高中化學情境教學的實踐

摘 要：以“化學反應原理”中“化學反應與化學平衡”內容為例，探討情境教學的具體實踐，以供參考.

關鍵詞：情境教學；

化學反應原理；高中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2022）30-0119-03

收稿日期：2022-07-25

作者簡介：岳沭寧（1989.5-），女，江蘇省沭陽人，碩士，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

1 情境教學在化學反應速率教學中的實踐

情境一：實驗情境.

課堂上使用少量催化劑為學習者展示H₂O₂在水溶液中發生分解反應的實驗.實驗依據的原理為

而后要求其依據表1H₂O₂溶液分解時c（H₂O₂）的變化，畫出H₂O₂分解的濃度-時間曲線，并以10 min為間隔，探討平均每分鐘H₂O₂的物質的量的變化值.

學習者通過計算可以看出在不同的時間短內H₂O₂物質的量的變化是不同的，而后要求其思考，哪一時間短速率較快，哪一時間短速率較慢，該用什么參數進行表示呢？

在此基礎上講解化學反應速率的概念，并結合aA+bB=cC+dD這一反應，分別展示使用A、B、C、D四種物質表示化學反應速率的表達式，幫助學習者建立清晰的計算模型.

情境二：實驗以及多媒體情境.

實驗情境1：課堂上準備兩個錐形瓶（標記為甲、乙）、兩個氣球、碳酸氫鈉粉末等.向甲、乙兩個錐形瓶分別加入60mL 2mol/L、60mL 0.2mol/L的鹽酸，而后向兩個氣球中均加入10g碳酸氫鈉粉末.將兩個氣球均套在錐形瓶上使碳酸氫鈉粉末落入錐形瓶和鹽酸發生反應.要求學生觀察實驗現象、分析實驗原理、總結從實驗中獲得的啟發，使其能夠初步認識濃度越大化學反應速率越快.同時，預留空白時間要求其自學課本中的“碰撞理論”內容，使其能夠運用“碰撞理論”解釋實驗結論.

多媒體情境：使用多媒體技術為學習者動態展示相關課件：在兩個容器中發生相同的化學反應，其中逐漸縮小其中一個容器的體積，使其內部的壓強增大，使學習者能夠直觀地看到反應中物質分子的變化情況，啟發其聯系所學的濃度對化學反應速率的影響，分析壓強給化學反應帶來影響的本質.

實驗情境2：將2mL 0.01mol/L的酸性高錳酸鉀溶液分別加入到三甲、乙、丙個試管中，而后再分別加入2mol 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，甲試管放在冰水中，乙試管放在80℃的熱水中，試管處在常溫下，均發生化學反應

2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO_4===========

K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O

要求學生觀察實驗現象，討論出現不同實驗現象的原因，總結結論.

實驗情境3：向A、B、C 3支試管中均加入等體積5%的H₂O₂溶液，而后均加入2～3滴洗滌劑，向A試管中加入2～3滴FeCl₃溶液，向B試管中加入少量MnO₂粉末，C試管什么都不加入，要求學習者觀察實驗現象.同時，要求其自學課本中反應速率理論，分析催化劑給化學反應速率的影響.

在完成上述內容講解后，要求學習閱讀課本中“其他因素對化學反應速率的影響”部分，更加全面的認識到化學反應速率的影響因素.

2 情境教學在化學反應方向與限度中的實踐

該部分內容理論知識較多，學習的關鍵在于深入理解.在進行該部分內容教學中，采用以下情境：

情境一：自學情境.教學中預留25分鐘左右的時間要求學習者認真閱讀課本，牢記課本中的相關概念.

情境二：問題情境.設計如下問題，要求其思考、回答：

（1）下列有關化學反應的說法錯誤的是（）.

A.綜合分析焓變及墑變可確定反應能否自發進行

B.改變條件可使非自發反應變為自發反應

C.若某過程自發性已知，則可確定該過程是否一定會發生

D.一定溫度下反應2NaCl（s）=====2Na（s）+Cl₂（g）的ΔH＞0，ΔS＞0

（2）反應一：H₂（g）+I₂（g）2HI（g）的平衡常數為K₁；反應二：2HI（g）12H₂（g）+12I₂（g）的平衡常數為K₂，若兩反應的平衡常數均在同溫度下測得，則K₁，K₂的關系為；

（3）已知可逆反應：CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g），則以下選項中可判斷反應達到平衡狀態的是（）.

A.單位時間內消耗1 mol H₂O的同時生成1 mol H₂

B.兩個H—O斷裂的同時有兩個CO斷裂

C.反應容器內氣體密度不再發生變化

D.混合氣體相對分子質量不再發生變化

設計的三個問題均較為基礎，課堂上通過提問學生代表了解做題的正確率.針對錯誤的習題，要求學習者認真分析原因，及時回歸課本，真正的將相關概念搞清楚，弄明白.同時，針對學習者存在的共性問題，在課堂上集中進行講解，更好地澄清學生認識.

3 情境教學在化學平衡移動教學中的實踐

化學平衡移動是該部分的重點與難點.為更好地加深學生印象，理解與掌握化學平衡移動相關理論，實踐中創設以下教學情境：

情境一：實驗情境.

實驗情境1：課堂上展示如下實驗原理：

Cr₂O²-₇+H₂O2CrO²-₄+2H⁺

其中Cr₂O²-₇為橙色，CrO₄²-為黃色.取一支試管加入4 mL 0.1 mol/L K₂Cr₂O₇溶液，而后加入數滴1 mol/L的NaOH溶液，觀察實驗現象.另取一支試管，將上述溶液分成兩等份，項其中一支試管中滴加數滴1 mol/L HNO₃溶液，對比兩支試管溶液顏色.要求學習者從添加物質的濃度角度分析試管變化的內在原因，總結相關結論.

壓強也會對化學平衡產生影響.對于氣體參與的化學反應，增大壓強相當于增加物質濃度.要求學習者從實驗情境1中得到的啟發，思考、討論壓強是如何給化學平衡產生影響的.同時，要求其以aA（g）bB（g）反應為例，從化學平衡常數角度討論改變壓強化學平衡移動的方向.

實驗情境2：課堂上告知學習者實驗依據的原理為：

[Co（H₂O）₆]²+（aq）+4Cl^-（aq）

[CoCl₄]²-（aq）+6H₂O（l），ΔH＞0

其中[Co（H₂O）₆]²+為粉紅色，[CoCl₄]²-為藍色.向一支試管中加入少量氯化鈷晶體（CoCl₂·6H₂O），再逐滴加入濃鹽酸至晶體完全溶解，而后加水至溶液呈紫色為止.將其分裝到甲、乙、丙三支試管中，分別放入熱水、冰水以及室溫下.要求學習者結合反應吸放熱、反應溫度的高低討論化學平衡移動的方向.

情境二：互動情境.設計的互動問題如下：

（1）請你任意選取一個可逆反應，使用勒夏特列原理解釋改變物質濃度、反應壓強、溫度時平衡向哪個方向移動.

（2）某可逆反應正反應的ΔH＜0，升高溫度平衡向哪個方向移動，在實際生產中為什么還要提高反應溫度呢？

（3）對于反應前后氣體分子數不變的可逆反應，增大壓強或加入催化劑平衡是否移動，為什么？增大壓強、加入催化劑反應速率是否發生改變，怎樣改變？

（4）以N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），ΔH=-92.4kJ/mol，為提高的產率，可采取哪些措施，并說明原因.

課堂上圍繞上述問題與學習者互動，加深其了對勒夏特列原理的認識，幫助其清楚地認識化學反應速率與化學平衡移動之間的關系，使其認識到在實際化工生產中需要綜合考慮化學反應速率、化學平衡移動方向以及生產成本等因素，以選擇合理的反應條件.

情境三：問題情境.實踐中創設以下問題情境：

（1）可逆反應mA（g）+nB（？）pC（g）+qD（？）中A與C均是無色氣體，達到平衡后，以下分析正確的是（）.

A.改變條件平衡正向移動，D的百分含量一定增大

B.升高溫度，A的濃度增大，說明正反應為吸熱反應

C.增大壓強，平衡不移動，說明m+n一定等于p+q

D.增加B的量平衡后體系顏色加深，表明B必為氣體

（2）在恒容密閉容器中發生如下反應，T₁，T₂下X物質的量濃度c（X）與反應時間t變化的曲線如圖1所示，則（）.

圖1

A.由圖可知T₂＞T₁

B.M點正反應速率較N點逆反應速率大

C.T₂溫度條件下，在0～t₁時間內，v（Y）=bt₁mol·L^-1·min^-1

D.M點再加入一定量X，平衡后X的轉化率減小

（3）將5 mol A加入到1 L密閉容器中，在一定條件下同時發生：

2A（g）2B（g）+C（g），A（g）C（g）+D（g）兩個反應，平衡時測得c（A）=2.5mol/L，c（C）=2mol/L，則（）.

A.平衡時A的總轉化率為40%

B.達到平衡時K₁=0.5

C.達到平衡時c（B）=2c（D）

D.達到平衡時K₂=1.2

三個問題由易到難，逐步深入，鞏固學習者所學的同時能很好地鍛煉學習者的學以致用能力.

“化學反應與化學平衡”教學中結合教學內容難易程度，靈活創設實驗情境、多媒體情境、自學情境、互動情境、問題情境，很好地激發了學生的學習熱情，營造了一種積極活潑的課堂氛圍，使學生能夠當堂理解與掌握所學，確保教學目標的順利完成.

參考文獻：

[1] 錢玉娟.高中化學情境教學模式下的教學實踐[J].數理化解題研究，2021（30）：104-105.

[2] 袁瓊玲.高中化學反應原理教學中問題推進教學的實踐探析[J].高考，2021（29）：61-62.

[責任編輯：季春陽]