化学观念指导下高三化学专题复习的设计与实践
2017-03-16李洪学
李洪学
[摘 要]
在化学观念指导下进行高三化学专题复习是一种很有效的教学方法。以“盐类的水解”专题复习为例,就如何提炼复习专题中的化学基本观念、如何融合化学观念进行教学设计与实践等进行了描述。同时给出了盐类水解复习的具体教学案例(包括引导性问题设置、分析思路构建等)。
[关键词]
微粒观;平衡观;盐类的水解
一、传统复习教学课的不足
经过高一、高二的必修、选修课程的学习,大多数学生都已或多或少地了解或掌握了高中化学的一些知识。但是,很多学生却不能把学过的化学知识进行有机地整合,所学知识还是零散的,并没有形成网络。这样,就造成学生在分析问题时无法将前后学习的知识融汇贯通,无法形成解决问题的思维网络,对于新情境下的化学问题的分析解决就无法进行。高三复习课强调从新的角度和高度引导学生对学过的知识进行再学习,并构建网络,使学生对化学知识的理解得到提升,进一步提高学生的化学学科素养。然而,还有不少学校的教师仍然对“复习”这两个字没有理解到位,还在将高一、高二的化学知识进行简单地重复,将“再现知识”作为高三复习的重要目标。课堂教学也还在采用“知识点回顾——习题训练巩固——知识归纳小结”的传统教学模式。实践证明,这种教学模式中的内容呈现会让大部分学生觉得这些知识已经学过,可听可不听,并不能促进学生的深层思维。久而久之,这样的复习教学就会让学生产生积极性不高的情绪,造成复习效率低下的结果,最终造成学生在高考考场上不能正常地发挥。那么,如何进行高三总复习才能让学生的知识得到整合,促进学生深层思维,从而达到能力提升的目的呢?我们尝试在化学观念指导下来进行专题复习,收到了良好的效果。下面以“盐类的水解”的专题复习课为例,谈谈运用化学观念指导高三化学专题复习的一些具体的做法。
二、观念指導下高三专题复习教学基本程序
(一)明晰专题核心概念
教师应该分析所选专题的复习内容,明确该部分内容在整个高中化学中的地位和作用,弄清本专题中所涉及的核心概念,明确各专题知识间的内在联系和组织线索。“盐类的水解”属于高中化学电解质溶液中的有关内容。从单元整体来说,电解质溶液的教学主要以溶液中离子间的反应为核心,结合化学平衡的有关知识,从微粒间的相互作用的角度来认识溶液中的电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡。相对于前两节弱电解质的电离及水的电离两部分内容的学习来说,盐类水解的分析对象已经从水溶液中单一的平衡体系转变为多个平衡体系(弱电解质的电离、水的电离及电解质与水之间的相互作用),这就要求学生运用系统的思维,去分析各个平衡之间的相互作用与相互影响,这对学生的思维是一次挑战。采用什么教学方法来组织这一专题的教学从而达到良好的效果显得尤为重要。
(二)找出复习化学观念方法
复习教学不管用什么方法进行都应该围绕《高中化学课程标准》和《考试说明》来展开。如对“盐类的水解”这一部分内容,《高中化学课程标准》中指出:认识盐类水解的原理,归纳影响盐类水解程度的主要因素,能举例说明盐类水解有生产、生活中的应用。教师应该在此基础上,结合本专题的核心概念,提炼出一些与核心概念相匹配的化学观念。显而易见,盐类的水解这一专题的核心,就是引导学生从盐溶液中存在的微粒情况及微粒间是否会发生作用出发,结合化学平衡的理论,分析微粒间相互作用的结果。由此可见,盐类的水解的复习必须结合微粒观和平衡观来进行。
(三)在教学中融合化学基本观念途径
高三复习教学的一个重要目标是,通过复习帮助学生构建知识网络和思维网络。因此结合化学基本观念进行复习也应该且必须围绕此目标展开。盐类水解专题的教学中如何融合微粒观和平衡观呢?首先,我们应该先认识微粒观和平衡观本身的功能。微粒观强调从微粒相互作用的条件、相互作用的规律等角度来认识酸、碱、盐等电解质在水中的行为和结果。平衡观强调的是从可逆反应限度及动态平衡的视角来认识电解质在水中的电离、水解及沉淀的溶解、转化等情况。在这些观念的引导下认识盐类在水中的各种行为,掌握影响盐类水解程度的各种因素,构建盐类水解的知识网络,学生将变得容易掌握且知识将变得有序。同时,在这些观念的引导下,学生在分析盐溶液中各种问题时,自然就会去分析盐在水中的各种行为,从而认识盐溶液中的各种微粒的来源,进而去分析各种微粒间能否作用,作用后有哪些变化,最终形成分析电解质溶液有关问题的一般思路。其次,教师应该在教学中设置一些问题,引导学生从化学观念的视角去分析问题。有了这些问题的引导,学生才能在课堂上保持专注,积极思考,从而构建知识网络及学会如何在化学观念的指导下去分析解决问题。
三、盐类水解专题复习教学案例
(一)创设问题引导学生思考
[引导性问题设置 设计意图 【问题思考一】
往一定浓度Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变红。
请分析:
Na2CO3溶液中有哪些微粒(包括分子和离子)存在?
它们是如何产生的?请用化学用语表示它们的产生过程。
Na2CO3溶液显碱性的原因是什么?
如果想让溶液中[CO32-]减少,可采取的措施有哪些?
你能说出Na2CO3溶液在日常生活中有哪些应用吗? 引导学生从微粒观角度了解Na2CO3溶液中各微粒间的来源及相互作用,从平衡观的角度掌握盐类水解的影响因素从而关注核心知识并重新构建知识网络 【问题思考二】
Na2CO3溶液中的各微粒间存在哪些定量关系?
[H+]、 [OH-]、 [HCO3-]与[H2CO3]?
[H+]与[OH-]?
[CO32-]、[HCO3-]与[OH-]?
[HCO3-] 、[OH-]与[H2CO3]?
【变式练习】
已知0.1mol/L Na2CO3溶液PH约为11,请问该溶液中[HCO3-]+2 [CO32-]=mol/L 。(列算式表示)
该溶液中CO32-的水解百分率约为_____。
【问题思考三】
Na2CO3溶液中的各微粒浓度的大小关系如何?
1. [CO32-]、[HCO3-]与[OH-]:
2. [HCO3-] 、[OH-]与[H2CO3]:
3.所有离子浓度大小: 引导学生从微粒观的角度分析溶液中各微粒的来源并认识盐溶液中各微粒间的定量关系(包括盐溶液中各粒子浓度的守恒关系及各平衡常数的重新认识)及大小关系 【变式训练】
常温下,往10ml amol/L氨水溶液中加入10ml 0.1mol/L盐酸后测得溶液呈中性,试分析:
1.此时溶液中的溶质是什么?存在哪些离子?
2.溶液中各离子浓度大小顺序?
3.试求此时NH3·H2O的Kb(用含a的代数式表示)
【思考并小结】你认为电解质溶液中的有关问题如何分析? 训练学生学会分析盐溶液中的有关问题并尝试小结解决问题的分析思路 ]
(二)构建分析思路
通过教师引导及学生之间的小组讨论,师生共同总结出解决盐溶液中有关问题的分析思路,思维导图如下:
(三)检测反馈
为了检测学生是否掌握解决盐溶液中有关问题的分析思路,设置如下课堂习题:
(1)下列关于0.10mol·L-1 NaHCO3溶液的说法正确的是( )
A.溶质的电离方程式为NaHCO3=Na++H++CO32-
B.25 ℃时,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
C.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D.温度升高,c(HCO3-)增大
(2)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )
A.Kw/C(H+)<1.0×10-7mol·L-1
B.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
(3)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,试计算溶液中C(SO32-)/C(HSO3-)=______(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8)
四、总结反思
从学生层面来说,经过本专题复习的知识,他们已经体验到化学观念在复习中起到的作用。很多学生认为在化学观念的指导下复习盐类水解专题,让他们对这部分知识理解更到位了,解决有关盐溶液的问题时思路也清晰多了,能力得到了大幅度提升。但是也有少部分学生,在解决问题时仍然很吃力。经过分析,我们认为是这些同学基础知识不够扎实,如电离方程式的书写不够准确,离子间反应实质认识不够到位,对平衡常数的理解不够清晰等。这些都还需要学生加强对基本概念及基本理论的理解,教师课后与学生加强沟通并对学生进行强化训练。从教师层面来说,我们发现从采用传统方法的化学教学转变为化学观念指导下的化学教学后,课堂上学生的积极性、主动性有了明显地提升,整个课堂气氛变得非常热烈、融洽,教学设计方案得以顺利实施并达到良好的效果。另一方面我们也在反思为什么有些学生在同样的教学思路下没法收获一样的良好的学习效果?除了上述有些学生的基础不够扎实外,我们教师在分析问题时选择的切入点是否不够准确?分析方法是否不够恰当?这些问题都值得我们去反思。
总之,融合各种化学基本观念(包括元素观、微粒观、守恒观、定量观等)对高中化学进行专题复习,不单让学生觉得解题方便了,更为重要的是能帮助学生重新认识化学问题的实质,可以让学生从全新的视角对高中阶段的知识进行重新地构建,也能让学生建立起解决问题的新的思维模式。这种教学方法是可行且必要的。
[参 考 文 献]
[1]何彩霞.运用化学观念促进学生深层思维——以“盐类的水解”教学为例[J].中学化学教学参考,2013(1-2).
[2]楊梓生,吴菊华.中学化学教师专业发展的十二堂必修课[M].上海教育出版社,2015.
(责任编辑:张华伟)