杜軍
摘 要:在高中化學(xué)教學(xué)時,圖像題是化學(xué)平衡知識點的常見題型,如何指導(dǎo)學(xué)生對此進(jìn)行有效學(xué)習(xí),文章從指導(dǎo)用圖,分析變化趨勢;學(xué)會識圖,挖掘隱含信息;嘗試用圖,解決具體問題三個方面進(jìn)行了具體闡述,以期提高化學(xué)教學(xué)效率。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);圖像;化學(xué)平衡;學(xué)習(xí)策略
在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,圖像題是化學(xué)平衡知識點的常見題型,化學(xué)平衡圖像題的掌握情況將會直接影響到學(xué)生整個高中化學(xué)的學(xué)習(xí)?;瘜W(xué)圖像題,是勒夏特列原理及其他平衡問題相關(guān)知識點在坐標(biāo)圖上的直觀表示,亦是學(xué)習(xí)重點和易產(chǎn)生困惑點的問題。因此,對于化學(xué)平衡圖像題,教師應(yīng)采取有效方式來尋求學(xué)習(xí)策略幫助學(xué)生進(jìn)行掌握。
1、指導(dǎo)用圖,分析變化趨勢
化學(xué)平衡圖像題的解題策略,首當(dāng)其沖的就是讓學(xué)生讀懂圖,了解途中的信息,從坐標(biāo)圖中弄明白圖中縱橫坐標(biāo)所代表的含義,坐標(biāo)軸“0”點所表示的內(nèi)容,“起點”“終點”“極值點”“轉(zhuǎn)折點”以及趨勢的分析。這樣,學(xué)生在解決問題時,才會產(chǎn)生“一一對應(yīng)”的效果。
例如在Zn和Hcl反應(yīng)時,反應(yīng)速率v與時間t的坐標(biāo)圖中,便可以深刻體現(xiàn)這一點的內(nèi)容,速率先升高,之后再降低,有極值點的產(chǎn)生,并且速率變化也不相同。此刻,筆者便會先引導(dǎo)學(xué)生“讀圖”,分析坐標(biāo)圖中的變化趨勢,整個坐標(biāo)圖分為兩段,AB段速率漸增,B點為最高點,BC段速率降低,之后,筆者首先讓學(xué)生分析題中的化學(xué)方程Zn+2Hcl=Zncl2+H2↑,學(xué)生了解到,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此,反應(yīng)必然與溫度有關(guān)。學(xué)生便展開分析,圖中AB段反應(yīng)速率v增長的原因為Zn與Hcl的反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此再反應(yīng)過程中溫度漸增,而溫度的升高,根據(jù)勒夏特列原理,則反應(yīng)速率增大,因此AB段反應(yīng)速率漸增。而BC段發(fā)生轉(zhuǎn)折的原因,學(xué)生則通過聯(lián)系方程式“讀圖”的方式,認(rèn)為可能是隨反應(yīng)時間變長,而導(dǎo)致溶液中H+濃度下降,從而使反應(yīng)減小。
在指導(dǎo)學(xué)生“讀圖”的過程中,要抓住題干重點中的重點內(nèi)容進(jìn)行分析,并在圖中進(jìn)行對應(yīng),來分析圖中的變化趨勢,緊扣“極值點”和“轉(zhuǎn)折點”探究變化原因。這樣,學(xué)生便能迅速讀懂圖中的信息,為正確解題奠定基礎(chǔ)。
2、學(xué)會識圖,挖掘隱含信息
學(xué)生在化學(xué)平衡圖像題中的解題方式將直觀顯現(xiàn)出學(xué)生“化學(xué)平衡與變化”分析的核心素養(yǎng)水平。因此,筆者在日常教學(xué)中,會著重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“識圖”,讓學(xué)生從題干與圖中挖掘隱含信息。在信息獲取后,排除干擾信息和提取有用信息,這種策略,在培養(yǎng)學(xué)生圖像題解題能力時,有很大作用。
例如在一組物質(zhì)的量n與時間t的坐標(biāo)圖中,便將“識圖”的重要性表現(xiàn)的淋淋盡致,筆者抓住契機(jī),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行識圖能力的培養(yǎng)。題中有兩組表示,分別為A、B,A起始物質(zhì)的量為8mol,B起始為2mol,t1時,A變?yōu)?mol,B變?yōu)?mol,在t2時,兩者相等,并繼續(xù)變化,t3時,兩組濃度不再變化。學(xué)生根據(jù)題干信息和圖像,進(jìn)行信息挖掘,通過在單位時間t1里兩者的變化量,得出該反應(yīng)為2A=B的可逆反應(yīng),而在t2“交叉點”時,學(xué)生分析得出,兩者的濃度,瞬時是相等的,但依據(jù)斜率的判斷得出,兩者瞬時的反應(yīng)速率是不相同的,斜率大的反應(yīng)速率更大,v正>v逆。而t1、t2、t3三個時間節(jié)點中,只有t3時,反應(yīng)才達(dá)到平衡狀態(tài),理由是此時的各組分濃度不再發(fā)生變化。
學(xué)生在遇到化學(xué)平衡圖像題時,“識圖”這一技能對于解決化學(xué)問題有很大的幫助,學(xué)生在識圖的過程中,很可能已經(jīng)解決了問題。而在挖掘信息的過程中,及可以有效地幫助學(xué)生歸納知識點,并學(xué)以致用,也可以很好的檢查學(xué)生對于知識點的掌握情況。
3、嘗試用圖,解決具體問題
勒夏特列原理中指出,改變反應(yīng)條件,化學(xué)平衡破壞之后,平衡便會向減弱這種改變的方向移動。而學(xué)生明白勒夏特列原理,但在實際運(yùn)用過程中,便又抽象、難以理解起來。因此在利用原理解題時,筆者認(rèn)為,要嘗試?yán)脠D像,從圖像上直觀反映信息,來解決具體問題,是化學(xué)平衡圖像題最行之有效的解決方式。
例如,在已知反應(yīng)N2+3H2=2NH3這個可逆反應(yīng)中,讓學(xué)生就改變反應(yīng)條件等各種情況下,與反應(yīng)圖像v-t圖進(jìn)行對應(yīng),便深刻的驗證這一策略的可行性。學(xué)生首先就反應(yīng)方程式分析,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此在反應(yīng)達(dá)到平衡時,突然升高溫度,平衡就會想放熱反應(yīng)一方移動,更有利于吸熱反應(yīng)的進(jìn)行,因此,v逆>v正,并再次達(dá)到化學(xué)平衡。而升高溫度,無論正逆反應(yīng),反應(yīng)速率都會增加,所以,圖像發(fā)生的是突變。而增加反應(yīng)物濃度,則反應(yīng)不會發(fā)生突變,仍然為v正>v逆,并達(dá)到平衡。而增加壓力,學(xué)生分析認(rèn)為,首先圖像在增大壓力的情況下,會發(fā)生突變,因為兩者都是氣體,而根據(jù)勒夏特列原理,v正>v逆,學(xué)生便得出了答案。
利用圖像,學(xué)生經(jīng)過“讀圖、識圖”可以獲取很多的有用信息,而“用圖”,并聯(lián)系關(guān)于化學(xué)平衡的知識原理,則可以解決具體問題,并形成一個清晰的思路結(jié)構(gòu),步步有理可循。因此,在復(fù)習(xí)策略中,有很大的意義。
化學(xué)平衡圖像題,在試卷中常以選擇題的形式出現(xiàn),而采用以上三種方式,“讀圖”了解具體含義;“識圖”挖掘隱含信息;“用圖”解決具體問題,則可以有效提升學(xué)生解題的效率。而在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生掌握以上三種策略,則可以達(dá)到“快、準(zhǔn)”的效果。
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