中学化学平衡在奥赛中教学研究

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  摘要:本文重点对新课标下高中化学奥赛中化学平衡考查的内容、试题特点、进行具体分析。着重分析化学平衡移动、反应方向的判断等内容。并讨论奥赛中化学平衡对中学化学的学习和教学的影响,同时预测奥赛化学平衡试题的未来发展趋势。
  关键词:高中奥赛;化学平衡;奥赛试题;可逆反应;;平衡移动
  中图分类号:G4 文献标识码:A
  高中化学奥林匹克化学竞赛是一项建立在兴趣、爱好基础之上,以竞赛为中心的课外活动。它为学有余力的学生提供了一个充分发挥自己学习潜力的平台[1]。分析奥赛中化学平衡知识对开发青年学生的潜力,培养学生的持久性思维和创造性思维具有重要意义[2]
  从近几届国际化学奥林匹克理论试题来看,化学平衡这一知识点在试卷中所占的分值并不多,但是从我国历年高中化学奥赛竞赛试卷来看,试卷中有关化学平衡知识的试题占有一定的比例约为7%—9%。分析历年各省各市以及国家奥赛试题,我们可以发现,在历年奥赛化学平衡试题中有关化学平衡试题涉及的知识点有以下六塊:化学平衡、平衡常数、化学反应等温方程式、反应的吉布斯自由能变化、勒沙特列原理、影响化学平衡的因素。
  例题1(浙江奥赛)向少量Mg(OH) 2液中加入适量的饱和氯化铵溶液,结果固体完全溶解。
  甲同学的解释:
  由于(3)的发生,使平衡(1)右移,沉淀溶解。
  乙同学解释:
  由于(3)的发生,使平衡(1)右移,沉淀溶解。
  请你用一种试剂,设计一个实验验证甲或乙观点的正确性。
  试题特点:此类试题体现了探究性试题的特点,本质是考查学生对化学平衡移动的原理的理解。从试题特点来看,试题的设置不是去开拓和创新未知的知识点和知识体系,而是创设一定条件、环境和气氛,引导、启发学生根据已学化学平衡知识和掌握的化学规律去模拟、探究科学,发现“新”现象,通过联想、判断、推理、验证、综合分析、归纳出物质呈现此现象的本质和规律。此题为容易题,是各省市初赛化学平衡试题中具有代表性的一类创新试题,此类试题体现了初赛的普及性,鼓励大多数学生参与,让绝大多数学生参与到奥赛中,有利于激发学生的学习兴趣,同时也体现了奥林匹克化学竞赛的精神。同时,与新课程改革紧密联系,注重培养学生的探究能力和精神。
  例题2 (全国奥赛试题)2002年伊始第一台冰箱问世。磁冰箱的概念形成于6年前,美国、中国、西班牙、和荷兰和加拿大都进行了研究,最低制冷温度已达-140oC,能量利用率已比传统冰箱高1/3.1997年,美国Ames实验室设计出磁冰箱原型,其制冷装置可简单地用下图表示:
  一转轮满载顺磁物质,高速旋转,其一侧有一强大磁场,顺磁场性i转入磁场状态A,转出磁场为状态B,即:
  
  回答下列问题:
  (1)用热力学基本状态函数的变化定性地解释:磁致冷物质发生A---B的状态变化为什么会引起冰箱制冷?不要忘记指出磁场室在冰箱内还是在冰箱外。
  (2)Ames实验室的磁致冷物质最早为某金属M,后改为其合金以M5(SixGe1-x)4为通式,最近有研究了以MA2为通式的合金,A为铝、钴或镍。根据原子结构理论,最优选的M应为元素周期系第几号元素?为什么?
  试题特点:此类试题最大的特点是图文结合,通过考察学生提取讯息和对图形的观察能力,进行解题。此类题具有一定难度,是国家奥赛化学平衡试题具有代表性的一类试题。解答此类要求学生有一定的迁移能力,从试题的自身特点来看,它不仅考查学生对化学知识的掌握情况,也向学生介绍了化学技术在实际生活中的应用,化学促进科学技术的发展。
  通过奥赛试题分析可以发现试题充分尊重学生的差异性,尊重学生个性的发展。结合对奥赛中初赛化学平衡试题的分析以及各问题的阐述,可以总结出奥赛化学平衡对中学化学平衡教学产生的积极影响。奥赛中化学平衡对中学化学平衡教育的积极影响,有以下三方面:1、激发学生学习化学平衡的学习兴趣。2、丰富了中学化学平衡“第二课堂”。3、推动了中学化学的新课程改革。
  在高中新课程改革的推动下,在突出选拨功能的同时,关注学生对所学化学平衡知识更加深刻的理解。未来高中奥赛化学平衡试题将会越来越尊重学生个性的发展,给予学生更加广阔,更加自由的思维空间,同时也将对学生提出更高的要求和新的挑战。
  参考文献
  [1] 陆泉芳.化学奥林匹克的特点、内涵与反思[J].化学教育,2006,(7):60-62.
  [2] 刘勇.奥林匹克化学竞赛中创新思维试题的探讨[J].江西教育学院学报(自然科学), 2002 ,23(6):84-86.
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