生态平衡的概念及特点汇总十篇

时间:2024-02-07 14:38:25

生态平衡的概念及特点

生态平衡的概念及特点篇(1)

[关键词]

CPUP模型;单元内容;基元内容

一、问题的提出

在开设高级别公开课之前都有一个环节叫试讲,授课教师先进行教学设计、授课,其他教师进行评课,根据自己的教学经验提出建议和改进意见,往往比较盲目,比较浮在课堂表面。如何提出有针对性的建议,更快更有效地提高授课教师的教学有效性,就应该走进化学课堂内部,剖析化学课堂结构,解析教学内容,从而找出内在规律来构建起评价化学课堂有效性的方法是很有必要的,且是可行的。东北师范大学郑长龙教授课题组在对课堂教学有效性进行系统研究时,实现了对化学课堂教学精细化研究,从内容维度上构建起了化学课堂内容结构的CPUP模型,对化学教学理论有了新的研究思维拓展的同时,也对一线化学教师进行有效化学教学设计提供了参考途径和理论依据。

本文通过利用化学课堂内容结构的CPUP模型,对一位化学教师《化学平衡状态》一节常态课的课堂进行解析,分析课堂教学内容,评价化学课堂教学质量。为高中化学教师的备课、课堂教学、评课及反思等提供了新的视角和途径,为教师的专业化发展提供帮助。

二、化学课堂教学内容结构的CPUP模型

郑长龙教授及其课题组根据系统科学理论,提出一节化学课的课堂内容(ClassContent)是由一个或几个板块内容(PlateContent)构成;板块内容(PC)指化学课堂教学中一个教学板块所承载的教学内容,板块内容(PC)由一个或多个单元内容(UnitContent)构成;单元内容(UC)是由一个或多个教学行为链组合成的完整且相对独立的化学学习单元的教学内容,单元内容又由一个或多个基元内容(PrimitiveContent)构成,一个基元内容(PrC)是一个教学行为链承载的化学学习内容,也就是不能再分的最小教学内容的承载单位。这样,课堂内容(ClassContent)―板块内容(PlateContent)―单元内容(UnitContent)―基元内容(PrimitiveContent)就构成了化学课堂内容结构的CPUP模型。

三、《化学平衡状态》课堂教学内容的解析

(一)《化学平衡状态》课堂教学板块内容解析

(1)课堂教学的板块内容

《化学平衡状态》课堂教学内容分为四个板块:

板块1(PC1) 可逆反应的概念

板块2(PC2) 化学平衡状态建立过程

板块3(PC3) 化学平衡状态的概念

板块4(PC4) 化学平衡状态的特征

(2)课堂教学板块内容的逻辑关系

化学课堂教学板块内容之间的关系有三种类型:并列联结方式、递进联结方式和从属联结方式。

结合《化学平衡状态》的课堂教学实录和化学学科知识本身的逻辑关系,能够确定这四个板块之间为递进联结方式。授课教师分析可逆反应的概念,进而通过学生分析具体的反应NO2和N2O4相互转化时的具体数据和作图像理解化学平衡状态建立的过程,探究讨论可逆反应中各物质的变化得到化学平衡状态的概念,最后学生通过概念和平衡建立过程归纳出化学平衡状态的特征。

(二)《化学平衡状态》课堂教学单元内容解析

(1)课堂教学的单元内容

板块1(PC1) 可逆反应的概念

单元内容(UC1) 可逆反应的概念

板块1主要是理解可逆反应的概念,为完成这个板块主要设计了1个单元内容,教师通过讲授的方式解读可逆反应的定义,再对定义中的关键词进行剖析,学生主要是通过倾听来理解可逆反应的概念。

板块2(PC2) 化学平衡状态的建立过程

单元内容(UC2) 根据所给数据画反应物、生成物的浓度随时间变化曲线图

单元内容(UC3) 根据所做物浓度―时间图,画速率――时间图

单元内容(UC4) 分析化学平衡状态的建立过程

板块2主要是理解化学平衡状态的建立过程,是本节课的重点和难点,教师设计了3个单元内容。老师用“引导―探究”的教学方式,引导学生完成导学案中具体可逆反应的数据分析和完成反应物和生成物随时间变化曲线图和速――时间图,通过问题探究,学生进行讨论整个反应过程中正、逆反应速率,反应物、生成物浓度的变化情况,速率变化与反应物、生成物浓度变化的联系,两个图像中各关键点表示的意义。还有当正、逆反应速率相等时,反应物、生成物浓度和含量如何变化等使学生理解化学平衡状态的建立过程。

板块3(PC3) 化学平衡状态的概念

单元内容(UC5) 化学平衡状态的概念

板块3主要是归纳出化学平衡状态的概念。在化学平衡状态建立过程的问题探究后,通过类比和图像比较容易得出化学平衡状态的概念,且举例加深理解。

板块4(PC4) 化学平衡状态的特征

单元内容(UC6) 化学平衡状态的特征

板块4是学生已经对化学平衡状态的建立过程和概念比较熟悉之后,分析了具体可逆反应过程后可归纳出化学平衡状态的特征。本板块只设计了一个单元内容,讨论分析特征的同时间接得出判断化学平衡状态的标志,用习题加以巩固。

(2)课堂教学单元内容逻辑关系

同一板块内容中的单元内容结合在一起可称作单元内容链,课堂单元内容链类型有有四种:层进式、并列式、混合式和单独式。

在本节课各板块中,板块(PC1)、(PC3)、(PC4)各只有一个单元内容(UC),这三个单元内容的逻辑关系是单独式。而板块(PC2)有三个单元内容(UC2)、(UC3)、(UC4),单元内容(UC2)和单元内容与单元内容(UC3)是层进关系,而单元内容(UC2)、(UC3)、(UC4)是属于混合式。单元内容(UC4)与单元内容(UC5)、(UC6)之间是递进关系,因此,课堂单元内容之间的关系是混合式的。

(三)《化学平衡状态》课堂教学各单元内容下基元内容解析

(1)课堂教学各单元内容下的基元内容

分析本节课的课堂教学,对每个单元内容进行分解,确定了共30个基元内容如下:

单元内容(UC1) 可逆反应的概念

基元内容(PrC1) 可逆反应的定义

基元内容(PrC2) 对同一条件下的解析

基元内容(PrC3) 分析氯气和水反应中的分子和离子的种类

基元内容(PrC4) 分析二氧化硫与氧气反应中O-18原子的物质中的存在

单元内容(UC1)主要是为了理解可逆反应的定义,为完成这一单元的内容,主要用了4个基元内容。首先给出可逆反应的定义,特别强调同一条件下,用三个可逆反应为例分析可逆反应不能进行完全,以此解读概念。

单元内容(UC2) 根据所给数据画反应物、生成物的浓度随时间变化曲线图

基元内容(PrC5) 分析所给坐标图中横、纵坐标表示的意义

基元内容(PrC6) 分析表格中的数据的特点

基元内容(PrC7) 老师指导学生画图

基元内容(PrC8) 图中反应物和生成物浓度的变化趋势

单元内容(UC2)是要根据所给的具体实例的数值进行做图,从浓度变化的角度分析可逆反应中反应物和生成物浓度随时间变化的的规律,设计了4个基元内容,先让学生明确图中纵、横坐标的意义,进而分析所给数据,作图后可清晰明确反应物、生成物浓度的变化。

单元内容(UC3) 根据所做物质浓度―时间图,画速率―时间图

基元内容(PrC9) 分析所给坐标图中横、纵坐标表示的意义

基元内容(PrC10) 探究讨论1,速率变化与反应物、生成物浓度变化的关系

基元内容(PrC11) 老师指导学生画图

基元内容(PrC12) 分析图中重要点代表的意义

单元内容(UC3)是作速率―时间图,但所给的数据是在不同时间反应物、生成物浓度,在作图前应明确物质浓度与反应速率的关系,涉及到影响化学反应速率的因素。本单元设计了4个基元内容,强调图中重要点所代表的意义,初步形成化学平衡状态建立过程。

单元内容(UC4) 分析化学平衡状态的建立过程

基元内容(PrC13) 分析60秒后N2O4浓度不为零的原因

基元内容(PrC14) 分析60秒后N2O4浓度保持不变的原因

基元内容(PrC15) 指导学生阅读教材中对化学平衡建立过程的描述

基元内容(PrC16) 学生分析讨论两图

基元内容(PrC17) 总结化学平衡状态建立的过程

单元内容(UC4)是对上面2个单元内容的归纳和总结,设计了5个基元内容,重点分析PrC13和PrC14,以及两个图像。由于60s后N2O4浓度不为零,说明反应不能进行完全,从速率―时间图中,60s后速率不为零,且浓度又保持不变,说明反应达到平衡。用图像表示化学平衡建立的过程清晰明了。

单元内容(UC5) 化学平衡状态的概念

基元内容(PrC18) 化学平衡状态的定义

基元内容(PrC19) 化学平衡状态研究对象

基元内容(PrC20) 化学平衡状态研究的条件

基元内容(PrC21) 探究讨论2

基元内容(PrC22) 举例

基元内容(PrC23) 化学平衡状态的本质

单元内容(UC5)是通过化学平衡状态的建立过程得到了化学平衡状态的定义,为深刻理解化学平衡状态的概念,本单元内容设计了6个基元内容,首先给出化学平衡状态的定义,分析化学平衡状态研究的对象是可逆反应,研究的条件是必须在一定条件下即影响化学反应速率因素如浓度、温度、压强等条件一定时,从问题探究2的讨论可得出化学平衡的本质是正反应速率等于逆反应速率。

单元内容(UC6) 化学平衡状态的特征

基元内容(PrC24) 分析化学平衡研究的对象

基元内容(PrC25) 化学平衡状态的反应速率关系

基元内容(PrC26) 分析化学平衡状态时反应物、生成物和含量

基元内容(PrC27) 探究化学平衡状态研究条件的原因

基元内容(PrC28) 化学平衡状态的特征

基元内容(PrC29) 判断化学平衡的状态的标志

基元内容(PrC30) 练习

单元内容(UC6)是通过化学平衡状态的建立过程和概念得到化学平衡状态的特征,初步学会如何判断一个反应达到化学平衡状态。本单元内容设计了7个基元内容,从化学平衡研究的对象可知,第一个特征是“逆”;从化学平衡状态本质分析,达到化学平衡时反应没有停止,而是正反应速率和逆反应速率相等,得到特征“动”“等”;从平衡状态时反应物和生成物的浓度、含量的不再发生改变,得到特征“定”;在化学平衡的概念中强调在同一条件下,是因为条件改变,平衡就要被破坏,直到达到新条件下的平衡,这就是特征“变”,也就是将要学习的化学平衡的移动。因此从化学平衡状态的特征“逆、动、等、定、变”,可判断一个反应是否达到平衡,达到应用的目的。

(2)课堂教学各单元内容下基元内容的逻辑关系

同一课堂单元内容中的各基元内容课堂基元内容结合在一起成为基元内容链,也有四种类型:层进式、并列式、混合式和单独式。

单元内容1(UC1)中有PrC1、PrC2、PrC3、PrC4共4个基元内容,基元内容PrC2、PrC3和PrC4都是为了说明什么样的反应是可逆反应,是并列关系,而PrC1与它们是递进关系,所以这4个基元内容形成的链的类型是混合式的。

单元内容2(UC2)中有PrC5、PrC6、PrC7、PrC8共4个基元内容,PrC5、PrC6中的分析坐标和分析数据都是为了更好的画图,它们是并列关系,它们与PrC7为递进关系,作图的目的也是为了分析变化趋势,PrC7和PrC8又是递进关系,4个基元内容形成的链的类型是混合式的。

单元内容3(UC3)中有PrC9、PrC10、PrC11、PrC12共4个基元内容,PrC9、PrC10是并列关系,它们与PrC11、PrC12为递进关系,4个基元内容形成的链的类型是混合式的。

单元内容4(UC4)中有PrC13、PrC14、PrC15、PrC16、PrC17共5个基元内容,基元内容PrC13、PrC14、PrC15、PrC16都是为了更好理解化学平衡建立的过程,是属于并列关系,它们与PrC17是递进关系,5个基元内容形成的链的类型是混合式的。

单元内容5(UC5)中有PrC18、PrC19、PrC20、PrC21、PrC22、PrC23共6个基元内容,PrC19和PrC20是为了更明确化学平衡的状态的研究范围,是并列关系,与PrC18是递进关系。PrC21和PrC22是为了说明平衡的本质,是并列关系,它们与PrC23是递进关系。6个基元内容形成的链的类型是混合式的。

单元内容6(UC6)中有PrC24、PrC25、PrC26、PrC27、PrC28、PrC29、PrC30共7个基元内容,PrC24、PrC25、PrC26、PrC27是并列关系,是为了说明化学平衡状态的特征是逆、动、等、定、变,它们是并列关系,与PrC28是递进关系。从特征可能归纳出化学平衡的标志,习题是化学平衡标志的应用,也是为了更好理解化学平衡状态的特征,因此PrC28、PrC29、PrC30是递进关系。因此,本单元内容中的7个基元内容形成的链是混合式的。

(四)《化学平衡状态》课堂教学中单元内容下基元内容分类及特征分析

(1)课堂教学中单元内容下基元内容分类

《化学平衡状态》课堂教学中共有30个基元内容PrC,从化学教学内容本身及功能的角度分析,不同的基元内容有相似之处,也各自有其自身的特点。基于CPUP模型上对《化学平衡状态》这一节课进行分析,找出其内在的教学规律,进行评价,因此对本节课课堂教学的基元内容进行分类。

根据化学教学内容本身的特点及功能,《化学平衡状态》课堂教学中基元内容的类别有:

概念类、解析类、探究类、总结类、作图类、应用类和理解类。

据统计课堂教学的基元内容PrC中:

概念类有2个,占7%,分别是基元内容PrC1和PrC18;

解析类有13个,占43%,分别是基元内容PrC3、PrC4、PrC5、PrC6、PrC8、PrC9、PrC12、PrC13、PrC14、PrC16、PrC24、PrC25、PrC26;

探究类有3个,占10%,分别是基元内容PrC10、PrC21、PrC27;

总结类有5个,占17%,分别是基元内容PrC15、PrC17、PrC23、PrC28、PrC29;

作图类有2个,占7%,分别是基元内容PrC7、PrC11;

应用类有1个,占3%;分别是基元内容PrC30;

理解类有4个,占13%,分别是基元内容PrC2、PrC19、PrC20、PrC22。

本节课是关于《化学平衡状态》的概念原理类教学在本节课中有2个概念类单元内容,用探究类PrC来辅助理解这些概念,再通过大量的对概念的解析和理解类PrC来强化概念的教学,及时得对所学的内容进行总结并用练习进行巩固和帮助理解。分析该课堂教学,整体各类型比例较为合适,课堂效果较理想。

(2)课堂教学中单元内容下基元内容结构特征

对基元内容进行分类就是要为了更好地深入课堂教学内部,寻找内在的可遵循的规律,从一个新的视角构建课堂教学。

根据上述基元内容的类别统计,课堂教学各单元内容下的基元内容链的连接方式如下:

单元内容1(UC1)中整个的连接是“概念―理解―解析―解析”型,连接的主干是“概念―理解―解析”;

单元内容2(UC2)中整个的连接是“解析―解析―作图―解析”,连接的主干是“解析―作图―解析”;

单元内容3(UC3)中整个的连接是“解析―探究―作图―解析”,连接的主干是“解析―探究―作图―解析”;

单元内容4(UC4)中整个的连接是“解析―解析―总结―解析―总结”,连接的主干是“解析―总结”;

单元内容5(UC5)中整个的连接是“概念―理解―理解―探究―理解―总结”,连接的主干是“概念―理解―探究―理解―总结;

单元内容6(UC6)中整个的连接是“解析―解析―解析―探究―总结―总结―应用”,连接的主干是“解析―探究―总结―应用。

四、结论与启示

(1)本文在基于CPUP模型对《化学平衡状态》一节的课堂教学进行了解析,从课堂宏观的板块内容到单元内容(UC)再到具有化学课堂教学活性的最小基元的基元内容(PrC)对其进行逐层解析,教学内容共有4个板块(PC),6个单元内容和30个基元内容。板块之间的逻辑关系主要是通过递进方式连接,课堂教学单元内容是混合型的,各单元内容下的基元内容链全部是混合型的,30个基元内容分成了7种不同的类型,且基元内容间有不同的结构特征。

(2)本课堂采用“引导――探究的教学模式组织教学,由于理论部分学习内容比较抽象,引导学生从已知的知识出发,通过用导学案对问题进行探究和讨论获取新知识,充分体现了学生的主体作用,提高学生探究问题、分析、归纳和解决问题的能力,教学效果较好。

(3)基于CPUP模型对《化学平衡状态》一节的课堂教学进行了解析,不仅仅是对中学化学《化学平衡状态》这一教学内容的教学本身有一定的价值,而且对研究化学课堂教学及其有效性的方法上起到一定的借鉴作用。

[参 考 文 献]

[1]郑长龙.化学课程与教学论新论[M].长春:东北师范大学出版社,2006.

[2]娄延果.化学课堂“教学行为对”及其组合的研究[D].长春:东北师范大学,2010.

[3]梁紫茼.化学课堂教学中的基元内容组合特征研究[D].长春:东北师范大学,2012(5).

生态平衡的概念及特点篇(2)

化学概念是对一类事物的共同本质属性从化学科学角度的概括,是将化学现象、化学事实抽象出来的理性知识,是人们对物质发生变化本质属性的认识,反映着化学现象及事实的本质,是化学学科知识体系的基础。高中化学概念是整个化学知识的基础,充分掌握概念是学习化学知识的精髓,只有让学生清楚准确的理解化学基本概念理论,才能使学生更深刻的认识物质及其变化规律。但由于化学概念的内容往往抽象难懂,且宏观与微观相结合,这就给化学概念教学带来了一定的难度。如果能够找到科学实用的概念教学方法,无疑很大程度的提高化学教学质量,下面笔者联系教学中遇到的案例初步展开探索。

一、引导归纳法:

教师在教学过程中可以通过逐步引导学生对大量感性材料展开具体感知,对感性材料特点和规律进行综合归纳,从而抽取材料的本质,使学生能够顺理成章,自然而然地得出概念。例如在进行“分散系”的教学时,可以先列举出较为熟悉的溶液、浊液的组成特征,让学生对已知的混合体系进行复习,再补充空气、水晶、豆浆等让学生展开分析。通过对具体实例的观察、分析和讨论,比较容易概括出它们的共同特点,即为“一种或多种物质分散在另一种或多种物质中”,轻松地归纳出“分散系”的概念。在这样的学习过程中,学生既联系运用了已有“溶液”的概念,加深了对旧知识的理解,又能通过比较分析更加清楚地认识到“分散系”与“溶液”“浊液”等概念之间的关系。再如,在离子反应的学习中,可以在介绍电解质的概念之后,让学生自行分析几组反应的变化过程:盐酸和NaOH溶液、CuSO4溶液和NaOH溶液、BaCl2溶液的反应中离子的变化情况。通过书写和归纳,学生会发现这些电解质溶液之间的反应实质是它们所电离出的离子之间在发生反应。此时教师引导学生通过自己的语言组织出“离子反应”的概念描述。在后面的学习中,“氧化还原反应”“取代反应”“消去反应”等概念都可以运用此方法来进行教学。

二、关键词分析法:

有一些化学概念相对来说比较抽象,不仅需要大量的实例来帮助学生理解,还需要通过对概念本身的分析来加深学生对概念的理解,以免造成学生在对概念的理解上不够严谨和深入。例如:在学生得出了“电解质”概念之后,可以将概念分解成为几个关键词:研究对象―化合物;条件―水溶液或熔融状态中;特征―能导电。然后特别强调条件中“或”的含义,这样一来学生更能准确运用电解质的概念对物质进行准确的分类,避免出现对CO2、盐酸、BaSO4等物质的错误归类。再如:“燃烧热”的概念理解中强调对关键词“1mol”、“完全燃烧”、“稳定”的分析。这样学生在书写和判断燃烧热对应的热化学方程式时才能更明确地抓住关键。“化学平衡状态”的概念理解则应抓住关键词“定”“逆”“等”和“动”进行分析,有助于学生后面对是否达到化学平衡状态能准确判断。“勒夏特列平衡原理”的理解可以紧扣“改变”、“减弱”这两个关键词进行理解。还有很多概念的理解都可以采用这样的方法来进行,帮助学生将概念分层次剖开,划为一个个的小单元来逐个击破。

三、比较分析法:

在我们学习的概念中有很多相对或相关联的概念,对于这一类的概念,可以采用比较分析的方法以加深学生的印象。例如“电解质”和“非电解质”的概念对比,在分析了“电解质”的概念后,教师引出“非电解质”,学生很容易想到是与“电解质”相反的一组物质,主要区别表现在其特征上:能否“导电”。而电解质导电的环境是“水溶液或熔融状态”,意味着两种状态任选其一即可,那么非电解质就应该是两种条件都不能导电,即“水溶液和熔融状态”。学生通过对比可以很清楚地看到两者的区别和联系。在“离子键”与“共价键”的教学中、“元素”“核素”“同位素”“同素异形体 ”这一组概念的辨析中都可以用到该方法。在比较分析的过程中,还可以借助表格的工具来将这些相同点和不同点进行对比,更直观清晰地展现出来。

四、并列类比法:

除了上面的比较分析法中提到的概念外,还有一些概念之间是平行并列的关系,教师可以采用并列类比的方法来帮助学生理解透彻。例如“化学平衡”与“溶解平衡”“电离平衡”这一组概念,它们所描述的都是平衡状态,只是研究对象产生了差别,分别为化学变化中的化学物质、水溶液中的难溶物和可自由移动状态下的弱电解质,所以都应符合“逆”“等”“定”“动”这几个特征。这样一来,学生在学习充分掌握了化学平衡的相关知识后,通过类比就可以较轻松地掌握后面两概念。

生态平衡的概念及特点篇(3)

例如,在惯性的学习中,学生在开始学习时易与冲力的概念混淆,认为物体继续前进是因为受到冲力的作用。这时教师可以让学生对这些物体进行受力分析,让学生暴露前概念的错误。

在以后的学习中,学生又会产生“惯性与速度有关,速度大就是惯性大,没有速度就没有惯性”等等类似的前概念。为了使学生暴露这些错误,我们应采用让学生进行认知上的错误,让学生回答地面上静止的物体有没有惯性这个问题。使学生认识到速度的相对性会导致惯性的相对性,从而理解惯性的意义。

从认知的心理学上说,概念的正确性应与具体知识相关联,不是孤立于事例以外。所以引导学生在不同的事例中暴露前概念这一教学策略显得十分重要。

现代教育理论认为,学生只有遇到以下几种情况时,才会改变前概念。遇到新的问题,原有的概念框架无法解释;过去认为很重要的某些知识,现在看来,在解释某些现象时,已不再是必要的了,或者说,原来的概念框架并不是某些现象的最终原因,可能有更根本、更深刻的概念取代它;发现原来的概念在某些方向违背了常理或公认的原理;从原概念推出的结论是荒谬的、无法接受的;原概念与其他有关领域的知识相冲突。例如,在纠正学生“只要闭合线圈中的磁通量不等于零,闭合线圈中就会有感生电流”的错误认识时,教师可提出:“将闭合线圈连接家用电器,然后把磁铁放入线圈中,这些家用电器能使用吗?”这类问题来使学生认识到前概念的荒谬从而消除错误的前概念。

组织学生讨论,揭露前概念的不合理性,从而使学生自愿放弃前概念是一种较好的教学策略。针对一些学生“摩擦力的方向总是与物体运动方向相反”的错误认识,教师提出“人在爬竿时摩擦力向什么方向的问题”可以让学生在争论的过程中发现前概念的结论与受力的情况矛盾,从而正确的认识摩擦力是与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反、而不是与运动方向相反。

学生如果只是听教师讲,则学生只是被动的听,缺少对知识的自我构建。组织学生问的讨论不仅调动了学生思维的积极性,还能使不同的前概念之间或前概念与科学概念之间相互“交锋”,使学生真正接受科学概念,放弃前概念。

引导学生接受(或尝试建立)新的概念框架也并非易事,除非这种新的概念框架具备以下优越性,学生才可能接受。能够成功地解释旧概念框架无法解释的现象或问题,而不带来新的矛盾;新概念框架比旧概念框架包括了更本质的内容;新概念框架及其推论是合理的,可以接受的;新概念框架与认知结构中的其他知识没有冲突。

生态平衡的概念及特点篇(4)

使学生建立化学平衡的观点;理解化学平衡的特征;理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响;理解平衡移动的原理。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以

在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教法建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理

时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。教学设计示例

第一课时化学平衡的概念与计算

教学目标

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

生态平衡的概念及特点篇(5)

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以

在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教法建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理

时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。--示例

第一课时化学平衡的概念与计算

教学目标

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

生态平衡的概念及特点篇(6)

文章编号:1008-0546(2013)09-0055-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

一、问题的提出

1. 对比与思考

等效平衡不仅是化学平衡中的一个概念,更是比较转化率大小或平衡体系中物理量大小常用的一种思维分析方式。它对促进学生抽象建模能力和理解化学平衡体系涵义极其重要,但人教版新旧教材对该内容的处理各不相同。

从上表看出,新旧教材均无明确的等效平衡概念,但旧教材以信息形式给出了其“模型”,指出了其“核心”是“组成相同”,还用“实验证明”表明了此为经验规律。新教材对此无任何提及,是新教材暗指要舍弃掉该内容吗?如果不是,如何实施教学呢?

2. 问题与认识

课程标准在认识化学科学主题中指出:“认识模型、比较等科学方法对化学研究的作用”;在化学平衡主题中指出:“认识化学平衡的调控在STSE中的重要作用”。而等效平衡观念建立过程是将化学平衡移动原理建模、比较等科学方法相融合的过程,在此基础上形成的一种行之有效的定量比较的思维分析方法,是不应舍弃的。它依旧是当前各级测试的重要内容,事实上,一线教师一直也没有放弃等效平衡教学。

二、现行教法的缺陷

当前教学基本是沿用旧教材信息呈现的方式引出话题,然后告知等效平衡三种类型后进行演练巩固。此法看似短平快,但学生只会僵硬地依葫芦画瓢,缺乏理性认同,故对“效”的含义自我感知不足,容易受其他物理量的干扰,解决起问题来也缺少灵活性,很多构造等同模型解题的文章也是对此种教学效果的反馈。

事实上,新教材引入化学平衡常数后,等效平衡的教学完全可以借助化学平衡常数的意义,将逻辑思维和建模思维相结合,推动学生以自己的认知方式深入理解等效平衡的含义,在感悟基础上将问题解决的思维方式和建模手段灵活应用于实际问题解决中。

三、等效平衡教学主要环节

1. 用化学平衡常数确立数量关系

请问:(1)甲和乙达平衡时混合物中各物质的物质的量、浓度及其体积分数,达到平衡的时间,热量变化有何关系?导学辅助:温度不变,则化学平衡常数不变,可利用“三步法”寻求突破。

(3)丁和甲平衡时为等效平衡,则c为何值?学生可自行解答。

从上述教学设计可感受到,新教材其实将等效平衡的法则隐含在了化学平衡常数意义之中,而化学平衡常数作为平衡体系的重要性质的功能,可能是受旧教材体例的影响,在当前教学中重视还是不够,依旧沿袭旧教材体例设计等效平衡的教学,学生缺乏对数量关系的感悟,更缺少对构筑中间状态的体验,对概念和方法都自然颇感突兀和抽象。

也不可否认,为了计算方便,在上述计算中所用数据都比较特殊,如果完全把等效平衡问题转化为计算解决,显然是不明智的。

2. 借助平衡移动培养建模思维能力

上图侧重于展示过渡态的作用,即将甲和乙的平衡状态串联成连续变化过程,应用过渡态解题并非学生思维的困惑点,教学难点在于如何解决上图中两个“?”。

学生经过计算感受和思维建模,能够认可并自我建构问题解决的途径和方法,便促进了学生知识技能结构化过程。勒夏特列原理是定性的,其概括性比较强,综合应用起来比较抽象。用平衡常数定量手段进行过渡,通过数据感悟概念核心,借助数据分析从猜想到归纳概括,符合学生的认知心理。

四、结束语

概念原理的教学,本质在于促进学生认知发展,包括认知角度的丰富和认知水平的提高。上述教学过程通过计算促使学生体会等效平衡的这种数量关系特点,突出了如何运用新教材定量研究特点习得这种技能,较好地解决了学生“已知”、“能知”和“怎么知”的关系,相比直接告知成熟的方法来解决问题,多了点引导,便少了份困惑,更挖掘出了新教材变更的合理性。化学反应与原理是学生学习倍感困难的内容,如何破局,需要走进新教材站在学的立场实践实践再实践。

参考文献

[1] 宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书:化学(选修4)[M].北京:人民教育出版社,2011:28~30

生态平衡的概念及特点篇(7)

在哲学上,所谓本质是事物的内部规定性,它反映事物内部诸要素之间的必然性,它是事物最重要的、稳定的、具有决定意义的特性。因此,本质意味着,第一,本质是决定事物为该事物而非其他事物的根本标志。第二,本质是事物本身所具有的特性,具有客观性。基于这一认识,以上关于宪政本质“三说”的共同点或缺陷在于:一方面,无论是“民主政治说”、“人权保障说”,还是“法治说”,都是以人们观念中宪政的应然状态为摹本来描述宪政本质的,或者说,它们都是人们对宪政的价值理解和政治功用的主观预期,仅仅是对宪政进行的一种价值判断,是人们“对宪政一种价值关怀”〔8〕(167页),而非对宪政实然状态的客观界定。正如戴有色眼镜观察事物一样,“三说”都人为地赋予宪政以绚丽的价值色彩,并未反映宪政的本来面目。至多可以认为,“三说”在一定程度上揭示了宪政存在的理由。另一方面,民主政治、人权保障和法治都是政治学或法学中具有独立和普遍意义且内涵渐趋稳定的概念,以它们来定义宪政,可以被认为是取消了宪政概念本身的独立性。这是论者所不愿接受的,也与实际情况不符。从实践看,现代各国都逐渐建立起一套显然有别于民主政治、人权保障和法治的、以普适性价值(立宪主义)为基础的、具有独立意义的宪政话语、宪政制度措施和宪政功能体系;从纯学术看,宪法学和政治学都将宪政作为独立的论域,并已日渐形成独立于民主政治、人权保障和法治的叙述范式和范畴体系。在我国,虽然宪政被认为与民主政治、人权保障及法治有非常密切的关系,甚至认为它们构成了宪政的要素;对宪政的理解也存在很大的分歧,“出现了关于宪政的各种概念”〔17〕(86页),但是,宪政已被认为是一个独立的宪法学范畴〔18〕,是人类社会中独特的政治和法律现象。因此,不可将宪政或宪政的本质等同于民主政治、人权保障或法治。探究宪政的本质,一是要坚持宪政本质的客观性,即这种本质是宪政实然状态的客观反映,而非对宪政应然状态的价值判断;二是要坚持宪政概念的独立性,即这一本质决定宪政是宪政而不是其他任何事物,如民主政治、人权或法治等。笔者认为,撇开价值观念和意识形态不谈,从宪政存在的实然状态上讲,宪政是一种由宪法架构的平衡机制以及由此达成的平衡状态,它是使各种宪政主体或宪政力量有序化、平衡存在的制度措施及其状态。说宪政是一种平衡机制及其状态的根据在于,宪政的产生是社会分化的结果。“宪政主义产生于国家与社会的界分的历史过程中”〔19〕(250页),“市民社会的形成及其与国家的界分与对峙是宪政主义一个特定历史发展阶段的特征”〔19〕(251页)。国家与社会的界分、市民社会的形成,即各种相互独立而又相互依存的利益集团、政治力量的“对峙”是宪政产生和存在的前提和基础,而且这导致了“宪政主义作为一种知识形式,采行对峙式思维”〔19〕(252页,着重号为原文所加)。但是笔者认为,“对峙”不能概括宪政的全部本质,它仅意味着各种利益集团、政治力量的对立或斗争的过程及状态。成熟的宪政,不仅“实际上是各种对立要素之间相互影响、相互融合的发展结果” 〔20〕,而且本身就是使各种对立要素达成某种程度均衡的制度机制。事实上,追求平衡政体的观念源远流长。晚期的柏拉图提出了“混合式”国家的原则。他认为,国家的目的是要在国内关系和对外关系两方面都求得和谐。为了达到这一目的,就应当使国家中的各种倾向的力量相互结合,从而使之能够保持一种均势状态。他认为这种形式的国家才能导致稳定的政治局面〔21〕(92页)。亚里土多德在讨论政体时认为,共和政体是最优良的政体。之所以如此,因为这种政体包含各种因素,它照顾到各方面的利益,这种政体是吸取了贵族和平民政体优点的混合政体,是最有利于稳定的平衡政体〔21〕(92页)。亚里土多德还指出这种政体稳定的基本条件:不是凭借外力支持而是依赖内在各种力量的平衡;不仅有大多数人的拥护,而且社会中没有一种力量企图改变这种制度〔21〕(96页)。波里比阿和西塞罗在亚里土多德平衡政体思想基础上提出了分权与制衡的思想。波里比阿在分析罗马政体时认为,罗马政体的优点就在于,国家三种权力机关不是各自独立、毫无联系,而是在分权的基础上互相牵制,从而使政体保持平衡〔21〕(104页)。西塞罗还进一步设计了一个各权力机构相互关系的模式,自认为这是一个“使国家权力均衡的模式”〔21〕(109页)。近代洛克的分权理论、孟德斯鸠三权分立学说都不过是对这一古老的平衡政体理论的发展。平衡政体理论的真正实践始于美国宪政制度的建立及运行,美国宪政中的分权制衡原则 是平衡政体理论的发扬光大。实际上,各国现代宪政制度无不是实现政体平衡的常规机制,所有的宪政理论在一定程度上都是一种平衡哲学。

生态平衡的概念及特点篇(8)

关键词:工程力学 基本概念 教学

工程力学是研究机械运动一般规律的科学,是自然科学的理论基础,又是现代工程技术的理论基础,在日常生活和生产实际中具有非常广泛的应用。工程力学的授课方法较数学、物理、化学有所不同,需要用理论研究和实验分析相结合的观点,将一些复杂的研究对象分解为力学模型,使学生不光理解推导的结果,更要掌握推理的技巧,培养学生分析问题和解决问题的能力,逐步形成正确的逻辑思维,在获取知识的同时,能将所学的知识融会贯通,学到科学的思想方法。在工程力学中存在很多的基本概念,若理解不透, 做题时就无从下手。笔者在近几年的教学实践中, 简单介绍几个基本概念的讲解方法, 以供参考。

1不同角度拓展对“平衡”的理解

所谓物体的平衡,我们在工程力学中讲述的概念是是指物体相对于周围物体保持其静止或匀速直线运动的状态。平衡时机械运动的特殊形式,是物体在特殊力系作用下的特殊运动形式。事实上,静止只是存在于理论上面,静止也只是相对的,平衡是力学中一个重要的基本概念,也是学好工程力学的基础,为了加强学生对“平衡”概念的理解,如果能从不同的角度来讲述这个概念,对于学生知识的拓展将会有很大帮助。从整体到局部的关系来探讨平衡的问题,当平衡系统由两个或两相以上物体组成,系统平衡,则组成系统的单个物体也处于平衡状态,系统中的单个物体都可以列出独立的平衡方程;从动力学的角度探讨平衡的问题,当质点做变速运动时,质点的加速度与合外力的方向一致,当加速度等于0时,物体处于匀速直线运动,这就是平衡状态,这个时候质点所受的作用力、反作用力与质点的惯性力组成了零力系,实际上质点是处于假设的平衡状态,也就是相对平衡。

2 对杆件“内力”概念的讲解

在工程技术实际操作中,构件的内力计算是普遍存在的(如悬梁、传动轴、桥梁等),但内力的概念抽象,常常让学生感到含混不清。如何让学生更好地掌握内力的概念、判断截面内力的方向呢?这是工程力学课程需要重点解决的问题。要了解构件的内力,还需要对所受的外力作出分析,那么内力和外力是怎样一种关系呢?他们就类似于初中物理中学过的的拉力与摩擦力的关系。拉力作用于物体,会使物体产生,但是在物体运动之前,摩擦力等于拉力,并随着拉力增大而增大,但增大到一个最大值后,就不会再增大了,即摩擦力有个最大值,就是最大静摩擦力,此时,拉力如果继续增大,就会让物体运动。内力和外力的关系类似于摩擦力与拉力的关系。在构件没有被破坏之前,内力等于外力,并随着外力增大而增大,但增大到一个最大值后,就不会再增大了,这就是内力的最大值,此时,外力如果继续增大,就会破坏构件的结构。了解了内力和外力的关系后,再进行构件内力的分析,在工程力学中求内力往往采用截面法。介绍截面法时,应具体地讲述截面法的步骤,采用截面法的必要性,只有用截面法才可以分析梁的内力情况,对梁的应力可以作进一步的分析。所以先用截面截开梁,将梁的内部露出来,再来分析梁的的内力分布情况。下面介绍一下具体的分析方法:用截面假想把构件分成A、B两部分(如下图),取出A部分,对于A部分进行受力分析,除受外力F1、F2和F3外,在截面上还有来自B部分的作用力,这就是内力。A部分在上述外力和内力的共同作用下保持平衡。类似地,如取出B部分,则它是在外力F4、F5和截面上的内力共同 作用下保待平衡。至于部分B的截面上的内力则是来自A部分的反作用力。根据作用和反用定律,A、B两部分在截面上相互作用的内力,必然是大小相等方向相反的。对于内力这个概念有两个总结:第一,内力是在外力作用下,由于变形而产生的附加内力;第二, 这种内力随外力的增大而增大, 但不会无限增大, 内力达到某一极值, 材料将发生破坏。掌握这些结论性的秘诀,一方面可以将较复杂、理论性较强的内力计算和方向判断简单化;另一方面又可做到理论与实际相结合。十多年的教学实践证明,学生对这种方法较易接受,且记忆比较牢固,学习效果很好。

3 对比法分析工程力学中四种变形的概念

在工程力学的教学中,四大基本变形是材料力学的主要内容,学生在学习四种基本变形时, 往往把几个内力混淆, 惯性矩与极惯性矩也分不清,怎样在教学中能够讲清这四种基本变形,也不是一件容易的事。在教学中如果采用对比分析的方法来讲解这四种变形,会更容易理解。这四种基本变形, 虽然受力及变形特点各不相同,但这四种变形的研究方法基本相似:首先,这四种基本变形都是按照“外力分析—内力及内力图—应力分析—建立强度条件”的方法来研究的;其次,都使用了截面法求内力;另外强度公式相似, 分子都是表示内力的量, 分母都是与截面形状和尺寸有关的几何量。因而, 只要掌握了一种变形的研究方法,其它几种变形就很容易理解,关键对比分析其中不同之处。为了区别这四种变形的不同,可以从生活中寻找例子,如用弹簧来说明拉伸压缩变形的受力特点,拿剪刀剪布、剪纸等例子来说明剪切变形的受力特点;用方向盘来说明扭转变形的受力特点;在弯曲变形中就拿晾衣杆等来说明弯曲变形的受力特点,这样,通过具体的观察、形象的思考、抽象的分析这些从具体到抽象的认识过程,有效地促进难点的转化。

总之,很多同学都认为《工程力学》是一门很难的学科,其实,只要掌握了一定的方法就能迎刃而解,对课程的概念、公式是很容易掌握的。

参考文献:

[1]工程力学教学中的几点探索[J].长沙铁道学院学报,2005(6).

生态平衡的概念及特点篇(9)

一、创设情境,感性体验

对于初中生而言,初次涉及高度概括的物理概念,无疑会感到生涩难于理解。作为“传道、授业、解惑”的教师就要在如何给学生解惑方面各显神通,教师可以给学生创设感兴趣的且又恰当合理的情境,情境的创设途径可以不拘一格,关键是创设出一种激起学生疑惑的学习心理,并由这种疑惑的学习心理引发出学生发现和提出问题。在中学物理概念教学中,发现问题的情境,可以用差异性的物理实验、日常生活事件和经验、科学探究模拟、新旧知识的联系、作业活动等途径来创设,让学生体验到一种身临其境的感觉。比如,在摩擦力概念引入时,可以“让学生想办法用一张薄纸片提起一本较重的书”、“拉两本页码交叠的课本,拉不开的课本”、“吹大的气球吊杯子”等。

二、重视科学抽象,使学生理解由感性到理性

对于抽象的物理概念的教学,教师除了给学生介绍一些感性材料外,还要引导学生进行科学抽象――利用比较、分类、类比、分析、归纳等方法,对感性材料进行深层次的再加工,这些过程必须要经过学生的自己思考,由学生由此及彼、由表及里的分析归纳得出结论。比如,在斜面上下滑的物体受力分析,这里就要引导学生对力的概念、重力的作用效果等知识点的理解,让学生自己进行讨论、辩论,“去伪存真”把所谓的下滑力的本质认识清楚,而不是让学生死记硬背“下滑力”不存在。……学生经历这种由感性到理性的理解物理概念的过程,对他们记忆、理解、应用物理概念是有帮助的。

三、理解物理概念的物理意义,形成物理概念

初中生对于有些概念,看起来相似,其实本质却不同的概念很容易混淆。如压力和压强,功率和机械效率,热量和内能等一直搞不清。对于这些易混淆的概念,教师就应该从质和量两个方面进行对比,以弄清其区别与联系。如压力和压强,物理课本的定义压力为垂直作用于物体表面的力,其单位是“N”,很多学生认为压强就是压力。实际上压强是表示压力作用效果的物理量(质的规定性),其数值等于物体在单位面积上受到的压力,其单位是“N/m2 (即Pa) ”。物理和数学有个最大的区别就是,物理量有单位而数学没有。通常,笔者让一些基础中等的学生区分不同的物理量的方法,就是看它们的单位。很明显,这两个物理量的单位不同,它们就不是同一个物理量,但两个物理量既有联系又有区别。教师对这些学生易混淆的物理概念教学时,应该不断地加强学生对物理概念质和量的规定性的对比,知道他们的区别,由量的规定知道他们的联系。

四、注重物理概念系统的归纳、梳理,形成有序的概念结构

在一个阶段的学习结束以后,教师应该及时帮助并指导学生把众多的知识、概念联系起来,形成有序的知识结构,这样,不仅有利于学生的记忆,而且有利于学生的理解和应用。归纳、梳理的方法是:

(1)回顾全章内容的主要知识点,比如主要的物理现象、概念、规律、实验等;

(2)找出哪些物理知识点具有包容的关系,哪些知识点具有并列的关系;

(3)整理这些知识点的内在逻辑联系,并以适当的形式表达出来。这些形式可以是提纲形式,也可以是“树形”结构图、表格等方式。

五、从物理书本知识到实际应用的转变

生态平衡的概念及特点篇(10)

使学生建立化学平衡的观点;理解化学平衡的特征;理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响;理解平衡移动的原理。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以

在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教法建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理

时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。教学设计示例

第一课时化学平衡的概念与计算

教学目标

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

(E)混合气的平均分子量不变

讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。

加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。

【过渡】化学平衡状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?

2.转化率:在一定条件下,可逆反应达化学平衡状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。

公式:a=c/c始×100%

通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。

通过掌握转化率的概念,公式进一步理解化学平衡的意义。

3.平衡的有关计算

(1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。

例1445℃时,将0.1molI2与0.02molH2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。

②平衡混合气中氢气的体积分数。

引导学生分析:

c始/mol/L0.010.050

c变/mol/Lxx2x

c平/mol/L0.015

0+2x=0.015mol/L

x=0.0075mol/L

平衡浓度:

c(I2)平=C(I2)始-C(I2)

=0.05mol/L-0.0075mol/L

=0.0425mol/L

c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L

c(HI)平=c(HI)始+c(HI)

=0.015mol/L

w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)

通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关化学平衡的计算。

【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。

②可逆反应中任一组分的平衡浓度不可能为0。

(2)转化率的有关计算

例202molCO与0.02×100%=4.2%mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200℃经2min达平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。

c(CO)=V(CO)·t

=0.003mol/(L·min)×2min

=0.006mol/L

a=c/c(始)×100%

=0.006/0.01×100%

=60%

【小结】变化浓度是联系化学方程式,平衡浓度与起始浓度,转化率,化学反应速率的桥梁。因此,抓变化浓度是解题的关键。

(3)综合计算

例3一定条件下,在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合,当反应达平衡时,混合气中氨占25%(体积比),若混合前有100molN2,求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。

思考分析:

方法一:

设反应消耗xmolN2

n(始)1003000

nx3x2x

n(平)100-x300-3x2x

(mol)

x=40mol

n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol

=60mol

n(N2)平=300mol-3xmol=180mol

a=40/100×100%=40%

方法二:设有xmolN2反应

n

122

x2x2x

【小结】方法一是结合新学的起始量与平衡量之间的关系从每种物质入手来考虑,方法二是根据以前学过的差量从总效应列式,方法二有时更简单。

巩固转化率的概念并弄清转化率与变化浓度,速率化学方程式之间的关系。

通过一题多解将不同过程的差量计算与平衡计算联系起来加深对平衡的理解,加强对所学知识(如差量的计算,阿伏加德罗定律的计算)的运用,培养学生综合思维能力和计算能力。

强调重点,加强学法指导。

【课堂小结】今天我们重点学习了化学平衡的概念及有关计算,比较抽象,希望大家加强练习,以便熟练地掌握平衡的概念。

【随堂检测】1.对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应达平衡的标志是()。

(A)压强不随时间的变化而变化

(B)混合气的平均分子量一定

(C)生成nmolH2同时生成2nmolHI

(D)v(H2)=v(I2)

2.合成氨生产中,进入塔内的氮气和氢气体积比为1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),从合成塔出来的氨占平衡混合气体积的16%,求合成塔出来的气体的压强。

平衡时NH3的体积分数为:

n(平NH3)/n(平总)×100%

=n(平NH3)/(n始-n)

=2x/(400-2x)×100%

=25%

x=40mol

(以下计算与上面相同)

巩固课堂所学内容。

附:随堂检测答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)

探究活动

探究活动(一)

温度对化学平衡的影响

硫酸铜溶液中加入溴化钾,发生下列反应:

蓝色绿色

将上述平衡体系加热,使溶液温度升高,颜色怎样变化?冷却后,颜色又怎样改变?做实验检验你的答案。

在试管中加入0.1M的溶液5毫升,再加1M溶液2毫升,观察所得溶液的颜色。倒出3毫升于另一试管,然后在酒精灯上加热,观察颜色变化(与没加热的溶液对比)。等加热的试管稍稍冷却后,把试管浸入冷水中,观察颜色变化。

平衡体系温度升高,溶液的绿色加深;冷却后,颜色又变浅。

[仪器和药品]

1.学生用:烧杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、搅拌棒、试管、石棉网、铁架台(附铁杯)、保温瓶(贮开水)、酒精灯、火柴。

3M氢氧化钠溶液、3M硫酸溶液、0.5M氯化铁溶液、0.1M硫酸铜、1M溴化钾溶液。

2.讲台上公用:1M铬酸钾溶液0.5升、1M重铬酸钾溶液0.1升。

探究活动(二)

浓度对化学平衡的影响

让同学复述勒沙特里原理,然后提出并演示,铬酸根呈黄色,重铬酸根呈橙色。在水溶液中,铬酸根离子和重铬酸根离子存在下列平衡:

提问:

(1)若往铬酸钾溶液里加入硫酸,溶液颜色有什么变化?

(2)再加氢氧化钠溶液,颜色又有什么变化?

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