以“小问题组”驱动引领高三知识点复习

2014-05-28 10:08张援
化学教与学 2014年5期
关键词:高三复习选修课

张援

摘要:文章针对当前江苏省高考模式下高三选修课复习教学所面临的现实问题,通过具体的教学案例,给出了具有可操作性的解决方案。

关键词:选修课;高三复习;小问题组;整合训练

文章编号:1008-0546(2014)05-0074-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.05.028

在当前江苏省高考模式下,高三选修课的复习面临诸多挑战。如何用最少的教学时间、较少的习题训练量,达到最佳的复习效果,是摆在高三化学教师面前最现实的问题。我在教学中摸索出一种比较符合当前高三化学教学实际的做法,很好地解决了知识点归纳与习题训练间的时间冲突,提高了复习课的教学效率,减轻了学生的学习负担,收到了满意的复习效果。下面以“生活中的含氮化合物”这一复习主题为例,谈谈我的教学设计思路和做法。

我把“生活中的含氮化合物”的复习内容分成三块:一、氮气和氮的氧化物;二、氨和铵盐;三、硝酸和硝酸盐。其中每一知识块都用一个“小问题组”,引导和驱动学生对基础知识进行尽可能全面的自主回顾和总结,然后针对“小问题组”中的每个问题进行师-生、生-生对话交流,在交流过程中回顾知识、总结规律、探讨问题、答疑解惑,最终形成对本块的知识归纳和方法总结。最后选择一个能够体现本环节教学设计思想和训练目标的综合性习题,对相关知识点进行统摄训练,完成本知识块的复习。

我在具体实施教学时,是将“小问题组”和“整合训练”的内容印发给学生。课堂互动时用实物投影仪对学生书写的化学方程式等文本内容进行投影展示,效率高、效果好。

一、氮气和氮的氧化物

[问题组Ⅰ]下列说法正确的是

A.N2 和N60都是氮元素的同位素,1molCO、C22-、O22+中分别含有2molσ键和1molπ键

B.镁条在空气中燃烧,其产物与热水反应,生成使湿润的红色石蕊试纸变红的气体

C.NO和NO2有毒,都是不成盐氧化物,工业上用NH3消除NO和NO2对环境的污染

D.N2(g)+3H2(g)■2NH3(g)ΔH<0,合成氨工业选择高温、高压、催化剂条件,都能使平衡向正反应方向移动

[归纳总结]知识点(N2、NH3、NO、NO2)——转化关系——知识系统(略)。

[整合训练]在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)■2NH3(g)ΔH<0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:

(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,上述反应的平均反应速率v(NH3)=______________。

(2)该反应450℃的平衡常数________500℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。

(3)若改变条件,使平衡常数变小,该反应 。

A.一定向正反应方向移动

B.在平衡移动时,正反应速率先减小后增大

C.一定向逆反应方向移动

D.在平衡移动时,逆反应速率先增大后减小

(4)下列描述中能说明上述反应已达平衡状态的是___________。

A.3v正(H2)=2v逆(NH3)

B.容器中气体的压强不随时间而变化

C.容器中气体的密度不随时间而变化

D.容器中N2和H2的体积比不变

(5)第5分钟末,保持恒温恒压,若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2,平衡___________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。

(6)第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3浓度约为0.25 mol·L-1),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。

我们先看“小问题组”的设置。以往复习时毫无新意的知识点和方程式罗列,对学生没有多大的吸引力,有时教师也想通过问题来调动学生参与教学积极性,但问题的提法千篇一律,一般不外乎是“氮气的分子结构有什么特点?”“氮气有哪些化学性质?”“NO、NO2有哪些性质?”等等。表面上复习课有问有答,但实际上学生表现的往往是机械的、本能的应答,思考也是被动的和浅层的。有些老师也尝试改变,复习时提出一些较深刻的问题让学生探究,无奈由于问题本身比较大,受课堂教学时间所限,探究的完整性和深刻性大打折扣,探究活动演变成效率低下的走过场。倒是以上这组小问题虽然短小简单,但设问指向明确、信息量高度浓缩,既激活了学生学习思考的兴奋点,又在潜移默化中达成了对知识点全面扫描、系统归纳的目的。再加上后续交流互动环节的思维碰撞,学生对知识的理解和认识得到进一步升华,在提高复习效率的同时,也保证了复习教学更趋有效。

课前“小问题组”的编制是要进行一番斟酌的。问题设置既要考虑覆盖的知识点、重点和考点,也要考虑与其它知识点的打通以及不同模块间知识的衔接,还要注意问题呈现方式的灵活性、吸引力和可思考性等。在编制“小问题组”之前,最好参考近年江苏省和其他省市的高考题及模拟试卷中的相关内容,从中汲取有价值的信息、启示和灵感。比如“氨和铵盐”的知识点复习比较繁杂琐碎,单单一个氨气的制备就要耗费不少时间,我提供给学生三幅经过整合的实验装置图(下列“小问题组”中的B项),让学生自己去观察分析,然后通过适当的教学互动,这个知识点很快就复习完了。

二、氨和铵盐

[问题组Ⅱ]下列说法正确的是

A.氨分子间可以形成氢键,氨的沸点较高,所以氨容易液化

B.下列有关氨气制备的实验装置中,全部都正确的是②③endprint

C.对下图3个“封管实验”加热时,①上部汇集了固体NH4Cl,说明NH4Cl的热稳定性比较好;②、③溶液均变红色,冷却后又都变为无色

D.下图是一个一次性调温杯的示意图,当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物被加热或冷却。此杯加热和冷却选用的固体碎块分别是硝酸铵和生石灰

E.氨气具有还原性,一定条件下可以被O2、Cl2、NO2、CuO等氧化,右图烧瓶中立即出现白烟

[归纳总结]知识点(NH3、NH4+、NH3·H2O)——转化关系——知识系统(略)。

[整合训练](1)常温下,对0.1mol·L-1氨水采取下表所列措施后,判断所列项目的变化趋势。

(2)对室温下的溶液,下列叙述正确的是 。

①在NH4Cl溶液中通入适量氨气,可使c(NH4+)=c(Cl-)

②pH=10的NaOH溶液和氨水,加入NH4Cl晶体后,溶液的pH均减小

③1 mol·L-1氨水与0.5 mol·L-1氨水中,c(OH-)之比是2∶1

④1mL pH=12的氨水,加9mL水或加适量的NH4Cl固体,都能使溶液pH=11

⑤某稀盐酸与等浓度氨水反应至pH=7,V(盐酸)

⑥pH=12的氨水与pH=2的盐酸溶液等体积混合后,溶液的pH<7

(3)25℃时,有c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1 mol·L-1的一组氨水和NH4Cl混合溶液,溶液中c(NH3·H2O)、c(NH4+)与pH值的关系如图所示。

下列有关离子浓度关系叙述正确的是

A.pH=8.5的溶液中:

c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

B.W点表示的溶液中:

c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)

C.pH=10.5的溶液中:

c(Cl-)+c(OH-)-c(H+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1

D.向W点所示的溶液中加入0.05molNaOH (溶液体积变化不计):c(OH-)=c(NH3·H2O)+c(H+)

也许读者看得出来,正是因为知识点复习上的高效率,以及随“小问题组”一并完成了知识点基础知识的训练,使得我能有充足的时间在元素知识复习的同时,还穿插了有关《物质结构与性质》和《化学反应原理》等模块知识的复习。一节复习课,“小问题组”的设置是重要的,其后的“整合训练”题目也是要精心设计的。下面是“硝酸和硝酸盐”知识块的教学设计。

三、硝酸和硝酸盐

[问题组Ⅲ]下列说法正确的是

A.P2O5有很强的脱水性,向浓硝酸中加入P2O5生成的一种含氮化合物可能是N2O5

B.打开盛放浓硝酸细口瓶的瓶塞,瓶口有白烟,将浓硝酸与浓氨水靠近也会看到白烟

C.实验室将浓硝酸用棕色瓶盛装并放在阴凉处,保存不好的浓硝酸常呈黄色

D.浓硝酸与C、Cu、CuO、FeO反应时,都既表现氧化性又表现酸性

E.过量的铜与含4molHNO3的浓硝酸充分反应,反应过程中共转移2mol电子

F.工业上由氨为主要起始原料可以制备硝酸,生产出的浓硝酸常常用铁或铝制容器储运

[归纳总结]知识点(HNO3的挥发性、不稳定性、强氧化性)——转化关系——知识系统(略)。

[整合训练]某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验。

资料表明:浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。据此可以得出浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的结论。

可选药品:铁片、铜片、木炭、浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳气体

已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应: 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

(1)装置①中发生反应的化学方程式是 。

(2)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 。

(3)滴加浓硝酸之前检验装置的气密性后,加入药品,打开弹簧夹后 。既然分液漏斗中盛放的是浓硝酸,那么这一步操作还有意义吗? ,为什么? 。

(4)装置②的作用是 ,发生反应的化学方程式是 。

(5)该小组得出结论依据的实验现象是

(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的浓度过高所致,而乙同学认为是因为该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是 (选填序号字母)

a. 加热该绿色溶液,观察颜色变化

b. 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化

c. 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化

d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化

这道“整合训练”习题是在一道高考题的基础上改编的。它综合了硝酸、硝酸盐、氮氧化物的大多数性质,几乎囊括了它们之间全部的衍生关系。在析题和解题的过程中,对氮及其化合物起到了很好的环节打通和知识整合作用。

参考文献

[1] 蒋新芳.郑晓红. 基于问题引领的高三化学“知能合一”复习学案编制研究——以“氧化还原反应复习学案”为例[J].化学教学,2013,(4)

C.对下图3个“封管实验”加热时,①上部汇集了固体NH4Cl,说明NH4Cl的热稳定性比较好;②、③溶液均变红色,冷却后又都变为无色

D.下图是一个一次性调温杯的示意图,当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物被加热或冷却。此杯加热和冷却选用的固体碎块分别是硝酸铵和生石灰

E.氨气具有还原性,一定条件下可以被O2、Cl2、NO2、CuO等氧化,右图烧瓶中立即出现白烟

[归纳总结]知识点(NH3、NH4+、NH3·H2O)——转化关系——知识系统(略)。

[整合训练](1)常温下,对0.1mol·L-1氨水采取下表所列措施后,判断所列项目的变化趋势。

(2)对室温下的溶液,下列叙述正确的是 。

①在NH4Cl溶液中通入适量氨气,可使c(NH4+)=c(Cl-)

②pH=10的NaOH溶液和氨水,加入NH4Cl晶体后,溶液的pH均减小

③1 mol·L-1氨水与0.5 mol·L-1氨水中,c(OH-)之比是2∶1

④1mL pH=12的氨水,加9mL水或加适量的NH4Cl固体,都能使溶液pH=11

⑤某稀盐酸与等浓度氨水反应至pH=7,V(盐酸)

⑥pH=12的氨水与pH=2的盐酸溶液等体积混合后,溶液的pH<7

(3)25℃时,有c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1 mol·L-1的一组氨水和NH4Cl混合溶液,溶液中c(NH3·H2O)、c(NH4+)与pH值的关系如图所示。

下列有关离子浓度关系叙述正确的是

A.pH=8.5的溶液中:

c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

B.W点表示的溶液中:

c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)

C.pH=10.5的溶液中:

c(Cl-)+c(OH-)-c(H+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1

D.向W点所示的溶液中加入0.05molNaOH (溶液体积变化不计):c(OH-)=c(NH3·H2O)+c(H+)

也许读者看得出来,正是因为知识点复习上的高效率,以及随“小问题组”一并完成了知识点基础知识的训练,使得我能有充足的时间在元素知识复习的同时,还穿插了有关《物质结构与性质》和《化学反应原理》等模块知识的复习。一节复习课,“小问题组”的设置是重要的,其后的“整合训练”题目也是要精心设计的。下面是“硝酸和硝酸盐”知识块的教学设计。

三、硝酸和硝酸盐

[问题组Ⅲ]下列说法正确的是

A.P2O5有很强的脱水性,向浓硝酸中加入P2O5生成的一种含氮化合物可能是N2O5

B.打开盛放浓硝酸细口瓶的瓶塞,瓶口有白烟,将浓硝酸与浓氨水靠近也会看到白烟

C.实验室将浓硝酸用棕色瓶盛装并放在阴凉处,保存不好的浓硝酸常呈黄色

D.浓硝酸与C、Cu、CuO、FeO反应时,都既表现氧化性又表现酸性

E.过量的铜与含4molHNO3的浓硝酸充分反应,反应过程中共转移2mol电子

F.工业上由氨为主要起始原料可以制备硝酸,生产出的浓硝酸常常用铁或铝制容器储运

[归纳总结]知识点(HNO3的挥发性、不稳定性、强氧化性)——转化关系——知识系统(略)。

[整合训练]某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验。

资料表明:浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。据此可以得出浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的结论。

可选药品:铁片、铜片、木炭、浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳气体

已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应: 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

(1)装置①中发生反应的化学方程式是 。

(2)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 。

(3)滴加浓硝酸之前检验装置的气密性后,加入药品,打开弹簧夹后 。既然分液漏斗中盛放的是浓硝酸,那么这一步操作还有意义吗? ,为什么? 。

(4)装置②的作用是 ,发生反应的化学方程式是 。

(5)该小组得出结论依据的实验现象是

(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的浓度过高所致,而乙同学认为是因为该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是 (选填序号字母)

a. 加热该绿色溶液,观察颜色变化

b. 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化

c. 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化

d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化

这道“整合训练”习题是在一道高考题的基础上改编的。它综合了硝酸、硝酸盐、氮氧化物的大多数性质,几乎囊括了它们之间全部的衍生关系。在析题和解题的过程中,对氮及其化合物起到了很好的环节打通和知识整合作用。

参考文献

[1] 蒋新芳.郑晓红. 基于问题引领的高三化学“知能合一”复习学案编制研究——以“氧化还原反应复习学案”为例[J].化学教学,2013,(4)

C.对下图3个“封管实验”加热时,①上部汇集了固体NH4Cl,说明NH4Cl的热稳定性比较好;②、③溶液均变红色,冷却后又都变为无色

D.下图是一个一次性调温杯的示意图,当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物被加热或冷却。此杯加热和冷却选用的固体碎块分别是硝酸铵和生石灰

E.氨气具有还原性,一定条件下可以被O2、Cl2、NO2、CuO等氧化,右图烧瓶中立即出现白烟

[归纳总结]知识点(NH3、NH4+、NH3·H2O)——转化关系——知识系统(略)。

[整合训练](1)常温下,对0.1mol·L-1氨水采取下表所列措施后,判断所列项目的变化趋势。

(2)对室温下的溶液,下列叙述正确的是 。

①在NH4Cl溶液中通入适量氨气,可使c(NH4+)=c(Cl-)

②pH=10的NaOH溶液和氨水,加入NH4Cl晶体后,溶液的pH均减小

③1 mol·L-1氨水与0.5 mol·L-1氨水中,c(OH-)之比是2∶1

④1mL pH=12的氨水,加9mL水或加适量的NH4Cl固体,都能使溶液pH=11

⑤某稀盐酸与等浓度氨水反应至pH=7,V(盐酸)

⑥pH=12的氨水与pH=2的盐酸溶液等体积混合后,溶液的pH<7

(3)25℃时,有c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1 mol·L-1的一组氨水和NH4Cl混合溶液,溶液中c(NH3·H2O)、c(NH4+)与pH值的关系如图所示。

下列有关离子浓度关系叙述正确的是

A.pH=8.5的溶液中:

c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

B.W点表示的溶液中:

c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)

C.pH=10.5的溶液中:

c(Cl-)+c(OH-)-c(H+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1

D.向W点所示的溶液中加入0.05molNaOH (溶液体积变化不计):c(OH-)=c(NH3·H2O)+c(H+)

也许读者看得出来,正是因为知识点复习上的高效率,以及随“小问题组”一并完成了知识点基础知识的训练,使得我能有充足的时间在元素知识复习的同时,还穿插了有关《物质结构与性质》和《化学反应原理》等模块知识的复习。一节复习课,“小问题组”的设置是重要的,其后的“整合训练”题目也是要精心设计的。下面是“硝酸和硝酸盐”知识块的教学设计。

三、硝酸和硝酸盐

[问题组Ⅲ]下列说法正确的是

A.P2O5有很强的脱水性,向浓硝酸中加入P2O5生成的一种含氮化合物可能是N2O5

B.打开盛放浓硝酸细口瓶的瓶塞,瓶口有白烟,将浓硝酸与浓氨水靠近也会看到白烟

C.实验室将浓硝酸用棕色瓶盛装并放在阴凉处,保存不好的浓硝酸常呈黄色

D.浓硝酸与C、Cu、CuO、FeO反应时,都既表现氧化性又表现酸性

E.过量的铜与含4molHNO3的浓硝酸充分反应,反应过程中共转移2mol电子

F.工业上由氨为主要起始原料可以制备硝酸,生产出的浓硝酸常常用铁或铝制容器储运

[归纳总结]知识点(HNO3的挥发性、不稳定性、强氧化性)——转化关系——知识系统(略)。

[整合训练]某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验。

资料表明:浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。据此可以得出浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的结论。

可选药品:铁片、铜片、木炭、浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳气体

已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应: 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

(1)装置①中发生反应的化学方程式是 。

(2)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 。

(3)滴加浓硝酸之前检验装置的气密性后,加入药品,打开弹簧夹后 。既然分液漏斗中盛放的是浓硝酸,那么这一步操作还有意义吗? ,为什么? 。

(4)装置②的作用是 ,发生反应的化学方程式是 。

(5)该小组得出结论依据的实验现象是

(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的浓度过高所致,而乙同学认为是因为该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是 (选填序号字母)

a. 加热该绿色溶液,观察颜色变化

b. 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化

c. 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化

d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化

这道“整合训练”习题是在一道高考题的基础上改编的。它综合了硝酸、硝酸盐、氮氧化物的大多数性质,几乎囊括了它们之间全部的衍生关系。在析题和解题的过程中,对氮及其化合物起到了很好的环节打通和知识整合作用。

参考文献

[1] 蒋新芳.郑晓红. 基于问题引领的高三化学“知能合一”复习学案编制研究——以“氧化还原反应复习学案”为例[J].化学教学,2013,(4)

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