化學(xué)家霍斯特曼、勒夏特列、范霍夫和吉布斯等科學(xué)家在化學(xué)平衡這一熱力學(xué)領(lǐng)域做出了巨大的貢獻(xiàn)。根據(jù)吉布斯自由能判斷,當(dāng)ΔrGm=0時(shí),反應(yīng)達(dá)到最大限度即處于平衡狀態(tài)。化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)是中學(xué)化學(xué)重要理論之一,也是以后學(xué)習(xí)電離平衡、鹽類水解平衡、溶解平衡甚至有機(jī)化學(xué)反應(yīng)鹵代烴和酯類水解等知識(shí)模塊的基礎(chǔ),具有重要指導(dǎo)作用。在教學(xué)活動(dòng)過程中,重點(diǎn)要使學(xué)生理解外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。以法國化學(xué)家勒夏特列名字命名的原理即“勒夏特列原理”,是達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo)的知識(shí)基礎(chǔ):如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著減弱、能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。
奧蘇貝爾認(rèn)為,引導(dǎo)性材料即先行組織者可幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)加工同化。先行組織者分為兩類:一類是說明性組織者,用于提供適當(dāng)?shù)念悓僬撸c新的學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生一種上位關(guān)系;另一類是比較性組織者,它為新知識(shí)的學(xué)習(xí)提供類推的材料,用于新舊知識(shí)的整合和辨析。在教學(xué)過程中,為了突破難點(diǎn),實(shí)施新課程理念倡導(dǎo)下的高效課堂教學(xué),可以引導(dǎo)學(xué)生回憶初中所學(xué)過的“溶解平衡”是“溶解”和“結(jié)晶”速率相等的一種動(dòng)態(tài)平衡,聯(lián)系實(shí)際生活中水庫的蓄水量,動(dòng)態(tài)平衡是因?yàn)檫M(jìn)水量和排水量相等,為學(xué)生設(shè)置理解動(dòng)態(tài)平衡的類推材料。在學(xué)習(xí)“平衡移動(dòng)的方向”這一難點(diǎn)時(shí),為了深刻理解勒夏特列原理,可以組織材料讓學(xué)生討論:為什么人們總是在研發(fā)新型藥物用來抵御疾病減緩衰老,為什么彩民中了大獎(jiǎng)后國家要收取一定的稅費(fèi),某地區(qū)遇到災(zāi)荒,國家要予以一定的財(cái)政補(bǔ)貼……甚至可以引用成語去形容勒夏特列原理“減弱”的含義:“雪中送炭”而不是“雪上加霜”,可以聯(lián)系物理電學(xué)中的“楞次定律”,起到深入淺出、化繁為簡的作用,幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)加工同化。
“化學(xué)平衡常數(shù)”是新加入到考綱和教材中的知識(shí)點(diǎn),2010年以來連續(xù)在高考新課標(biāo)卷中進(jìn)行了考查。平衡常數(shù)還包括電離平衡常數(shù)(Ka Kb)、水解平衡常數(shù)(Kh)、溶度積常數(shù)(Ksp)。教材中列舉了H2(g)+I2(g)=2HI(g)反應(yīng)中的相關(guān)數(shù)據(jù),從定量的角度給以深化,引導(dǎo)學(xué)生研究這些數(shù)據(jù)并從中找到規(guī)律:任憑改變濃度和壓強(qiáng),平衡時(shí)各種物質(zhì)的平衡濃度的比值K=c2(HI)/c(H2)c(I2)是一個(gè)定值。從一個(gè)熟悉的內(nèi)容出發(fā)引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行思考,充分利用學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,在剛剛學(xué)習(xí)的勒夏特列原理基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生思考:K與什么因素有關(guān)?為什么溫度變化會(huì)導(dǎo)致K的變化?是不是升溫都導(dǎo)致所有反應(yīng)的K減小?若是不同的反應(yīng),平衡常數(shù)K會(huì)有何不同?認(rèn)真思考上述問題之后,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)平衡發(fā)生了移動(dòng)和平衡常數(shù)的改變是完全不同的兩個(gè)問題,即濃度和壓強(qiáng)影響了平衡移動(dòng),但是不會(huì)改變平衡常數(shù)K,而溫度對(duì)二者都必然產(chǎn)生影響。引導(dǎo)學(xué)生查閱資料可以查出H2(g)分別與Cl2(g)和Br2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù),總結(jié)出不同的反應(yīng)K不同,并可以應(yīng)用于判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度大小,并結(jié)合以前學(xué)過的元素非金屬性質(zhì)變化規(guī)律,將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行充分的辨析整合并得到升華。
在實(shí)際教學(xué)中,受“應(yīng)試教育”的影響教師常常對(duì)此部分內(nèi)容難點(diǎn)采取急功近利的做法,對(duì)于難理解的平衡移動(dòng)和平衡常數(shù)只做簡單介紹,不向?qū)W生提供較為豐富詳細(xì)的材料就硬塞給學(xué)生這些抽象的概念,然后通過“題海戰(zhàn)術(shù)”使得結(jié)果事與愿違。
參考文獻(xiàn):
奧蘇貝爾.學(xué)校學(xué)習(xí):教育心理學(xué)導(dǎo)論[M].人民教育出版社,1969.
(作者單位 黑龍江省大慶市大慶中學(xué))