

關鍵詞：情境教學；

化學反應原理；高中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2022）30-0119-03

收稿日期：2022-07-25

作者簡介：岳沭寧（1989.5-），女，江蘇省沭陽人，碩士，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

1 情境教學在化學反應速率教學中的實踐

情境一：實驗情境.

課堂上使用少量催化劑為學習者展示H₂O₂在水溶液中發(fā)生分解反應的實驗.實驗依據(jù)的原理為

而后要求其依據(jù)表1H₂O₂溶液分解時c（H₂O₂）的變化，畫出H₂O₂分解的濃度-時間曲線，并以10 min為間隔，探討平均每分鐘H₂O₂的物質(zhì)的量的變化值.

學習者通過計算可以看出在不同的時間短內(nèi)H₂O₂物質(zhì)的量的變化是不同的，而后要求其思考，哪一時間短速率較快，哪一時間短速率較慢，該用什么參數(shù)進行表示呢？

在此基礎上講解化學反應速率的概念，并結(jié)合aA+bB=cC+dD這一反應，分別展示使用A、B、C、D四種物質(zhì)表示化學反應速率的表達式，幫助學習者建立清晰的計算模型.

情境二：實驗以及多媒體情境.

實驗情境1：課堂上準備兩個錐形瓶（標記為甲、乙）、兩個氣球、碳酸氫鈉粉末等.向甲、乙兩個錐形瓶分別加入60mL 2mol/L、60mL 0.2mol/L的鹽酸，而后向兩個氣球中均加入10g碳酸氫鈉粉末.將兩個氣球均套在錐形瓶上使碳酸氫鈉粉末落入錐形瓶和鹽酸發(fā)生反應.要求學生觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗原理、總結(jié)從實驗中獲得的啟發(fā)，使其能夠初步認識濃度越大化學反應速率越快.同時，預留空白時間要求其自學課本中的“碰撞理論”內(nèi)容，使其能夠運用“碰撞理論”解釋實驗結(jié)論.

多媒體情境：使用多媒體技術為學習者動態(tài)展示相關課件：在兩個容器中發(fā)生相同的化學反應，其中逐漸縮小其中一個容器的體積，使其內(nèi)部的壓強增大，使學習者能夠直觀地看到反應中物質(zhì)分子的變化情況，啟發(fā)其聯(lián)系所學的濃度對化學反應速率的影響，分析壓強給化學反應帶來影響的本質(zhì).

實驗情境2：將2mL 0.01mol/L的酸性高錳酸鉀溶液分別加入到三甲、乙、丙個試管中，而后再分別加入2mol 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，甲試管放在冰水中，乙試管放在80℃的熱水中，試管處在常溫下，均發(fā)生化學反應

2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO_4===========

K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O

要求學生觀察實驗現(xiàn)象，討論出現(xiàn)不同實驗現(xiàn)象的原因，總結(jié)結(jié)論.

實驗情境3：向A、B、C 3支試管中均加入等體積5%的H₂O₂溶液，而后均加入2～3滴洗滌劑，向A試管中加入2～3滴FeCl₃溶液，向B試管中加入少量MnO₂粉末，C試管什么都不加入，要求學習者觀察實驗現(xiàn)象.同時，要求其自學課本中反應速率理論，分析催化劑給化學反應速率的影響.

在完成上述內(nèi)容講解后，要求學習閱讀課本中“其他因素對化學反應速率的影響”部分，更加全面的認識到化學反應速率的影響因素.

2 情境教學在化學反應方向與限度中的實踐

該部分內(nèi)容理論知識較多，學習的關鍵在于深入理解.在進行該部分內(nèi)容教學中，采用以下情境：

情境一：自學情境.教學中預留25分鐘左右的時間要求學習者認真閱讀課本，牢記課本中的相關概念.

情境二：問題情境.設計如下問題，要求其思考、回答：

（1）下列有關化學反應的說法錯誤的是（）.

A.綜合分析焓變及墑變可確定反應能否自發(fā)進行

B.改變條件可使非自發(fā)反應變?yōu)樽园l(fā)反應

C.若某過程自發(fā)性已知，則可確定該過程是否一定會發(fā)生

D.一定溫度下反應2NaCl（s）=====2Na（s）+Cl₂（g）的ΔH＞0，ΔS＞0

（2）反應一：H₂（g）+I₂（g）2HI（g）的平衡常數(shù)為K₁；反應二：2HI（g）12H₂（g）+12I₂（g）的平衡常數(shù)為K₂，若兩反應的平衡常數(shù)均在同溫度下測得，則K₁，K₂的關系為；

（3）已知可逆反應：CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g），則以下選項中可判斷反應達到平衡狀態(tài)的是（）.

A.單位時間內(nèi)消耗1 mol H₂O的同時生成1 mol H₂

B.兩個H—O斷裂的同時有兩個CO斷裂

C.反應容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化

D.混合氣體相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化

設計的三個問題均較為基礎，課堂上通過提問學生代表了解做題的正確率.針對錯誤的習題，要求學習者認真分析原因，及時回歸課本，真正的將相關概念搞清楚，弄明白.同時，針對學習者存在的共性問題，在課堂上集中進行講解，更好地澄清學生認識.

3 情境教學在化學平衡移動教學中的實踐

化學平衡移動是該部分的重點與難點.為更好地加深學生印象，理解與掌握化學平衡移動相關理論，實踐中創(chuàng)設以下教學情境：

情境一：實驗情境.

實驗情境1：課堂上展示如下實驗原理：

Cr₂O²-₇+H₂O2CrO²-₄+2H⁺

其中Cr₂O²-₇為橙色，CrO₄²-為黃色.取一支試管加入4 mL 0.1 mol/L K₂Cr₂O₇溶液，而后加入數(shù)滴1 mol/L的NaOH溶液，觀察實驗現(xiàn)象.另取一支試管，將上述溶液分成兩等份，項其中一支試管中滴加數(shù)滴1 mol/L HNO₃溶液，對比兩支試管溶液顏色.要求學習者從添加物質(zhì)的濃度角度分析試管變化的內(nèi)在原因，總結(jié)相關結(jié)論.

壓強也會對化學平衡產(chǎn)生影響.對于氣體參與的化學反應，增大壓強相當于增加物質(zhì)濃度.要求學習者從實驗情境1中得到的啟發(fā)，思考、討論壓強是如何給化學平衡產(chǎn)生影響的.同時，要求其以aA（g）bB（g）反應為例，從化學平衡常數(shù)角度討論改變壓強化學平衡移動的方向.

實驗情境2：課堂上告知學習者實驗依據(jù)的原理為：

[Co（H₂O）₆]²+（aq）+4Cl^-（aq）

[CoCl₄]²-（aq）+6H₂O（l），ΔH＞0

其中[Co（H₂O）₆]²+為粉紅色，[CoCl₄]²-為藍色.向一支試管中加入少量氯化鈷晶體（CoCl₂·6H₂O），再逐滴加入濃鹽酸至晶體完全溶解，而后加水至溶液呈紫色為止.將其分裝到甲、乙、丙三支試管中，分別放入熱水、冰水以及室溫下.要求學習者結(jié)合反應吸放熱、反應溫度的高低討論化學平衡移動的方向.

情境二：互動情境.設計的互動問題如下：

（1）請你任意選取一個可逆反應，使用勒夏特列原理解釋改變物質(zhì)濃度、反應壓強、溫度時平衡向哪個方向移動.

（2）某可逆反應正反應的ΔH＜0，升高溫度平衡向哪個方向移動，在實際生產(chǎn)中為什么還要提高反應溫度呢？

（3）對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應，增大壓強或加入催化劑平衡是否移動，為什么？增大壓強、加入催化劑反應速率是否發(fā)生改變，怎樣改變？

（4）以N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），ΔH=-92.4kJ/mol，為提高的產(chǎn)率，可采取哪些措施，并說明原因.

課堂上圍繞上述問題與學習者互動，加深其了對勒夏特列原理的認識，幫助其清楚地認識化學反應速率與化學平衡移動之間的關系，使其認識到在實際化工生產(chǎn)中需要綜合考慮化學反應速率、化學平衡移動方向以及生產(chǎn)成本等因素，以選擇合理的反應條件.

情境三：問題情境.實踐中創(chuàng)設以下問題情境：

（1）可逆反應mA（g）+nB（？）pC（g）+qD（？）中A與C均是無色氣體，達到平衡后，以下分析正確的是（）.

A.改變條件平衡正向移動，D的百分含量一定增大

B.升高溫度，A的濃度增大，說明正反應為吸熱反應

C.增大壓強，平衡不移動，說明m+n一定等于p+q

D.增加B的量平衡后體系顏色加深，表明B必為氣體

（2）在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應，T₁，T₂下X物質(zhì)的量濃度c（X）與反應時間t變化的曲線如圖1所示，則（）.

圖1

A.由圖可知T₂＞T₁

B.M點正反應速率較N點逆反應速率大

C.T₂溫度條件下，在0～t₁時間內(nèi)，v（Y）=bt₁mol·L^-1·min^-1

D.M點再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小

（3）將5 mol A加入到1 L密閉容器中，在一定條件下同時發(fā)生：

2A（g）2B（g）+C（g），A（g）C（g）+D（g）兩個反應，平衡時測得c（A）=2.5mol/L，c（C）=2mol/L，則（）.

A.平衡時A的總轉(zhuǎn)化率為40%

B.達到平衡時K₁=0.5

C.達到平衡時c（B）=2c（D）

D.達到平衡時K₂=1.2

三個問題由易到難，逐步深入，鞏固學習者所學的同時能很好地鍛煉學習者的學以致用能力.

“化學反應與化學平衡”教學中結(jié)合教學內(nèi)容難易程度，靈活創(chuàng)設實驗情境、多媒體情境、自學情境、互動情境、問題情境，很好地激發(fā)了學生的學習熱情，營造了一種積極活潑的課堂氛圍，使學生能夠當堂理解與掌握所學，確保教學目標的順利完成.

參考文獻：

[1] 錢玉娟.高中化學情境教學模式下的教學實踐[J].數(shù)理化解題研究，2021（30）：104-105.

[2] 袁瓊玲.高中化學反應原理教學中問題推進教學的實踐探析[J].高考，2021（29）：61-62.

[責任編輯：季春陽]