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摘要:阐述了通过对问题情境的设计,以学生为中心,构建高效课堂的复习策略。
关键词:平衡常数;问题情境;高效课堂
【分类号】G633.8
一、教学背景
高三化学复习是高中化学教学的一个重要组成部分,它的目的是帮助学生回顾与梳理知识,使知识条理化、系统化,进而提高学生分析问题、解决问题的能力。但由于高三,尤其是二轮复习的知识点学生均已学过,若将所学知识点简单再现,会削弱学生的学习兴趣,易产生厌倦感,不能有效地达到复习要求,所以复习时应尽量避免知识点的简单重复,力求从新的视角、用新的设问来复习和应用旧知识。实践证明把知识点的复习设计在一个个问题情境中, 通过问题的解决达到知识巩固的目的,是一种高效的复习方法。下面以“平衡常数”复习为例,略述问题情境的设计,以期抛砖引玉。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
2.了解水的电离及离子积常数和电离平衡常数,能够进行简单计算。
3.进一步学会对知识进行归纳总结,形成知识网络。
(二)过程与方法
1.创设问题情景,注重掌握知识的准确性,培养学生运用知识逻辑推理,解决新问题的能力。
2.通过自主探究和交流讨论,培養独立学习、合作学习的能力。
(三)情感态度与价值观
1.渗透辩证唯物主义的运动观、联系观。
2.通过对平衡常数知识的拓展与迁移,培养创造性和严谨求实的科学品质。
三、教学重点
平衡常数的表达式,影响平衡常数的因素,平衡常数的计算。
四、教学过程
(一)问题引入,激发主体欲望
[多媒体投影]近六年浙江省高考怎样考查平衡常数?投影“浙江高考卷近六年有关平衡常数题”的概括试题。
设计意图:浙江高考卷近六年有关平衡常数的考查情况提出,会大大激发学生的学习兴趣,提高学生学习的积极性。
[提问引入]平衡常数的表达式怎么写?写出下列可逆反应的平衡常数表达式
(1)Cl2 (aq)+ H2O H++ Cl- + HClO
(2)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
[学生1]平衡常数的表达式是反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。
[学生2]要注意一般固体和纯液体的浓度不列入表达式中。
[学生归纳]表达式中,水溶液中的水浓度可视为定值,其浓度不列入平衡常数表达式,但非水溶液中发生的反应,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数的表达式中。
设计意图:因为这节为平衡常数的二轮复习课,学生对于平衡常数的基本概念已经掌握,从两个较为特殊的可逆反应的平衡常数的表达式书写让学生自己总结表达式书写的注意点,培养学生分析概括、归纳整理能力。
(二)问题引路,挖掘主体潜能
[教师设问]例1: 25℃时,向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COO-):c(CH3COOH)= 9:5,此时溶液pH为多少?(CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5)
[学生回答]利用醋酸平衡常数的表达式进行计算。
[教师追问]在25℃时,将amol·L-1的醋酸溶液和bmol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液恰好呈中性,用含a、b的代数式表示CH3COOH的电离常数。
设计意图:设计例题让学生计算并体验平衡常数表达式的有关计算,通过变式训练逐步加深难度,使学生熟练掌握平衡常数表达式书写和计算。
[拓展提问]例2:
列式计算25℃时H2A的Ka1和Ka2;计算反应HA- + H2O H2A+OH-的平衡常数。
设计意图:利用图像计算平衡常数,使知识点的应用拓展提升。图像题是现在高考题热门形式,能较好地考查学生的学习能力。
[教师追问一]计算M点和N点纵坐标的比值。
[学生回答]利用HA-的电离平衡常数的表达式求出当PH为x时的浓度比为1011-x
[教师追问二]25℃时,NaHA的PH 7
[学生回答]根据HA-的电离平衡常数和HA-的水解平衡常数的大小关系判断该溶液呈碱性。
[教師追问三]等物质的量的Na2B和NaHB溶于水,列出所得溶液中的各离子浓度顺序由大到小的顺序。
[学生回答]c(Na+)>c(B2-)>c(HB-) >c(H+)>c(OH-)
[教师追问四]Na2A溶液中逐滴滴加H2B溶液至过量,依次书写相关离子方程式。
[学生回答]根据H2A和H2B的各级电离平衡常数的大小判断反应的依次顺序为:
2A2-+ H2B === B2-+ 2HA- 2HA-+ H2B === B2-+ 2H2A B2-+ H2B ===2HB-
设计意图:通过各个变式提问,逐级加深难度。在归纳、总结、提升中使学生形成系统化的知识网络,这是总复习过程中常用的行之有效的学习方法之一,也是学习的一个升华。
[延伸提问][例3]一定温度下2L的恒容容器甲中,加入2moL碳和2moLCO2发生如下反应:C(S)+CO2(g) 2CO(g) △H>0 测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。
⑴下列条件改变可使上述反应的平衡常数K增大的是( ) A.通入CO2 B.升高温度 C.降低温度 D.通入Ar
⑵相同温度下,2L的恒容容器乙中加入4moL碳、4moLCO2和4moLCO。开始反应时V正 V逆(填>、 <、﹦)。
[学生回答1]平衡常数只与温度有关。放热反应,温度升高,K减小;吸热反应,温度升高,K增大。
[学生回答2]温度不变,化学平衡常数不变,通过此时浓度熵与平衡常数大小比较判断反应在向正反应方向进行。
(三)问题引领,激活主体思维
[巩固与提升]根据前面所讲的三个方面:平衡常数表达式列式及计算,平衡常数应用于图标的计算,平衡常数的影响因素和定性定量比较,设置如下三个巩固练习:
1.25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,所滴加氨水的浓度为多少?(NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5)
2.已知:25℃时某些弱酸的电离平衡常数。下面图象表示常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,下列说法中正确的是( )
CH3COOH HClO H2CO3
Ka=1.8×10-5 Ka=3.0×10-8 Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
A.图象中a、c两 点处的溶液中c(R-)c(HR)·c(OH-)相等(HR代表CH3COOH或HClO)
B.图象中a点酸的总浓度等于b点酸的總浓度
C.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度大小关系为:
c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO->c(OH-)>c(H+)
D.向NaClO溶液中通少量CO2的離子方程式为:2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO32-
3.在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g),此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将____(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。
设计意图: 让问题情境吸引学生,以激发学生学习的热情,获得成功学习的愉悦感。让学生及时复习巩固,有利于提高化学复习的效率。
五、教学反思
反思一:化学平衡常数在高中化学占有重要地位,是高考的热点内容之一,涉及的知识面广,综合性强,是电解质的电离和水解平衡、水的电离平衡以及化学平衡等知识的综合利用。如何在时间紧、任务重的情况下使学生牢固掌握内容并加以运用,是本节课的教学目标。
反思二:在本节课的教学中,通过有效的设置问题,以问题为中心,学生为主体,使学生获得好的学习效果为目标,关注学生能力的增长点,充分调动学生复习的积极性,提高学生的思维水准和知识迁移能力,切实提高了复习课的教学效率。
反思三:在高考复习中,采用“知识问题化,问题情境化”的教学设计理念,针对“课标”及“考试说明”,将每一个考点分解落实并设计成明确而具体且富有层次性的问题,用问题激活学生原有的认知,用探究性的问题情境设置认知冲突,使教学过程始终处于“提出问题-解决问题-提出问题…”的动态的波浪式过程之中,能使学生深刻领悟基本知识,训练提高思维能力,有效达成复习效果。
参考文献
[1] 孙成余.谈问题情境的创设[J].中学化学教学参考,2012,(8)
[2] 孙天山.“基于‘目标导航问题驱动’化学课堂教学策略的行动研究”的实践与思考[J].中学化学教学参考,2015,(12)
关键词:平衡常数;问题情境;高效课堂
【分类号】G633.8
一、教学背景
高三化学复习是高中化学教学的一个重要组成部分,它的目的是帮助学生回顾与梳理知识,使知识条理化、系统化,进而提高学生分析问题、解决问题的能力。但由于高三,尤其是二轮复习的知识点学生均已学过,若将所学知识点简单再现,会削弱学生的学习兴趣,易产生厌倦感,不能有效地达到复习要求,所以复习时应尽量避免知识点的简单重复,力求从新的视角、用新的设问来复习和应用旧知识。实践证明把知识点的复习设计在一个个问题情境中, 通过问题的解决达到知识巩固的目的,是一种高效的复习方法。下面以“平衡常数”复习为例,略述问题情境的设计,以期抛砖引玉。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
2.了解水的电离及离子积常数和电离平衡常数,能够进行简单计算。
3.进一步学会对知识进行归纳总结,形成知识网络。
(二)过程与方法
1.创设问题情景,注重掌握知识的准确性,培养学生运用知识逻辑推理,解决新问题的能力。
2.通过自主探究和交流讨论,培養独立学习、合作学习的能力。
(三)情感态度与价值观
1.渗透辩证唯物主义的运动观、联系观。
2.通过对平衡常数知识的拓展与迁移,培养创造性和严谨求实的科学品质。
三、教学重点
平衡常数的表达式,影响平衡常数的因素,平衡常数的计算。
四、教学过程
(一)问题引入,激发主体欲望
[多媒体投影]近六年浙江省高考怎样考查平衡常数?投影“浙江高考卷近六年有关平衡常数题”的概括试题。
设计意图:浙江高考卷近六年有关平衡常数的考查情况提出,会大大激发学生的学习兴趣,提高学生学习的积极性。
[提问引入]平衡常数的表达式怎么写?写出下列可逆反应的平衡常数表达式
(1)Cl2 (aq)+ H2O H++ Cl- + HClO
(2)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
[学生1]平衡常数的表达式是反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。
[学生2]要注意一般固体和纯液体的浓度不列入表达式中。
[学生归纳]表达式中,水溶液中的水浓度可视为定值,其浓度不列入平衡常数表达式,但非水溶液中发生的反应,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数的表达式中。
设计意图:因为这节为平衡常数的二轮复习课,学生对于平衡常数的基本概念已经掌握,从两个较为特殊的可逆反应的平衡常数的表达式书写让学生自己总结表达式书写的注意点,培养学生分析概括、归纳整理能力。
(二)问题引路,挖掘主体潜能
[教师设问]例1: 25℃时,向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COO-):c(CH3COOH)= 9:5,此时溶液pH为多少?(CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5)
[学生回答]利用醋酸平衡常数的表达式进行计算。
[教师追问]在25℃时,将amol·L-1的醋酸溶液和bmol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液恰好呈中性,用含a、b的代数式表示CH3COOH的电离常数。
设计意图:设计例题让学生计算并体验平衡常数表达式的有关计算,通过变式训练逐步加深难度,使学生熟练掌握平衡常数表达式书写和计算。
[拓展提问]例2:
列式计算25℃时H2A的Ka1和Ka2;计算反应HA- + H2O H2A+OH-的平衡常数。
设计意图:利用图像计算平衡常数,使知识点的应用拓展提升。图像题是现在高考题热门形式,能较好地考查学生的学习能力。
[教师追问一]计算M点和N点纵坐标的比值。
[学生回答]利用HA-的电离平衡常数的表达式求出当PH为x时的浓度比为1011-x
[教师追问二]25℃时,NaHA的PH 7
[学生回答]根据HA-的电离平衡常数和HA-的水解平衡常数的大小关系判断该溶液呈碱性。
[教師追问三]等物质的量的Na2B和NaHB溶于水,列出所得溶液中的各离子浓度顺序由大到小的顺序。
[学生回答]c(Na+)>c(B2-)>c(HB-) >c(H+)>c(OH-)
[教师追问四]Na2A溶液中逐滴滴加H2B溶液至过量,依次书写相关离子方程式。
[学生回答]根据H2A和H2B的各级电离平衡常数的大小判断反应的依次顺序为:
2A2-+ H2B === B2-+ 2HA- 2HA-+ H2B === B2-+ 2H2A B2-+ H2B ===2HB-
设计意图:通过各个变式提问,逐级加深难度。在归纳、总结、提升中使学生形成系统化的知识网络,这是总复习过程中常用的行之有效的学习方法之一,也是学习的一个升华。
[延伸提问][例3]一定温度下2L的恒容容器甲中,加入2moL碳和2moLCO2发生如下反应:C(S)+CO2(g) 2CO(g) △H>0 测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。
⑴下列条件改变可使上述反应的平衡常数K增大的是( ) A.通入CO2 B.升高温度 C.降低温度 D.通入Ar
⑵相同温度下,2L的恒容容器乙中加入4moL碳、4moLCO2和4moLCO。开始反应时V正 V逆(填>、 <、﹦)。
[学生回答1]平衡常数只与温度有关。放热反应,温度升高,K减小;吸热反应,温度升高,K增大。
[学生回答2]温度不变,化学平衡常数不变,通过此时浓度熵与平衡常数大小比较判断反应在向正反应方向进行。
(三)问题引领,激活主体思维
[巩固与提升]根据前面所讲的三个方面:平衡常数表达式列式及计算,平衡常数应用于图标的计算,平衡常数的影响因素和定性定量比较,设置如下三个巩固练习:
1.25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,所滴加氨水的浓度为多少?(NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5)
2.已知:25℃时某些弱酸的电离平衡常数。下面图象表示常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,下列说法中正确的是( )
CH3COOH HClO H2CO3
Ka=1.8×10-5 Ka=3.0×10-8 Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
A.图象中a、c两 点处的溶液中c(R-)c(HR)·c(OH-)相等(HR代表CH3COOH或HClO)
B.图象中a点酸的总浓度等于b点酸的總浓度
C.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度大小关系为:
c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO->c(OH-)>c(H+)
D.向NaClO溶液中通少量CO2的離子方程式为:2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO32-
3.在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g),此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将____(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。
设计意图: 让问题情境吸引学生,以激发学生学习的热情,获得成功学习的愉悦感。让学生及时复习巩固,有利于提高化学复习的效率。
五、教学反思
反思一:化学平衡常数在高中化学占有重要地位,是高考的热点内容之一,涉及的知识面广,综合性强,是电解质的电离和水解平衡、水的电离平衡以及化学平衡等知识的综合利用。如何在时间紧、任务重的情况下使学生牢固掌握内容并加以运用,是本节课的教学目标。
反思二:在本节课的教学中,通过有效的设置问题,以问题为中心,学生为主体,使学生获得好的学习效果为目标,关注学生能力的增长点,充分调动学生复习的积极性,提高学生的思维水准和知识迁移能力,切实提高了复习课的教学效率。
反思三:在高考复习中,采用“知识问题化,问题情境化”的教学设计理念,针对“课标”及“考试说明”,将每一个考点分解落实并设计成明确而具体且富有层次性的问题,用问题激活学生原有的认知,用探究性的问题情境设置认知冲突,使教学过程始终处于“提出问题-解决问题-提出问题…”的动态的波浪式过程之中,能使学生深刻领悟基本知识,训练提高思维能力,有效达成复习效果。
参考文献
[1] 孙成余.谈问题情境的创设[J].中学化学教学参考,2012,(8)
[2] 孙天山.“基于‘目标导航问题驱动’化学课堂教学策略的行动研究”的实践与思考[J].中学化学教学参考,2015,(12)