高中化学反应原理学习难点及教学策略研究
2022-04-26高杨
高 杨
(广西柳州铁一中学 545007)
高中化学反应原理涵盖的知识主要有化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡、离子平衡、电化学基础等,对学生的理解以及分析问题的能力具有一定要求.教学实践中为使学生扎实的掌握该部分知识,提高其学习的自信以及解答各类问题的灵活性,促进化学学习成绩的提升,应立足学习的难点积极探寻与应用相关的教学策略.
1 高中化学反应原理学习难点
化学反应与能量学习的难点在于对反应热、燃烧热、盖斯定律以及反应中能量变化内容的理解,尤其有关热化学方程式书写以及化学反应热的计算.书写热化学方程式时,需要考虑很多的细节,包括物质的状态、ΔH符号以及ΔH的值是否与反应物的物质系数相对应等.化学反应热的计算时不仅需要灵活的应用盖斯定律,而且需要应用一定的数学知识.化学反应速率和化学平衡学习的难点在于对化学反应速率和化学反应平衡原理的理解,尤其需要能够灵活运用勒夏特列原理正确的分析化学平衡移动的方向以及化学反应中各参数的变化.另外,化学平衡中还涉及到等效平衡的情境,需要学生搞清楚不同类型等效平衡的区别,理清不同等效平衡遵循的规律,解题中能够灵活运用假设法以及等效平衡的规律.离子平衡部分学习的难点在于理解电离与水解概念以及两者的区别、联系,尤其能够灵活运用平衡思想分析盐溶液中相关离子浓度的大小关系,此外,难溶物的溶解平衡理解与运用及难溶物的生成、转化亦是该部分的重点和难点.电化学基础学习的难点在于深入的理解原电池与电解池工作原理,能够准确的判断相关电极、确认电子、离子流动方向以及正确书写不同电极、不同环境下的电极反应式,并能够根据实际情况对电极相关参数进行计算.
2 高中化学反应原理教学策略
教学实践中,为使学生牢固的掌握化学反应原理,突破该部分知识的学习难点,应注重总结、学习、应用相关的教学策略,提高课堂教学效率,使学生能够当堂理解与掌握所学,并能具体问题具体分析,在解题中灵活应用.
2.1 引导学生夯实基础
例如,在学习盖斯定律知识时,要求学生通过分析做错的习题,进一步加深对所学知识的认识与理解,切实打牢基础.部分学生在解答如下习题时出错率较高.
例1甲烷和氢气的燃烧热分别为ΔH1,ΔH2,且ΔH1<ΔH2,若两者的混合物1mol完全燃烧生成稳定的化合物,反应热为ΔH3,则甲烷和氢气的物质的量之比为____.
2.2 注重深入剖析例题
例如,在讲解化学平衡知识点后,为使学生掌握相关的解题思路,为学生认真的讲解了如下例题的解题过程.
例2将mmolX气体和1molY气体加入到体积可变的密闭容器中,发生反应
5min后反应达到平衡测得Y的转化率为50%,反应后混合气体的密度为反应前混合气体密度的2/3,则m∶n不可能是( ).
A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶5
2.3 及时进行课堂训练
例如,在讲解盐类的水解知识后,可在课堂上展示如下习题对学生进行训练.
例3苹果酸(简写为H2A)是二元弱酸,Ka1=10-3.4,Ka2=10-5.1,在20℃时向0.1mol/L的Na2A溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积变化),下列指定溶液中关系正确的是( ).
A.测得0.1mol/L的Na2A溶液pH为8.6,此时溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)
B.通入HCl后的溶液中:c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.在c(Cl-)=0.1mol/L的溶液中:
c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
D.溶液pH从3.4变为2时,发生的主要反应为:A2-+H+=HA-
通过该题的训练可进一步巩固学生盐类的水解知识,尤其能很好的锻炼学生运用电荷守恒、物料守恒解题的能力.通过分析可知该题的正确答案为A项.
2.4 启发学生做好总结
例如,电化学部分教学时要求学生在完成以下习题的解答后,进行解题的总结.
例4 测得500mL Cu(NO3)2和KCl的混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.2mol/L.用石墨做电极电解此溶液,充电一段时间后,两电极均收集到标准状况下5.6L的气体,忽略电解后混合溶液及其变化,则( ).
A.原混合溶液中c(Cl-)=0.3mol/L
B.上述电解过程中共转移电子0.5mol
C.电解得到无色气体与有色气体的体积之比为3∶7
D.电解后溶液c(OH-)=0.2mol/L
学生通过总结得出以下解题思路:根据已知条件判断电池电极,结合放电顺序判断电极反应方程式,而后根据生成的气体体积、转移电子数、产物的质量求得转移的电子数,运用电荷守恒便可求出其他参数.学生如此总结,能给其以后更为高效的解题带来良好的依据,对提升其解题能力具有重要意义.
2.5 重视学生能力拓展
例如,在讲解化学平衡知识时应为学生系统的讲解等效平衡相关理论,使学生把握等效平衡的类型以及不同等效平衡类型下相关参数变化的分析、计算思路.同时,做好相关习题的筛选,鼓励学生运用等效平衡知识进行解答,使其更好的把握相关的应用细节,促进其能力的进一步提升.
例5 将2mol O2和4mol SO2混合气体置于体积可变的等压容器中,在一定温度条件下发生反应:
该反应到达平衡状态A时,测得气体物质的量为4.2mol,设SO2、O2、SO3起始物质的量分别为a、b、c,则:
(1)在平衡状态a时将少量O2通入容器中,体系中SO2的体积分数将____,若使得SO2的体积分数和平衡状态A相同,可采取的措施为____或____.
(2)起始时当a=0.6mol,c=4.8mol,若达到平衡后,各气体的体积分数和平衡状态A相同,则b=____,在此情况下反应起始时将向____方向进行.
(3)若平衡状态A是在恒温恒容下达到的,要使反应开始时向逆方向进行,且达到的平衡状态和A相同,则起始时c的取值范围为____.
该题灵活考查学生对等效平衡知识的理解以及灵活应用,能很好的拓展学生能力.解答该题不仅要掌握了夏特列原理,而且需要深入的理解等效平衡相关理论,尤其需要运用假设法进行分析.经过分析与计算不难得出各问的答案分别为:减小、升温或加入少量SO2气体;0.3mol、正反应;3.6mol 高中化学反应原理教学中为帮助学生更好的突破学习的难点,应做好各部分学习难点的总结,尤其结合学生学习实际做好教学经验教训的总结,积极探寻相关的教学策略,并在实践中积极应用,尤其做好教学策略应用效果的评估,对存在的不足进行持续的优化,精益求精,不断提高教学质量与水平.