專題八化學(xué)反應(yīng)方向限度和速率教學(xué)研討

1、高中化學(xué)遠(yuǎn)程研修化學(xué)反應(yīng)原理模塊專題八 化學(xué)反應(yīng)方向、限度和速率教學(xué)研討基于問(wèn)題解決的備課研討專題簡(jiǎn)介：化學(xué)反應(yīng)方向、限度和速率的教學(xué)是化學(xué)反應(yīng)原理模塊學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，此內(nèi)容的備課、教學(xué)中老師們常常會(huì)遇到一些問(wèn)題。本專題將對(duì)教學(xué)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析、提煉，找出此內(nèi)容教學(xué)的基本問(wèn)題，即對(duì)具體知識(shí)的學(xué)科本體的理解、對(duì)概念原理知識(shí)的功能與價(jià)值的剖析、對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展層級(jí)及認(rèn)識(shí)發(fā)展障礙點(diǎn)的關(guān)注，并通過(guò)對(duì)具體課例的剖析（化學(xué)反應(yīng)方向、化學(xué)反應(yīng)限度、化學(xué)反應(yīng)速率）解決對(duì)具體知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)逐步形成化學(xué)反應(yīng)原理模塊教學(xué)設(shè)計(jì)的思路以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展為本、實(shí)現(xiàn)概念原理知識(shí)的功能與價(jià)值的教學(xué)。主持人：北京師范大學(xué)化

2、學(xué)教育研究所在讀博士 北京市35中學(xué)高級(jí)教師 支 瑤嘉賓：教育部高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組組長(zhǎng) 北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所所長(zhǎng) 王 磊 教授北京市第十五中學(xué)高級(jí)教師 徐 敏山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高級(jí)教師 王衛(wèi)平上 部一、在化學(xué)反應(yīng)方向、限度及速率的教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題有哪些？1 學(xué)生學(xué)習(xí)與教師教學(xué)的困難點(diǎn)有哪些？徐敏：我的學(xué)生在學(xué)這部分內(nèi)容時(shí)遇到了這樣一些困難：首先在化學(xué)反應(yīng)方向這一節(jié)，學(xué)生對(duì)幾個(gè)概念本身存在疑問(wèn)，如什么是化學(xué)反應(yīng)方向、什么是自發(fā)反應(yīng)、什么是熵，等都是模糊不清的。并且教師自身對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向及自發(fā)反應(yīng)的關(guān)系理解的也不是很透徹，在課堂教學(xué)時(shí)不知道是用化學(xué)反應(yīng)方向這個(gè)概念，還是

3、用自發(fā)反應(yīng)這個(gè)概念？熵的概念如此復(fù)雜，如何用通俗易懂的語(yǔ)言讓學(xué)生理解？同時(shí)這一節(jié)課的價(jià)值是什么？難道僅僅是為了能夠判斷一個(gè)反應(yīng)能自發(fā)就行了嗎？其次在化學(xué)反應(yīng)限度這一節(jié)，學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)所代表的含義，與平衡轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系及與化學(xué)反應(yīng)限度、化學(xué)平衡狀態(tài)之間的關(guān)系理解不到位，相互牽扯，混淆不清。教師在解釋化學(xué)平衡常數(shù)與平衡狀態(tài)間的關(guān)系時(shí)也感到很棘手，不能用通俗的語(yǔ)言讓學(xué)生理解K和平衡態(tài)之間的關(guān)系。最后在習(xí)題解答的過(guò)程中，學(xué)生還面臨著這樣的困難：當(dāng)遇到復(fù)雜體系的時(shí)候，有多個(gè)變量存在，學(xué)生在判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向的過(guò)程中就會(huì)存在比較大的障礙。王衛(wèi)平：新課程實(shí)施6年以來(lái)，我們?cè)谶@方面遇到的問(wèn)題是比較具有代

4、表性的。在化學(xué)反應(yīng)方向的教學(xué)和學(xué)習(xí)中，我們遇到了這樣的問(wèn)題：教師在教的過(guò)程中對(duì)于焓和焓變、熵和熵變、以及自發(fā)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)方向的教學(xué)，經(jīng)過(guò)這幾年的磨練和相互交流，對(duì)深淺尺度及把握的程度都比較的合理，知道在教學(xué)中要淺顯易懂，舉生活中的實(shí)例，盡量簡(jiǎn)單，將化學(xué)反應(yīng)方向的判斷方法向?qū)W生解釋清楚。雖然教師在教的過(guò)程中把握好了尺度，教學(xué)策略也沒(méi)有問(wèn)題，但是在學(xué)生反饋知識(shí)的理解及落實(shí)的過(guò)程中，教師發(fā)現(xiàn)仍然是有問(wèn)題的。所以我認(rèn)為教師的教和學(xué)生的學(xué)之間出現(xiàn)了問(wèn)題。再一個(gè)具有代表性的地方是在化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué)中。在當(dāng)時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)課本的主體內(nèi)容與原來(lái)的教學(xué)習(xí)慣沒(méi)有差異，因而教師在教學(xué)過(guò)程中也沒(méi)有遇到什么

5、難點(diǎn)，可是教材在后續(xù)出現(xiàn)了活化能、阿倫尼烏斯公式以及速率常數(shù)這些物理量，教師在教的時(shí)候不能把握這些內(nèi)容的深淺，主要是因?yàn)椴荒芾斫膺@些量及概念的引入的原因，所以教師在教的過(guò)程中顯得很生澀，因此學(xué)生在理解上也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。場(chǎng)外討論：教師1：我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分利用學(xué)生原有的認(rèn)識(shí)。既然我們學(xué)生當(dāng)中已經(jīng)具備這樣抽象的認(rèn)識(shí)，那我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)中就要充分利用，讓學(xué)生進(jìn)行推理，泛化。教師2：對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率，選修4第二節(jié)影響因素的教學(xué)，在必修中已經(jīng)提到了影響因素，所以我們同樣可以采用提問(wèn)的方式引入教學(xué)，而把時(shí)間用在理論的解釋，就是為什么這些因素會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，用碰撞理論、活化能理論去解釋，把理論解釋作為一

6、個(gè)重點(diǎn)。還有一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用方面，就是把重點(diǎn)放在影響因素在實(shí)際中的應(yīng)用這些地方。對(duì)于化學(xué)平衡這部分，在必修中提的非常簡(jiǎn)單，只提出化學(xué)反應(yīng)中有限度，反應(yīng)不能進(jìn)行到底。所以在選修中重點(diǎn)是平衡的建立，剛才有很多老師也提到了，就是平衡的關(guān)聯(lián)，平衡時(shí)候的特征有哪些，我認(rèn)為在選修4中這部分是真正知識(shí)的衍生，拓展，難點(diǎn)也是在這個(gè)地方，所以我們?cè)诨瘜W(xué)平衡的平衡觀的建立，還有平衡狀態(tài)的的特征，平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率及計(jì)算，就是定量方面在這體現(xiàn)的比較多。對(duì)最后一節(jié)，對(duì)中學(xué)階段化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向只要點(diǎn)到為止，不要太拓展。王磊：總體來(lái)看，關(guān)于這部分內(nèi)容的教與學(xué)主要有兩個(gè)層面的問(wèn)題：一是具體性的難點(diǎn)。這類問(wèn)題有很多，因?yàn)檫@部分

7、內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)很多，如何落實(shí)具體的教學(xué)要求，學(xué)生在這兒也會(huì)遇到一些問(wèn)題，有些教師自身也不能很好的把握。如剛才徐老師談的關(guān)于平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率、平衡態(tài)、限度等概念之間的關(guān)系，我們?cè)谂嘤?xùn)中也經(jīng)常聽(tīng)見(jiàn)老師反映這方面的問(wèn)題，我們?cè)L談學(xué)生的時(shí)候?qū)W生就更不明白了。二是觀念性的難點(diǎn)問(wèn)題。就是說(shuō)這章教材我們到底要發(fā)展學(xué)生什么，要為學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的整體發(fā)展貢獻(xiàn)什么，承擔(dān)什么樣的責(zé)任，具有什么樣的功能價(jià)值。也就是說(shuō)這些具體知識(shí)點(diǎn)背后的認(rèn)識(shí)發(fā)展的功能價(jià)值及其實(shí)現(xiàn)。我認(rèn)為老師們?cè)谶@方面也有難點(diǎn)。其中最典型的就是平衡常數(shù)和速率的教學(xué)。雖然平衡常數(shù)是新增內(nèi)容，但是這個(gè)知識(shí)及考點(diǎn)都太典型了，因而它除了具有計(jì)算的價(jià)值之外，那么它

8、還有什么意義。還有一個(gè)就是速率，沒(méi)有太明顯的新增知識(shí)，但是必修和選修都要講它，這時(shí)就有一個(gè)挑戰(zhàn)，就是教師在選修階段教速率又該教什么，為什么而教。我想這里都反映出來(lái)了觀念性建構(gòu)的難點(diǎn)。2 如何理解化學(xué)反應(yīng)方向、限度及速率的學(xué)科本體問(wèn)題?主持人：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)嘉賓的討論及場(chǎng)外采訪，發(fā)現(xiàn)這一部分內(nèi)容從教師的角度來(lái)看存在的問(wèn)題主要是兩個(gè)大的方面：一是關(guān)于學(xué)科本體的理解。通過(guò)調(diào)查與梳理，我們認(rèn)為主要存在這樣一些問(wèn)題：對(duì)一些概念的理解，如如何理解熵、如何理解自發(fā)反應(yīng)；還有就是一些關(guān)系，如剛才徐老師談到自發(fā)反應(yīng)與反應(yīng)方向的關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)限度、化學(xué)平衡狀態(tài)、平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系。在速率這部分主要是對(duì)活化能

9、這一概念的科學(xué)理解。面對(duì)這些問(wèn)題我們也請(qǐng)教了北京大學(xué)的高盤良教授和北京師范大學(xué)的王明召博士。高盤良教授專訪（場(chǎng)外）高盤良：熵一般的理解就認(rèn)為是亂七八糟，一個(gè)房間中衣服也不洗，被子也不疊，亂七八糟就是熵增加了；一副撲克牌往桌子上一扔，就說(shuō)熵增加了。我認(rèn)為這些都是對(duì)熵概念的錯(cuò)誤理解。熵的概念建立在兩個(gè)基礎(chǔ)上：一是要有大量粒子才能談熵，少量粒子談不上熵；二是混亂度即為“均勻度”，越混亂就越均勻，事物存在的概率就越大。說(shuō)道概率大家可能不陌生，如八個(gè)硬幣，一扔出去，概率最大的狀態(tài)是四個(gè)正面，四個(gè)反面。我們所謂的熵增加就是朝著概率增加的方向發(fā)展。所以我覺(jué)得對(duì)熵的概念的話，要有一個(gè)正確的理解，但是對(duì)于這個(gè)問(wèn)

10、題我仍然堅(jiān)持這樣的觀點(diǎn)：先不熟悉，能夠簡(jiǎn)單的把熵說(shuō)一說(shuō)；到將來(lái)逐漸熟悉，最后到熵的概念能在中學(xué)階段講好。我覺(jué)得這是對(duì)我們中學(xué)教學(xué)，對(duì)人才培養(yǎng)的貢獻(xiàn)。主持人：那在化學(xué)反應(yīng)方向這一部分，還有一個(gè)很重要的概念就是自發(fā)反應(yīng)，老師們不太清楚應(yīng)該怎樣向?qū)W生介紹這個(gè)概念，而且很多老師本身對(duì)自發(fā)反應(yīng)這個(gè)概念也存在著一些誤解，能把這個(gè)概念再給我們解釋解釋嗎？高盤良：任何一個(gè)變化都有一個(gè)方向問(wèn)題，都有限度問(wèn)題，包括化學(xué)反應(yīng)。如水從高處向低處流，這是一個(gè)方向。我們說(shuō)一個(gè)反應(yīng)也有向哪個(gè)方向進(jìn)行的問(wèn)題。如氫加氧變成水，就是氫氧反應(yīng)的方向。假如這個(gè)方向不能發(fā)生，可是我們又要得到這個(gè)產(chǎn)物，我們就要研究另一個(gè)條件讓其變成自發(fā)

11、進(jìn)行的反應(yīng)。所以方向問(wèn)題不是一個(gè)可有可無(wú)的問(wèn)題，而是實(shí)實(shí)在在的我們要研究化學(xué)問(wèn)題的時(shí)候必須解決的一個(gè)問(wèn)題。方向問(wèn)題沒(méi)有解決其他問(wèn)題都沒(méi)有研究的必要，因此我們要研究這個(gè)方向在這個(gè)條件下能不能發(fā)生，在另外一個(gè)條件下能不能自發(fā)，所以方向問(wèn)題是第一位的問(wèn)題。那么什么叫自發(fā)反應(yīng)呢？就是說(shuō)在溫度、壓力一定條件下，不進(jìn)行任何干預(yù)，能夠自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)。如氫加氧可以自動(dòng)的變成水，水就不能自動(dòng)的變成氫和氧，因此氫加氧變成水是自發(fā)的，水變成氫和氧是非自發(fā)的。這是一個(gè)很重要的問(wèn)題。如水電解變成氫和氧行不行？但是經(jīng)過(guò)了干預(yù)了，給了電功了。如太空中的水汽在日關(guān)照射下，在雷電的作用下，可以變成氫原子和氫氧自由基，這就不叫自

12、發(fā)反應(yīng)，因?yàn)橛腥展?、雷電的作用。主持人：原?lái)我們從來(lái)不提反應(yīng)限度，現(xiàn)在提反應(yīng)限度，那化學(xué)反應(yīng)限度和化學(xué)平衡狀態(tài)是什么關(guān)系？是不是就是全等的關(guān)系，完全可以相互替代的？還有就是平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率又是什么關(guān)系？是不是它們都可以既描述限度，又描述平衡狀態(tài)，又都是完全一一對(duì)應(yīng)的？目前看來(lái)，很多了老師都是把這些完全等同起來(lái)，高老師您怎么看這個(gè)問(wèn)題？高盤良：反應(yīng)限度的問(wèn)題是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題，這里要分兩個(gè)層次來(lái)說(shuō)：一是有的反應(yīng)的反應(yīng)物能夠全部徹底的變成產(chǎn)物，壓根就沒(méi)有平衡就談不上化學(xué)反應(yīng)限度，化學(xué)反應(yīng)限度就為1。二是有的反應(yīng)就不是這樣，如氮加氫變成氨，這個(gè)反應(yīng)并不能氮加氫全部變成氨，到了一定的時(shí)候就停住了

13、，既有氮加氫，又有氨，這個(gè)反應(yīng)就到了某一個(gè)程度就不能往下進(jìn)行，這時(shí)就有一個(gè)反應(yīng)限度的問(wèn)題。反應(yīng)方向問(wèn)題完了之后，如果存在化學(xué)平衡，接下來(lái)就是反應(yīng)限度在什么地方。所以我認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)限度是化學(xué)反應(yīng)的另一方面問(wèn)題。關(guān)于反應(yīng)限度與化學(xué)平衡狀態(tài)的關(guān)系，首先我要說(shuō)一個(gè)反應(yīng)限度就存在一個(gè)反應(yīng)平衡常數(shù)，但是對(duì)應(yīng)著平衡常數(shù)的反應(yīng)限度有千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)平衡狀態(tài)，所以不要把反應(yīng)限度與反應(yīng)平衡狀態(tài)聯(lián)系在一起，與反應(yīng)平衡常數(shù)聯(lián)系在一起是可以的。轉(zhuǎn)化率雖然受反應(yīng)平衡常數(shù)的制約，但是它又不完全決定于平衡常數(shù)，如反應(yīng)物的比例。所以平衡轉(zhuǎn)化率從反應(yīng)物的角度來(lái)反映限度，是從局部反映的反應(yīng)限度。而平衡常數(shù)是嚴(yán)格的、確定的限度的一個(gè)定量表

14、現(xiàn)。二是化學(xué)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率，平衡轉(zhuǎn)化率只要改變?nèi)鐫舛缺壤P(guān)系就行。還有這么一個(gè)說(shuō)法：“反應(yīng)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)限度就越大”，這并不正確。一個(gè)反應(yīng)就只有一個(gè)限度，但是平衡常數(shù)隨反應(yīng)書寫的方式不同而不相同。如二分之一氮加二分之三氫變成一個(gè)氨，與一個(gè)氮加三個(gè)氫邊變成二個(gè)氨，這兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)顯然不同，但它們的反應(yīng)限度就只有一個(gè)，在溫度、壓力一定的條件下反應(yīng)限度就是有一個(gè)。所以不要說(shuō)平衡常數(shù)越大反應(yīng)越完全，完全就是徹底，只有我剛才所說(shuō)的是完全的，其他的都不完全，只是有的反應(yīng)程度大一點(diǎn)，還是小一點(diǎn)；離1近一點(diǎn)，還是離1遠(yuǎn)一點(diǎn)。王明召博士專訪王明召：如果沒(méi)有反應(yīng)歷程的概念，學(xué)生很難理解活化能的含義，

15、因?yàn)橹挥谢磻?yīng)的活化能才有明確的含義，總反應(yīng)的活化能的含義至今仍不清楚。因此，基元反應(yīng)、反應(yīng)歷程等概念是整個(gè)反應(yīng)速率理論的基礎(chǔ)。3 如何理解化學(xué)反應(yīng)方向、限度及速率的教學(xué)問(wèn)題？主持人：剛才兩位老師已經(jīng)比較系統(tǒng)的就具體問(wèn)題進(jìn)行了解釋，應(yīng)該說(shuō)老師們?cè)诮虒W(xué)中遇到的第一方面問(wèn)題基本上得以解決了。下面我們來(lái)看第二個(gè)大方面，就是關(guān)于教學(xué)的問(wèn)題：一是整個(gè)內(nèi)容的定位；二是具體策略的選擇。王磊：我們實(shí)際在進(jìn)行一節(jié)具體內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，一定要先確定整體思路，所以這部分內(nèi)容的教學(xué)研討首先應(yīng)該討論整體思路的確立問(wèn)題，如果沒(méi)有整體思路的確立，一下就進(jìn)入到具體知識(shí)點(diǎn)的拆解很容易迷失方向。如何確立整體思路？我覺(jué)得首先要關(guān)注到

16、這幾個(gè)部分內(nèi)容教學(xué)的大體順序，本章內(nèi)容的各節(jié)教材的基本順序的問(wèn)題?？梢园凑杖私贪娼滩模鼘?shí)際上是先講速率再講平衡然后再講反應(yīng)方向，這種設(shè)計(jì)思路可能是考慮到：一，原來(lái)用速率討論平衡問(wèn)題，用速率解釋平衡移動(dòng)為什么會(huì)發(fā)生，所以要先講速率；二，它認(rèn)為速率沒(méi)有什么新增知識(shí)內(nèi)容，比較簡(jiǎn)單，所以要用速率過(guò)渡一下，然后再講平衡。它認(rèn)為平衡是重點(diǎn)，反應(yīng)方向是上位的主要因素的建立，并不需要落實(shí)到能力和方法上面，就不是這么重要，而且學(xué)生反正也說(shuō)不清楚，所以就可以放在后面帶一下。也就是說(shuō)除了討論速率及其影響因素之外，我們還應(yīng)該關(guān)注化學(xué)反應(yīng)也存在著方向，但是具體是什么情況，在高中階段就不作過(guò)多要求了。我們認(rèn)為人教版這樣

17、的一個(gè)設(shè)計(jì)就是這樣的一個(gè)想法。另外我們以魯科版教材的順序?yàn)槔?，它反映出了另一種核心內(nèi)容關(guān)系的想法。它先講反應(yīng)方向再講平衡再講速率最后到合成氨的綜合討論，體現(xiàn)了學(xué)科討論化學(xué)反應(yīng)相關(guān)問(wèn)題的思路。就是說(shuō)先要討論能不能發(fā)生這個(gè)反應(yīng)；然后討論發(fā)生反應(yīng)的限度；其次再討論現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，就是在某種情況下是不是馬上就發(fā)生了，也就是速率動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；最后綜合方向和熱力學(xué)指標(biāo)，加上動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，看一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題。我想這就是魯科版主張的教學(xué)順序，代表了學(xué)科的思想和學(xué)科的思路。當(dāng)然，老師可以綜合兩個(gè)版本的教材及兩個(gè)順序設(shè)計(jì)背后的意圖，選定自己的教學(xué)總順序和總思路。但是我想不管怎么樣，無(wú)論是按魯科版順序展開(kāi)，還是按人教版順序教學(xué)

18、，最后都要回到學(xué)科在討論化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候順序，教學(xué)的時(shí)候可以按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，但是最終要讓學(xué)生體會(huì)到真正面對(duì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候應(yīng)該要先討論可能性問(wèn)題，再討論限度問(wèn)題，最后討論動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，不然會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生一些認(rèn)識(shí)上的誤導(dǎo)，甚至是學(xué)生不能形成正確的思維路徑，學(xué)生看到反應(yīng)之后都盲目的關(guān)注現(xiàn)實(shí)性，或者是只關(guān)注可能性而不考慮現(xiàn)實(shí)性的差別，這是屬于宏觀整體的思路定位問(wèn)題。進(jìn)到每一個(gè)核心概念之后，依然還有一個(gè)整體思路的確立和定位問(wèn)題。如反應(yīng)方向，這就要看所走的脈絡(luò)。如果指向不僅讓學(xué)生知道確立反應(yīng)方向的角度，而且還要讓學(xué)生知道影響反應(yīng)方向的因素，還想讓學(xué)生知道影響因素之間的關(guān)系，甚至還想讓學(xué)生了解知道了關(guān)系之后

19、的用途：不僅能夠判斷和理解一個(gè)反應(yīng)的發(fā)生，還能預(yù)測(cè)或設(shè)計(jì)、控制或調(diào)控反應(yīng)。如果是這樣的話，那么教學(xué)思路肯定應(yīng)該包括在開(kāi)始的環(huán)節(jié)要讓學(xué)生建立這個(gè)思路，還要在最后的環(huán)節(jié)加進(jìn)去用合適的教學(xué)素材引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用判據(jù)去分析、調(diào)控及設(shè)計(jì)反應(yīng)。平衡也是這個(gè)問(wèn)題。如果僅僅是為了知道平衡常數(shù)，那是一種教學(xué)設(shè)計(jì)。如果是為了用平衡常數(shù)，那肯定在第一課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)中要加環(huán)節(jié)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)平衡移動(dòng)教學(xué)的時(shí)候，如果僅僅是為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明平衡移動(dòng)的基本規(guī)律，那是一種設(shè)計(jì)。如果不僅僅是要證明，我們還用運(yùn)用平衡移動(dòng)的一般規(guī)律去設(shè)計(jì)反應(yīng)，主動(dòng)的調(diào)控平衡的移動(dòng)和變化，那么又是另一種設(shè)計(jì)思路。我認(rèn)為這是很不一樣的。然后可能才是具體

20、策略和具體問(wèn)題的設(shè)計(jì)。王衛(wèi)平：王磊教授從整體的思路上說(shuō)了這章的整體定位和設(shè)計(jì)的問(wèn)題。從這方面來(lái)說(shuō)，如果把方向、限度和速率能夠這樣做一個(gè)整體化的構(gòu)想的話，我想學(xué)生在整個(gè)這一章學(xué)完之后，應(yīng)該有這樣幾個(gè)層次的過(guò)渡：首先增加了對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)視角。視角一下子就豐富為反應(yīng)還有方向性問(wèn)題、反應(yīng)還有限度的問(wèn)題、反應(yīng)還有速率的問(wèn)題。也就是說(shuō)學(xué)生在原有的知識(shí)水平上，是不知道化學(xué)反應(yīng)方向的。可以這樣說(shuō)學(xué)生在原來(lái)僅僅學(xué)了物質(zhì)及物質(zhì)之間的關(guān)系之后，可能根據(jù)一些反應(yīng)規(guī)律，大體能判斷有些物質(zhì)放在一起是可以反應(yīng)的，有些物質(zhì)放在一起是不能反應(yīng)的，并不知道里面所包含的原因。通過(guò)這一部分的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生知道有這樣一個(gè)可能性的視角。

21、之后學(xué)生就會(huì)覺(jué)得是否有了可能性的反應(yīng)就真能發(fā)生？我們隨著進(jìn)一步的學(xué)習(xí)又發(fā)現(xiàn)不行了。有了方向，如果限度不合適，這個(gè)反應(yīng)也沒(méi)有意義。再進(jìn)一步如果方向性也存在了，限度也還行，發(fā)現(xiàn)速率不行了，這個(gè)反應(yīng)可能就又不可以了。所以學(xué)生在這一方面的認(rèn)識(shí)就過(guò)渡到第二個(gè)階段，也就是說(shuō)體會(huì)到理論的研究與現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用是有差距的。學(xué)生不斷的收集、整理這些差距，等整個(gè)這一章學(xué)完之后，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)理論的研究與現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用的差距是可以經(jīng)過(guò)人為控制去干預(yù)的。所以我認(rèn)為如果這一章的整體構(gòu)想存在的話，學(xué)生的認(rèn)知思維如果發(fā)生這樣的變化，那么我開(kāi)始說(shuō)的那個(gè)問(wèn)題就不存在了。也就是說(shuō)老師如果覺(jué)得自己教的化學(xué)反應(yīng)方向的尺度把握的是合理的，而僅

22、是學(xué)生理解不到位，那么可能就存在教師在教的過(guò)程中有關(guān)方向性背后的價(jià)值沒(méi)有給學(xué)生點(diǎn)破，或老師知道，但是不愿意給學(xué)生點(diǎn)破，不點(diǎn)破學(xué)生就是不知道。所以我建議教師可以把概念原理背后的價(jià)值功能就很直截了當(dāng)?shù)母嬖V學(xué)生。主持人：兩位王老師結(jié)合具體的課例，從不同的角度具體分析了老師們?cè)诮虒W(xué)中遇到的問(wèn)題的背后原因。我們發(fā)現(xiàn)最關(guān)鍵的問(wèn)題就是整體思路的確立，既包括三個(gè)內(nèi)容之間的關(guān)系，也包括每一個(gè)核心內(nèi)容內(nèi)部各要素之間的關(guān)系。通過(guò)王衛(wèi)平老師的介紹，我們發(fā)現(xiàn)三個(gè)內(nèi)容整體之間的關(guān)系老師們還是比較容易把握的，因?yàn)閺膶W(xué)科上就應(yīng)該是這樣認(rèn)識(shí)反應(yīng)的，是很容易梳理清晰的。但是具體內(nèi)容內(nèi)部的關(guān)系相對(duì)來(lái)講更加細(xì)膩，所以就會(huì)更加復(fù)雜一些

23、。接下來(lái)我們就圍繞一些具體內(nèi)容和老師們展開(kāi)討論。二、化學(xué)反應(yīng)限度的教學(xué)現(xiàn)狀新課程中化學(xué)反應(yīng)限度的教學(xué)是如何實(shí)施的？與原來(lái)有什么變化？徐敏：我們還是按照教材的順序，還是先講K，然后是K與轉(zhuǎn)化率之間的計(jì)算關(guān)系，再進(jìn)入到勒沙特列原理的教學(xué)。一般的設(shè)計(jì)也是為了去探尋濃度、溫度及壓強(qiáng)這三個(gè)因素，通過(guò)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)平衡移動(dòng)的方向，得出勒沙特列原理。王磊：在平衡移動(dòng)的教學(xué)中，人教版主要是勒沙特列原理的水平，教學(xué)就與原來(lái)的平衡移動(dòng)教學(xué)差不多，而且主要目標(biāo)是放在歸納得出勒沙特列原理。徐敏：對(duì)于平衡常數(shù)，教師在教學(xué)的時(shí)候關(guān)注的點(diǎn)是很少的。如給出一個(gè)具體的案例，統(tǒng)一溫度下不同的投料方式，發(fā)現(xiàn)有這么一個(gè)定量關(guān)系就結(jié)

24、束了。王磊：也是先概念形成，把平衡常數(shù)的關(guān)系先建立起來(lái)。然后是不是就會(huì)介紹一些注意事項(xiàng)，如書寫的方式，等。我印象中教師在這一塊處理的還是很精致的。然后還會(huì)講平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系，怎么由平衡常數(shù)算出轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率怎么算出平衡常數(shù)?；具@就是一課時(shí)。王衛(wèi)平：我對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的教學(xué)也經(jīng)歷了這樣幾個(gè)過(guò)程：在04年及05年教學(xué)的時(shí)候，我也是這樣教的。就是先出化學(xué)平衡的概念，然后出影響因素，完了之后出勒沙特列原理，然后將規(guī)律用于很多問(wèn)題之中，最后頂多出平衡常數(shù)，僅用于計(jì)算，即表達(dá)式正確，計(jì)算合理。后來(lái)隨著課程的推進(jìn)及交流，我們慢慢開(kāi)始覺(jué)得平衡常數(shù)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該是由它帶出平衡狀態(tài)，所以我們后來(lái)的教學(xué)就完全

25、改變，改成一上來(lái)就先把平衡常數(shù)告訴學(xué)生，也就是說(shuō)先讓學(xué)生感性的認(rèn)識(shí)有一個(gè)化學(xué)平衡狀態(tài)存在，也就是說(shuō)可逆反應(yīng)什么時(shí)候到“頭”了，并不像我們想像的反應(yīng)物都沒(méi)有了就結(jié)束了，有的時(shí)候是反應(yīng)物和產(chǎn)物都在的時(shí)候在表象上是已經(jīng)結(jié)束了。所以讓學(xué)生先建立了平衡狀態(tài)。然后這樣一個(gè)平衡狀態(tài)可以用什么來(lái)標(biāo)定呢？就出平衡常數(shù)。因?yàn)樗@然就是一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以完全可以給學(xué)生。平衡常數(shù)的概念建立以及平衡常數(shù)與平衡狀態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系建立之后，我們就可以引出濃度商，讓K和Q之間有比較關(guān)系，來(lái)確立后面影響因素的影響規(guī)律。這樣我們就能夠用K解釋一些影響因素的問(wèn)題，以及用它來(lái)看有關(guān)化學(xué)平衡狀態(tài)的問(wèn)題。王磊：08年山東優(yōu)質(zhì)課評(píng)比，當(dāng)時(shí)全省各

26、個(gè)地市都是圍繞著化學(xué)反應(yīng)限度這一節(jié)教材來(lái)進(jìn)行的課程展示和設(shè)計(jì)。一共3課時(shí)，當(dāng)時(shí)是這么安排的：第一課時(shí)是平衡常數(shù)，第二課時(shí)是溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響，第三課時(shí)是濃度和壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響，這3課時(shí)中分別都有6-7個(gè)地市來(lái)展示課。聽(tīng)完這些課之后，我們就感覺(jué)到老師們對(duì)平衡常數(shù)教學(xué)的不同水平，對(duì)平衡移動(dòng)教學(xué)的不同設(shè)計(jì)思路。我關(guān)注到他們講平衡常數(shù)，很多老師都把注意力放在了平衡常數(shù)的注意事項(xiàng)上，嚴(yán)格說(shuō)是把注意力放在平衡常數(shù)表達(dá)的教學(xué)上，他們會(huì)在這里精致，舉一些例子，如為什么要注意T，為什么要注意角標(biāo)，等等，老師們?cè)谶@上面有很多具體的策略，應(yīng)該說(shuō)也達(dá)到了很好的效果。平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系老師也會(huì)說(shuō)，但是他說(shuō)轉(zhuǎn)化

27、率的時(shí)候，都是強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)化率是一個(gè)組分的。下課之后我們問(wèn)了學(xué)生這樣一個(gè)主要的問(wèn)題：必修也學(xué)可逆反應(yīng)與平衡，現(xiàn)在學(xué)了平衡常數(shù)再看平衡你覺(jué)得有什么發(fā)展？學(xué)生居然把選修和必修割裂開(kāi)來(lái)，這是一個(gè)值得反思的問(wèn)題。我們還發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系的認(rèn)識(shí)都停留在老師所強(qiáng)調(diào)的角度上，與平衡狀態(tài)割裂開(kāi)來(lái)。也就是剛才徐老師談到了我們對(duì)這幾組概念關(guān)系的學(xué)科本體的認(rèn)識(shí)方面暴露了很多問(wèn)題，包括課下訪談講課的老師，我們發(fā)現(xiàn)老師們實(shí)際上對(duì)反應(yīng)限度到底對(duì)著誰(shuí)，就是這一組定量的表征里面，誰(shuí)是反應(yīng)限度的標(biāo)度搞不清，誰(shuí)跟著平衡狀態(tài)走，平衡移動(dòng)的本質(zhì)是什么，等這些老師們都搞不清楚。雖然平衡移動(dòng)的詞老師老說(shuō)，這些概念名稱也老提，但

28、是沒(méi)有把平衡狀態(tài)與平衡常數(shù)之間的關(guān)系弄明白。這就反映出教師在教學(xué)的過(guò)程中不考慮左邊表達(dá)式的意義，要么就只關(guān)注右邊，要么只關(guān)注左邊如何去表示，沒(méi)有把左邊和右邊的認(rèn)識(shí)功能給建立起來(lái)。還有一個(gè)，我們發(fā)現(xiàn)很多老師就是講右邊數(shù)值的時(shí)候，也沒(méi)有讓學(xué)生體會(huì)右邊數(shù)值的意義，不同反應(yīng)的平衡常數(shù)的意義，以后再看到這些平衡常數(shù)的時(shí)候應(yīng)該關(guān)注什么。我覺(jué)得這是平衡常數(shù)教學(xué)中表現(xiàn)的最明顯的問(wèn)題，必修與選修沒(méi)有聯(lián)起來(lái)，左邊與右邊沒(méi)有聯(lián)起來(lái)，數(shù)值本身該怎么看、怎么用也沒(méi)有打開(kāi)。在第一課時(shí)中教師還要講濃度商，絕大部分老師在講濃度商的時(shí)候就跟貼膏藥似的，濃度商與K的關(guān)系、濃度商與可逆反應(yīng)的關(guān)系都沒(méi)有，就是把濃度商當(dāng)成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)引

29、了出來(lái)，非常生硬的把K、Q關(guān)系念了出來(lái)。到了第二節(jié)課開(kāi)始講平衡移動(dòng)規(guī)律了，就會(huì)出現(xiàn)截然的分化。三分之一不到的老師K、Q沒(méi)有了，就剩下勒沙特列原理了。我們?cè)L談的時(shí)候老師的理論就是說(shuō)K、Q很復(fù)雜，勒沙特列原理簡(jiǎn)單、好用，為什么要講K、Q呢？這個(gè)判據(jù)并不好用，還要算。還有一部分老師半信半疑的講，K、Q作為一條線，勒沙特列原理作一條線，兩條線都有，總結(jié)的時(shí)候也是兩邊都總結(jié)。我們?cè)L談的時(shí)候老師說(shuō)：教材中有，所以不能不講，但是我們也不知道這兩個(gè)之間要怎么整合，所以就都講了，講的方法還是按照證明它存在，就像證明勒沙特列原理一樣。有少部分老師開(kāi)始心甘情愿的在用K、Q判據(jù)，把勒沙特列原理甩到后面，而主線是用K、

30、Q判據(jù)來(lái)推的，這時(shí)候又會(huì)出現(xiàn)兩種情況：一種情況就是還是為了得出K、Q關(guān)系，還是實(shí)驗(yàn)在先，K、Q在后。另一種情況就是用K、Q做分析和預(yù)測(cè)，先讓學(xué)生預(yù)測(cè)平衡移動(dòng)的方向，然后用實(shí)驗(yàn)事實(shí)去證明。甚至有一個(gè)老師在講壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)影響的時(shí)候，讓學(xué)生先理論分析壓強(qiáng)的影響，然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜測(cè)，最精致的是教師在教學(xué)過(guò)程中做了這樣過(guò)渡語(yǔ)言的設(shè)計(jì)：我現(xiàn)在要改變壓強(qiáng)，壓強(qiáng)要增大一倍，在實(shí)驗(yàn)中要如何操作？然后告訴學(xué)生具體的操作方法。因此我在點(diǎn)評(píng)的時(shí)候夸獎(jiǎng)了這位老師，我認(rèn)為這位老師已經(jīng)體會(huì)到了一些比較精髓的東西。主持人：通過(guò)剛才幾位老師的分析，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)平衡常數(shù)的功能已經(jīng)非常的豐滿了，不僅僅局限在計(jì)算這個(gè)方面，如

31、王老師剛才提到的平衡常數(shù)可以幫助學(xué)生區(qū)分一些基本概念，例如反應(yīng)限度、平衡狀態(tài)，等等。另外平衡常數(shù)和K、Q的關(guān)系也可以來(lái)表征這個(gè)平衡狀態(tài)，深化學(xué)生本身對(duì)平衡狀態(tài)的理解。關(guān)于平衡移動(dòng)規(guī)律，很多老師是在用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系來(lái)解釋平衡移動(dòng)規(guī)律，這比過(guò)去有了很大的改進(jìn)，原來(lái)是在用正逆反應(yīng)速率的變化來(lái)解釋平衡移動(dòng)規(guī)律的，沒(méi)有任何的事實(shí)依據(jù)，因?yàn)槿魏我粋€(gè)反應(yīng)是不可能測(cè)出正逆反應(yīng)速率的，所以所有的都是非常抽象的理性推導(dǎo)，而這些理性的推導(dǎo)對(duì)濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響還比較容易理解，到了溫度和壓強(qiáng)就顯得特別困難。所以有一些老師嘗試這走K、Q線索，用它去解釋，能走下來(lái)說(shuō)明還是找到了一個(gè)解釋平衡移動(dòng)規(guī)律的途徑的。但是要

32、想在教學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐，還是需要具體的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行支撐。而且看來(lái)是一個(gè)系統(tǒng)性的問(wèn)題，不是說(shuō)到了第二節(jié)講平衡移動(dòng)規(guī)律的時(shí)候，想拿出來(lái)用就可以用的，可能這時(shí)候就會(huì)連帶著引起化學(xué)平衡常數(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)的變化。下 部三、化學(xué)反應(yīng)限度教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)及研討1. 化學(xué)反應(yīng)限度第一課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)及研討徐敏：我們認(rèn)為第一課時(shí)是第二課時(shí)的基礎(chǔ)，第一課時(shí)可以這樣來(lái)設(shè)計(jì)：首先讓學(xué)生弄明白什么是化學(xué)反應(yīng)的限度，與平衡常數(shù)之間的關(guān)系。魯科版教材中有一個(gè)交流研討活動(dòng)，有一個(gè)碘和氫氣反應(yīng)生成碘化氫的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，就是相同溫度下不同投料方式，當(dāng)各組分濃度不再變化，就是反應(yīng)達(dá)到限度了，怎么讓學(xué)生感受到限度的標(biāo)度是什么。教材的意圖就是讓學(xué)生

33、通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，達(dá)到平衡的時(shí)候生成物濃度的次方比上反應(yīng)物濃度的次方是一個(gè)定值了，由此就引出了化學(xué)平衡常數(shù)。如果這個(gè)活動(dòng)就此結(jié)束的話，實(shí)際上功能還是不夠的，還要繼續(xù)引申，讓學(xué)生理解平衡常數(shù)K是化學(xué)反應(yīng)限度的標(biāo)度，與平衡態(tài)之間的關(guān)系。通過(guò)數(shù)據(jù)觀察，發(fā)現(xiàn)原來(lái)溫度不變的時(shí)候，K對(duì)應(yīng)著多個(gè)平衡態(tài)。學(xué)生依然會(huì)認(rèn)為這個(gè)很抽象，在具體教學(xué)策略上就可以選用溶解度這個(gè)概念。學(xué)生對(duì)溶解度的概念還是相對(duì)清楚的，就是在一定溫度下物質(zhì)溶解達(dá)平衡之后對(duì)應(yīng)的溶解度是一個(gè)固定的值，但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能選用的溶劑、溶質(zhì)的量并不相同，而比值是一樣的。通過(guò)這樣一個(gè)類比的方式，學(xué)生對(duì)K與平衡態(tài)之間的關(guān)系理解相對(duì)比較到位。還可以再加一

34、個(gè)活動(dòng)，可以給學(xué)生提供一個(gè)很抽象的反應(yīng)，如A和B間的轉(zhuǎn)化，給學(xué)生一個(gè)平衡常數(shù)的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生進(jìn)行具體的賦值，感受一下在一個(gè)溫度下一個(gè)K可以對(duì)應(yīng)無(wú)數(shù)多個(gè)平衡態(tài)。我們先把化學(xué)反應(yīng)限度、平衡常數(shù)、平衡態(tài)三者之間的關(guān)系弄清楚之后，還要把功能體現(xiàn)出來(lái)，教材在這方面實(shí)際上是有所提示的。教材中提到了這樣一句話：“同類型的反應(yīng)，平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)數(shù)值越大，反應(yīng)進(jìn)行的就越完全?！边@實(shí)際上就體現(xiàn)了平衡常數(shù)K的功能，但需要將其轉(zhuǎn)化為思考性的問(wèn)題，所以在前面基礎(chǔ)之上我們還要問(wèn)平衡常數(shù)的大小意味著什么？讓學(xué)生分析。然后接著問(wèn)學(xué)生平衡常數(shù)有了之后它有什么價(jià)值？在課堂上我們可以把這個(gè)問(wèn)題拋給

35、學(xué)生，學(xué)生實(shí)際上是可以做到的。有學(xué)生就說(shuō)可以判斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡態(tài)，老師追問(wèn)如何判斷？學(xué)生就回答可以測(cè)任意時(shí)刻三個(gè)濃度之間的比值，如果與K 相等了就達(dá)平衡了，這樣一來(lái)濃度商的概念就引出來(lái)了，同時(shí)K的功能也體現(xiàn)出來(lái)了。這樣自然而然就可以讓學(xué)生判斷當(dāng)K、Q不等的時(shí)候，化學(xué)反應(yīng)正朝著什么方向進(jìn)行，相等的時(shí)候又是什么情況。專家點(diǎn)評(píng)及教學(xué)建議王磊：這是一個(gè)非常典型的概念教學(xué)，但是徐老師教平衡常數(shù)的概念教學(xué)與其他老師教平衡常數(shù)的概念教學(xué)的味道是不一樣的，境界也是不同的。很多老師是為了把這個(gè)公式得出來(lái)，這一部分可能還差不多，完了之后基本上就停住了，就放在注意事項(xiàng)的解讀上，然后就開(kāi)始小題目訓(xùn)練，沒(méi)有功能與

36、意義，也沒(méi)有理解，更沒(méi)有變式。而徐老師的教學(xué)則先建立了K和反應(yīng)限度的關(guān)系，這個(gè)確實(shí)很重要，這就是引入K最直接的一個(gè)功能，是對(duì)反應(yīng)限度的一個(gè)定量標(biāo)度。必修的時(shí)候，我們對(duì)反應(yīng)限度是一個(gè)模糊認(rèn)識(shí)，到了選修因?yàn)橛辛薑，我們就可以有一個(gè)準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到了一個(gè)極限值。怎么理解極限值，與必修學(xué)的平衡狀態(tài)是什么關(guān)系？徐老師在教學(xué)中將其作為了一個(gè)重點(diǎn)，而不是簡(jiǎn)單的放在括號(hào)中什么能寫，什么不能寫，解決了一定溫度下對(duì)應(yīng)到著多個(gè)平衡態(tài)。我也認(rèn)為這個(gè)非常關(guān)鍵，如果沒(méi)有這個(gè)觀點(diǎn)，就沒(méi)有所謂的平衡移動(dòng)的建立，因?yàn)槠胶庖苿?dòng)就是在限度一定的情況下，不同平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。當(dāng)然還有一種移動(dòng)，是由限度引起的。在這兒徐老

37、師還用了一個(gè)類比的策略，就更成功了，一舉兩得：一方面把平衡態(tài)與限度的關(guān)系弄清楚了，另一方面也為Q的引出埋下了伏筆，對(duì)溶解度的理解做了提升。還有一個(gè)就是她把K值本身打開(kāi)了，告訴學(xué)生面對(duì)K值我們應(yīng)該怎樣思考。徐老師挖掘了教材中的陳述性語(yǔ)言，并將其轉(zhuǎn)化為教學(xué)問(wèn)題，同時(shí)引出了一個(gè)很重要的問(wèn)題：學(xué)了K還能有什么用？這就相當(dāng)于我們必修討論氧化還原，氧化還原是一個(gè)核心概念，它的教學(xué)大家都特別輕車熟路，但是大部分的氧化還原教學(xué)都停留在概念的建立和概念的基本理解，而沒(méi)有引申到概念功能的實(shí)現(xiàn)上。而老師成功的案例其實(shí)改造的也就是最后一個(gè)部分，立刻氧化還原的教學(xué)就不一樣了。剛才徐老師平衡常數(shù)這節(jié)課的這個(gè)案例也告訴我們

38、，最后這個(gè)環(huán)節(jié)太有價(jià)值了，這一下就超出了具體知識(shí)，平衡常數(shù)的建立可以幫助我們分析是否達(dá)到平衡態(tài)了、怎么達(dá)到，這就有方法論功能，就是強(qiáng)調(diào)了左邊。平衡常數(shù)的意義可以幫助我們看到程度和趨勢(shì)，Q就可以自然而然的引出和應(yīng)用。2 化學(xué)反應(yīng)限度其他課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)及研討主持人：通過(guò)這樣的教學(xué)，學(xué)生對(duì)平衡常數(shù)的認(rèn)識(shí)應(yīng)該會(huì)有非常大的變化。后面的課時(shí)又是怎么設(shè)計(jì)的呢？徐敏：后面的課時(shí)主要圍繞兩個(gè)核心問(wèn)題來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的：一是探究溫度對(duì)平衡移動(dòng)規(guī)律的影響；二是探究濃度對(duì)平衡移動(dòng)的影響。進(jìn)行溫度對(duì)平衡移動(dòng)規(guī)律的影響的教學(xué)時(shí)，首先給學(xué)生選定了一個(gè)探究體系，就是二氧化氮和四氧化二氮的平衡，讓學(xué)生先分析K隨溫度的變化，這是作為一種

39、數(shù)據(jù)給出的，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在放熱反應(yīng)中的K隨溫度的升高而降低。然后在這個(gè)基礎(chǔ)之上讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探討溫度如何影響平衡。學(xué)生會(huì)想到將其放到冷水浴與熱水浴中看有什么不同，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生用K、Q關(guān)系解釋和分析平衡移動(dòng)的原因，最后得出平衡移動(dòng)的規(guī)律。濃度對(duì)平衡移動(dòng)的影響也是類似的，也是讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就會(huì)想到增大或減少反應(yīng)物濃度，學(xué)生操作具體的方案，看到現(xiàn)象之后用K、Q關(guān)系進(jìn)行解釋，最終歸納得出平衡移動(dòng)的規(guī)律。第三個(gè)環(huán)節(jié)將規(guī)律做一個(gè)具體的應(yīng)用，讓學(xué)生具體分析二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫及工業(yè)合成氨這兩個(gè)體系，體會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。王磊：在這樣的教學(xué)中我也很關(guān)心學(xué)生接受K、Q關(guān)系的分析過(guò)程中，

40、是自己將K、Q關(guān)系與實(shí)驗(yàn)事實(shí)關(guān)聯(lián)起來(lái)的，還是都是老師在做解釋呢？徐敏：這個(gè)學(xué)生還是可以做到的?？梢詫?shí)現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)事實(shí)與K、Q關(guān)系對(duì)起來(lái)，形成一個(gè)自洽性的解釋。學(xué)生自己做出解釋沒(méi)有太大的障礙。主持人：這一部分我也見(jiàn)到過(guò)這樣一個(gè)課例，它實(shí)際上是源于學(xué)生的認(rèn)識(shí)障礙，因?yàn)橐话憷蠋熤v到平衡移動(dòng)規(guī)律時(shí)，上來(lái)就直接給出三個(gè)影響因素：濃度、溫度和壓強(qiáng)，有些老師會(huì)說(shuō)這些會(huì)影響速率，會(huì)不會(huì)影響平衡呢？我在聽(tīng)課的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生會(huì)在底下嘀咕：為什么就會(huì)想到這三個(gè)？這就促動(dòng)了我們形成這樣一個(gè)想法。后來(lái)就在第一課時(shí)與徐老師設(shè)計(jì)類似的情況下，在第二課時(shí)稍微做了一點(diǎn)調(diào)整，因?yàn)榈谝徽n時(shí)已經(jīng)總結(jié)出了用K、Q的關(guān)系判斷平衡移動(dòng)的方

41、法，學(xué)生已經(jīng)知道K、Q相等的時(shí)候達(dá)到平衡，小于的時(shí)候什么樣，大于的時(shí)候什么樣了。所以在這一節(jié)課設(shè)計(jì)了一個(gè)銜接性問(wèn)題，就是給學(xué)生一個(gè)反應(yīng)，提供各組分的濃度，讓學(xué)生判斷這個(gè)時(shí)候有沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)？如果沒(méi)有達(dá)到平衡態(tài)，這個(gè)反應(yīng)在向哪個(gè)方向進(jìn)行？這個(gè)問(wèn)題回答清楚之后，馬上就提出來(lái)一個(gè)問(wèn)題，就是對(duì)于一個(gè)已經(jīng)達(dá)到平衡態(tài)的反應(yīng)，那么想讓它不平衡，要讓其發(fā)生移動(dòng)，可以怎么辦？因?yàn)橥ㄟ^(guò)第一個(gè)問(wèn)題的分析，K、Q的關(guān)系就放在那，這是學(xué)生判定的依據(jù)，所以學(xué)生印象很深，通過(guò)討論，學(xué)生很容易遷移出來(lái)只要讓K、Q不相等。老師追問(wèn)怎樣可以讓K、Q不相等？可以通過(guò)什么手段讓它兩不相等？學(xué)生首先想到溫度改變K值，因?yàn)樵诘谝徽n時(shí)中

42、已經(jīng)說(shuō)了溫度變了K值就變了，所以改變溫度讓限度整個(gè)都變了。也有學(xué)生想到改變濃度，老師追問(wèn)改變濃度有幾種方式？學(xué)生說(shuō)可以就改變一個(gè)物質(zhì)的濃度，K、Q就不相等。因?yàn)槔蠋熃o了一個(gè)前后計(jì)量數(shù)不相等的反應(yīng)，所以就有學(xué)生想同時(shí)等倍數(shù)的改變所有物質(zhì)的濃度，那么這個(gè)比值與原來(lái)也發(fā)生變化了。老師就引導(dǎo)學(xué)生思考這兩種改變濃度的途徑，如果做到實(shí)驗(yàn)條件的控制上，怎么實(shí)現(xiàn)？學(xué)生就是想到改變濃度，或者改變壓強(qiáng)，特別是對(duì)于氣體的反應(yīng)，通過(guò)縮小容器的體積。這樣就差不多用了十來(lái)分鐘的時(shí)間就把這三個(gè)因素是怎么來(lái)的討論清楚了，接下來(lái)就來(lái)看一看改變這三個(gè)因素的時(shí)候平衡是怎么移動(dòng)的？首先還是從比較低點(diǎn)入，因?yàn)闇囟茸兞?，K值大小如何變對(duì)

43、學(xué)生來(lái)講很困難，只能給事實(shí)，不能讓學(xué)生有特強(qiáng)烈的成就感。所以老師先討論的是濃度，讓學(xué)生預(yù)測(cè)增大或減小反應(yīng)物濃度平衡如何移動(dòng)？這時(shí)候?qū)W生就先預(yù)測(cè)得出結(jié)論然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。到了壓強(qiáng)，就很容易的一脈相承下來(lái)了。而且討論完了濃度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響之后，老師讓學(xué)生反思濃度和壓強(qiáng)的改變會(huì)對(duì)化學(xué)平衡產(chǎn)生影響在本質(zhì)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)是什么？這其實(shí)就解決了這樣一個(gè)問(wèn)題：學(xué)生弄不清楚一些復(fù)雜平衡移動(dòng)體系，如充惰性氣體，到底濃度變不變？壓強(qiáng)變不變？或氫氣和碘蒸氣化合生成碘化氫，充氫氣的時(shí)候什么樣？充碘化氫的時(shí)候什么樣？通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的討論，學(xué)生就明白了其實(shí)本質(zhì)上都是改變的Q值，只不過(guò)一個(gè)是改變單一組分，一個(gè)是等

44、倍數(shù)的改變所有物質(zhì)的濃度。然后就進(jìn)入溫度，溫度這部分的處理就跟徐老師的類似。專家點(diǎn)評(píng)及教學(xué)建議王衛(wèi)平：我覺(jué)得支老師剛才說(shuō)的教學(xué)設(shè)計(jì)讓人感到非常的舒服，因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程教師不斷的提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，在最關(guān)鍵的地方提最關(guān)鍵的問(wèn)題，然后一直帶著學(xué)生走下去。從第一課時(shí)到第二課時(shí)的過(guò)渡時(shí)，讓學(xué)生先驗(yàn)證，也就是說(shuō)之前第一課時(shí)已經(jīng)先理解K了，也建立了K、Q之間的關(guān)系了，也知道K對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)，那么給學(xué)生提供任意時(shí)刻各組分的濃度關(guān)系，讓學(xué)生先看看它是否在平衡狀態(tài)，然后學(xué)生就開(kāi)始驗(yàn)證?，F(xiàn)在我們知道不平衡，知道往哪個(gè)方向走是到平衡，如果給出的是一個(gè)平衡狀態(tài)，應(yīng)該怎么改?這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上是學(xué)生由先前的知識(shí)領(lǐng)悟去驗(yàn)證，到現(xiàn)在開(kāi)

45、始主動(dòng)的用其所學(xué)的知識(shí)來(lái)去干預(yù)和設(shè)計(jì)平衡移動(dòng)的方向。也就是我們剛才說(shuō)的一直在帶動(dòng)著學(xué)生，學(xué)生自然而然就是會(huì)被老師牽著去找K和Q的變化。還有整個(gè)問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)解決了教學(xué)中的一貫難點(diǎn)，因?yàn)樵谶@一部分無(wú)論是落實(shí)知識(shí)還是落實(shí)學(xué)生的思維判斷能力、方法意識(shí)的時(shí)候，學(xué)生一般理解不了壓強(qiáng)的改變事實(shí)是濃度的改變而導(dǎo)致的，因?yàn)閷W(xué)生在這建立不起合適的模型，不能很直接的接受壓強(qiáng)的改變是通過(guò)濃度的改變而造成的這種事實(shí)，老師只能說(shuō)，讓學(xué)生去想象。如果能用這樣的一些問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生自己感受到濃度改變和壓強(qiáng)改變的相同點(diǎn)都是改變反應(yīng)物和生成物的濃度，不同之處只在于是一起變還是單獨(dú)變。所以我認(rèn)為這樣的話，就可以將濃度和壓強(qiáng)放在一起討

46、論其對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，而不是割裂開(kāi)來(lái)討論。王磊：大家可以看到這幾個(gè)處理，圍繞著K的不同的層次，其實(shí)也是學(xué)生培養(yǎng)能力的幾個(gè)空間層次的定位。最簡(jiǎn)單的層次就是接受K，這就是常規(guī)教學(xué)，不用說(shuō)了。但是這樣的話，核心知識(shí)的價(jià)值就沒(méi)有展開(kāi)。第二個(gè)層次就是理解K，就像徐敏老師對(duì)第一課時(shí)的改造，就是要把數(shù)值的含義和功能體現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)要能理解數(shù)值含義的體系要素構(gòu)成，通常認(rèn)為平衡常數(shù)就是一個(gè)數(shù)，這個(gè)沒(méi)有意義。但是這個(gè)數(shù)背后是有物理意義的，就是這個(gè)可逆反應(yīng)體系的濃度組合，是一個(gè)關(guān)系變量。還拿初中的溶解度來(lái)理解，溶解度是個(gè)概念，通常老師也認(rèn)為它是一個(gè)數(shù)值，但是這是不對(duì)的。如果把它當(dāng)做一個(gè)數(shù)值，那么影響數(shù)值大小的因素

47、是什么，這么去進(jìn)行教學(xué)的話是打不開(kāi)的。老師們應(yīng)該想象到溶解度的概念和平衡常數(shù)的概念都是一類概念，都叫關(guān)系概念。這個(gè)數(shù)值的含義表達(dá)了一個(gè)體系中的不同組分的數(shù)量關(guān)系，溶解度表達(dá)的是溶質(zhì)、溶劑的數(shù)量關(guān)系，K表達(dá)的是反應(yīng)體系中各組分濃度的關(guān)系，到此為止。但是這個(gè)關(guān)系實(shí)際上是可以往里面賦予具體的數(shù)值的，最后都要等于這個(gè)K，這就是限度。這就叫理解，但是還不夠，還應(yīng)該展現(xiàn)出深度理解的功能，就是K的功能。K的功能也有三個(gè)層次：一是用K判斷是否達(dá)到了平衡態(tài)，這就是深度理解的結(jié)果，這就是支老師課例的第一個(gè)環(huán)節(jié)。二是預(yù)測(cè)條件改變時(shí)平衡移動(dòng)的方向，就是當(dāng)施加某種條件改變的時(shí)候，讓學(xué)生預(yù)測(cè)平衡移動(dòng)的方向。這也是通常我們

48、平衡移動(dòng)教學(xué)應(yīng)該達(dá)到的能力水平。這時(shí)給學(xué)生提供移動(dòng)的條件，讓學(xué)生利用K、Q判據(jù)去預(yù)測(cè)移動(dòng)的結(jié)果。三是不告訴學(xué)生施加的移動(dòng)條件，而告訴學(xué)生移動(dòng)的方向，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)，或者連平衡移動(dòng)的方向也不告訴學(xué)生，讓學(xué)生設(shè)計(jì)各種可能的情況。這比剛才預(yù)測(cè)移動(dòng)方向能力施展的空間和挑戰(zhàn)更大，也說(shuō)明要求學(xué)生對(duì)K的含義和功能理解的更深刻。最高層次就是實(shí)施，其實(shí)是與設(shè)計(jì)在一起的，只不過(guò)有的設(shè)計(jì)是理論性設(shè)計(jì)，更高水平的設(shè)計(jì)就是將設(shè)計(jì)用實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出來(lái)，這更具有實(shí)踐能力的培養(yǎng)，就和理論設(shè)計(jì)到工程實(shí)踐一樣。在這個(gè)方面現(xiàn)有的平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)教學(xué)還是比較缺乏的。支老師剛才展現(xiàn)的案例最主要的突破就在這個(gè)地方，如果支老師剛才的案例在判斷

49、平衡移動(dòng)完了之后，在加一級(jí)預(yù)測(cè)平衡移動(dòng)方向，然后再是設(shè)計(jì)，然后實(shí)施，恐怕就特別完整的展現(xiàn)了平衡常數(shù)教學(xué)應(yīng)用的各種形態(tài)和要求了，也是對(duì)平衡移動(dòng)規(guī)律教學(xué)的不同層次?；谠O(shè)計(jì)的教學(xué)還有一個(gè)很重要的學(xué)科思想，就是控制變量，將其變成一種思路，就是如何改變平衡狀態(tài)，兩大路徑：可以改變右半邊，也可以改變左半邊。這個(gè)大的思維路徑的建立，其實(shí)就把T、壓強(qiáng)和濃度改變區(qū)分開(kāi)來(lái)，這也是很重要的。主持人：這樣的話就實(shí)現(xiàn)了對(duì)平衡移動(dòng)的控制。剛才通過(guò)幾位老師的討論，實(shí)際上給我們展現(xiàn)了圍繞著平衡常數(shù)來(lái)進(jìn)行平衡移動(dòng)及反應(yīng)限度相關(guān)內(nèi)容教學(xué)的不同范式、不同水平。那么老師們可以根據(jù)討論，首先來(lái)診斷您現(xiàn)在的教學(xué)處于什么樣的情況，然后您

50、一定有可以進(jìn)一步發(fā)展的空間。四、化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué)現(xiàn)狀及教學(xué)案例研討主持人：關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率，老師們?cè)诮虒W(xué)中遇到的問(wèn)題就像剛才王衛(wèi)平老師談到的，它實(shí)際上是由內(nèi)容而帶來(lái)的，因?yàn)閺恼n標(biāo)上來(lái)看，必修和選修關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)容沒(méi)有特別明顯的層級(jí)性差異。從教材來(lái)看，不同版本的教材又有不太一樣的地方，所以老師們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率教學(xué)時(shí)候，發(fā)現(xiàn)教材的內(nèi)容與必修差不多，該如何設(shè)計(jì)呢？于是一般情況下的著力點(diǎn)就放在了兩個(gè)點(diǎn)上：一是利用碰撞理論或活化能理論對(duì)影響反應(yīng)速率的因素進(jìn)行微觀解釋；二是在必修水平上的重復(fù)，換情景，就是在實(shí)驗(yàn)探究上下功夫，如必修探究影響化學(xué)反應(yīng)的因素用的是過(guò)氧化氫的反應(yīng)，到了選修就換成硫代硫

51、酸鈉與酸的反應(yīng)，或高錳酸鉀與草酸的反應(yīng)。而高錳酸鉀與草酸的反應(yīng)又有一個(gè)特點(diǎn)：是一個(gè)自催化的反應(yīng)，剛開(kāi)始反應(yīng)的時(shí)候反應(yīng)速率很慢，但瞬間反應(yīng)速率就提高了，是因?yàn)檫@個(gè)反應(yīng)生成了二價(jià)錳離子，對(duì)反應(yīng)有催化作用。于是老師就讓學(xué)生先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，大目的是探究濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，然后讓學(xué)生實(shí)施實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)施實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，硫代硫酸鈉的反應(yīng)就很順利的完成了，而高錳酸鉀這個(gè)反應(yīng)則發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)特殊現(xiàn)象，于是對(duì)這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行分析，提出新的假設(shè)，再進(jìn)行新一輪的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。還有一種情況就是像魯科版教材，因?yàn)殛P(guān)于反應(yīng)速率在選修模塊實(shí)際上是在定量的水平上來(lái)討論影響反應(yīng)速率的因素，以及影響反應(yīng)速率因素之間的關(guān)系。所以在這一

52、部分老師們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候就把著力點(diǎn)放在了定量關(guān)系的討論上，我們可以看一下這樣一個(gè)具體的設(shè)計(jì)：教學(xué)案例：化學(xué)反應(yīng)速率師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，以及濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。我們知道反應(yīng)物濃度和反應(yīng)速率之間存在著一種定量關(guān)系，如工業(yè)合成氯化氫，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的反應(yīng)速率為v=kH2Cl21/2,有了這個(gè)表達(dá)式我們就可以通過(guò)改變某些條件來(lái)調(diào)控它的反應(yīng)速率。如當(dāng)k不變時(shí)，我們可以增大反應(yīng)物濃度來(lái)加快反應(yīng)速率，是不是？那同學(xué)們想一想我增大哪種反應(yīng)物的濃度能更有效的加快反應(yīng)速率？生：氫氣。師：為什么？生：一次方。師：很好。那反過(guò)來(lái)，如果我們固定濃度，我們也可以通過(guò)改變k來(lái)改變反應(yīng)速率。非常好。

53、上節(jié)課我們還學(xué)過(guò)，對(duì)于氣體反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)際上就是濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，是吧？好，那請(qǐng)同學(xué)們?cè)倩貞浺幌?，除了濃度和壓?qiáng)之外，影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件還有哪些？大家一塊說(shuō)說(shuō)。生：溫度、催化劑。師：還有固體表面性質(zhì)等等，對(duì)不對(duì)？好，從這個(gè)表達(dá)式上來(lái)看，這些因素并沒(méi)有呈現(xiàn)出來(lái)，是不是？那我們可以斷定它們是通過(guò)k來(lái)影響反應(yīng)速率的。好，這節(jié)課我們就繼續(xù)來(lái)探究溫度和催化劑是如何通過(guò)k來(lái)影響反應(yīng)速率的。下面我們首先來(lái)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。師：大家仔細(xì)觀察表中的數(shù)據(jù)，然后討論溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)又怎樣的影響？生：第一方面，隨著溫度的升高，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)有增高的趨勢(shì)。第二方面就是對(duì)于不同的

54、反應(yīng)，升高相同的溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的增高幅度是不一樣的。主要是這兩方面。師：其他小組還有不同的意見(jiàn)嗎？好，這位同學(xué)答得非常好。通過(guò)討論我們可以得到如下的結(jié)論：第一，對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)如果升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，因此反應(yīng)速率就增大。而對(duì)于不同的反應(yīng)如果升高相同的溫度，對(duì)k的影響程度是不一樣的，因此對(duì)反應(yīng)速率的影響程度也不一樣。這個(gè)同學(xué)的回答非常全面。通過(guò)討論不難看出，反應(yīng)速率常數(shù)應(yīng)該和溫度有關(guān)，應(yīng)該是溫度的函數(shù)，我們可以這樣來(lái)表示k=f(T)，那么k和T之間的這種定量關(guān)系到底是怎樣的呢？科學(xué)家們經(jīng)過(guò)不懈的努力，已經(jīng)為我們找到了答案，這位科學(xué)家就是阿倫尼烏斯。他經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)出一條

55、經(jīng)驗(yàn)公式，我們把它叫做阿倫尼烏斯公式。那我們來(lái)看一看這個(gè)公式，T、e還有R都是大于零的常數(shù)，其中這個(gè)e是自然對(duì)數(shù)的底，所以它是大于1的。T就是溫度，也是大于零的。Ea是一個(gè)新的物理量，既然A、e、R都是常數(shù)，那么k是不是只與T和Ea這兩個(gè)變量有關(guān)？好，那么首先讓我們從數(shù)學(xué)的角度來(lái)分析一下這個(gè)公式，請(qǐng)大家完成下面的表格，小組內(nèi)同學(xué)討論一下。師：當(dāng)Ea不變，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，反應(yīng)速率增大，下面兩個(gè)溫度減小。大家看我們分析的結(jié)果，當(dāng)Ea不變，升高溫度，反應(yīng)速率增大，是不是與我們剛才表格中得到了第一個(gè)結(jié)論一致？這樣我們就用阿倫尼烏斯公式解釋了第一個(gè)結(jié)論。那么對(duì)于第二個(gè)結(jié)論，為什么對(duì)于不同的反

56、應(yīng)，升高相同的溫度，而對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響程度不同呢？那我們觀察到這里還有一個(gè)新的物理量Ea，對(duì)不對(duì)？那這肯定和Ea有關(guān)。Ea叫什么呢？Ea叫活化能。那么什么叫活化能呢？我們先來(lái)看看什么叫活化分子。研究證明普通的反應(yīng)物分子能量比較低，很難發(fā)生反應(yīng)，而當(dāng)它們吸收了能量，達(dá)到了反應(yīng)所需的最低能量要求的時(shí)候才有可能發(fā)生反應(yīng)，那么這種吸收了能量達(dá)到反應(yīng)所需最低能量要求的分子我們就把它叫做活化分子。而活化能就是從普通反應(yīng)分子到活化分子所需要吸收的能量。那為了更直觀的表示它們的關(guān)系，我們來(lái)看一張圖，因?yàn)槊恳粋€(gè)分子具有的能量可能不同，所以在這里我們?nèi)∑骄?。那么這個(gè)就是普通反應(yīng)物的平均能量，這個(gè)就是活化分子

57、的平均能量，那么它們的差就是活化能。因此就有下面的公式Ea=活化分子的平均能量-普通反應(yīng)物分子的平均能量。好，那我們了解了什么是活化能，下面我們來(lái)看一些反應(yīng)的活化能數(shù)據(jù)。師：那我們可以看到，不同的反應(yīng)具有不同的活化能，根據(jù)阿倫尼烏斯公式，對(duì)于不同的反應(yīng)，即使升高相同的溫度，也就是T的變化值相同時(shí)，由于不同反應(yīng)具有不同的Ea，因此這個(gè)式子的變化值也不相同。也就是對(duì)K的影響程度就不一樣。那這樣我們又用阿倫尼烏斯公式解釋了第二個(gè)結(jié)論，那就是對(duì)于不同的反應(yīng)，如果升高相同的溫度，那對(duì)K的影響程度不同，因此對(duì)反應(yīng)速率的影響曾度也不同。好，利用阿倫尼烏斯公式，我們還可以進(jìn)一步討論，可以得到下面的結(jié)論：就是活

58、化能越大的時(shí)候，改變相同的溫度，對(duì)反應(yīng)速率的影響程度越大。師：那剛才我們分析，當(dāng)Ea不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，因此反應(yīng)速率加快。而第二行，如果Ea增大，那么反應(yīng)速率是減小的。很明顯，如果我們能夠讓Ea的數(shù)值減小，那么就是說(shuō)k怎么變？生：增大。師：反應(yīng)速率呢？生：增大。師：這樣就可以增大反應(yīng)速率，是不是？但是哪種影響因素可以使Ea的數(shù)值減小呢？實(shí)驗(yàn)證明，催化劑可以減小反應(yīng)的活化能，所以下面我們?cè)趤?lái)接著探究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。師：大家仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)，然后討論催化劑對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)有怎樣的影響。師：我們來(lái)看看，加入催化劑以后，反應(yīng)的活化能降低了，是不是？因此反應(yīng)速率常數(shù)增大。從數(shù)據(jù)上我們可

59、以看到，第一組生成酶和催化劑，無(wú)催化劑時(shí)，Ea的數(shù)值是107，但是加了催化劑之后就是36了，同學(xué)們說(shuō)這個(gè)降低的幅度怎樣？非常大，是不是？好，我們可以得到下面的結(jié)論：加入催化劑之后，Ea大幅度降低，所以k大幅增大，反應(yīng)速率也大幅增大。剛才同學(xué)還回答了一點(diǎn)，那就是跟第一個(gè)討論溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響相比，催化劑對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響程度非常大，那我們來(lái)看看這來(lái)那個(gè)組數(shù)據(jù)，大家看你的學(xué)案，交流研討1和交流研討2，觀察一下這幾組數(shù)據(jù)中k的變化。是不是確實(shí)是催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響程度非常的大呀？好，因此跟其他的因素相比，催化劑是加快反應(yīng)速率的最有效途徑，所以很多反應(yīng)都要用到催化劑。師：那么同學(xué)們能不能列舉一些使用催化劑的反應(yīng)？專家點(diǎn)評(píng)及教學(xué)建議徐敏：正如主持人剛才所說(shuō)的，必修與選修并沒(méi)有太大的區(qū)別，老師們也很納悶既然反應(yīng)速率放在選修中，除了實(shí)驗(yàn)變了變之外，就沒(méi)有太大的變化。所以我們就把著力點(diǎn)放在了反應(yīng)歷