化学平衡在中学化学基本概念与基础理论中占有极其重要的地位,概念比较抽象,是中学化学教与学的难点之一[1]。人教版《化学(选修四):化学反应原理》中关于化学平衡的实验共有三个,均只展现了化学平衡的移动,而没有涉及或展示化学平衡建立的过程[2-3]。这样的实验设置,使学生在学习化学平衡时不能直接感知、观察化学平衡的建立过程,而只能凭推理与想象来理解化学平衡,造成了化学平衡概念理解的困难[4]。显然,教材给教师留下了一定的实验创新设计空间,倡导教师根据各学校的实际条件开展实验教学创新。基于此,笔者设计了通过观察(NH4)2CO3(碳酸铵)分解体系平衡的建立过程,帮助学生理解化学平衡概念的实验。
一、创新实验设计
二、创新实验步骤
三、创新实验效果分析
1.合理选择可逆的多相反应 使平衡过程更易观察
基于培养学生“科学探究与创新意识”的学科核心素养发展要求,创新设计通过观察(NH4)2CO3分解体系平衡的迅速建立过程,帮助学生理解化学平衡概念的实验。
2.科学选用数据记录及处理手段 使实验结论精准可靠
基于培养学生“证据推理与模型认知”的学科核心素养发展要求,创新设计使用U型压力计测量平衡建立过程中体系压力的变化,绘制出反应过程图,在此基础上计算(NH4)2CO3分解反应的平衡常数Kp,实验科学合理,结论精准可靠。
3.有效整合并创新使用实验仪器 促进认知思路的结构化
创新实验基于《普通高中化学课程标准(2017年版)》中的知识关联结构化要求,将高中化学中相互独立的实验器材有机地整合在一起,充分发挥好每一个实验器材的教学功能,有利于帮助学生合理构建实验设计的知识体系,促进实验探究认知思路的结构化。
参考文献
[1] 黄菲菲,钱扬义.高中生“化学平衡”概念结构的研究[J].化学教育,2020(7):27-32.
[2] 彭小平,徐宇峰.基于化学史和数据探究的“化学平衡常数”教学研究[J].化学教育,2018(15):20-24.
[3] 宋玥,王磊.促进学生认识发展的化学平衡教学设计研究[J].化学教育,2016(15):23-32.
[4] 梁文雯,王青,梁谦,等.化学平衡形成过程演示实验的设计[J].中学化学教学参考,2012(4):53-54.
魏彦林1 白云山1 葛秋萍2 李世荣1 1.陕西师范大学基础实验教学中心 2.陕西省咸阳实验中学 |