基于“科學探究與創新意識”高中化學實驗教學實踐

摘 要：在高中化學教學中，教師可以通過化學實驗教學為載體，采取有效的教學措施，培養學生科學探究與創新意識的核心素養.

關鍵詞：科學探究與創新意識；實驗教學；高中化學

中圖分類號：G632"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1008-0333（2023）09-0111-03

1 教學設計思路

如圖1所示.

2 教學過程

【情境】在19世紀后期，人們發現煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當數量的CO，有的工程師認為，這是由于CO和鐵礦石的接觸時間不夠長造成的，于是耗費了大量資金建造了一個高大的煉鐵高爐，以增加一氧化碳和鐵礦石的接觸時間，可是后來發現，用這個高爐煉鐵，所排出的高爐氣中的一氧化碳并沒有減少，其原因是什么？如果繼續增大鐵礦石的量能減少一氧化碳的含量嗎？

【學生活動】思考并交流.

【講解】高爐煉鐵的原理是利用CO還原氧化鐵，此反應為可逆反應，當反應達到平衡時，增加反應時間不能改變各種物質的百分含量;增加鐵礦石的量不能減少一氧化碳的含量.如何才能減少高爐氣中CO的排放，提高CO的轉化率呢？

【過渡】要提高轉化率必須改變化學平衡狀態.

【任務1】探討影響化學平衡的因素

【問題1.1】如何改變化學平衡狀態呢？平衡怎樣移動？

【問題1.2】如何使Q≠K，使平衡發生移動呢？

設計意圖：回顧應用Q與K比較的方法判斷化學平衡移動的方向.

【任務2】預測濃度對化學平衡的影響

【問題2.1】如果濃度，Q怎樣變化？平衡如何？

（學生推理預測）

如果減小生成物濃度或增大反應物濃度，Q=cc（C）·cd（D）↓ca（A）］·cb（B）↑lt;K平衡向正反應移動；

如果減小反應物濃度或增大生成物濃度，Q=cc（C）·cd（D）↑ca（A）］·cb（B）↓gt;K平衡向逆反應移動.

【實驗探究】探究濃度對化學平衡的影響.

【過渡】由于影響化學平衡移動的因素有多種，常常采用變量控制的方法進行實驗，我們選擇研究對象為溶液體系，現象明顯的可逆反應：

Fe3++3SCN-Fe（SCN）3

【問題2.2】如何增大反應物濃度？

【問題2.3】如何減小反應物濃度？

【問題2.4】如何保持其他粒子濃度不變？

實驗過程見表1.

【學以致用】

（1）高爐煉鐵平衡后繼續增大鐵礦石的量為什么不能減少CO的含量？

（2）如何才能提高一氧化碳的轉化率呢？

【情境】痛風病是與關節滑液中形成的尿酸鈉（NaUr）晶體有關（NaUr增多，病情加重），有關平衡如下：HUr（aq）+Na+（aq）NaUr（s）+H+（aq），ΔHlt;0，寒冷季節更易誘發關節疼痛，為什么？

參考文獻：

［1］ 魯云龍.基于“科學探究與創新意識”的實驗教學探究——利用“反常”現象［J］.中學化學教學參考，2019（02）：50-52.

［2］ 余方喜，范汝廣.從生活走進化學 從化學走向社會［J］.思想·理論·教育，2006（12）：

16-17.

［責任編輯：季春陽］

收稿日期：2022-12-25

作者簡介：盧英姬，福建省建寧人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

基金項目：本文系福建省2021年度專項課題《基于“科學探究與創新意識”的高中化學實驗教學實踐研究》（編號： MJYKT 2021-156）研究成果