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高中化学教学中问题情境创设的策略研究

2020-07-20甘肃马寿军

高中数理化 2020年6期
关键词:催化剂纳米创设

◇ 甘肃 马寿军

新课标要求在课堂教学中教师要基于学生的兴趣,进一步激发学生的学习主动性,并且借助感受、观察等一系列手段,不断强化学生的学习探究性.这种探究式教学在一定程度上也属于问题情境式教学,对于培养学生的质疑能力、思考能力、探究能力具有重要的作用.

1 问题情境在探究式学习中的必要性

学生的学习主动性来源于一种良好的思维模式,而思维往往又来源于问题.在实际教学中,问题是探究性学习的基础.一般情况下,由于学生问题意识不强,很难从自然、生活中发现问题,因此,教师在日常教学中一定要积极营造问题情境,使学生可以直面矛盾,提出问题,并大胆质疑,提高学生的学习能力.

2 案例分析

例催化还原CO2,是解决温室效应及能源问题的重要手段之一.研究表明,在Cu/ZnO 作为催化剂的前提下,CO2和H2存在2 个平行反应,从而获得CH3OH 和CO.其反应的热化学方程式为

在实验室中,将CO2与H2的初始投料比设置成1∶2.2,在相同压强下,通过相同的反应时间,可以获得下列实验数据:

T/K 催化剂 甲醇选择性/% 二氧化碳转化率/%543 Cu/ZnO 纳米棒 42.3 12.3 543 Cu/ZnO 纳米片 72.7 10.9 553 Cu/ZnO 纳米棒 39.1 15.3 553 Cu/ZnO 纳米片 71.6 12.0

已知:①CO 与H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1.

②H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1.

根据上述已知条件,可以提出下列问题:

有利于提高CO2转化为CH3OH 的平衡转化率的措施主要有哪些?

分析这两个反应属于平行反应,在这种平衡性反应中,温度不同,催化剂状态不同,甲醇选择性,CO2转化率不同.从化学平衡角度分析,其他条件相同时,温度降低有利于CH3OH 的生成,温度升高有利于CO 的生成,但温度过低,反应速率又太慢,综合分析可知应选择适当温度,且从所给数据可以看出,在543K 时催化剂Cu/ZnO 纳米片有较高的活性;从甲醇选择性角度分析,其他条件相同时,采用Cu/ZnO纳米片作催化剂选择性更高;所以要使CO2更多的转化为甲醇,应该选择适当温度,并用Cu/ZnO 纳米片作催化剂.

通过上述案例,借助能源与环保这一实际生活问题,一方面让学生感受到化学学习的实效性,能激发学生学习化学的热情;另一方面,借助温度不同对化学反应速率,化学平衡的影响,结合实际问题,促使学生在选择条件时再思考、再探究,进一步提升学生分析问题,解决问题的能力.

3 问题情境的创设策略

1)教师可借助生活经验,创设问题情境.例如,学习甲烷时,可以借助瓦斯爆炸事故创设问题,学生通过对这些问题的分析,可以有效激发学生的责任感及探究欲.

2)教师可通过实验现象创设问题情境.例如,“次氯酸漂白性”实验教学中,教师可以演示干燥与湿润的布条受Cl2影响之后的具体现象,学生可以借助实验设计,不断分析其矛盾所在,激发学生的求知欲.

3)教师可设计具有启发性的问题.例如,在教学“分子运动论”这一课程中,教师可以借助将糖溶于水后什么都看不到了这一学生熟知的事实,分析其内在本质,展开问题情境的创设.

4)教师通过拓展旧知识,不断引导学生创设新问题,借助学生对旧知识的理解,进一步促进高中生对高中化学的理论认知.

5)借助假说、验证的手段创设问题情境.

4 结语

新课程改革之后,在问题情境教学模式中,教师要注重学生在课堂教学中的参与性.只有学生真正参与到课堂教学中,才可以真正培养学生的创新能力.对此,教师一定要不断深入钻研教材,精心创设问题,引导学生提问,从而促进学生质疑,使学生在理论不断深化的同时,借助问题情境提升自身的创新能力.

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