化學(xué)平衡教學(xué)策略探討

王珍

摘 要：化學(xué)平衡是化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分，其知識(shí)不僅對(duì)化學(xué)反應(yīng)有更深刻的認(rèn)識(shí)，還為后續(xù)章節(jié)提供了理論依據(jù)，也是中學(xué)化學(xué)學(xué)科中最富有思維深度和理論價(jià)值的一部分。教師在講化學(xué)平衡理論時(shí)，應(yīng)運(yùn)用合理的教學(xué)策略，讓學(xué)生在充分掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，不斷思維創(chuàng)新，建立正確的化學(xué)平衡觀。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡；教學(xué)策略；合理運(yùn)用

化學(xué)是一門自然科學(xué)，要學(xué)好化學(xué)，關(guān)鍵在于對(duì)化學(xué)概念的理解?；瘜W(xué)概念在整個(gè)高中化學(xué)中具有舉足輕重的地位，是學(xué)生建立化學(xué)觀的前提和基礎(chǔ)，也是提高化學(xué)素養(yǎng)的先決條件。而其中“化學(xué)平衡”是中學(xué)化學(xué)的重要概念，是以后學(xué)習(xí)電離平衡、鹽類的水解、沉淀溶解平衡的基礎(chǔ)，對(duì)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)起著重要的指導(dǎo)作用?；瘜W(xué)平衡相關(guān)概念對(duì)學(xué)生哲學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)也有重要作用，蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)思想，能更好的幫助學(xué)生形成正確的人生觀，價(jià)值觀。因此對(duì)化學(xué)平衡的教學(xué)研究一直都是我們教師的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。本文就化學(xué)平衡概念的教學(xué)方法與策略談?wù)勛约旱男牡谩?/p>

1 創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)認(rèn)知沖突

在初中已學(xué)習(xí)過有關(guān)平衡的知識(shí)——飽和溶液及溶解度的概念，只是那時(shí)還沒建立溶解平衡這個(gè)概念，而化學(xué)平衡與溶解平衡屬于同位關(guān)系。因此，筆者在教學(xué)中通過復(fù)習(xí)飽和溶液的定義，設(shè)置一定的問題情境，引發(fā)新、舊概念之間的認(rèn)識(shí)沖突，從而引入到化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)中來。

（1）在一定溫度下，在一定量的水中，加入蔗糖，當(dāng)蔗糖溶解到一定量時(shí)，蔗糖將不再溶解，此時(shí)溶液為飽和溶液。

提出問題：

①在飽和蔗糖溶液中，再加入10克蔗糖還會(huì)溶解嗎？

②是不是蔗糖的溶解停止了？

（2）這時(shí)筆者并不著急給出結(jié)論，而是用幻燈片播放一張一個(gè)水池里面裝了半池水的圖片。

繼續(xù)提問：

這個(gè)水池里面裝了半池水，保持很長(zhǎng)時(shí)間液面高度不變，同學(xué)們?cè)鯓涌创@半池水？

學(xué)生首先想到水池沒有漏水，這是學(xué)生根據(jù)以往對(duì)事物的認(rèn)知，比較容易想到這種靜態(tài)平衡。

（3）接著繼續(xù)播放另一張圖片：一個(gè)水池有兩個(gè)水管，一管流入，另一管流出。

再問：這個(gè)水池里面裝了半池水，也保持很長(zhǎng)時(shí)間液面高度不變，同學(xué)們又怎樣看待這半池水？

當(dāng)兩水管的流速相等時(shí)，無論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間，水池液面的高度也能保持不變，這種動(dòng)態(tài)平衡是學(xué)生一下難以想像到的。

這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)就可以讓學(xué)生產(chǎn)生來源于學(xué)生內(nèi)部的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到原有認(rèn)知有不足的地方，這樣可以激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望，認(rèn)識(shí)到有替換或調(diào)整舊概念的必要性。

這時(shí)再回到開始的兩個(gè)問題上，學(xué)生就開始琢磨了，為什么加入的10克蔗糖質(zhì)量不變呢？有沒有可能，在溶液達(dá)飽和時(shí)，有蔗糖溶解同時(shí)又有溶液中的蔗糖結(jié)晶出來，但蔗糖溶解的質(zhì)量和結(jié)晶出的蔗糖質(zhì)量相同，所以質(zhì)量不變呢？

這樣學(xué)生就慢慢從舊的知識(shí)結(jié)構(gòu)中對(duì)新的知識(shí)產(chǎn)生了興趣，因?yàn)檫@個(gè)新知識(shí)在解釋一些現(xiàn)象和問題上更有效。

（4）最后再利用自己拍的視頻：將一定質(zhì)量大塊的蔗糖放入到飽和蔗糖溶液中，經(jīng)過一段時(shí)間后，大塊的蔗糖不見了變成小顆粒的蔗糖，但質(zhì)量卻沒有減少。

通過實(shí)驗(yàn)視頻，鮮明直觀地驗(yàn)證了學(xué)生的猜想，這樣一步一步讓學(xué)生在通過自己的思考，分析了問題，打破了固有認(rèn)識(shí)，從而認(rèn)識(shí)到“動(dòng)態(tài)平衡”這個(gè)新事物。

2 設(shè)置合作游戲，促進(jìn)概念理解

接下筆者采用以一種“翻牌游戲”作為背景引入化學(xué)平衡，讓學(xué)生親身體驗(yàn)平衡建立的過程，化被動(dòng)為主動(dòng)，使抽象的問題具體化，建立正確的平衡觀。

課堂活動(dòng)——“翻牌游戲”：

游戲中，同桌的兩位同學(xué)為一小組，活動(dòng)前分發(fā)每個(gè)小組50張牌（牌分正、反兩面），活動(dòng)開始時(shí)，甲同學(xué)手中有50張正面牌，乙同學(xué)手中沒有牌。規(guī)定每次翻牌，甲同學(xué)將手中正面牌數(shù)的25%翻成反面牌，同時(shí)交給乙同學(xué)；而乙同學(xué)將反面牌數(shù)的20%翻成正面牌，同時(shí)交給甲同學(xué) [1 ]。若出現(xiàn)小數(shù)的情況，按四舍五入的原則取整數(shù)，游戲中每次翻牌將相應(yīng)數(shù)據(jù)填入表1。

學(xué)生在游戲過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)某次翻牌游戲中，將正面牌翻成反面牌的數(shù)量等于將反面牌翻成正面牌的數(shù)量時(shí)，這時(shí)正面牌數(shù)就等于反面牌數(shù)且一直保持不變，這種狀態(tài)可以稱為平衡狀態(tài)。將游戲中的數(shù)據(jù)按要求繪畫成圖1。

在整個(gè)游戲中，通過自己動(dòng)手的操作，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，正面牌和反面牌一直都是同時(shí)存在的，“正面牌翻成反面”和“反面牌翻成正面”這兩個(gè)過程也是同時(shí)進(jìn)行的，這樣能深刻的認(rèn)識(shí)到在一個(gè)可逆反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在，正反應(yīng)和逆反應(yīng)也是同時(shí)進(jìn)行的意義。

最終當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)無論再操作多少次翻牌游戲，正反面牌的數(shù)據(jù)都不再發(fā)生變化時(shí)，也就是達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，翻牌游戲還在繼續(xù)進(jìn)行，并沒有停止，而從數(shù)據(jù)來看，卻像“停止”了。這正是化學(xué)平衡狀態(tài)所表現(xiàn)出來的宏觀靜止、微觀運(yùn)動(dòng)的特征，讓學(xué)生更能理解什么叫動(dòng)態(tài)平衡。

再結(jié)合對(duì)圖像的分析，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)有兩種情況可說明翻牌游戲達(dá)到平衡狀態(tài)，讓學(xué)生自行用文字總結(jié)得出結(jié)論：

當(dāng)某次翻牌游戲中，將正面牌翻成反面牌的數(shù)量等于將反面牌翻成正面牌的數(shù)量時(shí)，這時(shí)正面牌數(shù)就等于反面牌數(shù)且一直保持不變，這種狀態(tài)可以稱為平衡狀態(tài)。

達(dá)平衡時(shí)，是表中第7次翻牌游戲中“正到反的數(shù)目”等于“反到正的數(shù)目”的時(shí)候，

而不是表中第5次時(shí)“正面牌總數(shù)”等于“反面牌總數(shù)”都是25張的時(shí)候。這樣可以讓學(xué)生充分理解可逆反應(yīng)中“等”的意義。

而對(duì)于可逆反應(yīng)中“定”的意義，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)“正面牌總數(shù)”或“反面牌總數(shù)”保持不變的時(shí)候也是平衡狀態(tài)。同時(shí)再設(shè)問，“正、反面牌的總和”保持不變的時(shí)候是否牌為平衡狀態(tài)呢？讓學(xué)生了解可逆反應(yīng)中并不是所有的量不變都是化學(xué)平衡狀態(tài)。

3 通過類比分析，引入化學(xué)平衡

最后回歸課本，讓學(xué)生從游戲中引入到化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)中來，這樣就很容易理解課本上所給的如圖2所示和課本所給的化學(xué)平衡狀態(tài)的概念，并加以總結(jié)成為自己的知識(shí)。

課本概念：一定條件下，可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度的時(shí)候，正反應(yīng)速度和逆反應(yīng)速度相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間而發(fā)生變化的狀態(tài)，叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。

讓學(xué)生根據(jù)自己的理解總結(jié)化學(xué)平衡的特征：

（1）“逆”： 可逆反應(yīng)的正反應(yīng)和逆反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的。

（2）“動(dòng)”： 化學(xué)平衡狀態(tài)是動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)并未停止了，正、逆反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

（3）“等”： υ（正） = υ（逆），某一物質(zhì)的消耗速率等于其生成速率。

（4）“定”： 反應(yīng)物和生成物濃度保持不變即為化學(xué)平衡狀態(tài)。

筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生上課的情緒都很高漲，討論非常激烈，學(xué)生也表示這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)他們學(xué)習(xí)化學(xué)平衡很有幫助。在后期的習(xí)題中，也發(fā)現(xiàn)學(xué)生在解決化學(xué)平衡問題時(shí)，對(duì)問題的分析更加透徹了。

化學(xué)概念的學(xué)習(xí)內(nèi)容是由淺入深，螺旋上升的，已學(xué)的概念很多不夠完善，而在學(xué)習(xí)過程中逐漸被新概念取而代之，但學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念時(shí)會(huì)受到原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的影響，從而可能引發(fā)知識(shí)混亂。通過新知識(shí)與學(xué)生認(rèn)知結(jié)

構(gòu)中已有的相關(guān)知識(shí)的相互融合，慢慢形成新的知識(shí)結(jié)構(gòu)。為了增強(qiáng)這種新舊知識(shí)的融合，要選擇合適的教學(xué)策略，設(shè)置相應(yīng)的情境，讓學(xué)生能從已有知識(shí)中得到啟示，經(jīng)過類比分析，慢慢進(jìn)入新知識(shí)的學(xué)習(xí)中。在這個(gè)教學(xué)過程中，必須讓學(xué)生產(chǎn)生來源于學(xué)生內(nèi)部的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生對(duì)原有概念覺得不夠滿意，而新概念看上去更有道理，在解釋一些現(xiàn)象和問題上更有效，最終接受這個(gè)新概念。

總之，在教學(xué)中，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生進(jìn)入主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)境界，通過自己的體驗(yàn)獲取知識(shí)，建立好正確的化學(xué)觀，善于從學(xué)科思想的角度去看待問題，解決問題。這才是我們教育工作者最終的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]付超群，李廣州，任紅艷.一種新穎的類比活動(dòng)在“化學(xué)平衡”教學(xué)中的嘗試[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2008（6）：3-6.