高中化学课件：加深对知识本原性和结构化的认识.pptx

加深对化学知识的本原性与结构化认识，破解教与学的困惑沈阳 东北育才双语学校 芦峰2020.9.19——以反应原理的教学为例 学科理解的意义学者观点郑长龙：知识的本原性和结构化与认识的本原性和结构化，共同构成教师的学科理解郑长龙：如何对化学知识进行本原性和结构化的抽提，是落实素养为本课堂教学的核心，也是难点魏锐：有赖于对学科内涵的深入理解，才能实现向素养的转化，我们不是关注学科太多了，而是关注学科太少了，接下来十年的课程建设、教师研修都将更多地指向学科内涵。 学者观点郑长龙教授提出素养课堂应体现三个认识维度[1]化学认识科学认识哲学认识参考文献：[1]郑长龙 2017版高中化学课程标准解析，2020.7 湖南省化学骨干教师培训会议学科理解的意义 01速率常数 k 受哪些因素的影响？020304“相似相溶”的原因是什么？05历史上，活化能的概念是如何被提出的？基于学科本原性与结构化认识的试题研究0607080910总反应的活化能与各步活化能有什么关系？焓变与反应热到底是什么关系？Kp 与 Kc 能建立起换算关系吗？自发反应的“自发”到底指什么？可逆反应正向 ?G 0，为何同时存在逆反应？焦炭还原 SiO2 的产物为什么是 CO？ 01速率常数 k 受哪些因素的影响?01速率常数 k 受哪些因素的影响？ ?01速率常数 k 受哪些因素的影响？影响 k 的因素的推导 碰撞频率不代表碰撞速度，因为碰撞可以是无效的。 分子之间的碰撞只有一小部分能够引起反应，如 HI 的分解反应，在 556 K，浓度为 0.001 mol/dm3 条件下，按相碰即起反应，计算反应速率应为 1.2×105 mol?L-1?min-1，而实验测定的只有 3.5×10-13 mol?L-1?min-1 。 可见，反应速率不仅与碰撞频率 ZAB 有关，还要考虑碰撞的有效性。01速率常数 k 受哪些因素的影响？影响 k 的因素的推导 ?01速率常数 k 受哪些因素的影响？影响 k 的因素的推导 ?01速率常数 k 受哪些因素的影响？影响 k 的因素的推导 ?01速率常数 k 受哪些因素的影响？影响 k 的因素的推导 ?01速率常数 k 受哪些因素的影响？影响 k 的因素的推导 ?01速率常数 k 受哪些因素的影响？由学科理解回归教学实践影响 k 的因素的总结 01速率常数 k 受哪些因素的影响？一道原创题的探索 02自发反应中的“自发”到底指什么?02自发反应中的“自发”到底指什么？ 02自发反应中的“自发”到底指什么？“不需要借助于外力就能进行的反应。”“不需要对体系加热就能进行的反应”“不需要对体系做功就能进行的反应。”常见的教师解答经验态的学科理解 （1）热力学第一定律：体系内能的变化等于体系与环境间传递的热量与做功之和 ?U = Q + W 其中 W = We + W′，We 是体积功，如恒压过程气体膨胀做功We = ? p ?V W′ 是非体积功，如电功。所以 ?U = Q ? p ?V + W′（2）焓的定义： H = U + pV移项得 U = H ? pV若反应为恒温恒压，可得 ?U = ?H ? p ?V 02自发反应中的“自发”到底指什么？几个热力学知识 ?02自发反应中的“自发”到底指什么？几个热力学知识 自发反应，从自由能的角度表述，就是 ?G 0 的反应。理解“自发”的含义，就需要抽提出 ?G 这个学科本原。02自发反应中的“自发”到底指什么？自发的含义?G 的含义抽提学科本源 ?02自发反应中的“自发”到底指什么？?G 的含义的推导 02自发反应中的“自发”到底指什么？?G 的含义的推导 ?G 表示在等温等压下，体系与环境交换的最大非体积功?G = W′ 若 ?G 0 ，表明体系对外做非体积功（如放电能），这时的反应就是自发的，即不需要借助于“外力”就可以进行；若 ?G 0 ，表明环境对体系做非体积功（如电解），这时的反应就是非自发的，即需要借助于电功这个“外力”才能进行。 02自发反应中的“自发”到底指什么？?G 的含义的推导 等温等压下，不需要对反应做非体积功（如不需要通电）就可进行的，是自发反应。不需要借助于外力就可以进行的反应，是自发反应； 不需要对反应做非体积功的反应，是自发反应； 需要借助于外力才能进行的反应，是非自发反应； 需要对反应做非体积功才能进行的反应，是非自发反应。 “外力”由学科理解回归教学实践