數(shù)據(jù)在高中化學教學中的有效應(yīng)用

劉靜

摘 要：在“物質(zhì)在水溶液中的行為”這一部分教學過程，通過提供給學生真實有效的數(shù)據(jù)，可以將學生置于具體、真實的情景中，抓住每種平衡體系的根本特證，對知識的理解實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)教學案例高中化學

一、問題提出及理論基礎(chǔ)

魯科版《化學反應(yīng)原理》第三章物質(zhì)在水溶液中的行為，該部分內(nèi)容是高考的必考點和熱點。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中，許多重要的化學反應(yīng)都是在溶液中進行的，該部分的研究對象是將第二章所學的籠統(tǒng)的化學平衡體系轉(zhuǎn)移到水溶液中具體研究弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡甚至多種平衡體系共存，需要學生在針對不同的平衡體系靈活熟練的運用化學平衡理論解決實際的問題。學生每每學到該部分內(nèi)容覺得知識點多、難以理解，因此如何讓學生抓住每種平衡體系的根本特點，在理解其特性及其共性的基礎(chǔ)上很好的處理該部分內(nèi)容，成了無數(shù)教育工作者不停思考和探索的問題。[1]

數(shù)據(jù)是一種符號表征，數(shù)據(jù)是理論形成的前提，理論有來源數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)對化學中的基本概念、原理以及某些試驗結(jié)論的得出等都密切相關(guān)。在化學教學中合理利用數(shù)據(jù)可以起到事半功倍的教學效果。

二、數(shù)據(jù)在化學教學中的作用和價值

在“物質(zhì)在水溶液中的行為”這一部分教學過程中如何通過提供給學生真實的數(shù)據(jù)，通過定性分析和定量計算，深刻的領(lǐng)會理解各平衡體系的特點及核心知識的呢？下面就幾個案例進行說明。[2]

[案例1]弱電解質(zhì)的電離是微弱

弱電解質(zhì)的電離是高考的熱點，常涉及離子濃度的大小比較以及有關(guān)平衡常數(shù)的相關(guān)計算。在課堂教學中，必須讓學生體會并記住弱電解質(zhì)的電離是很微弱的， 才可以順利解決相應(yīng)的知識，教師在該部分教學中僅僅空洞說教，告訴學生們?nèi)蹼娊赓|(zhì)的電離是微弱的，毫無說服力且學生記憶不深刻，為此給學生真實數(shù)據(jù)進行定量計算：實驗測知25℃時，1L0.1mol/LCH3COOH溶液中，大約每76個醋酸分子中有1個醋酸分子電離成H+和CH3COO-，計算出該條件下醋酸的電離度以及其化學平衡常數(shù)？

通過以上計算實實在在的數(shù)據(jù)讓學生直觀的感受到了弱電解質(zhì)的電離程度的微弱，達到了應(yīng)有的教學效果。

[案例2]沉淀的轉(zhuǎn)化

一般來說，溶解能力相對較強的易轉(zhuǎn)化為溶解能力較弱的物質(zhì)。而溶解能力較弱的能否轉(zhuǎn)化為溶解能力較強的物質(zhì)呢？僅僅理論分析學生不太好理解，為此，通過實驗探究和數(shù)據(jù)計算給同學們以直觀的認識。

[實驗探究1]AgI沉淀能轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀嗎？

現(xiàn)象（2）不是很明顯，只是肉眼看到黃色變淺。為了更一步探究是否可以轉(zhuǎn)化呢？

從定量的角度進行以下計算：（1） Agl懸濁液中Ag+和I-的濃度多大？（2）當CI-濃度達到多大時會產(chǎn)生AgC1沉淀？（3）試寫出AgI轉(zhuǎn)化為AgC1的離子方程式？（4）寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達式并計算其數(shù)值？學生在解決這4個小問題后，發(fā)現(xiàn) c（CI-）>0.02mol/L 時，即出現(xiàn)AgC1沉淀，與前面計算的所需c（I-）>6.34×10-12mol/L形成了鮮明的對比。同時計算AgI轉(zhuǎn)化為AgC1 的平衡常數(shù) 這一數(shù)據(jù)與上面計算的K值進行對比，學生很自然的得出結(jié)論KSP大的轉(zhuǎn)化成KSP小的很容易，KSP小的轉(zhuǎn)化成Ksp大的也可以，但是要困難的多。

是不是所有的KSP小的都可以裝化成KSP大的呢？接著拋給學生25℃時，KSP（Ag2S）=6.3×10-50，ksp（AgCl）=1.8×10-10，計算（1）要實現(xiàn)Ag2S轉(zhuǎn)化為AgCl，所需Cl-濃度多大？（2）寫出該轉(zhuǎn)化的方程式并計算其平衡常數(shù)？學生根據(jù)前面的計算方法很快計算出[Cl-] >3.59×106且K=1.94×10-30，然而在25℃時飽和NaCl溶液中[Cl-]=4.53mol/L無法達到題設(shè)要求，即使是最濃的鹽酸中[Cl-]=11.9mol/L也不行，所以無法實現(xiàn)Ag2S轉(zhuǎn)化為AgCl，學生可以得出KSP小的轉(zhuǎn)化成Ksp大的不一定能實現(xiàn)，是受到所需試劑濃度是否達到的條件限制的[1]。

與以往教師的空洞說教，學生通過上述的有效計算，有理有據(jù)，定性與定量結(jié)合，帶領(lǐng)學生完成了一次科學探究的知識之旅，對該部分知識的領(lǐng)悟更上一層樓。

[案例3]酸堿滴定滴定曲線的繪制

近幾年酸堿滴定曲線成為考查水溶液中的平衡體系的一重要的載體，在以往的教學中教師經(jīng)常空洞的告訴同學們接近滴定終點時有一個滴定突躍，從而告訴學生由于該突躍的存在，在酸堿中和滴定中指示劑的選擇造成的誤差非常的小，學生理解起來非常的被動，遇到問題不能很好的解決。在進行該部分教師作為知識回顧拋給學生這樣一個問題：

學生通過計算可得出多加一滴鹽酸的PH=3.6，少加一滴鹽酸PH=10.4，通過計算同學很直觀的感受到滴定突躍的存在，并且可以自己繪制出酸堿中和滴定曲線。

通過提供給學生真實有效的數(shù)據(jù)，可以將學生置于具體、真實的情景中，可以使某些抽象的概念具體化、深奧的道理淺顯化，在培養(yǎng)學生對化學知識的理解、解決化學問題的能力、知識遷移的能力和創(chuàng)新思維的能力等多方面發(fā)揮重要的作用[2]。

參考文獻

[1]李發(fā)順，袁明月，從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)——評“沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用教學”，化學教育，2015（11）（02）.

[2]鄒莉，讓數(shù)據(jù)在高中化學課堂發(fā)言，中學化學教學參考，2015（12）.