浙江選考背景下高三“化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算”復(fù)習(xí)研究

李小芬

(浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級中學(xué) 314500)

一、問題背景

2015年浙江省開始新一輪高考改革，實(shí)行了七選三的選考模式.五年的實(shí)踐下來，化學(xué)高考試題的題型和考查模式基本穩(wěn)定，考查的知識點(diǎn)分布明確.第30題是化學(xué)反應(yīng)能量與化學(xué)平衡的綜合題，是高考試題能力區(qū)分的核心題，也是試卷的亮點(diǎn)所在，筆者分析近幾年選考第30題試題考查的知識點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用是這個題的寵兒，具體見表1.

表1 平衡常數(shù)在浙江化學(xué)選考試題第30題中的分布情況

查閱2020年《浙江省普通高中選考考試說明》發(fā)現(xiàn)，對平衡常數(shù)知識的考點(diǎn)要求也很高，具體見表2.

表2 2020年《浙江省考試說明》中關(guān)于平衡常數(shù)的能力要求

然而，實(shí)行選考以來，由于選考的兩次考試時間分別放在每年的11月份和4月份，導(dǎo)致的最大困難是高三復(fù)習(xí)時間急劇變短，但是高考對學(xué)生運(yùn)用知識的能力和靈活度有增無減.傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)模式通常是注重對知識的系統(tǒng)整理，這樣的復(fù)習(xí)方式耗時較長，也不利于難度大的知識點(diǎn)的突破.所以，面對以上問題，根據(jù)選考試卷知識的分布情況，對學(xué)生失分嚴(yán)重的知識點(diǎn)進(jìn)行深入復(fù)習(xí)，全面盤點(diǎn)，可以有效促進(jìn)知識點(diǎn)的掌握.

二、教學(xué)實(shí)踐

作為一線的高三教師，在教學(xué)過程中，可以通過大量習(xí)題的研究總結(jié)選考中每個知識點(diǎn)的出題方式，并在課堂上讓學(xué)生完整的體會知識內(nèi)在的縝密邏輯關(guān)系，即進(jìn)行“點(diǎn)對點(diǎn)”的深度復(fù)習(xí)，形成有序、多層次的認(rèn)知結(jié)構(gòu),因?yàn)闋帉π詮?qiáng)，復(fù)習(xí)周期短，可以使學(xué)習(xí)者深入理解和應(yīng)用知識.

1.利用數(shù)據(jù)，直接計(jì)算

直接利用數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算是淺層次的考查方式，總體來說思維方式單一，只要領(lǐng)會基本概念和掌握計(jì)算方法，這一類題是比較簡單的.但題干中也會有陷進(jìn)，這就要求學(xué)生仔細(xì)審題.

例1 (2018學(xué)年第一學(xué)期七彩陽光聯(lián)盟第二次聯(lián)考第30題節(jié)選)向初始體積為4.5L的密閉容器中通入3mol NO、1.5mol CO，在恒壓條件下發(fā)生反應(yīng)：

平衡體系中NO的物質(zhì)的量變化見表3，此溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K是多少？

表3 NO的物質(zhì)的量隨時間變化

評價分析本題型是最常見的平衡常數(shù)計(jì)算的考察方式，數(shù)據(jù)簡單，學(xué)生都會直接采用“三段式”法進(jìn)行計(jì)算.然而，學(xué)生正確率非常低.原因主要有兩方面：一是基礎(chǔ)不扎實(shí)，平衡常數(shù)的計(jì)算運(yùn)用的數(shù)據(jù)是平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，粗心的學(xué)生沒有注意體積，直接用物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算；二是沒有仔細(xì)審題，題中明確說明是在恒壓條件下，意味著容器的體積將會隨著反應(yīng)而改變，很多學(xué)生直接用4.5L進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)致錯誤.

設(shè)計(jì)意圖通過此題的訓(xùn)練讓學(xué)生深刻感受到基本概念的重要性，在計(jì)算的過程中要注意每個數(shù)據(jù)的正確運(yùn)用.同時，也要仔細(xì)審題，不能因?yàn)槌尸F(xiàn)方式的簡單而忽略重要細(xì)節(jié)，錯失分?jǐn)?shù).所以，對于簡單的計(jì)算題，心理上不能放松，計(jì)算過程更要仔細(xì).在高三的復(fù)習(xí)過程中，教師首先做的是充分落實(shí)基礎(chǔ)知識，強(qiáng)調(diào)對于計(jì)算的基本素養(yǎng)；對于學(xué)生來說，要時刻保持警惕，不能用“粗心”來掩蓋自己的失誤.

2.圖形解讀，靈活剖析

在高三的綜合試題中，圖形是最常見的一種表達(dá)方式，正確理解和應(yīng)用圖形的信息是解題的關(guān)鍵.但是用圖形進(jìn)行考查，難度明顯增加，這就要求學(xué)生能靈活剖析，正確解讀.

圖1

評價分析此題的解題思路是從圖中信息得到在985℃時，該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，根據(jù)轉(zhuǎn)化率進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)化，利用“三段式”得到平衡時化學(xué)方程式中各物質(zhì)的平衡濃度，從而進(jìn)行計(jì)算.此題錯誤的原因主要有兩個：一是審題不仔細(xì)，忽略了體積，直接用平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算，徒勞無功；二是找不出圖中所給的信息，找不到計(jì)算的突破口，無從下筆.

設(shè)計(jì)意圖此題用文字和圖形相結(jié)合的方式呈現(xiàn)題干，并和轉(zhuǎn)化率這一概念的應(yīng)用相結(jié)合，即考查了圖形的閱讀理解能力，又增加了計(jì)算的難度，可以充分體現(xiàn)學(xué)生分析和解題能力的差異.教師在高三復(fù)習(xí)過程要充分注意知識點(diǎn)之間的聯(lián)系和整合應(yīng)用，在高中的化學(xué)平衡知識體系中，平衡常數(shù)的計(jì)算可以和很多知識點(diǎn)相聯(lián)系，如平衡移動方向的分析、反應(yīng)熱效應(yīng)的判斷、平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等，并通過變式訓(xùn)練提升學(xué)生的分析解題能力.

3.聯(lián)合應(yīng)用，深入理解

平衡常數(shù)的計(jì)算有時不僅僅給出一個化學(xué)方程式，更多的是結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，會有很多相關(guān)的副反應(yīng)發(fā)生，這一類題是計(jì)算中的難點(diǎn).不僅要求同學(xué)能正確理解題目意思，更考查數(shù)據(jù)的處理能力.

圖2

評價分析此題在例2的基礎(chǔ)上增加了副反應(yīng)，并在圖中出現(xiàn)了主反應(yīng)的選擇性這一新的概念.要突破此題，必須要解決兩個問題的理解，一是對選擇性的理解；二是主反應(yīng)和副反應(yīng)中有部分物質(zhì)相同的情況下，主反應(yīng)的平衡濃度不僅僅只考慮主反應(yīng)一個，副反應(yīng)也得進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算.所以，第一次碰到此類平衡常數(shù)的計(jì)算時，學(xué)生感覺難度很大.最難理的是平衡濃度為什么不僅僅是對主反應(yīng)的計(jì)算.但通過分析舉例，學(xué)生能夠理解和接受.

設(shè)計(jì)意圖在高三的復(fù)習(xí)中，提升學(xué)生的綜合分析能力是關(guān)鍵.如何在基礎(chǔ)知識的鋪墊下，提升學(xué)生的能力值得一線高三教師的思考.此題的設(shè)置，既有例2作為基礎(chǔ)，又有新的概念需要理解，而計(jì)算過程也變得更加繁瑣.這既要求教師合理設(shè)計(jì)題目難度，又要求學(xué)生認(rèn)真思考，合理分析，靈活應(yīng)用.

4.概念遷移，觸類旁通

雖然書本只介紹了用濃度表示的平衡常數(shù)的計(jì)算方法，但是與之相關(guān)的變化在習(xí)題甚至選考中也會出現(xiàn)，如用分壓表示的化學(xué)平衡常數(shù),用平衡時物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)，甚至還有2018年11月浙江選考中出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算等，這就要求學(xué)生正確理解，靈活遷移.

評價分析此題是2018年11月的浙江選考第30題中第(2)題，它考查了一個新的概念——標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算.雖然高中教材上沒有標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，但通過給出的信息可以發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算實(shí)際就是利用各組分的分壓進(jìn)行計(jì)算，分壓的計(jì)算方式是物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)乘以總壓.如果理清楚關(guān)系，計(jì)算過程是不難的.但此題的得分很低，主要原因有兩個：一是考試時間緊張，部分學(xué)生看到計(jì)算，又是陌生概念，直接放棄；二是在考試的緊張狀態(tài)下，都不懂題目所給的信息，理不清計(jì)算的方法和思路.

設(shè)計(jì)意圖利用此題為例進(jìn)行講解，既拓展了學(xué)生的視野，也有利于提升學(xué)生的閱讀理解能力，提升對知識的遷移應(yīng)變能力，更利于說明高考考查的是學(xué)生的綜合能力.在平時的教學(xué)中，教師要注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，學(xué)會知識的遷移和應(yīng)用.

三、反思總結(jié)

高考復(fù)習(xí)不僅僅是鞏固已學(xué)的知識，更重要的是把學(xué)過的知識進(jìn)行歸納、整理、升華、凝聚，提高化學(xué)思維水平，提升化學(xué)素養(yǎng).利用考試說明，明確要求，利用同一考點(diǎn)的不同出題方式反復(fù)訓(xùn)練，有利于提升學(xué)生的思維深度，提高靈活運(yùn)用知識的能力，起到舉一反三的效果.