高中学生化学反应原理问题解决路径的研究
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摘 要：“化学反应原理”教学模块在高中化学整体教学中所占比重较大，同时由于其知识的复杂性以及相对的难度也成为了学生在化学学习中的一项困难模块。为了提升学生整体的化学探究水平与反应原理问题的解题效率，教师要帮助学生深化解题思路，开拓学生的思维，引导学生从不同的角度对化学反应原理问题展开探究，综合性加强学生的学习效果，提升学生的解题效率。
关键词：高中化学;反应原理;解决路径;策略
中图分类号：G633.8 文献标识码：A文章编号：1992-7711（2019）08-112-2
想要提升学生在反应原理问题方方面的解题效率，教师要注重对学生进行学习方法的引导，针对不同的化学反应原理内容帮助学生制定学习策略与计划。除此之外教师要加强对学生的化学思维引导，让学生能够从不同的角度明确化学反应原理问题的考查侧重点，然后应用针对性的探究方法进行问题的解决，彼此来锻炼自身解决问题的能力，提升解题效率与水平。
一、学生利用对比模式展开对化学反应原理问题的探究与分析
在高中化学反应原理的教学中，想要提升学生对于化学反应原理问题的解决能力，学生可以通过使用多种不同的解决方式对反应原理进行重点解决与探究。首先可以应用对比模式展开化学反应原理问题的预先思考，将某些具有联系或相似特征的知识原理进行整合，然后进行综合性的分析与比较，进而探究出不同知识原理的那个本质特征。这项学习探究方式的主要目的是针对化学反应原理教学中一些易混淆的概念或原理而制定的，通过这种对比探究模式学生可以有效区分不同原理与概念间的潜在区别，进行深入的反应原理学习探究。比如在学习影响反应速率和化学平衡条件的教学内容时，其中浓度和压强这两项条件的规律比较容易混淆，学生就可以积极利用对比的方式探究这种易混淆的化学反应原理问题。在此项探究任务中学生易混淆的概念是由于改变压强这项实验條件，最终的实质和改变浓度这项条件的效果一致。所以学生会对于改变压强或浓度这两者的区别产生混淆，不利于解题探究。这时学生根据对比模式的探究原理将两项条件探究放到一起进行分析，分析不同的改变对于实验结果的影响。首先对于改变浓度，实质上是改变某一种化学成分的固定浓度，在反应中只有此成分浓度会增大或者减小。而改变压强这项条件主要是通过改变体积来进行的，体积的改变会对反应中各种物质组成部分的浓度带来影响，而这又与单一的浓度变化有相对明显的不同。所以通过这样的分析比较，学生能够明确这两项条件的内在区别，这种对比探究方式的运用对学生自身的解题有着一定的帮助，比如在学习之后的电离平衡或者水解平衡等化学反应原理问题时，学生就可以利用对比策略来展开解题探究，从不同的角度进行针对性的概念区分，以此来深化自身对于反应原理问题的解题技巧，综合性提升学生的解题效率。
二、学生使用假设逆推方法进行推理逻辑思维训练
假设逆推策略是高中化学反应原理教学中的一项问题探究策略，尤其是对于一些已知条件较少的反应原理问题，学生可以采用这种假设逆推方式来对问题进行有效解决。这项策略的主要方式是从化学反应问题的终点或者目标作为探究的开始，然后将其中的一种化学反应情况作为已知条件来进行逆向推理。这种假设逆推教学策略多应用于电离水解平衡的化学反应原理问题中，下面引入一道具体问题来做为实际案例。比如将x摩尔每升的醋酸和y摩尔每升的氢氧化钠溶液进行等体积混合，混合后的溶液PH等于7，第一道题是探究x与y之间的大小关系;第二道题是探究比较醋酸溶液中氢离子的浓度与氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度大小。根据这样的反应原理题目设置，学生可以利用假设逆推策略来进行逻辑性分析。首先在题目中存在一定的已知信息，比如溶液的PH值等于7代表混合后溶液为中性。这时学生假设醋酸的浓度x等于氢氧化钠的浓度y，等体积混合后溶质成分为醋酸钠呈现碱性，但是这却与已知信息PH等于7不相符合，所以由此得出醋酸的浓度应当比假设的大，最后得出解答x大于y。这样学生就根据反下逆推原理解决了第一项问题，这时学生依旧利用这种方法进行第二项问题的推论。首先可以假设在醋酸溶液中氢离子的浓度等于氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度，由这样的假设可以得出醋酸浓度远大于氢氧化钠浓度。而在它们进行等体积混合后溶液成分中却含有大量剩余的醋酸和醋酸钠，并且出生浓度远大于醋酸钠的浓度，这样的推论结果显示溶液呈现酸性，并且与题目中的已知信息溶液呈现中性不相符，所以在学生的推论中应当降低醋酸溶液中氢离子的浓度，换句话说醋酸溶液中氢离子的浓度没有学生假设的那样高，由此得出第二个问题的结论，醋酸溶液中氢离子的浓度是小于氧化钠溶液中氢氧根离子浓度的。这样，学生通过利用假设逆推的探究方式对这种复杂的化学反应原理问题进行了全面的分析，学会利用已知的条件对未知的条件展开推理，从而准确解析反应原理问题。
三、学生利用识别探究模式进行综合性的问题解决与技巧深化
在高中化学教学阶段中涉及到了多种多样类型的化学反应原理问题，学生想要对这些问题进行综合性的处理与解决，可以从多个角度入手深化自身对反应原理问题的处理效率。根据这样的要求，学生可以采用模式识别策略来展开化学探究，通过模式识别方式来对不同类型的复杂反应原理问题进行分析与解决。模式识别策略的主要内容是通过学生对化学反应原理题目中的相关问题与信息进行提取，然后利用所学到的模式解决策略进行问题的匹配，再进行针对性的问题解决。通俗来讲也就是学生在解决反应原理问题是要深入了解反应原理的考查重点以及问题结构，通过所学知识选择不同的应对策略进行针对性解决。学生在进行模式识别探究时要加强对反应原理的出题意图的深刻理解与领悟，然后构建问题的原型，认知题目的内在特征，通过深入浅出的方式找出解决问题的关键所在。下面引入一项具体的习题案例展开探究，比如某温度下，在一个容积可变的容器中，化学反应“二氧化硫与氧气反应产生三氧化硫”达到化学平衡时，二氧化硫、氧气及三氧化硫的物质的量分别为4摩尔、2摩尔和4摩尔，并且这时的容积体积为一升。而在保持温度和压强不变的情况下对平衡混合物中三种物质的量进行改变，一是都减半，二是都加倍，三是增加1摩尔，四是减少1摩尔。提出的化学反应原理问题学生需要探讨这四种情况下平衡移动的方向。
根据这四种不同的情况学生可以利用中介过渡策略展开综合性探究。这种方式的主要内容是将化学反应中一些中间媒介或者中间状态作为解决问题的关键，人为建立起一种中间状态，然后将化学反应的初始状态以及最终状态与建立的中间状态进行比较，以此来准确找出初始状态与最终状态之间的化学关系。首先对于前两项条件的分析，物质的量加倍，体积也加倍，浓度比不变，所以平衡不移动。在分析后两项条件中，学生要着重加强对于中介过渡探究方式的应用。比如针对第三个条件，在原平衡基础上首先可以增加1摩尔的二氧化硫，0.5摩尔的氧气以及1摩尔的三氧化硫，这种方式为人为设定的中间状态。而此时的结果与前两项条件结果相同，化学反应的平衡不移动。这时再增加0.5摩尔的氧气，平衡会向右移动，所以在第三项条件下最终平衡会向右移。同样的道理可以在第四项条件下首先假设中间状态，先减少1摩尔的二氧化硫，0.5摩尔的氧气及1摩尔三氧化硫，这时平衡不移动。此时减少0.5摩尔的氧气，会出现平衡左移的情况，所以第四项条件下最终化学平衡会向左移。
四、总结
总的来说，在高中化学教学中想要提升学生对于反应原理问题的解决能力，教师需要根据不同化学反应教学内容的实际情况进行针对性教学引导，引导学生应用多元化的探究方法来对反应原理问题展开有效的分析与解决。通过多种途径对学生的解题能力进行综合性训练，加强学生的学习效果，提升学生的解题效率与水平。
[参考文献]
[1]苟燕.高中化学反应原理模块实验教学实践研究[J].数理化学习（高中版），2015.
[2]杨路平.高中化学反应原理模块情境教学的研究[D].扬州大学，2012.
[3]陆家超.高中化学反应原理模块实验教学研究[D]扬州大学，2013.
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