高中化學(xué)中化學(xué)平衡原理的教學(xué)策略初探

摘 要：為了加深學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡原理的理解，闡述了化學(xué)平衡原理在高中化學(xué)教學(xué)中的重要性，分析了化學(xué)平衡原理的基本內(nèi)容以及高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，并探討了高中化學(xué)中化學(xué)平衡原理的具體教學(xué)策略，包括融入生活情境、開展探究式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、采用多媒體技術(shù)模擬演示、開展課外科普活動(dòng)等。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；化學(xué)平衡原理；科學(xué)素養(yǎng)

作者簡介：陳為生（1974—），男，山東省五蓮縣第一中學(xué)。

化學(xué)平衡原理是高中化學(xué)課程的核心內(nèi)容，對(duì)學(xué)生建立科學(xué)思維方式、理解日?，F(xiàn)象、培養(yǎng)實(shí)踐能力等具有重要意義。然而，當(dāng)前高中化學(xué)平衡原理教學(xué)中還存在一些問題，這阻礙了學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。對(duì)此，教師需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)策略，提升教學(xué)的針對(duì)性和有效性，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。

一、化學(xué)平衡原理在高中化學(xué)教學(xué)中的重要性

（一）有助于學(xué)生奠定化學(xué)思維基礎(chǔ)

化學(xué)平衡原理是高中化學(xué)課程的核心內(nèi)容，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維具有重要的意義。化學(xué)平衡原理揭示了物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的本質(zhì)規(guī)律，體現(xiàn)了事物發(fā)展的辯證統(tǒng)一性。通過學(xué)習(xí)化學(xué)平衡原理，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到化學(xué)變化不是不可逆轉(zhuǎn)的，而是動(dòng)態(tài)的、可逆的。這種動(dòng)態(tài)平衡的觀念有助于學(xué)生形成整體、科學(xué)的化學(xué)觀，形成辯證的思維方式。例如，在探究化學(xué)平衡的移動(dòng)規(guī)律時(shí)，學(xué)生需要綜合考慮濃度、溫度、壓強(qiáng)等多種因素的影響，分析它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。這個(gè)過程就需要學(xué)生運(yùn)用動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)思維，能培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。

（二）有助于學(xué)生解釋日常生活現(xiàn)象

化學(xué)平衡原理涉及日常生活的方方面面，能為眾多生活現(xiàn)象提供科學(xué)解釋，如汽水瓶打開后會(huì)有氣體逸出是因?yàn)殚_瓶后瓶中壓強(qiáng)產(chǎn)生變化，二氧化碳與水反應(yīng)的平衡被打破。此外，化學(xué)平衡原理還能解釋雨水酸化等環(huán)境問題，闡明新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)的原理?？梢哉f，化學(xué)平衡原理為學(xué)生提供了一個(gè)解開生活謎題的工具，使枯燥的理論知識(shí)與生活實(shí)踐緊密聯(lián)系，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［1］。

（三）有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)平衡原理能提升科學(xué)素養(yǎng)，如科學(xué)思維能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、創(chuàng)新意識(shí)等。在理解化學(xué)平衡概念的過程中，學(xué)生需要不斷建立、調(diào)整認(rèn)知模型，經(jīng)歷歸納、推理、驗(yàn)證等過程，這有利于其良好的科學(xué)思維習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí)的形成。同時(shí)，化學(xué)平衡相關(guān)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生在親自完成實(shí)驗(yàn)的過程中，能夠提升觀察能力，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力。此外，在探究化學(xué)平衡原理時(shí)，學(xué)生需要綜合分析各種因素的影響，尋找內(nèi)在邏輯聯(lián)系，這有助于其系統(tǒng)分析和問題解決能力的提升。

二、化學(xué)平衡原理的基本內(nèi)容

（一）化學(xué)平衡的概念

化學(xué)平衡是指在一定條件下，可逆反應(yīng)正、反兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)所達(dá)到的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，雖然反應(yīng)仍然發(fā)生，但是整個(gè)反應(yīng)體系的物質(zhì)組成和性質(zhì)保持不變。需要注意的是，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)并不意味著反應(yīng)結(jié)束，只是由于兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等，相互抵消，導(dǎo)致整個(gè)體系看上去沒有變化?；瘜W(xué)平衡的實(shí)現(xiàn)需要滿足一定的條件，如溫度、壓強(qiáng)保持恒定等，一旦這些條件發(fā)生變化，化學(xué)平衡狀態(tài)就會(huì)被打破［2］。

（二）影響化學(xué)平衡的因素

1.濃度

物質(zhì)濃度的變化會(huì)影響化學(xué)平衡的達(dá)成。從反應(yīng)物和生成物相對(duì)濃度的角度看，增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)會(huì)向生成更多生成物的方向進(jìn)行，以消耗過多的反應(yīng)物；減少反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)會(huì)向生成反應(yīng)物的方向進(jìn)行，以補(bǔ)充反應(yīng)物的損失。同理，增加生成物的濃度，反應(yīng)會(huì)向減少生成物的方向進(jìn)行；減少生成物的濃度，反應(yīng)會(huì)向生成更多生成物的方向進(jìn)行。

2.溫度

溫度變化會(huì)導(dǎo)致化學(xué)平衡向抵消這種變化的方向移動(dòng)。改變溫度不僅能影響平衡常數(shù)，還會(huì)影響反應(yīng)速率，從而影響反應(yīng)達(dá)到新平衡的時(shí)間。以氨氣合成反應(yīng)為例，升高溫度時(shí)，平衡會(huì)向左移動(dòng)，有利于氮?dú)夂蜌錃獾纳?；降低溫度時(shí)，平衡會(huì)向右移動(dòng)，有利于氨氣的生成。在教學(xué)中，教師可通過這類例子幫助學(xué)生理解溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，并鼓勵(lì)他們思考如何在實(shí)際應(yīng)用中利用這一原理優(yōu)化反應(yīng)條件。

3.壓強(qiáng)

對(duì)于氣體反應(yīng)體系，改變總壓強(qiáng)會(huì)影響反應(yīng)物和生成物氣體分子的相對(duì)數(shù)量，從而影響化學(xué)平衡的達(dá)成。增大壓強(qiáng)，氣體分子數(shù)目較少的一側(cè)的反應(yīng)被抑制，化學(xué)平衡會(huì)朝氣體分子數(shù)目較多的一側(cè)移動(dòng)，減小壓強(qiáng)則相反。需要注意的是，對(duì)于只有固體或液體的反應(yīng)體系，改變壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡幾乎沒有影響。

4.催化劑

添加催化劑不會(huì)改變可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，但能夠加快正反應(yīng)和逆反應(yīng)達(dá)到平衡的速率。催化劑能降低反應(yīng)的能壘，從而加快正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率，使反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡狀態(tài)，但不會(huì)改變最終平衡的位置［3］。

三、高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)方式傳統(tǒng)單一

目前，高中化學(xué)教學(xué)中還存在教學(xué)方式單一、課堂氛圍枯燥等問題。部分教師在教學(xué)時(shí)仍然運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，自己在講臺(tái)上滔滔不絕地講解知識(shí)點(diǎn)，較少與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，使學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。這種灌輸式的教學(xué)方式，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。同時(shí)，部分教師過于重視知識(shí)點(diǎn)的傳授，忽視了對(duì)學(xué)生探究能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生綜合能力不足。此外，部分教師在教學(xué)時(shí)為了趕進(jìn)度，習(xí)慣采取簡單的講授方式，很少為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的探究情景，這樣難以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）教學(xué)內(nèi)容缺乏實(shí)用性

部分高中化學(xué)教師設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)踐存在脫節(jié)現(xiàn)象，缺乏實(shí)用性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)到的大多是抽象的理論知識(shí)，這不僅會(huì)降低學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，還會(huì)影響他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用。比如，在教授化學(xué)平衡概念時(shí)，部分教師只是照搬教材的內(nèi)容，沒有結(jié)合實(shí)際生活來深入講解，這樣無法讓學(xué)生深入理解相應(yīng)的知識(shí)。如果教師設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容缺乏實(shí)踐性、應(yīng)用性，那么其課堂教學(xué)就會(huì)與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)［4］。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏系統(tǒng)性

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)這門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科的重要內(nèi)容，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、觀察能力等方面有著不可替代的作用。然而，在當(dāng)前的高中化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)還存在一些問題，難以真正發(fā)揮相應(yīng)的作用。一方面，由于課時(shí)限制，教師只能圍繞部分較為重要的實(shí)驗(yàn)安排實(shí)驗(yàn)課，其他實(shí)驗(yàn)被忽視。另一方面，部分實(shí)驗(yàn)缺乏探究性，驗(yàn)證性、確認(rèn)性較強(qiáng)，難以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)感受到科學(xué)研究的樂趣。此外，部分教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也存在一些問題，與相應(yīng)的理論知識(shí)聯(lián)系不夠緊密，缺乏系統(tǒng)性。比如，在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)時(shí)，部分教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容未能體現(xiàn)影響平衡的各種因素，這就導(dǎo)致學(xué)生無法通過實(shí)驗(yàn)鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

四、高中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)平衡原理的教學(xué)策略

（一）將化學(xué)平衡原理融入實(shí)際生活情景

高中化學(xué)教學(xué)中，將抽象的理論知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，能夠增強(qiáng)知識(shí)的生動(dòng)性和實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?；瘜W(xué)平衡原理雖然是一個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)，但其涉及日常生活的方方面面，教師將其融入生活實(shí)際情景，不僅有助于學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力。

以“硫的轉(zhuǎn)化”這一課的教學(xué)為例，教師在講解硫的轉(zhuǎn)化時(shí)，可以聯(lián)系環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容，從酸雨問題入手，讓學(xué)生思考酸雨形成的原因。通過思考、分析，學(xué)生能了解酸雨形成與二氧化硫有關(guān)，而二氧化硫的來源主要是工業(yè)廢氣的排放。在此基礎(chǔ)上，教師可讓學(xué)生思考問題：為了減少酸雨，我們應(yīng)當(dāng)如何控制二氧化硫的排放？這一問題需要學(xué)生應(yīng)用化學(xué)平衡原理的知識(shí)分析影響化學(xué)平衡的各種因素。通過對(duì)相應(yīng)策略的分析，學(xué)生不僅能加深對(duì)化學(xué)平衡原理的理解，還能認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問題時(shí)的應(yīng)用價(jià)值，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（二）開展探究式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程的重要內(nèi)容，教師組織學(xué)生開展探究式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅能讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)踐操作能力等。在教學(xué)化學(xué)平衡這一重要概念時(shí)，教師設(shè)計(jì)合理的探究式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)非常重要，能夠讓學(xué)生了解影響化學(xué)平衡的各種因素，理解平衡移動(dòng)的規(guī)律。

以“探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響”為例，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展探究式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，選取一個(gè)典型的可逆反應(yīng)作為研究對(duì)象，如二氧化氮與四氧化二氮之間的轉(zhuǎn)化。通過精確控制反應(yīng)體系的溫度，學(xué)生可以觀察到，隨著溫度的升高或降低，反應(yīng)體系的顏色、壓強(qiáng)等會(huì)產(chǎn)生變化，并探究這些變化背后所隱藏的化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅能學(xué)會(huì)如何操作實(shí)驗(yàn)器材、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還能學(xué)會(huì)如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出假設(shè)并開展實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而得出相應(yīng)的結(jié)論。在探究式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生不僅能深入理解化學(xué)平衡的相關(guān)概念，還能培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力，提高科學(xué)素養(yǎng)。

（三）采用多媒體技術(shù)模擬演示

在高中化學(xué)教學(xué)中，教師采用多媒體技術(shù)進(jìn)行知識(shí)演示和模擬，能夠使知識(shí)變得形象生動(dòng)，讓學(xué)生直觀地理解抽象的概念。化學(xué)平衡涉及微觀粒子運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)換等多方面的內(nèi)容，教師運(yùn)用多媒體技術(shù)可以使這些抽象內(nèi)容變得形象生動(dòng)。

以“能量轉(zhuǎn)化”的教學(xué)為例，教師可以借助多媒體技術(shù)進(jìn)行知識(shí)演示，以此讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)反應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化。首先，教師可通過動(dòng)畫生動(dòng)地展示分子或原子在外力作用下從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷的過程，讓學(xué)生理解反應(yīng)前分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。然后，教師可運(yùn)用多媒體技術(shù)呈現(xiàn)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，分子發(fā)生振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)，能量逐步釋放的過程。同時(shí)，教師可以結(jié)合公式計(jì)算，直觀地展示反應(yīng)前后能量的具體變化。最后，教師可以借助多媒體技術(shù)模擬產(chǎn)物分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，展示新的穩(wěn)定構(gòu)型［5］。通過多媒體模擬演示，學(xué)生不但能夠直觀地了解分子在發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)的變化，而且能更好地理解放熱和吸熱反應(yīng)的概念，掌握化學(xué)平衡的知識(shí)。

（四）開展課外科普活動(dòng)

雖然課堂是化學(xué)知識(shí)教學(xué)的主陣地，但是如果教師局限于課堂，就很難讓學(xué)生深入、全面地理解知識(shí)。教師開展豐富多彩的課外科普活動(dòng)，不僅能夠拓展學(xué)生的知識(shí)視野，豐富他們的認(rèn)識(shí)，還能培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)，提高他們的綜合實(shí)踐能力。在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的重要概念時(shí)，教師開展相關(guān)的課外科普活動(dòng)有重要意義。教師可以組織學(xué)生參觀學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，讓其了解一些常見實(shí)驗(yàn)所涉及的化學(xué)平衡現(xiàn)象，進(jìn)而加深對(duì)化學(xué)平衡概念的理解，掌握影響化學(xué)平衡的各種因素。此外，教師還可以帶領(lǐng)學(xué)生在校園內(nèi)開展小型科普實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。比如，教師可帶領(lǐng)學(xué)生制作酸雨模擬裝置，讓學(xué)生觀察二氧化硫、氮氧化物與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)的過程，分析影響反應(yīng)的各種因素。在這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生不僅能加深對(duì)相關(guān)概念的理解，還能提升實(shí)踐能力和環(huán)保意識(shí)。這些課外活動(dòng)形式多樣，能夠?qū)⒒瘜W(xué)平衡這一重要概念與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和生活實(shí)際緊密聯(lián)系起來，加深學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡原理的理解，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

結(jié)語

化學(xué)平衡原理是高中化學(xué)課程的重要內(nèi)容，教師幫助學(xué)生掌握化學(xué)平衡原理，能幫助學(xué)生奠定良好的化學(xué)基礎(chǔ)，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法完全適應(yīng)新課改的要求，教師需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。廣大高中化學(xué)教師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡原理教學(xué)的研究，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，以促進(jìn)化學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

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