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实施化学反应原理模块教学的一点体会

来源: 化学大会   2012-02-27 19:15:24

由于我们已经进行过一轮新课程的教学,由我同大家交流一下化学反应原理模块教学的一些感受,不当之处还请各位指正。

我首先谈一下整体感受,刚拿到课标时也是感觉新增内容不少,以为难度肯定非常大,也有一些畏惧心理,等拿到教材后经过仔细阅读分析,这种畏惧心稍有降低,因为并没有想象的那么难。在实际教学过程中,在教学参考书的指导下,认真分析教材,明确教学主要目的、重点和难点,能够归纳出哪些是需要重点掌握的问题,哪些是为了理解主要问题而设的一些过渡性知识(这些知识是为解决主要问题而设的桥梁,本身没有纠缠的必要,非常突出的是我们比较担心的焓和熵),分清各知识点的功能价值后再进行教学设计就比较容易了。我们是在临近高考的一个学期才拿到考试大纲的,等见到关于本模块的考试大纲后,我感觉就更加没必要对此产生畏惧心理了,我将与化学反应原理模块相关的考纲内容(适合全国课改试验区的)列在下面让同行们参考分析:

5.化学反应与能量

3)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
4)了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
5)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
6)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
7)理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。

6.化学反应速率和化学平衡

1)了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2)了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3)了解化学反应的可逆性。
4)了解化学平衡建立的过程。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。
5)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
6)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

7.电解质溶液

1)了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。
2)了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。
3)了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
4)了解水的电离,离子积常数。
5)了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
6)了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
7)了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解常见离子的检验方法。
8)了解难溶电解质的溶解平衡。

8.以上各部分知识的综合应用。

看完之后您是否感觉没那么恐怖了,当然每年的考纲也会发生一些微调,对于一些新增内容会给与足够的重视,但至起码给咱老师吃了一个定心丸,知道了哪些是主干内容,那些是做绿叶的,只起辅助功能,能够沉住气来应对这一模块的教学。当然各位老师也不要走向另一个端,即认为既然考纲变化不大,我们就没有必要学习新课程的理念了,这种想法也是比较危险的,因为新课程的突出特点是要侧重让学生形成一些基本能力和解决问题的基本思路,而不仅仅是具体的知识点,课标和教材中出现的新增内容就是为完成这一任务服务的,要让学生认识问题的本质,便于掌控和运用具体知识在陌生环境中解决问题。在考试中命制对核心概念的理解、对解决问题过程考查的题目是完全具有可操作性的,所以我们在教学实施过程中还是要依据课标的要求认真执行每一个环节的。下面就一些我们讨论的热点问题谈一下我的看法。

对于焓的教学:

课标中提到了焓变,考纲中没有提及,引入它的目的有两个,其一是解决热化学方程式的问题,其二是为判断反应的方向奠定基础,所以我们必须要在教学中认真对待它。老师们感觉教学有难度,我当时也有同感,总想试图按一般的教学顺序让学生进行理解,即先认识焓的定义,再认识焓变。在教学设计时就遇到了很大困难,因为焓的定义在中学阶段不好界定,总是不能进行简练而科学地界定,我们知道大学物理化学中是通过状态函数的关系推导来引出焓的,即H=U+PV,顺理成章,容易被理解,但在中学化学教学中是不允许这样推导的,后来我分析了教学的主要目的是要运用焓变,而不是焓,认为没必要知道焓到底是什么,只要了解焓变就行了,所以我就采取了另外一种处理概念的方法,即从运用的角度去认识概念。学生已经知道化学反应中存在热效应(Q),而热效应数据的获得比较繁琐,必须逐一测定,并且还与测定条件有关,为了方便运用,再引入一个新的量,也就是焓变,它可以通过数学计算而直接获得,不必一一测定。然后再建立反应热与焓变的关系就可以了,也符合了学生的认知规律。这个关系可以这样描述,在恒压条件下、能量变化仅限于化学能与热能及可能产生的体积功之间转化时,反应的焓变等于反应热,即△H=Q。这样焓变的引入就完成了,我们的目的就达到了,至于焓的界定,讲不讲也就不是问题了。至于焓变教学内容在试题中的具体呈现就是热化学反应方程式的书写、运用盖斯定律进行简单计算,绝对不要求运用物质的生成焓数值计算反应的焓变。

对于反应方向的教学:

反应方向的判断也是新增内容,考纲中也未提及,但它是全面认识化学反应的重要环节,对于某一化学反应的认识和研究过程是先看该反应在一定条件下能否自发进行,如果能再看其反应限度如何,限度若能满足要求,再分析其反应速率是否较大,至后再去研究适宜外界条件的选取。该部分内容课标的要求非常低,知道焓变和熵变分别对反应自发性的贡献(如何影响)即可,教材可能出现了二者的综合判据,即△H-T△S与0的大小对比。教学时通过具体实例让学生体会到焓变是影响反应能否自发的重要因素但又不是惟一因素,同样的方法再让学生体会到熵变是影响反应能否自发的重要因素但又不是惟一因素,至后再上升到综合判据,即△H-T△S与0的大小对比。在题目中的具体呈现是已知某反应在某温度下的△H与△S,会判断反应在该温度下能否自发即可。本部分还有关于熵变和熵的教学,也不要过于繁琐,避免加大教学难度和学生负担。这里可以按照认识概念的一般程序进行,因为熵的概念比较容易描述,也容易被学生理解,先了解熵的定义,再了解影响熵大小的一些常见因素,至后利用化学反应简单认识熵变,我认为没必要从一些物理现象花大气力引入熵的概念,将简单问题复杂化了。关于自发反应的教学要围绕化学反应本身,强调“一定温度、一定压强”下能够自发进行即可,无论温度多么高、压强多么大均可,但是需要在通电等其他条件下就不行了。

关于平衡常数的教学:

这个老师们并不陌生,在以往的高考试题中也出现过,只不过平衡常数是以新信息的形式呈现的。在本模块中是要求掌握的内容,关于它的教学设计并不困难,我比较倾向于让学生自己通过数据分析得出结论,引出平衡常数的定义,再通过数据分析归纳出其决定因素是化学反应方程式的书写形式和温度,至后再利用浓度商与平衡常数的对比分析外界条件对化学平衡移动的影响。平衡转化率的教学应该不是难点,但有老师对化学反应的限度、平衡常数、平衡转化率之间的关系认识上还存在一些误区,特别是化学反应的限度。咱们是不是可以这样来理解:研究某一可逆反应的平衡状态时,反应限度是至上位的,至本质的,它是由平衡常数来定量描述的,由于平衡常数还与化学方程式书写形式有关(方程式的系数变为原来的n倍,平衡常数就变为原来的n次方),所以某反应的一种具体反应限度会对应多个平衡常数(如果反应方程式的书写形式确定,反应限度与平衡常数应该是一一对应的),平衡常数只与反应的方程式书写形式和温度有关,所以它是较上位的一种定量描述,与之比较,某反应物的转化率是在平衡常数一定的情况下计算出来的,除了温度外,它要受初始自身浓度、其他反应物浓度、压强等诸多因素的影响。本部分不要求复杂的计算。

 

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