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钟 雯:高三问题式复习教学探索

作者:chengbaoshan 来源:本站原创 发布时间:2016-01-13

高三问题式复习教学探索

——以一堂“平衡常数”复习课为例

高一学部 钟 雯

平衡常数的第二轮复习教学中,着眼于知识的理解、整合、对比和实际的应用,提炼学生所学的知识,做到夯实基础,提升能力。夯实基础要求能理解核心知识构建知识体系熟悉化学变化;提升能力要求能输入有效信息迁移相关知识分析具体问题设计问题能力输出相关信息。想实现以上目标,在课堂教学模式上笔者认为多采用问题式教学,注重过程与方法目标的落实,才能达到有效教学的目的。

基于问题的学习模式(ProblemBased Learning,简称PBL)”应用于化学高三复习的教学中,通过实践和问卷调查,其结果显示,PBL教学法能够显著提高学生的学习兴趣,提高其综合分析问题的能力,促进自学,加强师生之间的交流与沟通,是一种值得推广的教学方法。问题是基于问题式学习的核心,基于问题式学习的所有活动都是围绕问题展开的,问题设置的好坏直接关系到课堂教学的成败,因此,必须精心设计和安排问题。问题设置一般应综合考虑课程目标、学生特点、可用资源和问题空间等因素。下面让我们来看看一堂平衡常数高三复习课的部分设计,感受问题式教学如何应用于高三复习中。

一、表达式

写一写

(1)对于可逆反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g), 当在一定温度下达到平衡,写出该反应的平衡常数表达式;       

(2)CH3COOH+H2O H3O++CH3COO-,写出电离平衡常数表达式;

(3)已知水电离平衡常数表达式Kw=c(H3O+c(OH-),写出电离方程式;

(4) CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O,写出该反应的平衡常数表达式;

(5) AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),写出溶度积常数表达式。

基于问题式学习并不是为了解决问题而设置问题的,而是通过解决所设置的问题来学习隐含于问题背后的知识,培养问题解决的能力,也就是说,设置问题是为了创造性地实现课程的目标和要求。因此,在设置问题时应充分考虑通过问题解决所能达成的课程目标(知识与技能、过程与方法、情感态度价值观)的程度。设计者试着从多角度来设计问题,例如H2O用到了不同状态,学生非常欠缺理论的指导,一味地去记忆,如果只是通过记忆去解答这几个问题,学生难免错误。浓度不发生变化的物质不需要列入表达式中,因为浓度不变是一个定值,平衡常数是有具体数值的,所以不需要列入表达式中。

想一想

化学方程式

平衡常数

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)

K1=a

2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)

K2=b

2NO2(g)  2NO(g)+O2(g)

K3=?

SO2(g)+ O2(g)  SO3(g)

K4=?

NO2(g)+SO2(g)  SO3(g)+NO(g)

K5=?

                      1

在填表的基础上得出几个常数的关系,相反方向的反应常数成倒数关系;化学计量数成倍数关系,常数成倍数次方;方程式相加或相减,常数相乘或相除。说明化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当书写形式变化时,化学平衡常数也相应地发生变化。设计者从具体的问题入手,是学生非常喜欢的方式,对以上问题很有兴趣,也很愿意回答。所以在教学中应尽可能从具体问题入手,让学生进行理解,而后上升到思维方法,甚至可以让学生归纳,这样的教学会非常有效。

二、平衡常数的意义

例题1在温度t1t2下,X2(g) H2反应生成HX的平衡常数如下表:

化学方程式

K (t1 )

K (t2)

H2+F2  2HF

1.8×1036

1.9×1032

H2+Cl2 2HCl

9.7×1012

4.2×1011

H2+Br2 2HBr

5.6×107

9.3×106

H2+I2 2HI

43

34

                         2

(1)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母)

a. 在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低

b. X2H2反应的反应速率逐渐减小

c. HX的还原性逐渐减弱

d. HX的稳定性逐渐减弱

(2) X2(g) H2生成HX的反应均为放热反应,请判断t1          t2(大于,小于或等于).

在高三二轮复习中,如果只是停留在理论的复习是不行的,锻炼学生的解题能力也相当重要。所以引入例题的形式让学生得出结论,平衡常数K的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。对于同一反应或相似的反应,K值越大,表明反应进行得越完全,转化率越高 K值越小,表示反应进行得越不完全。进一步设问,其它平衡常数的意义呢。学生已经将以上理论理解,应用到其他常数就简单的多了。电离平衡常数反映了电离的程度的大小,对弱酸弱碱,电离平衡常数越大,酸性或碱性越强。溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

三、影响平衡常数的因素

问题提出后,最为重要的环节就是根据问题的类型选择恰当的学习方式。.基于问题式学习所主张的学习方式与新课程倡导的学习方式是一致的,主要包括自主学习、合作学习、探究学习和体验学习等如:

交流与讨论

(1) 0.1 mol·L-1NaCl溶液加少量AgNO3溶液,再加0.1 mol·L-1KI溶液,白色沉淀变为黄色,请解释以上现象。

(2) 2mL0.01mol·L-1K2CrO4溶液中, 加少量 AgNO3溶液, 生成砖红色沉淀,向生成沉淀的溶液中加入Na2CO3溶液, 能否转化为Ag2CO3沉淀(白色)?若能转化, Na2CO3溶液的浓度约为多少?(已知Ksp(Ag2CO3) =8.5×10-12, Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12)

实验验证2mL0.01mol·L-1K2CrO4溶液中, 加少量 AgNO3溶液, 生成砖红色沉淀,向生成沉淀的溶液中加入1mol·L-1Na2CO3溶液,观察现象。

(3) 向浓度均为0.1 mol·L-1NaClK2CrO4溶液中分别加少量AgNO3溶液,比较两者生成沉淀所需Ag+浓度的大小。(已知Ksp(AgCl) =1.8×10-10, Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12)

高三的复习中,我们应针对学生的错误点,多花点时间来进行理解,如果只是理论的讲述太过乏味,所以设计成交流与讨论的形式,针对重难点,从具体问题入手展开学生活动。前两个问题学生讨论后,会认识到难溶的沉淀可以转化为更难溶的沉淀,同时利用计算和实验更直观地理解溶解能力小的沉淀也可以转化为溶解能力相对大的沉淀。第三个问题学生认识到一般在组成相似的难溶电解质,溶度积越大,溶解能力越大。很多老师认为复习课是不需要做实验的,高一高二的时候做实验,学生更多的是直观的感受,但如果是带着问题去做实验,通过现象论证理论,会让学生加深理解,对于设计实验能力也是非常有帮助的。

四、平衡常数的应用

设计两个例题,学生使用平衡常数进行解题,如以下这个例题,虽然是个选择题,但已经把平衡常数的核心知识考在其中,是一道相当综合的题目,学生要解决好也是有困难的。当然不能仅仅得到答案,在以上各选项可以进行变式,进一步巩固应用。

例题2:电离常数可以表示弱电解质的电离情况,溶度积常数可以表示难(微)溶物的溶解度情况,下表是25下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)和几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp):

  酸或碱

电离常数(KaKb

难(微)溶物

溶度积常数(Ksp

CH3COOH

1.8×10-5

BaSO4

1×10-10

HCN

5×10-10

BaCO3

2.6×10-9

H2CO3

Ka1=4.3×10-7

Ka2=5.6×10-11

Mg(OH)2

5.61×10-12

NH3·H2O

1.8×10-5

MgCO3

6.82×10-6

                                    4

下列说法正确的是:

A. NaCN溶液中通入少量CO2,反应的化学方程式为:

2NaCN+CO2+H2O =2HCN+Na2CO3

B. 根据溶度积常数(Ksp),甲同学认为除NaCl溶液中少量的MgCl2杂质需要加稍过量的NaOH溶液,而不是加Na2CO3溶液;乙同学认为即使在BaSO4悬浊液中加过量的饱和碳酸钠溶液,BaSO4也不会转化为BaCO3

C. 25℃,浓度相同的NaCN溶液和HCN的溶液等体积混合,则溶液中各离子浓度大小为:c(CN) > c(Na+)> c(OH) > c(H+)

D. CH3COONH4水溶液显中性,是因为根据电离常数可判断,CH3COO-结合H+NH4+结合OH生成弱电解质的程度一样,导致水溶液中的H+OH浓度相等

设计者在原题上进行改编,针对学生薄弱的知识点进行设问。如A选项是错误的,可以让学生书写正确的方程式。C选项先设问,溶液的酸碱性如何,再判断离子浓度大小。

在基于问题式学习过程中,应积极引导学生转变学习方式,即由知识中心型转变为问题中心型,由被动的、死记硬背式的接受学习转变为基于问题解决的自主学习、合作学习、发现学习、探究学习。这一转变与新一轮基础教育课程改革之要求是一致的。让学生进行小结,从具体的问题中抽出,形成更精炼的思维体系,这才是以不变应万变的法宝。当然,基于问题式学习所主张的学习方式是多样的,在教学实践中教师应在全面考虑教学目标、教学内容、问题类型、可用资源状况等因素的基础上,促进学生采用多样化的学习方式进行学习。

【参考文献】

1]王祖浩等编.普通高中课程标准实验教科书·化学(选修4)M]南京:江苏教育出版社,2009.

2]沈彩娣.“平衡常数”复习课的整合性教学设计[J.化学教学,2011432-34.

本文刊登在《永康一中报》总第261