通过“说题”提高高三学生读图能力-以“水溶液中离子平衡”图像题为例

通过“说题”提高高三学生读图能力——以“水溶液中离子平衡”图像题为例摘要：通过实践课堂提问说题、习题课说题、小组说题提升学生读图能力，进而培养学生学习化学的兴趣，提高高三复习课的课堂效率。关键词：说题离子平衡图像一、问题的提出近几年的高考题显示：《水溶液中的离子平衡》图像主要包括酸碱中和滴定曲线，沉淀溶解平衡曲线，弱电解质溶液稀释曲线。而曲线的横纵坐标从常规的溶液体积，溶液pH转变为浓度的对数，浓度的负对数，导电能力到物质的量分数。而且，图像从单一滴定曲线拓展至多滴定曲线，单一坐标拓展至双坐标，丰富了图像的表征形式，增加了试题的难度。在该部分的学习中，学生存在的问题主要有：缺乏对图像分析的正确思路方法，遇到题目感觉无从下手；无法准确提取图像中的实质信息，无法从微观的角度理解图像背后的反应原理与具体的反应过程，无法将所学的知识运用到题目中。二、理论基础建构主义认为：教师是意义建构的帮助者、促进者，学生是信息加工的主体，是利用已有的知识经验的主动建构者。学生需要在一定的情境下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得知识。而“说题”是一种很有效的在外界的帮助下，利用学生的“已知”，通过搭建桥梁突破“未知”的一种有效的方法。通过“说题”，学生能够积极主动的参与到学习中，能够帮助学生弄清试题的含义，能够显化学生的思维过程，纠正学生的思维偏差，使学生变被动学习为主动探索，培养学生自主思考的意识。进而能够帮助学生深化理解知识概念，构建完备的知识体系，体会到收获的快乐。三、通过“说题”提高学生读图能力的教学实践在课堂上，我们可以采用不同的说题形式提升学生读图的能力。采用的说题形式主要有：课堂提问说题，习题课说题，小组说题。1、课堂提问说题已知：pKa=-lgKa，25℃时H2A的pKa1=1.85，pKa2=7.19。常温下，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是（）A．A点V0﹤10mLB．B点所得溶液中：c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)C．C点所得溶液中：c(A2-)=c(HA-)D．D点所得溶液中：A2-水解平衡常数Kh1=10-6.81思维点拨该题是酸碱滴定曲线，随着NaOH的加入，溶液pH的变化情况。在曲线中B点和D点分别是NaOH与H2A按照1：1和1：2反应的特殊点，学生很容易判断出来对应的溶质。而A和C点的判断却有一定的难度。在课堂上，我们可以通过提问的方式进行引导。【师】能否根据加入的NaOH溶液的体积快速判断出B点和D的溶质是什么？（说图示信息）【生】B点溶质是NaHA，D点的溶质是Na2A。【师】通过观察我们发现，A点和C点的pH与已知有什么关系？（说数字信息）【生】A点pH=pKa1，C点的pH=pKa2【师】根据pH的计算公式、pKa的计算公式和Ka1、Ka2的表达式，我们可以得出什么样的结论？（说信息转换）【生】A点c(H+)=Ka1=10-1.85mol/L，即c(H+)=c(HA−)×c(H+)/c(H2A)，此时溶液中c(NaHA)=c(H2A)C点c(H+)=Ka2=10-7.19即c(H+)=c(A2−)×c(H+)/c(HA−)=10-7.19，此时溶液中c(A2-)=c(HA-)【师】A选项考的是V(NaOH)与10mL的关系，如果V(NaOH)=10mL呢？（说解题步骤）【生】如果V(NaOH)=10mL，反应起始时c(NaHA)=c(H2A)，平衡时c(H2A)＜c(NaHA)，因此V(NaOH)＜10mL，平衡时c(NaHA)=c(H2A)，所以A正确。【师】为什么起始时c(NaHA)=c(H2A)，而平衡时c(H2A)＜c(NaHA)？【生】Ka1>Ka2，H2A的电离大于HA-的电离。【师】对于B选项，很明显是考查三大守恒。（说解题模式）【生】电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)物料守恒：c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)由此可以得出：c(H2A)+c(H+)=c(A2−)+c(OH−)，故B项错误【师】对于D选项，我们也很容易判断。（说解题步骤）【生】D点的溶质为Na2A，A2−发生水解的方程式为A2−+H2O⇌HA−+OH−，则A2−水解平衡常数Khl====10-6.81，故D正确。【师】遇到这样滴定曲线的题，我们首先要分析曲线中的特殊点：起点、中和50%的点，溶液呈中性的点，酸碱恰好中和点、中和百分数200%等五个点的溶质以及相应物质的量的大小，然后再结合我们所学的三大守恒，平衡常数等知识点进行分析，进而得出答案。（说总结）通过课堂提问的方式，引导学生一步步利用图示信息、已知信息找出隐含关系，利用特定的解题步骤和解题模式进行解答。通过提问便于了解学生对知识点的理解和掌握情况，在分析过程中了解其思路，使思维外显，这样更有利于我们有针对性的对学生进行指导。2、习题课说题课堂提问说题是在老师的帮助下一步一步的解决问题。而习题课说题是指在课堂上把讲题的权利完全交给学生。因为课堂时间有限，为了让课堂更高效，在上课前应该做到精准选题，把握题目的难度，将不同类型的习题交给不同层次的学生。为了保证课堂上他们说题的连贯性，准确性，在课前会对他们进行有针对性、规范性的说题指导。已知草酸为二元弱酸：H2C2O4HC2O4﹣+H+Ka1；HC2O4﹣C2O42﹣+H+Ka2，T℃常温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2O4﹣、C2O42﹣三种,微粒的物质的量分数（δ）与溶液pH的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（）A．T℃时，lgKa2=-4.2B．pH=1.2溶液中：c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2C2O4)C．pH=2.7溶液中：D．向pH=1.2的溶液中再加KOH溶液，将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大思维点拨该图的横坐标为pH，纵坐标为物质的量分数。随着pH的增大，c(H+)逐渐减小，促进H2C2O4的第一步部分电离，所以c(H2C2O4)逐渐减少，而c(HC2O4-)逐渐增大到最大值；随着pH的继续增大，又促进H2C2O4的第二步部分电离，所以，c(C2O4-)逐渐减少，而c(C2O42-)浓度又变大至最大值。所以曲线1、2、3分别代表H2C2O4、HC2O4-、C2O4-的分布系数。该图还有两个特殊点，这两个特殊点又该如何运用呢？我们请某位同学来给大家讲一下。【生】利用曲线1和曲线2的交点，此时H2C2O4、HC2O4﹣的物质的量分数相等，Ka1＝c(H＋)×c(HC2O4－)/c(H2C2O4)＝c(H＋)＝10－1.2，利用曲线2和曲线3的交点，此时HC2O4－、C2O42-的物质的量分数相等，Ka2＝c(H＋)×c(C2O42-)/c(HC2O4-)＝c(H＋)＝10－4.2。所以选项A项正确；B选项考查的是三大守恒。从外观看是类似于电荷守恒，其表达式为：c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HC2O4-)，pH=1.2时，H2C2O4、HC2O4-的物质的量分数相等，所以c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(H2C2O4)成立，故选项B项正确；对于C选项来说，我们通常会把这样的式子和平衡常数表达式联系起来。由电离常数可以知道，故选项C错误；D选项考查的是影响水的电离程度的因素。向pH=1.2的溶液中加KOH溶液将pH增大至4.2的过程中，溶液中由酸电离的氢离子浓度逐渐减小，则对水的电离抑制的程度逐渐减小，水的电离度一直增大，故选项D正确。【师】该同学的思路非常清晰，能够抓住关键点，能够利用特殊点（交点）来求电离常数Ka。大家再思考这样一个问题。如果某二元酸H2A第一步是完全电离，第二步是部分电离，那么它的分布系数图像中应该有几条曲线？每条线分别代表什么微粒？【生】两条。H2A=H++HA-；HA-H++A2-，溶液中没有H2A分子存在，所以两条线分别代表HA-和A2-，而且两种微粒的分布系数之和应该等于1。【师】通过对比分析我们发现，虽然都是二元酸，但由于电离程度不一样所以导致图像的呈现方式不一样。这就启发我们在平时学习中需要多问几个为什么，要善于迁移思考，找出问题的关键点，最终能够做到举一反三。通过习题课说题，可以提高学生的胆量，锻炼学生的语言表达能力，增强学生的自信心，让学生体会到成功的喜悦，而且也能够为其他同学树立榜样。3．小组说题学生在经历一段时间的课堂提问说题和习题课说题后，已经掌握了一定的说题模式。此时可将学生分组。由小组成员分别给组长说题。组长可以评判组员的说题情况。以酚酞为指示剂，用0.1000mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2−的分布系数：]下列叙述正确的是()A．曲线①代表(H2A)，曲线②代表(HA-)B．H2A溶液的浓度为0.2000mol·L−1C．HA−的电离常数Ka=1.0×10−2D．滴定终点时，溶液中c(Na2+)<2c(A2-)+c(HA-)该题综合性较强，图像属于双坐标曲线。图像中不仅包含分布系数曲线，还考查了学生对滴定曲线的理解程度。在小组组内说题实践结束后，老师召集小组长询问说题情况，找出其共性问题。组长普遍反应的问题是：根据曲线①和曲线②的交点就可以轻松计算出Ka，即Ka=10-5，但为什么答案是10-2呢？学生存在的问题是不会分析双标曲线，不清楚横纵坐标的含义。左侧纵坐标是分布系数，即曲线①和曲线②上的所有点的横坐标是VNaOH，纵坐标是分布系数。右侧纵坐标是pH，曲线③上所有的横坐标是VNaOH，纵坐标是pH。同学们都找到了特殊点，即曲线①和曲线②的交点，但它对应的纵坐标是分布系数，不是pH，所以Ka不等于10-5。那么该如何判断呢？两种曲线共用的坐标是VNaOH，所以我们需要通过VNaOH作为桥梁进行衔接。曲线①和曲线②的交点对应的VNaOH=27mL，VNaOH=27mL时pH=2，故Ka=10-2。一方面通过小组说题可以提高学生间的合作能力，可以使学生思维发生碰撞，获得更精彩的解题方案。在交流过程中，成员之间能够相互学习，取长补短。另一方面，通过小组说题可以发现其共性问题，这样便于集中讲解，有利于整体水平的提高。由于《水溶液中的离子平衡》图像多且繁，考查的知识点相对较多，而且也考查学生数形结合的能力，学生读图并在图中提炼关键信息、数据处理、计算以及知识的迁移应用等能力，所以大部分学生遇到这样的图像会产生畏难心理，不知道如何下手。因此，在课堂上可以通过课堂提问的说题形式，由老师引导学生形成正确的思路，建立正确的思维模型，从而使大部分学生掌握此类习题的做题方法与技巧。在学生掌握一定的分析技巧后可以把