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高中化学平衡思想的教学探究

时间:2024-05-10

摘要:随着素质教育理念的落实,培养学生核心素养成为了教师教学的重任。而化学平衡思想作为化学素养的重要组成部分,是学生形成化学学科思想方法的基础,是认识物质运动和变化的前提。故此,本文解读了平衡思想的内涵,从变化观和平衡观两方面进行了探究;然后以平衡思想为前提,针对高中化学教学策略展开了分析,是基于化学反应知识、化学反应变化思维、化学反应学习、化学反应平衡等几方面进行探索,旨在通过平衡思想的渗透,提高对化学本质的认识。

关键词:高中化学;平衡思想;化学反应;素养培养

中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1992-7711(2021)02-039

化学平衡思想指向物质的转化层面,一切核心都是围绕“变化、平衡”等词展开,强调变化是平衡的基础,平衡是认识变化原理的核心。故此,在高中化学教学中,培养学生化学平衡思想,提升化学素养,教师要从变化观和平衡观层面针对平衡思想进行探究分析,然后以平衡思想为教学背景,针对高中化学教学进行策略分析,加强化学反应知识的学习、培养化学反应变化思维、增强化学反应学习效果、探索日常化学反应平衡,在优化教学内容和教学过程的同时,提高学习能力。

一、平衡思想的内涵

依据化学学科课程标准对化学核心素养内涵的界定,以及对高中生发展的要求,课程标准关于高中化学平衡思想具体课程目标是指:认识物质是在不断运动的,能够从内因与外因、量变与质变等方面全面分析物质的化学变化,联系变化观和平衡观进行综合分析。故此,为培养学生平衡思想,此次从变化观和平衡观两方面进行了探究分析。

1.变化观

在化学教学中,其研究的对象是化学变化,它是极其复杂的一项过程,所有的变化都是有条件的,而条件的不同变化也可能会导致不同。然而影响反应条件涉及内部条件和外部条件,那么,认识化学变化观念,就要了解构成各要素的内涵,如:

化学变化本质:变化是化学永恒的主题。变化的实质,是由于微粒间相互作用的改变,那么,在认识化学变化本质的时候,要从宏微观、原子、化学键等角度进行解释说明,探究变化过程。

化学变化是守恒的:守恒是物质世界运动的一大特点。在化学变化中同样存在守恒现象,故此,在探究变化的过程中要满足守恒定律。

化学变化的表征:旨在通过化学变化学习,促使其能够从宏微观、符号等三个方面表征具体学科知识,深入化学用语,认识化学语言。

通过化学变化本质、变化守恒、变化表征的认识,促使学生认识分子、改造分子,在变化观的前提下创造新的物质,利用变化观去看待万物,培养化学核心素养。

2.平衡观

平衡观认为在一定条件下,所有化学反应都存在一定的限度,其基本特征具有逆、等、动、定、变、同等。旨在说明,一个平衡体系是在一定外部条件下达成的,要想打破平衡,就要改变外部条件,从而影响系统的个体状态。反之要想保持状态的平衡,就要寻找能够影响平衡体系的外部因素,促使外部因素能够保持平衡稳定。

二、平衡思想下高中化学教学策略

1.加强化学反应知识学习

高中化学所涉及的化学平衡方面的知识,具有一定的抽象性,学习时往往难以深入理解,不仅会影响学习效果,还会降低学习积极性。那么,针对化学平衡思想的培养,在教学时,可以从化学反应知识点方面入手,通过习题训练解析,使其认识化学平衡概念,在习题探究引导中,加强对化学反应知识的学习,培养变化观和平衡思想。例如,在认识“可逆反应和化学平衡标志”时,可以为其设计以下专题进行例题解析,如:

在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()

A. C生成的速率与C的分解速率相等

B. 单位时间生成n mol A,生成3n mol B

C. A 、B、C的浓度不再变化

D. A 、B、C的分子数比为1:3:2

在解析这一选择例题的时候,教师要让学生认识化学平衡的标志是什么?在思考化学反应平衡标志的基础上,引导其分析C的生成速率是正反应速率,C的分解速率是逆反应速率,所以A正确,而 A 、B、C的浓度不再变化,是平衡状态的宏观表现,B项的A、B都是逆反应速率,与正反应速率无关,而A 、B、C的分子数比为1:3:2的偶然性存在,不能做判断平衡的标志依据。故此,正确选项为AC。

通过习题分析法,引导其认识化学反应相关知识,使其学会判断平衡标志,在习题解析的过程中,加强对化学反应相关内容的学习和认识。这样既可以提高问题解决能力,又可以培养良好解题分析方法,使其学会寻找解题思路。从而利用专题训练法,以习题为载体,引导学生通过习题分析,探究化学反应相关知识内容。

2.培养化学反应变化思维

化学平衡思想的培养是指通过对化学反应过程的学习、理解、消化,形成自己的变化观,建立整个变化观体系,打破被动学习的状态,激活化学思维,使其能够主动思考,独立探究。故此,在高中化学教学中,培养化学平衡思想,要从化学反应变化中激活思维,通过层层问题引导,使其认识变化,理解变化,培养变化的思维,在认识化学变化的过程中,打破定势思维,培养学生良好学习习惯,提升化学素养。例如,在教学《氧化还原反应》内容时,旨在建立氧化还原反应概念,通过分子反应中电子的转移,了解变化守恒思想,培养化学反应变化思维,通过提问引导,交流沟通等,使其理解电子得失、氧化还原的相互依存、相互对立的关系,体会对立统一的思想,最终培养化学平衡观。那么,在学习的时候,教师可以利用信息技术手段,在课件中为其介绍矿石冶炼铁的历史知识,认识化学在日常生活中的应用,然后从得氧失氧的角度,展示相应化学反应方程式,让学生回顾以往所学知识,对反应进行分類,如:

①CaO+H2O=Ca(OH)2②2Fe+3O2=Fe2O3

③NAOH+HCl=NaCl+H2O

④2NAHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑

⑤CuO+H2=Cu+H2O

将学生分为三个小组,分别从四大基本反应、得氧失氧、反应前后元素化合价变化等角度进行分析,然后以此为例题,让学生分析反应⑤,思考氧化铜发生什么反应?氧气发生什么反应?氧化反应和还原反应为什么一定是同时发生的?引导其重新认识氧化还原反应,从而导入氧化还原反应本质问题探索内容,为其演示原电池实验,将锌和铜电极插入到硫酸铜溶液中,导线连接原电池,引导其进行观察思考:锌和铜的化合价在反应前后发生了什么变化?为什么电流表的指针发生了偏转?化合价变化的本质是什么?从而使其认识在该反应中,电子转移变化,理解化合价升降的本质,认识氧化还原反应的变化。通过提问引导,层层解析等,培养化学反应变化思维,培养化学平衡思想。

3.增强化学反应学习效果

在高中化学教学中,培养学生平衡思想,实验探究是有效途径,也是增强化学反应学习效果的重要载体。故此,在实际教学中,可以利用实验为载体,通过激发自主实验探究兴趣,动手操作实践等,在问题引导中,针对化学反应进行学习探索,提高对化学反应的认识,使其认识变化与平衡,培养化学核心素养,提升化学实验学习效果。例如,在教学《化学反应速率和反应限度》内容时,重点是引导学生认识影响化学反应速率的因素,通过化学实验探究,理解反应速率的概念,认识化学反应变化,使其能够从变化观探究反应平衡。那么,在学习的时候,首先可以利用信息技术手段播放,炸弹爆炸、溶洞形成、铁生锈、牛奶变质的图片,在图片情境引导中,让学生认识反应存在快慢,增强对化学反应知识的学习,提高学习效果,然后借助从化学反应角度让学生思考,如何判断反应快慢的呢?如:

①锌片、镁条分别与盐酸反应

②铁和CUSO4溶液反应

③Fe和盐酸反应

通过交流沟通等,引出影响化学反应速率的因素,初步感知化学反应,然后以实验为载体,以组为单位,引导学生探究影响化学反应速率的因素,使其分析影响最大的是什么?为其开展铁与盐酸的反应实验,利用质量相等的铁、形状一样的铁块、盐酸均过量。将学生群体分为4组,同步进行实验探究,如:

让学生小组均以收集到500ml氢气为标准,分析以上实验中,还需要测定的数据是什么?让学生小组针对实验目标进行实验内容优化,在动手操作,实际探究的过程中,提高对化学反应的认识,使其思考分析,哪一组实验是研究盐酸浓度对该反应速率的影响,哪一组实验是研究温度对该反应速率的影响,哪组实验是研究铁的状态对该反应速率的影响?然后引导其测定不同时间内产生氢气体积的数据,绘制图表,结合数据和实验操作等,分析不同时间段速率变化的主要原因是什么?通过切实实验操作以及问题引导等,提高对化学反应的认识,在实验探究中认识影响变化的因素,理解化学平衡。以此来增强化学反应学习效果,提高化学实验探究素养,培养科学思维。

4.探索日常化学反应平衡

化学与我们日常生活有着紧密的关联,有效推动了社会发展。但是,在以往教学中,受传统教育理念的影响,学生出现了不会应用的问题。故此,为有效培养学生化学平衡思想,认识化学平衡在日常生活中的应用,可以结合生活實际为素材进行举例分析,这样既可以丰富教学资源,又可以端正学习态度,培养化学平衡思想,使其认识日常生活中的化学反应。例如,在认识“化学平衡”概念知识的时候,为让学生理解化学平衡思想,认识化学在日常生活中的应用,在内化概念的时候,可以从日常生活实际出发,如可以为学生讲解生活中“洗涤剂”的应用,从油性污垢难以清除等生活现象,引导其从化学角度分析,油脂的化学成为是什么?如果将其分解,会经过怎样的转变?通过设计生活情境,引出化学平衡知识点,让学生从微观化学分子和宏观实际物体对比中,对洗涤剂去除油污的化学原理形成更精准的认识,以此来提高对化学反应平衡的认识,培养化学平衡思想,让学生学会应用化学知识解决生活实际问题,提升化学核心素养。

综上所述,高中化学平衡思想教学,不仅可以提高对化学反应的认识,还可以培养化学核心素养,提高化学学习效果,培养化学思想。故此,教师一定要重视平衡思想在化学教学中的应用,认识其教学价值,通过化学反应知识的学习、化学反应变化思维的培养、化学反应学习效果的增强、日常化学反应探索等,提高对化学反应的认识,培养化学平衡思想,提升化学教学质量,真正做到高效教学、有效应用。

参考文献:

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[4]王传安.高中化学平衡思想的研究[J].中学生数理化(教与学),2019(10):92.

作者简介:楼香平(1973.10-)女,浙江义乌 汉族,一级教师,研究方向,化学教学,精准教学。

(作者单位:义乌市第六中学,浙江 义乌 322000)

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