化学平衡教学研究

2024-09-27

化学平衡教学研究(精选12篇)

化学平衡教学研究 篇1

化学平衡是高中化学的教学内容。它是在化学反应速率的基础上, 针对可逆化学反应提出的一个新的化学概念, 是揭示可逆化学反应属性的一个物理量, 也是研究电离平衡的基础。提高化学平衡的教学质量, 有助于学生加深对化学反应的理解和掌握。

1 要搞好化学反应速率的复习

建构主义学习理论认为, 认知的过程是一个建构知识的过程。新知识是建立在旧知识和已有经验基础之上的。没有已经具有的经验是不可能建立起新的知识的。就像我们建造高楼大厦一样, 首先要夯实地基, 其次, 才是建造房屋的第一层, 当第一层建筑成功之后, 才能够建造第二层, 第二层建造好之后, 才能建造第三层、第四层等等。没有坚实的地基, 就不能够建造第二层, 更不能够建造第四、五层。没有已有的学习经验, 就不可能建构新的知识。

可逆的化学反应包含有两种反应, 一种是由反应物到生成物的反应, 一种是由生成物到反应物的反应。由反应物到生成物的反应, 叫做正反应, 反应的速度叫做正反应速率。由生成物到反应物的化学反应, 叫做逆反应, 反应的速度叫做逆反应速率。比如, 我们意欲用CO和H2O (g) 制造CO2和H2;可是CO2和H2也能够生成CO和H2O。这个化学反应, 就是一个可逆的化学反应。由CO和H2O (g) 制造CO2和H2的化学反应是正反应, 由CO2和H2到CO和H2O (g) 反应是逆反应。化学平衡是指在一定条件下的可逆化学反应, 即正反应和逆反应的速率相等, 反应混合物中各组分的浓度保持不变的暂时稳定状态。

可见, 化学平衡是用化学反应速率定义的。也就是说, 化学平衡是在化学反应速率的基础上建构的。要想使学生顺利地接受化学平衡, 首先得让学生正确地理解化学反应速率的概念, 其次才能够教学化学平衡的概念。

化学反应速率是上一课学习的内容, 时间相隔的不长, 对于高中的学生来说, 不会很快忘掉的。所以, 不需要用过多的时间去复习。可以用提问的方式启发学生自己复习化学反应速率的概念。这样, 不仅为教学化学平衡奠定了基础, 还使学生在复习的过程中培养了他们独立学习的能力。

2 要讲清楚化学平衡状态的概念

化学平衡这一节课, 主要涉及的到正反应、逆反应、正反应速率、逆反应速率、互相平衡状态、化学平衡移动几个概念, 化学平衡的建立和影响化学平衡的条件。正反应、逆反应、正反应速率、逆反应速率概念的出现是为引出“互相平衡状态”服务的, 而互相平衡状态是化学平衡移动的基础, 化学平衡移动是描述影响化学平衡条件的重要术语。如果学生不理解互相平衡状态的概念, 就难以理解化学平衡移动的概念, 学习影响化学平衡条件也会感到困难。由此可见, 化学平衡状态是这一课的关键。所以, 一定要使学生准确地理解互相平衡状态的概念。

化学平衡的定义有三个关键词, 一个是可逆反应, 一个是速率相等, 还有一个是浓度不变。可逆反应, 说的是这个化学反应, 不但可以由反应物得到生成物, 而且, 生成物在一起相互作用也可以生成反应物。速率相等, 说的是在这个可逆的反应中, 正反应的速率和逆反应的速率是一样的。浓度不变, 说的是在反应的混合物中, 各种物质的浓度处于相对稳定状态。教学时, 抓住这三个关键词, 使学生真正理解其含义, 就可以使他们准确地理解化学平衡的意义。

这三个关键词, 说说容易, 让学生死记硬背下来也不难, 要让学生真正理解就困难了。反应的速度, 这一点学生不难理解, 因为上一课用盐酸和醋酸溶解大理石的实验, 学生看的很清楚。问题是化学反应中的逆反应, 往往看不到。眼见为实, 耳听为虚。学生观察化学反应, 看到的是正反应, 所以, 他们可以接受正反应, 却不能够接受逆反应。再之, 在过去的化学教学中, 我们总是让学生观察化学实验室的正反应, 很少让学生观察逆反应。在他们的心目中, 正反应根深蒂固, 逆反应的概念非常浮浅, 甚至没有逆反应的印象。学生在心底里没有逆反应的概念, 即没有建构化学平衡概念的基础, 这样, 教学化学平衡就比较困难了。因此, 教学化学平衡, 重点是让学生从心底里接受逆反应的存在。

为了帮助学生建立逆反应的概念, 我们可以把一个可逆的化学反应分解成两个正反应演示给学生看, 让他们耳闻目睹到一个化学反应的生成物, 也可以在一起反应生成反应物。比如先用CO和H2O (g) 制造CO2和H2;然后, 再用CO2和H2制造CO和H2O (g) 。当学生看到两个实验都是可以进行的之后, 就容易理解CO和H2O (g) 生成的CO2和H2同时, 也在不停地反应生成CO和H2O (g) , 即逆反应是存在的。在反应的初期, 正反应占据优势, 反应的速率比较高;逆反应占劣势, 反应的速率比较低, 给我们以正反应的感觉。其实, 在反应的初期, 也孕育着逆反应, 只不过它的势力始终不及正反应而已。只要学生确确实实承认逆反应的存在, 就会承认逆反应的速率, 教学正反应和逆反应速率相等也就容易多了。

3 要抓住化学平衡移动的概念

化学平衡是正反应和逆反应速率相等所表现出来的一种平衡状态。看似是平静的, 好像化学反应已经结束, 其实不然, 正、反两种反应还在不停地进行着, 只是两种反应势均力敌, 处于一种相对平衡态势。一旦这种平衡被打破, 出现一方强势反应, 就会在外在上有所表现, 可以看到一些变化, 或者嗅到一些气味。打破化学平衡, 出现的可能是正反应比较强, 也可能是逆反应比较强, 表现出的可能是正方向的化学反应, 也可能是逆方向的化学反应。化学反应, 由平衡状态到不平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。

在教学影响化学平衡条件时候, 经常用化学平衡移动来描述化学平衡的变化情况。如果学生不了解化学平衡移动的概念, 就不容易理解影响化学平衡的条件。而影响化学平衡的条件是本课的重点内容。要使学生学好这一课, 就得让学生正确理解化学平衡移动的概念。

4 要强调影响化学平衡的条件

正像教科书上说的那样“我们研究化学平衡的目的, 并不是希望保持一种平衡状态不变, 而是要研究如何利用外界条件的改变, 使旧的化学平衡破坏, 而建立新的较为理想的化学平衡。使转化率不高的化学平衡破坏, 建立起新的转化率比较高的化学平衡, 从而提高产量。”可见, 研究化学平衡的目的, 不是建立化学平衡, 而是打破化学平衡。我们教学化学平衡的目的, 是让学生掌握打破化学平衡的方法, 日后, 在自己的工作岗位社上, 利用打破化学平衡的方法创造较多的社会财富, 为人类多做贡献。所以说, 影响化学平衡的条件是这一课的重点, 应该让学生掌握。

影响化学平衡的因素有多种, 主要的有反应物和生成物的浓度、化学反应的温度和化学反应时的压强。要让学生知道: (1) 浓度是影响化学平衡的一个重要因素。在其他条件不变的情况下, 增大反应物的浓度和降低生成物的浓度, 可以使化学反应朝着正反应的方向移动;降低反应物的浓度和提高生成物的浓度, 可以使化学反应朝着逆反应的方向移动。 (2) 压强是影响化学平衡的另一个重要因素。反应物和生成物的体积不相等时, 在其他条件不发生变化的前提下, 增大压强, 会使化学平衡向体积缩小的方向移动;减少压强, 会使化学平衡向体积扩大的方向移动。 (3) 温度是影响化学平衡的一个因素。在其他条件不变的情况下, 温度升高, 会使化学平衡向吸热的方向移动;温度降高, 会使化学平衡向放热的方向移动。教学要力求使学生能够根据化学反应的需要设计反应的温度、压强和反应物生成物的浓度。

5 要让学生自己获得结论

《国家化学课程标准》的“基本理念”是“让学生有更多的机会主动地体验探究过程, 在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度, 获得科学的方法, 在‘做科学’的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。”《国家化学课程标准》是中学化学教学的指挥棒, 化学教师必须按照其基本理念组织教学。只有这样, 才能够更好地落实课程标准的精神, 比较好地完成既定的教学任务, 培养出符合国家要求的中学生。

在课堂教学中, 学生体验探究化学研究过程的机会是靠教师提供的。虽然说在课堂教学中, 学生是学习的主体, 但是, 教师是教学的主导, 学生的学习是在教师的安排下进行的。如果没有教师的精心设计和合理安排, 那么学生的学习就可能成为盲人骑瞎马。教师毕竟是教师, 对《国家化学课程标准》有所研究, 知道中学化学教育的总目标;对《化学》教科书做了深入细致的研究, 熟悉教学的内容, 知道哪些知识比较重要, 哪些知识是次要的;对学生比较了解, 清楚学生的心理, 掌握了学生的认知规律;对教育教学的理论和方法比较熟悉, 知道怎样组织教学能够获得最好的教学效果。学生按照教师的安排学习, 往往能够收到事半功倍的学习效果。所以, 在课堂上, 学生是信任教师的, 绝大多数人是依赖教师的。教师怎么安排, 学生就怎么学习。教师让学生探究, 学生就会按照教师预设的方案进行探究;教师没有安排学生探究, 一般说来, 学生是不会去主导探究的。因此, 教师要给学生创造体验化学探究的机会。

比如, 研究浓度对化学平衡的影响。教师可以不亲自做实验, 而让学生代表做实验, 给学生代表以动手的机会, 给学生提供共同体验化学探究的机会。

让学生代表在一个烧杯里混合10m L 0.01mol/L Fe Cl3溶液和10m L 0.01mol/L KSCN (硫氰化钾) 溶液, 当溶液充分反应后, 将其分装在三支试管里。提醒学生注意观察溶液的颜色。让学生在一个试管里加入少量1mol/L Fe Cl3溶液, 在第二个试管里加入少量1mol/L KSCN溶液, 另一个试管保持原样。提醒学生观察溶液颜色的变化。组织学生归纳溶液颜色的变化情况, 探究溶液颜色变化的原因, 探索溶液浓度与化学平衡移动的关系, 揭示化学平衡移动的规律。在体验这一化学探究过程中, 养成科学的态度, 获得科学研究的方法。

Fe Cl3和KSCN都是反应物, 两种溶液混合在一起, 混合液体变成红色, 说明二者发生了化学反应。充分反应, 混合液体的颜色基本稳定, 说明化学反应达到了一种平衡。在第一个试管加入Fe Cl3, 提高了溶液中反应物Fe Cl3的浓度, 混合溶液的颜色逐渐加深, 说明该溶液的混入, 打破了原来的化学平衡, 正反应的势力被加强。从中概括出一般规律:反应物的浓度提高, 将导致化学平衡向正反应方向移动。通过这样的化学研究, 学生会潜移默化地感受到比较和概括的逻辑方法, 使得他们的逻辑思维能力得以发展。

研究化学平衡的教学, 要弄清楚教学的基础, 夯实学生学习的基石, 为学习新的知识做好铺垫。还要分清教学的重点、难点, 找准教学的突破点, 紧紧围绕重点内容展开教学, 突破教学的难点。另外还要注重培养人的优良品格。只有这样才能培养出德才兼备的人才。

[责任编辑:盛琳颖]

化学平衡教学研究 篇2

身为一名到岗不久的老师,教学是重要的工作之一,对学到的教学新方法,我们可以记录在教学反思中,那么优秀的教学反思是什么样的呢?以下是小编整理的化学平衡教学反思,仅供参考,大家一起来看看吧。

化学平衡教学反思1

作为原理教学的一部分内容,它的形成是由一般到特殊、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程,教师要在教学过程中注意培养学生由感性认识到理性认识的不断循环进行归纳、演绎等逻辑推理的能力。

就我本人的这节课,由于学生已经掌握平衡常数的概念、意义,在此基础之上我的设计思路是让学生通过感性认识获知温度对化学平衡的影响,引导学生从平衡常数角度分析温度为什么能影响化学平衡,归纳总结温度对平衡的影响;然后让学生理性分析预测浓度对化学平衡的影响——根据所提供的试剂设计实验,提出实验方案——讨论评价实验方案——实施实验方案——获得信息——验证预测,从而使学生亲身体验完整的探究性学习过程,提高学生的科学学习方法与能力。最后本节课教师给学生点出外界条件改变引起的化学平衡的移动有两种情况,新的平衡状态一种是平衡常数改变,另一种是平衡常数不变的,这样为部分学生将来在研究有些题目中提到的等效平衡建立基础。最后通过学生解决问题来学生进一步提高学生的认识。

就这节课在实施过程中,对于知识与技能的培养是通过教师为主导,学生自主学习完成的,本节课更加注重了过程与方法,使学生通过预测、设计实验、实施实验方案、获得感性认识,与理性分析相结合,加深对新学知识的理解,同时也提高了学生的科学实验探究能力。

在课的结束时通过合理设计习题,既巩固知识,又对学生进行了情感态度及价值观方面的教育,让学生知道利用所学化学知识可以解决生产生活中的许多问题,体验学习化学的价值。

化学平衡教学反思2

化学平衡一直以来是高考化学的一个难重点,实施新课改以后,教科书上关于化学平衡的相关考点和知识点,已经减少了许多,例如:等效平衡、几种影响化学以后因素的V-t图等等,看似不需要学生在掌握这些知识点。但是往往与之相互矛盾的是:习题册和课后练习上的题目需要应用到这些知识点进行解题,这就给上课老师出了一个难题:这些知识点该不该讲,如果该讲,应该怎么讲,讲到什么程度度最好?才能让学生更好的理解并学以致用。化学平衡一直以来,都是比较难的,知识点讲深,学生理解比较困难,很多概念以及知识点会混淆,且效率不是很高。往往一个班最多有20%到30%的学生能理解已经是最好的结果。如果把知识点讲浅,学生就出现上课听得懂,下课却不会做题的现象。为解决这个问题,我积极参与听课,与其他教师交流探讨,设计了一节关于化学平衡移动原理的课。化学平衡属理论知识,相对比较枯燥,而且对学生理解能力的要求较高,传统的课堂模式可能不合乎这块内容,很难引起学生的兴趣,因此,在教学中我通过三个实验视频观察实验现象分析得到平衡移动的方向,从而总结外界条件浓度、温度对化学平衡的影响。。而后进行探究,并作对照分析:v正将如何变化?v逆将如何变化?面对这样的改变,平衡将如何应对?如何知道平衡真的移动了?实验探究后得出结论并绘制以上全过程的v — t图,进而推广到减小生成物的浓度、减小反应物的浓度、增大生成物的浓度时平衡移动的情况。

化学平衡教学反思3

一、努力做到课堂精讲精练

精讲精练字面上可以说是陈词滥调,但在教学实际中它是一个永恒的主题。它需要不断创新,不断充入新的教学理念、教学思维和教学探究,努力做到每一堂课的精讲精练,是一个教师时时刻刻必须追求的课堂教学目标。

备课过程中我首先对章节知识的大结构进行粗框架、主线索的大扫描,定好大方向后,再侧重知识点之间的有机衔接和知识梯度的合理铺设,重难点知识要自然合理穿插引入,努力实现学生课堂和课后自我突破,使学生在表观抽象、散乱、灵活的化学理论知识面前轻松领略逻辑和本质在化学理论推证、分析应用中的魅力。真正实现课堂教学培养学生科学思维方法的教学目标。对于课上例题及课后练习都按照题型进行精心的筛选,使学生在练习时能够有的放矢,事半功倍,扎扎实实。

对教材的处理,我觉得应该注意以下问题:

1、外界条件对化学反应速率影响的教学应首先明确内因与外因的关系,在此基础上,外因对化学反应速率的影响,关键在于突出改变反应条件,化学反应速率改变的根本所在——有效碰撞理论。碰撞和活化分子理论仍是本节内容教授的核心本质。

2、压强对速率的影响情况较复杂,关键是要分清引起压强改变的原因是什么,但在压强对速率影响的万变题型中要始终坚持引导学生把握一个基本不变原则:压强的影响归根结底是浓度对速率的`影响。压强的变化如果没有引起浓度变化,对速率则没有影响。

3、化学平衡概念的引入建立于对同学门已经很熟悉的溶解结晶平衡的复习基础之上,类比于化学平衡,找出化学平衡状态的特征——动、等、逆、定、变,为避免部分同学将达平衡时“浓度不变”理解为“浓度相等”,课本上反应达平衡后co、h2o、co2、h2浓度示例数据可稍做改动,以免误导。

4、化学平衡部分知识的检测主要体现在三方面:平衡状态的判定、化学平衡的有关计算、等效平衡的判定。这三方面均为重难点。教师在处理这类知识应用时,应牢牢把握一个解题原则:万变不离其踪。①平衡状态的判定标准各种资料上总结的是林林总总,但归根结底是看正逆速率是否相等或浓度是否不变,②平衡计算的关键在于训练学生起始量、变化量、平衡量三种关系的规范应用,③等效平衡的判定可编设习题引导学生通过自我练习先对概念产生感性认识,再由教师归纳总结判定依据:恒温恒容看数值,体积不变看比例;恒温恒压看比例。

二、抽象知识生动化、形象化

为将本章较多微观抽象的的理论具体化,在备课和教学过程中要充分利用实验、绘图和大量生动形象、贴近生活实际、通俗易懂能体现时代特色学生喜闻乐见的事例进行比喻帮助学生理解抽象知识,化解难点,让学生认识到自然学科和社会学科等许多知识同出一辙,提高学生的认知度并培养学生的形象思维。

本章课本内容已例举大量形象比喻,现把自己在教学中引用的一些实例列举一二:

1、使用正催化剂降低了活化能,活化分子百分数增加。

比喻事例:体育课上跳高,降低竿的高度,跳过的同学就多。

2、平衡的建立有多种途径。谚语:条条大路通罗马。

3、铁与硫酸反应加入醋酸钠速率减慢而氢气生成量不变。这里可把醋酸根的作用比喻为银行,硫酸电离的氢离子是家中的大量现金,部分存入银行(醋酸根),需用时提取,减缓了花钱速率,但资金总额未变。

我个人一直有这样一个观点:一个真正优秀的教师传给学生的是方法、兴趣、解决问题时处变不惊的态度和审视问题的穿透力。前几天听晓庄学院的在线继续教育让我感受颇多,其中钱志亮教授有句话让我记忆非常深刻,他谈到教师与专家的区别是什么时说,教师是把一个原本复杂难懂的问题或事物用自己的理解,用最简单形象,容易理解的语言呈现给学生,这就是教师。让学生感到这门课学起来简单就是你的本事,这应是我们教师在教学教研上最该投入精力的一面,更是真正站在学生立场为他们着想。提高教学质量要先从我们的业务本领做起,而不是变相转加在学生身上。

化学平衡教学反思4

【设计思想】

本节教学设计的指导思想是:由高炉炼铁发问,从化学实验入手,观察并体验浓度、压强对化学平衡移动的影响。通过教学设计,让学生形成一个从感性(实验)上升到理性(原理、规律),再从理论到实践的的科学探究过程和科学思维方式。

【学情分析】

学生在必修2和选修4中已经学习了化学平衡状态、化学反应速率和化学平衡常数的相关知识,掌握了化学反应速率的定性描述和定量计算,对速率与时间的函数图像有了初步的概念与应用。

通过本节课,让学生对问题提出一科学假设一实验验证一归纳总结的科学学习方法有了深刻体会。

【教学目标】

1、教学目标:

(1)理解化学平衡的概念,使学生理解浓度、压强对化学平衡的影响

(2)分析“浓度实验”,“压强实验”,逐步探究平衡移动的原理

(3)采用讨论、分析、对比的方法,培养学生的观察能力和实验探究能力

(4)提高分析、解决问题的能力和透过现象看本质的科学态度与素养

2、评价目标:

(1)通过“浓度实验”,“压强实验”设计方案的交流和点评,诊断并发展学生实验探索的水平(定性水平、定量水平)

(2)通过讨论、分析、对比的方法,诊断并发展学生的观察能力和实验探究能力(视角水平、内涵水平)

(3)通过分组实验,诊断并发展学生的学习兴趣,以及尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点(学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角)

【教学反思】

在教学设计与教学效果上都达到了预期效果,取得了较满意的结果。本节课的教学设计内容适当,课堂教学探究性的问题和环节比较多,在提出问题→科学猜想→实验验证→得出规律→反思提高各个环节环环相扣,充分体现了学生的主体地位。在研究浓度对化学平衡移动影响时,教师充分挖掘教材的实验:氯化铁与硫化钾溶液的反应,创新使用点滴板实验,控制变量的试验方法得以充分体现。除了书中提及的改变不同反应物的浓度之外,还特意从学生的思维和质疑出发,用KCl固体(无关生成物)加入到原平衡体系中,通过实验现象的观察与讨论,让学生真正理解改变浓度对化学平衡移动影响的原因。

在自我反思和与听课教师的交流中,我也发现课堂中的一些问题与不足。1、在教学过程中,我的面部表情比较单一,讲授知识和组织活动过程中音调变化不明显,没有抑扬顿挫之感。

化学平衡教学反思5

回顾《影响化学平衡的因素和化学平衡常数》的教学过程,反思其教学效果,我有以下几点感悟。

一、教学设计反思

在教学中,通过演示实验、图像和大量生动形象的事例,引导学生分析影响化学平衡移动的因素。其中浓度对化学平衡的影响学习难度较大,因此重难点知识要自然合理穿插引入,设置难易适当的问题,尽量做到内容简单化,达到浅显易懂的教学效果。教师通过化学平衡常数概念、意义的讲解,引导学生从平衡常数角度分析外界条件如何影响化学平衡,并能利用平衡常数来判断反应进行的方向。

二、教学过程反思

教学过程中,首先是从化学平衡的概念和特征的复习引入到化学平衡的移动,通过演示实验与图像分析把化学平衡移动的实质清晰地呈现出来,而且可以分不同情况加以分析,从本质上剖析和认识勒夏特列原理。其次,通过学生十分熟悉的合成氨反应为引子,引导学生思考如何定量描述反应的限度,自然地进入化学平衡常数概念、意义的学习,引导学生从平衡常数角度分析温度为什么能影响化学平衡,归纳总结温度对化学平衡的影响;然后让学生理性分析预测浓度对化学平衡的影响,提高学生的科学学习方法与能力。教学中,为了加深学生对概念和理论的理解,教师先通过编设习题引导学生自我练习,让学生对概念产生感性认识,再提出有梯度的问题引导学生思考外界条件是如何影响化学平衡的。在此基础上,教师点出外界条件改变引起的化学平衡的移动还有两种情况:一种是平衡常数改变;另一种是平衡常数不变。最后,教师通过对几个高考图像的讲解指导学生加深理论知识的理解。

三、教学效果反思

在教学中,教师充分利用实验、绘图和大量生动形象的事例,由浅入深,层层递进,使学生能够在解决问题的过程中发现问题并加深对抽象概念的理解与应用,提高认知度。但是在操作过程中也出现一些不足。教师利用实验、绘图和高考图像进行讲解时,自以为是地认为讲解得清晰到位,没有随时观察学生的反应,从而一笔带过。从课后学生反馈的信息发现,学生的认知是需要一个过程的,并不是马上就接受,所以教学过程中教师要及时发现存在问题,调整教学方式和思路,在准确流畅地将知识传授给学生的同时,精心地筛选课上例题及课后练习,课堂上多让学生讲,自己只是在旁边提醒、引导、点评,努力实现学生课堂和课后自我突破,否则不能启发学生的思维,导致课堂教学效率和学生学习效率下降。

化学平衡教学反思6

化学平衡移动的影响因素的这节内容也是抽象的理论知识和实验的探究相结合的,鉴于对化学反应速率的影响因素的教学经验。

一、在教学方法上,同样采取通过提出问题——实验探究——-分析原因——-得出结论,引导学生进行探究式学习,充分运用交流、提问等手段,在这里为了理解和巩固知识,结合图像教学,让学生将抽象的理论转换成图像。强化运用规律和理论解决实际问题等能力。

二、在内容的处理上。

1、鉴于对化学反应速率的影响因素的教学不足的地方,如过高地估计了学生的实验能力和理论分析的能力,在这节内容处理上,先以一个实验作案例分析指导,在放手让学生独自探究,效果比上次好多了。

2、学生在化学平衡移动的影响因素和化学反应速率的影响因素这两个知识点上容易混淆。在这两个知识点上,既有联系性又有独立性,在教学处理上,既要分开又要有机结合。例如升高温度,平衡向吸热反应方向移动,速率都会加快,但学生会错误理解为放热反应方向的速率减小。

三、不足之处:

化学平衡教学研究 篇3

一、问题的提出

对化学平衡状态的比较能够考查学生思维的抽象性、深刻性和灵活性,是高中化学教与学的难点。等效平衡思想是解决该类问题的核心,但是现有的化学教材、课程标准以及考试说明均未明确提出等效平衡的思想。针对这部分内容的教学,教师往往直接给出相应条件下的结论让学生去识记,然后反复做题加以强化。[1]关于等效平衡的讨论,储开桂提出指导学生构建“中间体模型”[2],王锐提出分类讨论两类等效平衡的问题[3],但是都没有讨论为什么这样做或这样操作的支撑(原因)是什么,结论给得有些突兀,不利于学生合作、探究,形成深层次的思维。

本文拟从教材例题出发,挖掘新的教学资源,依托平衡常数讨论相关结论,从建立平衡的条件、气体充入量等方面设计驱动性的问题,使抽象的问题显性化,使复杂的问题拆分化(形成一系列“子问题”),让学生在问题解决中自主发现、自然生成,形成等效平衡思想,提高学生解决问题的能力。

二、问题的解决

(一)认识等效平衡

问题情境:在一密闭容器中,CO和H2O混合加热到800℃达到下列平衡:CO(g)+H2O (g)?葑H2 (g)+CO2(g)   K=1.00。[4]该温度下,在一组容积均为1 L的恒容密闭容器中,分别投入原料建立平衡,投入原料的物质的量具体情况见表1。

问题1:结合投料1~5的具体数据,利用平衡常数K计算并比较该反应达平衡时各组分的物质的量或浓度,你能发现什么规律?

设计意图:问题处理定量化。学生已学过平衡常数及其应用,通过比较计算结果能够发现:同一可逆反应,在一定外界条件下,平衡的建立与途径无关(反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是正逆反应同时进行都可)。譬如,投料1、2、3达到相同的平衡状态(即相同组分的物质的量、物质的量浓度等物理量均相同),投料4、5也能达到相同的平衡状态。

表1

问题2:在数轴上将投料1表示为初始状态A点,B、D两点分别对应投料2和投料3,若该反应为不可逆反应,随着反应的进行,在某时刻A点的组成能否转化至B、D两点对应的物料组成?若该反应为可逆反应时,结合问题1的结论易知投料2、3与投料1(分别对应B点、D点、A点)均能达到同一平衡点C对应的组成(相同平衡状态),思考投料2、3的物料组成如何转化可以与投料1的物料组成建立关系?(具体见图1)

设计意图:将知识内隐的规律通过图像直观展示,有助于学生理解B点、D点均可由A点转化而来,平衡点C是由A点转化过程中的一个特殊点。引导学生按照方程式的计量系数通过极限转化将B、D的组成转换至反应物CO、H2O,再与A点组成比较,得出若可逆反应的投料1、2、3符合“物料相当”(即元素守恒),就能达到同一平衡状态或等同平衡(相同组分的物质的量、物质的量浓度、体积分数均相同)。

问题3:结合问题2易知可逆反应的投料1、2、3对应的A、B、D三点均可渐变至同一平衡点C,若对任意可逆反应aA(g)+bB(g)?葑cC(g)在等温等容(或等温等压)下建立平衡,投料一、二最终达到同一平衡状态,推导两种投料需符合的一般关系?

设计意图:将结论进行推广,使学生理解一定条件下的可逆反应,以不同投料达到同一平衡状态需符合的一般要求,为接下来的讨论作铺垫。

问题4:由问题3的结论易知投料4、5也能达到同一平衡状态。利用平衡常数K计算投料4达到平衡时,各组分的百分含量(物质的量分数或体积分数),并与投料3对应的平衡比较相同组分的百分含量有何特点?

设计意图:运用K计算,让学生对等效平衡产生感性认识,深入理解等效平衡是根据平衡常数K讨论得来的一类特殊的化学平衡,顺势引出等效平衡的概念——同一条件下,同一可逆反应在不同投料下达到平衡,相同组分的百分含量相同。至此完成等效平衡第一层次理解。提请注意,上述讨论的等同平衡也属于等效平衡。

(二)探究等效平衡

问题5:同一可逆反应aA(g)+bB(g)?葑cC(g)在什么前提下K值才有关联?在两个密闭容器中的反应物(或生成物)投料的物质的量的极值相同,若两个容器的体积不等,两容器中一定能建立等效平衡吗?由此思考等效平衡的讨论需要考虑哪些相关因素?

设计意图:通过问题5探讨,等效平衡是根据平衡常数K讨论得来的一类特殊的化学平衡,同一可逆反应只有在温度不变时,K才有关联,得出讨论等效平衡的前提:一是温度恒定;二是对两种投料所处的容器特征加以限定(一般分为等容和等压两种情况)。

问题6:温度一定,在两个等容密闭容器中进行投料1、4的反应,当投料1、4的反应物(或生成物)的物质的量的极值比例相同,若改变(增大或缩小)容器的体积,能否使投料1、4的起始浓度相同?结合K值分析,若投料1、4起始浓度相同时,各组分的平衡浓度有何规律?然后采取相反操作(“加压”或“减压”)恢复恒容(原先体积),结合浓度商Q与K比较,分析新平衡各组分的浓度、百分含量的特点,判断还能构成等效平衡吗?

设计意图:引出等温等容时等效平衡讨论的一种重要的思维模型(图2)构建假想中间态(俗称“分离压缩”),联系K值解析等效平衡的思维过程,让学生知道改变容器体积的理由(与参照体系构建相同起始浓度,结合定温时K为定值,则两种投料的平衡浓度必定相同,百分含量自然相同),再压缩得到题设条件下的平衡。(平衡建立与途径无关)

问题情境:等温下,在一组等容密闭容器中投入原料发生N2(g)+3H2(g)?葑2NH3(g),具体投料情况见表2。

问题7:结合问题6的思维模型,初始投料2、3符合“物料相当”,和初始投料1符合“物料成比例”,利用上述模型分析,达到新平衡时,各组分的百分含量是否相同,几种投料能达到等效平衡吗?初始投料2、3与上面的再投料1、2、3达到新平衡的百分含量是否相同,几种投料能达到等效平衡吗?endprint

设计意图:全面讨论等温等容条件下的等效平衡,由一般的等体积反应自然过渡到不等体积反应讨论,能引起学生的认知冲突,并在问题解决过程中进一步强化思维模型的运用。

问题情境:等温下,在一组等容密闭容器中投入原料发生N2(g)+3H2(g)?葑2NH3(g),具体投料情况见表2。

问题8:分析平衡时再投料1、2、3的ν(正)、ν(逆)如何变化,平衡如何移动,达到新平衡时,利用上述模型分析,各组分的百分含量是否相同? N2的转化率如何变化,N2和NH3的物质的量范围?

设计意图:通过问题讨论,让学生熟练掌握极值转化、构建假想中间态进行等效平衡的判断。利用Q与K的关系判断平衡移动的方向,利用等效平衡原理解决不同投料达到平衡的最终结果,澄清了学生的认知误区:平衡正向移动,转化率一定增大;投料从不同方向投入,难以判断平衡体系各组分关系,顺利突破教与学的难点。

问题9:等温下可逆反应aA(g)+bB(g)?葑cC(g)在相同的恒容密闭容器中,投入原料一、二最终建立等效平衡。请分两种情况讨论:若a+b=c,推导两种投料需符合的关系?若a+b≠c,推导两种投料需符合的关系?

设计意图:总结等温等容条件下,建立等效平衡的条件:反应前后气体体积不变的反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的极值成比例;反应前后气体体积改变的反应,反应物(或生成物)的物质的量的极值需完全相等。

问题10:等温等压下可逆反应aA(g)+bB(g)?葑cC(g)在上述投料一、二情况下达到平衡,投料一、二极值转化后符合物料成比例。讨论若a+b=c,投料一、二最终能否达到等效平衡?若a+b≠c,投料一、二最终能否达到等效平衡?说明理由。

设计意图:等温等压下,联系温度一定,K值一定,若起始浓度相同,由K决定的平衡浓度相同,达到等效平衡。总结等温等压下,建立等效平衡的条件:投料极值转化后对应项比例相同,与具体反应的气体系数无关。至此完成等效平衡第二层次理解。

(三)运用等效平衡

问题情境:在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物发生N2(g)+3H2(g)?葑2NH3(g)   ΔH=-92.4 kJ·molˉ1,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表3。

表3

问题12:试比较①甲、乙、丙三个容器中平衡常数的大小关系;②甲、乙、丙三个容器中N2的百分含量的大小关系;③甲、乙、丙三个容器中压强的大小关系;④甲、乙两个容器中α1+α2与1的大小关系;⑤a+0.5c与92.4的大小关系;⑥乙、丙平衡速率的大小比较;⑦2c1与c3的大小关系;⑧乙、丙两个容器中NH3的转化率的大小关系。

问题13:将问题12题设条件“恒温恒容”改为“恒温恒压”,回答①~⑧。

设计意图:将等效平衡原理作为认识工具,在解决问题中不断深化对核心概念原理本质的认识,形成等效平衡的思想和方法。

三、教学思考与体会

(一)通过K值相关计算引入等效平衡

化学上某些问题在定性层面上很难说清楚,即使你给学生重复讲解多次,学生还是不得要领,不能有效运用。如果让学生亲自算一算,教师对数据适当点拨,即使抽象的概念、原理也会变得直观,有利于理解概念、原理。

(二)通过问题驱动探究等效平衡

“驱动性问题”是问题解决教学的核心策略。[5]在对教学内容和学生已有知识分析的基础上,还需思考以下问题:怎样联系核心概念K构建等效平衡思想;怎样理解等效操作变换的支撑;怎样才能有意识去运用思维模型。为此,需要设计一组驱动性问题,前面问题解决后,改变研究的前提,譬如从物料相当→物料成比例,从等体积反应→不等体积反应,从恒温恒容→恒温恒压,从单一研究百分含量→物质的量、浓度、压强、转化率、反应热等多方面进行研究,前置问题的解决需为后续问题提供方法经验,激发解决后续问题的求知欲,达到多角度、全方位研究等效平衡。

(三)通过理论分析建立等效平衡的思维、方法模型

等效平衡的计算,理论分析解决了概念、原理的来龙去脉,在此基础上建立思维、方法模型显得水到渠成。以直观的模型比较气体反应平衡状态,可以提高学生的学习效率,降低其解决化学问题的难度。[6]从K值不变→“变容”构造相同起始浓度→组分百分含量相同(假想等效平衡态)→“变容”恢复题设容器体积→完成化学平衡状态比较。

化学平衡状态比较类问题的解决需熟练掌握等效平衡思想,它能综合考查学生运用核心概念、原理的能力。这部分内容的教学起点高、难度大、综合性强。实践证明,如在平时教学中多加思考、精心设计,注重培养学生学科思想,理清学生思路,必能达到良好的教学效果。

参考文献:

[1] 韩丹丹,靳莹,张晓莹﹒用数学模型法分析等效平衡[J]﹒化学教学,2012(1):70﹒

[2] 储开桂﹒例析“中间体模型法”在等效平衡解析中的应用[J]﹒化学教学,2012(1):67-69﹒

[3] 王锐﹒中学化学等效平衡解析[J]﹒安庆师范学院学报,2014(2):136-138﹒

[4] 王祖浩﹒化学反应原理(苏教版)[M]﹒南京:江苏教育出版社,2009:50﹒

[5] 胡久华,郇乐﹒促进学生认识发展的驱动性问题链的设计[J]﹒教育科学研究,2012(9):50-55﹒

“化学平衡”教学难点的突破 篇4

在教材中, 通过“CΟ+Η2Ο (g) CΟ2+Η2”这个反应, 在相同条件下, 分别通入0.01 mol CO和0.01 mol H2O (g) 、0.01 mol CO2和0.01 mol H2 , 达到平衡状态时, 反应混合物里CO、H2O (g) 、CO2、H2各为0.005 mol, 来表述化学平衡的建立和化学平衡的特征。在“CΟ+Η2Ο (g) CΟ2+Η2”这个反应中, 由于反应物和生成物每种物质的计量数都是1, 并且达到平衡状态时每一种物质的物质的量正好是0.005 mol, 造成很多学生错误地认为:正反应速率等于逆反应速率是反应体系中不同的物质的反应速率相等, 而不是反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等;进而对化学平衡的特征和化学平衡中的等效思想理解得不够透彻。

为此, 对于化学平衡的建立, 可以利用化学反应速率的知识, 把在800℃、1 L的密闭容器中的0.01 mol CO和0.01 mol H2O (g) 的反应改为1 mol N2和3 mol H2的反应, 反应情况为:

Ν2+3Η22ΝΗ3

起始量: 1 mol 3 mol 0

一段时间后:0.5 mol 1.5 mol 1 mol

解释:这个反应的过程可以用时间—反应速率图象表示如下:

因密闭容器的体积为1 L, 所以反应过程中各物质的浓度在数值上等于各自的物质的量。反应开始时, N2和H2的浓度最大, 因而它们反应生成NH3的正反应速率最大;而NH3的起始浓度为零, 因而分解生成N2和H2的逆反应速率为零。之后随着反应的进行, 反应物N2和H2的浓度逐渐减小, 正反应速率就逐渐减小;生成物NH3的浓度逐渐增大, 逆反应速率就逐渐增大, 最后二者相等。

假设达到平衡所用的时间为1 min, 不难算出, v (N2) =0.5 mol/ (L·min ) , v (H2) =1.5 mol/ (L·min ) , v (NH3) =1 mol/ (L·min ) , 这三种物质的化学反应速率并不相等, 所以, 正反应速率等于逆反应速率是指反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等, 如:①当在生成n mol NH3时, 同时消耗n mol NH3;②当H2的分解速率等于H2的生成速率时, 都可判断可逆反应达到平衡状态。而当用不同的物质的反应速率来表示时, 应根据同一反应中, 速率之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比的关系来判断, 如:①当生成2n mol NH3, 同时生成n mol N2时;②当同一时间内消耗3n mol H2, 同时消耗2n mol NH3时;③当N2的分解速率和H2的生成速率之比为1∶3时, 都能判断可逆反应达到平衡状态。

如果外界条件不发生变化, 可逆反应进行到一定程度的时候, 正反应速率等于逆反应速率, 此时化学反应进行到最大限度, 反应物和生成物的浓度不再发生变化, 反应物和生成物的混合物就处于化学平衡状态。那么, 同样是这一反应, 如果不是从N2和H2开始反应, 而是取2 mol的NH3, 以相同的条件进行反应, 生成N2和H2, 当达到化学平衡状态时, 反应混合物里的N2为0.5 mol、H2为1.5 mol、NH3为1 mol, 其组成与前者完全相同。

《化学平衡》教学反思 篇5

教学过程中,首先是从化学平衡的概念和特征的复习引入到化学平衡的移动,通过演示实验与图像分析把化学平衡移动的实质清晰地呈现出来,而且可以分不同情况加以分析,从本质上剖析和认识勒夏特列原理。其次,通过学生十分熟悉的合成氨反应为引子,引导学生思考如何定量描述反应的限度,自然地进入化学平衡常数概念、意义的学习,引导学生从平衡常数角度分析温度为什么能影响化学平衡,归纳总结温度对化学平衡的影响;然后让学生理性分析预测浓度对化学平衡的影响,提高学生的科学学习方法与能力。教学中,为了加深学生对概念和理论的理解,教师先通过编设习题引导学生自我练习,让学生对概念产生感性认识,再提出有梯度的问题引导学生思考外界条件是如何影响化学平衡的。在此基础上,教师点出外界条件改变引起的化学平衡的移动还有两种情况:一种是平衡常数改变;另一种是平衡常数不变。最后,教师通过对几个高考图像的讲解指导学生加深理论知识的理解。

“化学平衡”探究式教学设计 篇6

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2010.02.026

一、 教学设计与教学说明

本节课内容选自人教版选修四《化学反应原理》,是一节很经典的化学理论课。本节课的教学设计主要从实验出发,以边讲边探究的形式进行,一边引导学生认真观察实验现象,一边启发学生充分讨论,不仅给学生提供了建构理解的基础,还给学生留有了广阔的建构空间。

本设计的引入借助的是德国的动画短片《Balance》,让学生对平衡的建立和破坏有直观的感受,采用的是平铺直叙的方式,比较直接。组织教学过程中,主体思路是以学生活动为主,让学生动手,分组实验,自行设计对比实验,从实验现象变化的过程来对外界条件对化学平衡的影响获得直观的认识,并且让学生走进化学,尊重事实,培养实验素养和实验动手能力,激发学习和探索结论的热情。

在浓度、温度影响化学平衡的实验基础上,教师顺势引导,让学生讨论化学平衡移动的结果对其所施加条件的“反抗作用”,从而归纳总结出一般规律,即勒夏特列原理,以及该原理的适用范围,在此基础上再让学生通过数据分析来推测压强对化学平衡的影响,让学生对勒夏特列原理加深理解,学以致用,并用可乐瓶中的溶解平衡做一个具体示范,让学生知道化学是“生活中的科学”。关于催化剂的影响,鉴于学生已有的知识水平,不具体展开,只是提供“催化剂对正、逆反应速率改变的同等程度”这样的学习素材,让学生归纳出“催化剂只是影响反应到达平衡所需的时间,并不能改变平衡状态或者是原料的利用率”。

最后,以两例典型的工业生产事例—氨的合成、二氧化硫的催化氧化,让学生结合平衡移动原理从理论上进行讨论,探讨一些可行的方法,让学生知道化学是“生产中的科学”,化学理论并不是枯燥的“纸上谈兵”,最终要服务于实际生产这样一个事实。

二、教学过程

三、课后反思

化学平衡教学研究 篇7

1. 教学内容的延续与更新

生物化学可以说是主要用化学的原理和语言在分子水平解释生命现象的一门学科[2]。在教材上, 我们选用清华大学王希成教授主编的《生物化学》作为教科书。编者一直承担清华大学化学、化学工程与工艺和环境工程等专业本科生《生物化学》的授课任务, 该教材也是总结其多年教学工作经验和参考其他国内外优秀生物化学教材的基础上编写而成的。所以, 该教材在内容和语言上都比较符合化学专业本科生的学习要求。比如在静态生物化学部分, 对几类生物大分子如蛋白质、糖类、脂类和核酸的结构、重要官能团和参与的各种氧化还原反应等都有简洁而细致的概述, 学生听起来都比较熟悉, 也易于接受和掌握。

根据化学工艺和环境工程专业的培养目标、专业特色和学生将来的就业方向等因素, 我们课程讲解中在保留生物化学内容整体框架结构完整的情况下, 摈弃了核酸代谢 (DNA复制和RNA合成等) 、激素调控等章节, 重点选择了蛋白质和酶学部分作为讲授重点内容, 探讨了酶类参与的重要生化反应, 同时探讨其在化学工艺、环境保护及水污染控制等过程中可能的角色, 让学生感觉到学有所用, 也更符合专业要求。

同时, 我们在讲课过程中, 不断穿插一些跟授课内容有关的最新科学进展报告。尽管不要求学生都能清晰掌握, 目的只是增加同学学习生物化学的热情, 拓宽他们的视野, 启迪智慧并激发投身科学的信念。如在讲授D N A结构时, 除了C、N、H、O、P元素外, 我们举出上海交大邓子新教授领衔发现了DNA上的第六元素S, 解释科学都是不断进步的, 令同学耳目一新。在蛋白质功能一节中, 我们引用了华东师大的一篇最新研究报告, 显示蛋白质也能作为病毒遗传因子参与疯牛病病毒的复制。作为国际上最先阐明疯牛病致病机制科学问题的国家, 让学生感受到中国科学研究的光明前景, 展示了创新的价值和力量。

2. 教学方法的传承与进步

对化学专业学生来说, 其生物学基础相对薄弱, 学生在学习之前往往就产生畏惧和排斥情绪。我们在绪论中首先让学生放下思想包袱, 消除心理压力, 并列举了很多生化理论成果实际上都是获得了诺贝尔化学奖的例子来增强学生学好这门课程的动力和决心。

在不断的教学积累中, 我们发现除了认真备课、采用通俗易懂的语言、图文并茂的形式、多媒体立体教学等方式是达到更好教学效果的重要措施之外, 教师一定要注重将理论知识与实际生活相联系, 尽量使枯燥深奥的知识变得形象生动。比如在讲脂类时, 我们举出常见的广告含D H A和E P A的奶粉, 说明其相比于其他奶粉的优势, 让学生觉得很实际;在脂类代谢部分又联系高脂蛋白血症、动脉粥样硬化及冠心病等, 让学生感觉到生物化学就在我们身边, 就在日常生活中, 使冷冰冰的知识和现实生活联系在一起, 加深了学生对基本概念和代谢途径的理解, 开拓思维并强化了记忆。

此外, 鉴于生物化学知识点多, 代谢过程复杂等特点, 我们尝试采用启发式、对比式等多种教学方式, 尽可能地启发学生思考, 激起学习兴趣并参与到课堂中来[3]。我们还让学生就糖酵解等代谢途径画出思维导图, 便于学生加深印象。同时, 我们还利用口诀教学让学生更好更快的记忆一些重要生化知识点, 这种方式简明扼要, 学生接受容易并深受欢迎。如在记忆2 0种氨基酸时, 我们利用“甘丙缬亮异 (亮) 脯脂, 丝苏半蛋羟硫添, 天谷精赖组酸碱, 苯丙酪色芳香环, 天冬酰氨谷酰氨, 都有酰基属常见”这句顺口溜来讲解, 学生很快就记住了这些常见氨基酸, 并初步了解了氨基酸的分类和结构特点。而用“流苏鞋, 亮一亮, 显本色, 真不赖”来让学生掌握10种人体必需氨基酸, 也同样达到了目的。

3. 教育理念传授与渗透

教育的精髓在于育人。长期以来, 由于社会强烈的功利化取向, 大学教育越来越有变成工具性教育的倾向。学校注重专业知识和技能的培养, 专业课教师也无意中多关注学生想学的和急需要的知识进行讲授, 忽视了教育本该有的人文和道德等理念的传播[4]。我们在授课过程中, 更多的关注了学生这方面的需要。在开篇绪论时, 就生物化学发展史这一知识点, 回顾我国生物化学发展史, 教育学生树立民族自尊心和自豪感, 激发学生的爱国主义情感。适时引入生物化学先辈在探索真理过程中战胜苦难的毅力和获得成功的艰辛等方面的史实, 培养学生的吃苦耐劳精神和奉献精神。在讲高血糖和糖尿时, 教给学生具体问题具体分析的方法, 出现糖尿并不一定就是糖尿病, 而要看具体情况。在讲维生素一章时, 明确人体维生素的适量, 失度和超度都不可取, 对学生进行马列主义的基本常识教育。而在实验课时渗透给学生集体主义、劳动教育和社会公德理念, 培养学生的团队意识和协作精神、遵守公共秩序等良好品质。

生物化学课程知识范围广、授课难度大, 在有限的授课时间内, 让化学专业这些非生物专业学生对课程有比较系统全面的把握是个值得不断探讨的问题。我们结合教学内容和教学方式等方面进行了改革和实践, 并在教育理念上进行灌输和渗透, 使学生在知识的积累和思想素质的提升上都有了很大的收获, 坚定了我们继续进行这方面教学改革的信心。

参考文献

[1]宋国斌, 席国萍.住三个基本教学环节, 生物化学教学质量.山西医科大学学报.2010, 12 (8) :778-780

[2]王希成.生物化学 (第二版) [M].北京:清华大学出版社.2005, 10

[3]陈国林, 王文.改变教学方法, 提高教学质量.现代医药卫生.2005, 21 (22) :3194-3195

化学平衡教学研究 篇8

一、教学点梳理

在教学点梳理过程中, 要贴近学生的学习特点, 构建递进式的教学方式, 教学内容既要有所选择, 又要注重基础教育, 通过分组实验实现知识的展现, 使学生从感官到理论得到认知 (如图1) .

在教学过程中, 可以首先分析温度因素对化学平衡的影响, 然后分析浓度因素的影响, 引出勒夏特列原理, 最后引导出压强因素对化学平衡的影响. 通过这个过程, 既涵盖课程学习的基本知识点, 又符合学生的认识规律, 从熟悉的知识点切入, 来引出本课的重点.

二、课程引入

对于新课的引入, 最关键的要引起学生的学习兴趣, 通过由浅到深的规律. 在构建本课的重点内容时, 可以抛开常规理论开头的授课模式, 从实验开始, 让学生更易接受.

首先让学生观察两杯黄色溶液, 浓度分别为0.005 mol/L、1mol /L FeCl3, 并在此基础上进行分组实验, 把NO2平衡球各自投入到凉水和热水中, 使学生观察的平衡状态之间的变化.

通过这种生动的实验例子, 能够使学生集中注意力, 思维跟随教学方向来明确, 不断开发学生的思考能力和学习欲望.本课主要是讲解“化学平衡状态的移动”理论知识, 如果借鉴传统的教学方式, 开始理论知识的讲解, 并不能有效地抓住学生的注意力, 达不到预期的教学效果. 在实际教学课程中, 在锁定课程目标的前提下, 改进课堂引入内容, 让学生通过感官观察, 发现物质的浓度与颜色的关系, 逐步进行理论内容的深入, 并通过实验证明, 温度对NO2的影响, 使学生明白平衡状态的移动的因素影响, 这样通过真实的实验实例, 即符合教学目标, 又能呈现出多种多样的课堂内容, 不断激发学生的兴趣, 通过感官观察思考出化学基本原理.

三、改进实验程序

新课程所倡导的教学理念既是“自主、探究、合作”, 在化学课堂上, 让学生充分发挥自主性, 通过在实验中发现规律, 并自主学习. 如果按照传统的实验模式, 通过教师的演示和讲解来进行课堂教学, 一部分基础好的学生能够跟随教师的思路进行学习, 基础较差的学生只能被动的接受填鸭式的教学, 不容易达到预期的教学效果. 通过改进实验程序, 让学生分组进行实验, 通过实验效果得出学习理论, 使所有的学生都能参与到实验当中, 并由组内的学生交流讨论, 并按照设计的实验步骤完成. 但在实际教学过程中, 实验只是验证理论知识的一个方式, 如果按照教材中提出的步骤, 实验将占用大量的课堂时间, 对于理论知识的学习有所影响. 可以事先把0.005 mol/L FeCl3溶液和0.001 mol/L KSCN溶液融合, 让学生方便取用的同时, 分组进行比赛学习, 在相互竞争的机制下, 学生能够更快更好的完成实验任务, 达到教学效果.

教师在放手让学生参与到实验当时, 要及时提醒学生实验操作的规范性, 并引导学生仔细观察, 思考并讨论实验出现的现象, 并解决出现的问题.

四、总结知识

在进行实验后, 要引导学生对勒夏特列原理进行总结, 通过分析温度、浓度、压强因素对化学平衡的影响, 让学生分组总结原理规律. 可通过下表让学生更直观的了解“平衡状态的移动”关系.

化学平衡教学研究 篇9

化学素养主要表现在三个方面: 第一, 学生对于核心的化学知识的认识。第二, 运用化学知识解决问题的能力。第三, 对于科学本质的认识。在高中化学知识的教学中可以将化学素养分成实践性和理论性两个方面的素养。

首先, 化学概念具有隐蔽性。虽然化学是无处不在的, 但化学概念和通过生活而得来的直觉概念差别是非常大的。可是人们在没有完全了解化学概念的同时, 也能通过直觉概念和生活经验解决化学问题, 比如人们不明白火的化学概念, 但对于火候和火色的掌握却非常熟悉。而这种经验性的认识很难从本质上认识火的化学概念, 具体原因就是因为化学概念具有隐蔽性。其次, 谈化学在众多学科中有着一个独特的地位, 它介于物理和生物之间, 能够帮助学生打破学科之间的壁垒, 并且在很多应用和研究当中有着不可取代的重要作用。最后, 化学区别于其他学科的标志性特点是, 化学的核心问题是合成物。

二、基于化学素养的高中化学知识教学探究

虽然在新课改的环境中高中化学应有所转变, 但由于应试教育是没有改变的, 所以在进行化学教学中还是比较注重考试的, 所以使用的教学模式也就不完全合理。例如对于二氧化碳和二氧化硫的鉴别问题, 大部分的学生对其的认识还是停留在试题中, 停留在表面。

要培养高中学生的化学素养就必须转变这种教学模式, 让学生通过提出和解决问题, 帮助其从化学角度认识世界和形成相应的化学观念。通过培养化学素养可以让学生形成正确的化学思维, 提高化学的应用能力。因此, 在化学教学中可以从以下两个方面进行。

1. 具备充分的化学意识

教师自身要先具备充分的化学意识, 只有这样教师在进行教学设计和具体的教学中才能不自觉地引导和培养学生的化学素养。只有教师先具有了化学意识, 才能够不断思考传统教学中的不科学不合理的地方, 并且进行逐渐的转变和改进。

2. 对相关化学知识进行内容重构

在化学素养的背景之下, 需要教师根据学生的具体情况, 并且选择到底哪一部分的教学内容更加适合培养学生的化学素养。在教学中不仅要考虑学生的学习情况, 还应充分考虑到其生活方面, 并且从观念、态度等方面出发进行化学素养的培养。

基于化学素养的高中化学知识教学, 能够有效的明确知识目标, 帮助学生灵活运用相关化学知识, 提高教学效果和学习效率。比如在化学反应原理的第一章“化学反应与能量”, 新课标对这个方面有四个教学目标的要求, 对于化学反应和能量教学甚至设立了七个目标, 而通过这诸多的教学目标却并不能直接变成明确的学习目标和内容。这就要求教师遵守以上的原则, 并对相关的化学知识进行内容重构, 并且寻找最适合的教学内容和方法。

三、结语

化学平衡教学研究 篇10

化学素养是一个相对抽象和广泛的概念,目前在学术界没有统一的含义,但是不同的学者都从不同的侧面进行了界定,主要表现为四个方面。一是,能够正确表示化学的基本概念。概念的学习是化学知识学习中最基础的部分,作为学生要能够明确化学学习中最核心的概念是什么,能够对化学产生总观性的影响;二是,具备运用化学知识的能力。新课程背景下提出能力为重的教育理念,教学不仅向学生传递知识,而且注重学生思考问题的过程,学生运用化学知识的灵活性;三是,了解化学作为一门基础学科所包含的基本研究方法。化学知识的学习绝不仅仅是要学生了解基本的化学知识内涵,进行最基本的化学知识运用,而是要开启学生更加广泛地自主学习,这就需要掌握化学学习和研究的基本方法;四是,汲取化学中的科学精神和正确的化学观。化学研究和探索中包含着求真务实、勇于探索、怀疑与批判等精神,教师在实验中要逐渐渗透,发展学生的道德品质。化学观是人们对化学的认识,在教学中教师要引导学生树立绿色化学观。

二、初中化学教学中培养学生化学素养的研究

(一)引导学生总结学法,构建化学基本概念

在初中化学课堂教学中,注重化学知识的传递,关注教师传递的知识是否足够的丰富,而不关注学生的学习,不关注学生的学习过程和学习效率。在化学学习中,学生的习惯、态度、认识、方法等的教育直接关系着学生的学习热情、学习方式和学习结果,在教学中需要逐渐改变关注学习结果,关注教师的教的单一方式,转向关注学生的学习,关注对学生学习方法和学习能力的培养。例如,在课堂中记笔记是一种学习方法,教师的引导不是将注意力集中笔记的内容是否完整,是否重现了黑板上的内容,而是关注学生通过记笔记是否明确了自己学习的重点和难点,是否具有个性化,是否对学生的自主学习有帮助。再如,在学质量守恒定律的学习过程中,不能孤立地谈定律,谈结论和习题,还应该结合实验、实例,质量守恒定律的发生发现过程以及与生产生活之间的关系,根据不同学生的身心发展特点组织不同的学习方式和学习方法,逐渐发展学生的独立学习能力,掌握基本的概念。概念的学习绝不是能够熟练地背诵就是掌握,需要学生不断地进行琢磨,在更多知识的学习中进行内化,最终提炼出一些核心概念,引领学生把握初中化学的精髓。

(二)密切联系生活实际,提高学生实际解决问题的能力

化学知识是与生活实际密切联系的,生活中包含着丰富的化学教育资源,生活中也包含着问题出现的情境,生活也是学生进行知识运用的重要基地。但是,目前初中化学课堂大多数封闭的课堂,教师化学知识的讲解时按照教材的案例和分析,学生的学习依靠的是机械的记忆和模仿,学生知识的巩固主要通过习题的练习。在教学中,教师要密切联系学生的生活经验,创设问题情境,激发学生的思考和主动探索。例如,在氧气助燃性的学习过程中,教师通过知识的学习已经知识氧气更集中,可燃材料接触面越大,燃烧越旺,但是一个学生集合生活经验提出的一个问题使同伴陷入了思考,为什么蜡烛的火焰很容易熄灭,学生经过思考找到了影响燃烧的另一个因素着火点。再如,在溶质的学习过程中,教师结合人们常反应的全自动洗衣机冲洗不干净的问题,引导学生思考是少量清水多次漂洗的干净还是大量清水一次漂洗的干净,这个问题激发了学生的探索欲,想要用新学到的知识解释这种现象,用新知识来解决这个问题,这是知识探索和创新的动力,也是学生不断进行新尝试的动力,提高学生实际解决问题的能力。在课下,教师引导学生了解全自动洗衣机的工作原理,并了解不同时间和方式的洗衣存在哪些差异。促进知识的运用的灵活性。

(三)注重化学实验教学,培养科学探究能力

化学实验是化学知识形象化的一个重要方式,在教学中激发学生积极地参与实验,在实验中学生进行自主探索、观察,感受化学魅力,获得科学探究的方法。在初中化学教材中,每一个单元都配有必要的化学实验,但是在教学过程中很多教师要么是用演示实验代替操作实验,要么是用不进行实验观看教材的结果。例如,在燃烧的条件的学习过程中,教师没有直接给学生传递知识,进行系统的讲解,而是安排了两组学生进行实验,一组是将白磷直接放在热水中,观看白磷是否燃烧,另一种是将白磷放在事先准备好的金属铜片上,观察白磷是否燃烧,引导学生发现白磷燃烧的条件,通过实验对比,学生能够明确然后不仅需要氧气而且需要着火点。同时,化学实验也不只局限课堂和实验室中,而且要引导在生活中创作条件进行各种不同的实验。例如,在Ca CO3的各种实验中,教师引导学生在生活中运用鸡蛋壳来进行实验,在二氧化碳的实验中,教师引导学生运用食用醋和小苏打来制备氧气并了解其中的性质。这样的学习更加直观,将知识形成的过程形象化,将知识学习的过程详细化,不仅提高了学生的学习能力,而且发展了学生的探究能力和知识发展能力,使知识的学习充满乐趣和趣味,也使课堂内容更加丰富和灵活。

综上所述,化学素养包括化学概念、化学知识、化学研究方法和化学科学精神等的全面发展。在教学过程中,教师要引导学生总结学法,构建化学基本概念;密切联系生活实际,提高学生实际解决问题的能力;注重化学实验教学,培养科学探究能力,增加学生的课堂参与度,激发学生的自主探究,提高能力。

摘要:化学素养是一个综合性概念,是新时代背景下新课程对化学教学提出的更加全面更加系统的素质要求,以突破单一的知识性人才,实现多元发展。本文在分析化学素养内涵构成的基础上,探究初中化学教学中培养学生化学素养的有效策略。

关键词:初中化学,化学素养,学生主体,自主研究

参考文献

[1]陈克现.初中化学学习中,科学素养的获得途径浅析——基于后现代知识观的视角[J].新课程研究(基础教育),2009,09:166-168.

[2]杨秀杰.浅谈初中化学教学中科学素养的培养[J].黑龙江科技信息,2012,14:204.

[3]贾友军.在初中化学教学中培养学生科学素养的方法分析[J].今日科苑,2008,22:236.

化学平衡教学研究 篇11

关键词:化学平衡常数;反思;探索;数据分析;教学设计

文章编号:1005–6629(2014)3–0037–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

“化学平衡常数”位于人教版《化学反应原理》第二章第三节的第三板块[1]。第二章“化学反应速率和化学平衡”共4节内容,前两节是化学反应速率的相关内容,属于化学动力学范畴;后两节是化学平衡的相关内容,属于化学热力学范畴。化学平衡常数是热力学常数,用于定量表征化学反应限度,是新课程中的新增内容,课标明确提出的教学要求是“知道化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数计算反应的转化率”[2]。“化学平衡常数”的安排具有多重意义:其一,弄清其概念,能揭示平衡本质,利于学生深入地认识化学平衡及其移动的客观规律,增进对化学反应限度和化学平衡移动规律的理解;其二,掌握其计算,比较其与浓度商Q的关系,能帮助学生掌握判断平衡移动方向的方法与思路,而这二者是“化学反应限度”的学习难点,也是后续溶液中的离子平衡等内容学习的基础;其三,化学平衡常数是基于实验数据分析形成的概念,由浓度商Q到化学平衡常数K的过程,不但能为学生提供理性分析的思维“支架”,降低学习难度,还能反映化学研究的一种基本方法与思想,有助于实现新课程提升学生科学素养的宗旨。

对于“化学平衡常数”的教学,教师通常有不同的处理方式:多数教师继续以勒夏特列原理作为判断和解释平衡移动的核心原理,将化学平衡常数蜻蜓点水地带过,没有重视挖掘其功能和价值,以至于这个重要内容沦落为应对考试中相关计算的工具。不久前,笔者在湖北省武昌实验中学听了一位老师别具一格的授课:这位老师调整教材顺序,将“化学平衡常数”提前,作为理解平衡移动原理的基础。结果,在有关这部分内容的测评中这个班级成绩更优,在后续课程中,学生明显更易抓住平衡本质进行分析。这个情况的启示是:对“化学平衡常数”教学内容的安排和过程设计需要认真反思。

之后,笔者进一步发现,不少学者对化学平衡常数的促进学生认识发展功能及其教学实践做了深入研究,鲁科版以及国外AP课程[3][4]中均将“化学平衡常数”作为分析化学平衡的基础性工具,这些都对笔者本节课的教学探索提供了更为有力的支撑。基于此,笔者尝试按照新的思路来处理和设计这节课的教学,初步取得了令人满意的结果。现将有关做法简介如下:

1 学情分析

通过对化学平衡状态的学习,学生已经知道化学平衡具有“逆、等、动、定、变”5个基本特征,对于达到平衡状态的化学反应而言,各组分浓度不再变化。但是经过测量发现,学生容易形成“各组分浓度相等”等相异构想[5],表面上是学生对化学平衡认识不够深刻,实则是缺乏对化学平衡本质的认识。在科学探寻过程中,人们致力于发现各种现象的本质和规律。为此,需要通过对化学反应中各组分浓度变化的分析,引导学生归纳、总结出反映化学平衡本质的化学平衡常数K。

进入选修阶段的学生,其思维方式从具体发展至抽象,从重简单描述发展至重逻辑分析。经过必修阶段的学习,他们初步学会了科学探究的程序和方法,能够对大量数据所揭示的规律作出预测,并设计实验进行验证。这些科学素养奠定了本课学习的能力基础。

第三节“化学平衡”中共3个板块:可逆反应、化学平衡状态、化学平衡常数。必修阶段学生已经初步建立“可逆反应”、“化学平衡状态”和“化学平衡移动”3个概念;发展至选修4“化学反应原理”阶段,通过本章学习,进一步引导学生建立利用K、Q关系分析平衡移动的思路,进而以K为工具对第三章中的各类平衡进行分析,并使学生对化学反应限度的认识由定性认识上升到定量认识,由孤立地认识化学反应限度发展到关注环境的影响,由静态认识化学平衡上升到动态认识化学平衡[6]。

2 教学思路

笔者在调整“化学平衡常数”和“平衡移动理论”教学顺序的基础上形成下列思路:

第一步,引导学生通过量的研究来探究化学平衡时反应物和生成物的浓度是怎样相互影响的?这里有没有规律?

第二步,通过举例讨论,由最简单的例子到稍复杂的例子,引导学生由Q到K,发现K的存在和特点,概括形成平衡常数的数学定义式。

第三步,通过练习丰富、发展学生对K的发现和认识。

第四步,引导学生通过分析影响K的因素来发现勒夏特列原理。

第五步,通过练习、应用,由化学平衡常数引申到化学反应限度,为后续学习转化率问题做好准备。

3 教学目标

3.1 知识与技能目标

(1)理解化学平衡常数K的概念,并弄清化学平衡常数的影响因素;

(2)能正确书写给定反应的平衡常数的表达式;

(3)通过K、Q比较,了解化学平衡常数的特点、移动的原因及规律;

(4)初步了解许多化学反应是有限度的。

3.2 过程与方法目标

(1)通过分析数据,养成获取和处理数量信息的能力,以及分析推理能力;

(2)通过定量计算,判断平衡移动的方向,强化变量控制的思想,并逐步形成利用数学工具解决问题的能力;

(3)进一步了解、体会化学研究的方法与思想。

3.3 情感、态度与价值观目标

(1)通过学习,激发对事物发展本质和规律的探索精神;

(2)通过数据分析和实验验证,初步形成实事求是的科学研究精神和关注数量的习惯;

(3)通过解决实际生活问题,体会调控化学平衡在生活、生产和科学研究领域中的作用,树立运用科学改善生活、服务社会的信念。

4 教学过程设计

见表1。

5 设计反思

《纽约时报》2012年2月的一篇专栏中称:“大数据”时代已经降临,在商业、经济及其他领域中,决策将日益基于数据和分析而作出,而并非基于经验和直觉[7]。在这样的时代背景下,我们的科学教育培养的应该是适应“大数据”时代,具有整理、分析数据能力的21世纪公民。在本课的教学中,笔者以培养这样的公民素质为导向,基于真实有效的实验数据,通过一定的数理分析,让学生能够发现化学反应动态进程中对应的数据信息所蕴含的本质规律,由此建立化学平衡常数的概念雏形,在此基础上,通过问题教学层层深入探讨概念的本质及其应用。另外,化学平衡教学中“化学平衡常数”的提出符合学科知识发展线索,能有效避免用化学动力学知识来解释化学热力学问题繁杂的思维过程,但同时会让学生对平衡常数的实用产生依赖,削弱可逆反应达到动态平衡过程的抽象思维。因此,如何能够让学生定量与定性分析能力同步提升、具体与抽象思维发展双管齐下也有待继续挖掘。

参考文献:

[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理[M].北京:人民教育出版社,2007:33~37.

[2]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003:24.

[3]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理[M].南京:江苏教育出版社,2007:41~43.

[4] The McGraw-Hill Companies. Chemistry: Concepts and Applications [Z]. Columbus: Glencoe/McGraw-Hill, 2005.

[5]李世峰,李田英.高中学生应用勒夏特列原理判断非均匀相系化学平衡的迷思概念探讨[J].科学教育月刊,2007,(301):1~16.

[6]支瑶,王磊等.化学平衡常数对促进学生认识发展的功能价值分析及其教学实现[J].化学教育,2010,(6):29~34.

[7] Steve Lohr. The Age of Big Data [N]. News Analysis, February 11, 2012,(82):Comments.

化学平衡状态的几个具体判据研究 篇12

对于一定条件下的可逆反应, 如果某种反应物或生成物的物质的量或质量等具体量保持不变, 则说明可逆反应已达到化学平衡状态.

二、速率判据

对于一定条件下的可逆反应, 如果分别给出了正反应速率和逆反应速率, 且数值之比等于化学方程式中相关物质化学式前化学计量数之比. 则说明可逆反应已达到化学平衡状态.

三、压强判据

在恒温、恒容条件下, 对于反应前后气态物质化学式前化学计量数之和不相等的反应, 如果反应体系的压强不再变化, 则说明可逆反应已达到化学平衡状态.

四、气态物质的密度 ( 或相对分子质量) 判据

如果反应体系中的气态物质的密度 ( 或相对分子质量) 在反应过程中是变化的, 但在一定条件下气态物质的密度 ( 或相对分子质量) 不在变化, 则说明可逆反应已达到化学平衡状态.

五、有色气态物质颜色判据

对于只有一种气态物质有颜色的可逆反应, 如果反应体系的颜色深浅程度不再变化, 则说明可逆反应达到化学化学平衡状态.

例1 对于3H2+ N22NH3的反应, 达到平衡的标志是 ()

( A) 生成氨的速率与氨的分解速率相等

(B) 断开一个N≡N键同时有6个N-H键生成

(C) N2、H2、NH3百分含量不在变化的状态

(D) 总压强不变

(E) N2、H2、NH3分子数之比为1∶2∶3的状态

(F) N2、H2、NH3的浓度相等

( G) N2、H2不再起反应

( I) 混合气密度不变

( J) 混合气平均分子量不变

( K) 反应放出的热量等于反应吸收的热量

解析: ( A) ( K) 选项体现了v ( 正) = v ( 逆) ≠0; ( B) 选项只知正反应速率, 不知逆反应速率, 无法判断是否平衡; ( E) ( F) 也无法判断是否平衡, 因分子数之比为1∶3∶2 及浓度相等, 不能说明各成分浓度不变; ( G) 选项违背了平衡的特征; ( H) 选项正反应速率、逆反应速率一直满足这种关系, 不能说明v正= v逆; ( I) 选项气体总质量不变, 若体积不变时密度始终不变, 不能说明是否达到了平衡状态; ( C) ( D) ( J) 体现了混合物各成分具体量保持不变; 因此正确的选项为 ( A) ( C) ( D) ( J) ( K) . 答案选 ( A) ( C) ( D) ( J) ( K) .

例2 一定条件下, 在密闭容器中, 能反应x ( g) +2y ( g) = 2z ( g) 一定达到化学平衡条件的是 ()

①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2

②X、Y、Z的浓度不再发生变化

③ 容器中的压强不再发生变化

④单为时间内生成n mol Z同时生成2n mol Y

(A) ③④ (B) ④①

(C) ②③ (D) ③④

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