例谈高三化学复习题组设计

2019-06-13 10:31顾黎颖
新教育时代·教师版 2019年14期
关键词:设计

顾黎颖

摘 要:高三化学复习具有较强的针对性、紧迫性和实效性,要求在全面中有重点,在规范中讲策略,在强化中讲效益。设置高三化学复习题组,关注概念深化的变式训练、重难点解决的递进训练、知识点间融合的综合训练,能最大程度的启发学生的思维,促进问题的解决,有效的提升了课堂复习的针对性,提高了高三复习的课堂效率。

关键词:变式题组 递进题组 设计

在高三化学复习过程中,一方面我们可以通过设置调查问卷来发现学生知识点的薄弱环节,另一方面我们可通过关注学生的课堂教学或是学生的作业来发现问题。发现了问题如何探查问题的症结?又如何去引导学生打开症结?这就需要教师认真反思教与学的情况,细心剖析原因,并有针对性设置不同的题组进行限时课堂训练,以达到事半功倍之效。

一、关注概念深度辨析的变式题组设计

高三复习时,为了对概念进行深度辨析以达到理解和运用的目的,我们可以设计变式题组进行限时训练。既可以根据原题的已知条件,将原有的结论作进一步的引申,得出新的结论,也可以保持原题的要求不变,改变试题的条件从而进行辨析,更可以通过对原题进行多方向的发散思考,改编试题的条件和结论,获得新的问题,以达到对概念深度辨析、强化的目的。

例1:一定温度下,在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应:

【问题一】列式计算容器Ⅱ情况下此反应的平衡常数K。

【问题二】下列条件的改变可使上述反应的平衡常数K增大的是( )。

A.通入CH3OH B.升高温度 C.降低温度 D.通入Ar

【问题三】向上述Ⅲ平衡体系中再通入CH3OH,平衡 移动(填向左、向右、不),说说您的观点。

【问题四】若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则开始反应时V正 V逆(填大于、小于、等于)。

【问题五】若在Ⅰ平衡体系中再通入一定量CH3OH,CH3OH的转化率 (填增大、减小、不变、无法确定)。若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.20 mol、CH3OCH3 0.10 mol、H2O 0.10 mol,则反应物的转化率为 。

题干中的“2.0 L”设置的目的,一是为了考查学生在计算平衡常数时,有没有用“平衡浓度”去表示,二是为了提醒学生对计算的结果要保留两位有效数字。问题一中的“列式”主要是想发现学生在化学平衡常数表达式中有没有关注到浓度的幂字方与化学计量数有关、有没有用“平衡浓度”来代入、知不知道在平衡常数表达式中哪些状态的物质可列入其中;选择“容器Ⅱ”而不选择“容器Ⅰ”来计算平衡常数的目的,一方面让学生通过比较,掌握 “变量控制”的思想,明确“Ⅰ”和“Ⅱ”只是起始物质的量不同,而温度相同,即平衡常数是相同的,然后再根据Ⅰ中平衡时各物质的量计算得出结论,同时也是为了引出问题Ⅱ,即影响化学平衡常数的因素是什么。问题二是在学生已经掌握了影响化学平衡常数的因素后提出的,目的是想让学生通过对比“Ⅰ”“Ⅲ”表格中数据,从387℃和207℃下产物的物质的量变化分析,得出温度是怎样影响平衡常数的结论,并学以致用,如何通过温度的调节去提高產率。问题三设置是为了让学生的思维活跃起来,让有的同学能从勒夏特列原理角度分析得出结论:增大反应物的浓度,平衡右移;有的同学能从化学平衡常数角度分析得出结论:在温度不变的情况下(即K值不变),增大了反应物的浓度(增大了分母),平衡会右移;还有的同学能从等效平衡的角度得出结论:向恒温恒容的容器中再加入CH3OH,可理解为先假设容器体积先扩大,扩大后容器与原容器中等效,再压缩容器,由于反应前和反应后是等物质的量的变化,因此平衡不移动,这样就得出了两种不同的结论,引发学生讨论,激活学生思维。问题四则是在既有反应物又有生成物时,如何运用化学平衡常数与给定条件下的浓度商的相对大小来判断化学反应进行的方向。而问题五则是考查学生能否借助等效平衡(借助容器的扩大与缩小)来分析转化率的大小,同时在第二问中并没有涉及哪种物质是“反应物”,其中隐藏了一个问题,那就是学生得通过浓度商与化学平衡常数的相对大小,先判断在此情况下哪种物质是“反应物”,然后再根据化学平衡的三段式计算平衡转化率(根据调查确定,计算转化率不需要在课堂上强化)。

二、关注热点问题解决的递进题组设计

课堂教学多以问题展开,以实现知识的深化与迁移。设置有梯度的题组,不仅能有效的促进学生思考,调动不同层次学生学习的积极性,使之成为学生认知发展的动力,也能充分发挥学生的主观能动性,使不同层次的学生均学有所获,以达到因材施教之目的。

例2:

已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4 kj·mol-1。

在温度、容积相同的3个密闭容器中,按甲、乙、丙三种不同方式投入反应物(甲:1 mol N2、3 mol H2;乙:2 mol NH3;丙:4 mol NH3)。

【问题一】在恒温恒容下,上述三种投料方式,发生的反应互为等效的是 ;达到平衡后,哪些量相同? (从对应物质的物质的量、物质的量浓度、反应中的热量变化、体系的压强、物质的转化率等角度分析)

【问题二】在上述条件下,若甲达平衡时反应物的转化率为α1,乙达平衡时反应的转化率为α2,α1与α2有什么关系?在上述条件下,若甲达平衡时放出能量为a kJ,乙达平衡时吸收能量为b kJ,a和b之间有什么关系?

【问题三】在上述条件下,丙的投入量是乙的两倍,能否认为达平衡时丙中对应物质的物质的量或物质的量浓度均是乙的两倍,为什么?说明理由。

【问题四】在上述条件下,若丙达平衡时反应物的转化率为α3,乙达平衡时反应的转化率为α2,α3与α2有什么关系?在上述条件下,若丙达平衡时吸收能量为c kJ,乙达平衡时吸收能量为b kJ,c和b之间有什么关系?在上述条件下,若丙达平衡时体系压强为P3,乙达平衡时体系压强为P2,P3与P2之间有什么关系?

【问题五】在上述条件下,若平衡时甲中NH3的浓度C1,乙中NH3的浓度C2,丙中NH3的浓度C3,则C1、C2、C3之间有什么关系?若甲达平衡时反应物的转化率为α1,乙达平衡时反应的转化率为α2,丙达平衡时反应的转化率为α3,α1、α2、α3有什么关系?

【问题六】若在恒温恒容的情况下发生了如下平衡aA(g)αbB(g)+cC(g),向容器中再充入一定量的A物质,重新达到平衡时,判断在下列情况下有关物质量的变化趋势(在下列空白中填写“增大”“减小”或“不变”)

(1)当a=b+c时,B的物质的量分数 。

(2)当a>b+c时,A的物质的量分数 。

(3)当a

(4) 若改为等温等压,上述答案为 。

【问题一】中强调的条件是恒温恒容,对于前后气体分子数目不相等的化学反应,将起始投入量转化成同一物质后,若相等则为等效。(对于前后气体分子数目相等的化学反应,将起始投入量转化成同一物质后,若比例关系相同,则为等效);而如果在恒温恒压下,无论反应前后气体的分子数目是否相等,只要起始投入量转化成同一物质后,若比例关系相同,则为等效。在恒温恒容下,对于甲中1 mol N2、3 mol N2与乙中2 mol NH3极限转化为同一物质后相等,故视为等效,因此两种情况下对应物质的物质的量相同、浓度相同,反应的体系中压强相同,但建立平衡的方向不一样,因此反应过程中的能量变化不同、反应物的转化率不同。既然不同,那它们之间又有什么关系呢?【问题二】中由于起始物质的物质的量已知,又知甲乙平衡后对应物质的物质的量相同,那么可以根据化学平衡计算的三段式可知α1+α2=1;由于甲与乙提供的物质的量正好与反应的化学计量数相同,因此同样可根据三段式得出:a+b= 92.4;上述两问题都是建立在等效平衡的基础上设置的。【问题三】【问题四】则是在不等效的基础上进行习题的设计。这就需要建构模型来解决问题。很明显,在固定容器中加入4mol NH3的丙,可先假设为将容器容积扩大为原来的两倍,中间用隔板相隔成上下两部分,这样每一部分与乙投料相同,如果形成平衡状态,则上下两部分中各物质的量、百分含量、反应物的转化率、能量变化、体系的压强等都与乙等同,移走隔板后,体系的压强、物质的量浓度、百分含量、反应物的转化率仍然不变,但是对应物质的物质的量、反应过程中能量的变化都将是乙平衡状态时的两倍,由于反应是在恒温恒容下进行的,因此需将容器压缩至原体积,在压缩过程中相当于增大了压强,平衡右移,因此再次达到平衡时N2、H2的物质的量、物质的量浓度将比乙中两倍要少,N2、H2的百分含量要减小,而NH3的物质的量、物质的量浓度将会比乙中两倍还要多,NH3的转化率变小,NH3的百分含量将要增大,要吸收的能量比乙中两倍要少(正反应放热),体系的压强要比乙中两倍要小。【问题五】则在比较上述几种情况下提出的综合性问题,是需要在完全理解前面所述问题、并以前面所述问题为中介的基础上才可以解决的问题,如果直接抛出此问,难度较大。但是只要综合以上问题便可得出2C1=2C2﹤C3;α1+α2=1、α2﹥α3、α1+α3<1;【问题六】则是将具体的化学计量数用字母来代替,从三种不同情况下来讨论恒温恒容以及恒温恒压条件下转化率、物质的量等变化。实则上也是对前面所述习题的归纳总结,以使学生的认识上升到更高一层次。

课堂是教师展现教学智慧的舞台,这種智慧无处不在。关注高三化学复习题组的设计,不仅是教师教学智慧、教学能力的体现,也是教师树立为学生终身服务的教学思想的体现,为了减轻所有学生的学习负担,那就需要教师学会付出、勇于付出,更需要教师在理解教材、认真研究教学要求和考试说明的基础上,针对学生的学情,有意识、有准备、有选择的进行题组设计,这样才会有的放矢、减负增效,提升学生高三复习的有效性。

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