文/饒平縣第二中學
筆者在教學實踐中發(fā)現(xiàn),學生對化學知識網(wǎng)絡(luò)中的難點普遍存在著繁、雜、亂的感覺,盡管老師們在教學中總結(jié)歸納了各種各樣的規(guī)律、方法和技巧,甚至編出化學歌訣來幫助學生記憶化學知識,但效果依然參差不齊。如何突破這一難題呢?筆者認為唯有在準確理解化學知識的基礎(chǔ)上把握其化學本質(zhì),才能“以不變應(yīng)萬變”解決化學問題。
案例一:化學反應(yīng)原理是高考的重點,化學平衡更是重中之重。平衡移動的本質(zhì)是濃度商與該溫度下的平衡常數(shù)的相對大小,學生如果一味通過勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向,就容易忽略這一本質(zhì),進而導(dǎo)致判斷出錯。
在講授這一知識點時,本人嘗試了以下教學過程:
1.暗示本質(zhì),引發(fā)疑云
學生A:v正 學生B:v正>v逆,容器的體積增大為原來的兩倍,氣體壓強減小為1/2,平衡向著氣體體積增大的方向(正反應(yīng)方向)移動,即v正>v逆。 實際上,本問題的設(shè)置暗含了對平衡移動的本質(zhì)的理解,A、B恰恰是忽略了。這時,可引導(dǎo)學生思考:不要急于判斷A、B回答的正確與否,先想一想是不是任何情況都適合用勒夏特列原理解釋呢? 2.引出本質(zhì),交流疑點 把問題引到勒夏特列原理的運用后,教師順勢引導(dǎo):勒夏特列原理是平衡移動原理的一種判斷規(guī)律方法,適用條件是“只改變影響平衡的一個條件”,此題同時改變反應(yīng)物和生成物的濃度,所以必須從這一適用條件出發(fā)綜合分析平衡移動方向。 學生C:同意學生A的看法,因為反應(yīng)物和生成物濃度都發(fā)生變化就必須綜合考慮影響程度的相對大小。 應(yīng)該說,學生C接近答案了;追問:通過什么參數(shù)評判影響程度的相對大小呢?以此指向需要讓學生認識的本質(zhì)。 3.突出本質(zhì),撥開疑團 教師:請注意,濃度商與該溫度下的平衡常數(shù)的相對大小是判斷平衡移動方向的本質(zhì)。 學生D(茅塞頓開):v正=v逆,平衡不移動。因為改變的條件是:保證H2濃度不變的情況下,增大容器的體積為原來的兩倍,c(CO)和 c(CH3OH)都變?yōu)樵瓉淼囊话?,所以此時的濃度商Qc與平衡常數(shù)K相等,平衡不移動。 此時全班同學掌聲響起,教師肯定學生D的分析并強調(diào):分析化學問題就應(yīng)該抓住其本質(zhì),本質(zhì)是永遠不變的東西,不能被現(xiàn)象或規(guī)律迷惑了你的眼睛。 4.繼續(xù)設(shè)疑,升華本質(zhì) 展示問題2:反應(yīng)A(g)+B(g)=C(s)在恒溫密閉容器中達到化學平衡狀態(tài),壓縮容器體積為原來的一半,平衡向____移動,達到新平衡時,c(A)______,理由:________。 對此問題,大部分學生認為,平衡向右移動并達到新平衡時,c(A)增大。因為根據(jù)勒夏特列原理,平衡移動的結(jié)果只能減弱這種改變,所以c(A)和c(B)比原平衡大。 教師追問:溫度不變,平衡常數(shù)變不變? 學生:不變! 教師:假如c(A)和c(B)都比原平衡大,那么平衡常數(shù)豈不是變化了? 學生(恍然大悟):c(A)和c(B)與原平衡相等。 以上案例的難點是對特殊平衡移動的判斷,能夠突破這一難點,關(guān)鍵在于緊扣化學平衡移動原理的本質(zhì),選取可能讓學生產(chǎn)生強烈認知沖突的例題,及時引導(dǎo)學生進行交流討論,并適當給予正確的提示,讓學生一步步向本質(zhì)逼近,最終根據(jù)化學本質(zhì)自主解決難題。課后如果及時選取具有層次性的練習進行鞏固,必能讓學生強化對該知識的理解。 案例二:化學必修一《膠體的性質(zhì)》,其重點是膠體的概念和性質(zhì),教學時,如果沒有抓住膠體的本質(zhì),而把膠體當成一種物質(zhì)講解它的相關(guān)特征和性質(zhì),那么學生對膠體的特性(如“滲析”“聚沉”“丁達爾效應(yīng)”)的理解肯定不到位。 只要仔細研究教材,我們就會發(fā)現(xiàn):膠體的性質(zhì)不是某種物質(zhì)特有的性質(zhì),而是物質(zhì)的聚集方式不同時表現(xiàn)出來特有的性質(zhì),那么改變研究問題的視角才是學生最應(yīng)該突破的難點。進行這一新的研究方式,就需要教師緊扣膠體的本質(zhì)進行教學,筆者對本節(jié)課在突破難點做了嘗試。 第一,設(shè)問引導(dǎo)。 展示分別裝有硫酸銅溶液與泥水的兩個燒杯,總結(jié)歸納初中學習的溶液和濁液的特征性質(zhì)之后,以五個問題引導(dǎo)學生不斷深化對膠體本質(zhì)的認識。 1.兩種液體的本質(zhì)區(qū)別是什么? 這一問題旨在引導(dǎo)學生根據(jù)分散系分類的標準,按分散質(zhì)粒子的大小把溶液和濁液區(qū)分開來,為引出膠體的概念做好鋪墊。 2.有沒有分散質(zhì)粒子直徑大小介于1-100nm之間的分散系呢? 由此問題引出膠體的概念后,指導(dǎo)學生在分組實驗制備氫氧化鐵膠體的同時,補充制備實驗氫氧化鐵懸濁液;通過觀察兩種液體的外觀,認識膠體相對均一、穩(wěn)定的特點,了解聚集狀態(tài)不同所引起的宏觀差異;用光束照射三種不同的分散系,當學生發(fā)現(xiàn)膠體中可以看到明顯的光路時,引出膠體的特性“丁達爾效應(yīng)”。 3.如何把膠粒從其它分散系中分離出來? 這個問題目的是緊扣膠體的本質(zhì)引出濾紙和半透膜,讓學生明白:根據(jù)粒子的大小不同選擇不同的材料,可以分離不同的分散質(zhì)。這樣,學生理解過濾和滲析的概念及實驗方法就自然水到渠成了。 4.“粒子大小介于1-100nm之間的膠體有什么特性呢?” (1)通過演示光束照射硫酸銅溶液和氫氧化鐵膠體的現(xiàn)象,引出丁達爾效應(yīng)。講解時,一定要圍繞其本質(zhì):因為膠體粒子大小的特殊性,其直徑小于可見光的波長,光照在膠粒上產(chǎn)生了散射,形成無數(shù)個小光源,從而看到“光路”。 (2)因為膠粒的比表面積大,表面能就大,所以具有強烈的吸附性,能吸附水中懸浮雜質(zhì),也能吸附帶電粒子,由此自然引出膠體凈水,膠粒在電場作用下發(fā)生電泳等特性。 5.“能否把氫氧化鐵膠體變成氫氧化鐵懸濁液?” 拋出這個問題后逐漸引導(dǎo)通過學生交流討論,探究膠體具有介穩(wěn)性的原因以及破壞介穩(wěn)性的方法。最后得出結(jié)論:破壞膠體介穩(wěn)性可以使膠粒聚集成更大顆粒而使膠體轉(zhuǎn)化成濁液,這就是膠體發(fā)生“聚沉”的本質(zhì)。緊扣本質(zhì)進行引導(dǎo),學生不言而明:破壞介穩(wěn)性的方法就是膠體發(fā)生聚沉的方法,教師進而通過生活中的實例直觀地認識聚沉的方法,如加熱、加入電解質(zhì)、加入帶相反電荷的膠體。 第二,總結(jié)升華。 學生分成10個小組圍繞膠體的本質(zhì),根據(jù)“本質(zhì)——性質(zhì)——應(yīng)用——實例”的主線,對膠體的知識進行歸納總結(jié),并制作膠體知識點的思維導(dǎo)圖,以下是個別學生的優(yōu)秀作品: 這樣,學生在學習該節(jié)課時,便能充分理解: ①膠體只是物質(zhì)的一種存在狀態(tài),而不是該物質(zhì)的固有狀態(tài)。 ②某一類分散系可以有它獨特的性質(zhì),比如膠體的丁達爾效應(yīng)。 ③不同的分散系可能相互轉(zhuǎn)化,而且各組分的化學性質(zhì)都沒有改變。 上述課例的設(shè)計圍繞膠體的本質(zhì)開展:通過實驗探究,讓學生感受溶液、膠體與濁液的本質(zhì)區(qū)別;能圍繞本質(zhì)討論理解膠體的性質(zhì);緊扣本質(zhì)解決問題后,升華為思維導(dǎo)圖的制作;回應(yīng)概念及分散系的分類標準,完成對溶液、膠體和濁液的認識并形成系統(tǒng)的理解。整個過程,從本質(zhì)出發(fā)擴散出的性質(zhì)及應(yīng)用的主線一目了然。 通過以上兩個教學實踐案例,筆者覺得,突破化學教學的難點,最重要就是緊扣相關(guān)的化學本質(zhì),通過實驗探究,激發(fā)興趣;精選例題,精準切入;層層設(shè)疑,引導(dǎo)思考;及時總結(jié),深化本質(zhì);推理歸納,知識遷移。這樣才能在教學中真正做到教學相長,真正實現(xiàn)學生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。