化学反应的限度【谈“化学反应的限度”教学概念导入的实验设计】
摘要：从现行三套教科书“化学反应的限度”概念引入的特点出发，运用化学学习三重表征来重新设计概念的教学，达到提高学生对“化学反应的限度”的理解深刻性和全面性。 关键词：反应限度；概念教学；化学平衡
化学概念是将化学现象或事实经过科学抽象总结出的理性知识，它是已经剥离了现象更高级的思维形态。通常化学概念具有一定的包摄性，又具有一定的抽象性，所以学习时往往具有一定的困难。“化学反应的限度”是中学化学教学中的一个重要概念，该内容与学生以前学习的知识有很大的差异，再加上化学反应的限度可观性不强，对学生的抽象思维能力要求较高，所以该概念的教学一直是中学化学教学的重点和难点。笔者试图对教材的分析、实验演示和相关文献来寻找和设计一种较为合理的概念导入方式。
传统的教科书通常用化学反应可逆性的典型代表――“化学平衡”说明化学反应具有一定的限度。现行的三套普通高中化学教科书为了能让学生更好地建构该概念，都进行了相应的创新性的尝试。具体分析如下：
优点与不足：人教版对于对该内容的引入是通过生成沉淀但体系中却仍含有反应物离子来说明的。但学生易认为该实验现象的产生是由于硫酸钙的微溶引起的，事实上该实验能说明平衡时反应物和生成物同时存在，但对于该反应是动态的刻画是不够的。鲁教版则直接通过图形表征，将微观分子的整体表现用典型的几个分子直接呈现，这样可以较明显地表示出化学反应达到一定限度时即平衡的特点，但对于学生微观化学思维的动作却是不够的。苏教版通过两个实验探究的形式，在实验过程中感受化学反应的特点，但教材提供的实验均为非可逆反应，实际操作中现象较繁多且不明显，再加上学生较难从微观角度进行思考，教学效果也不够理想。
结合化学学习的三重表征和三套教材该概念引入特点，在该概念的教学，可先从一个化学平衡演示的实验(宏观表征)出发，结合可逆反应的方程式(符号表征)，再从微观层面上进行解释(微观表征)，在这基础上归纳可逆反应的特点和再解释，在多重表征中加深化学反应限度的理解。
我们以苏教版的学生及他们已有知识基础为例，对该概念的引入进行尝试，做法如下：
一、实验演示
为了让该概念的引入创设合理而又突出可逆反应的特点，笔者根据《新思考网》上高会文特级老师设计的《化学平衡状态》进行组合改进，设计以下实验图。在化学反应限度的引入之初进行实验演示：
首先向学生介绍一下实验装置，其中气体的组成和成分；让学生知道N2与H2在高压放电的情况下会发生反应；请学生讨论猜想当反应过一段时间后两者液面有什么变化(提示学生从微观角度寻找答案)，在充分讨论后，教师接通电源进行实验，学生观察实验现象。
二、提供支架
该实验过程的解释过程要综合学生已学过的多个化学知识点，如果他们无法顺利地从原有认知体系中提取相应知识和经验时，就会感受到抓不住要点，失去最终对该现象的好奇心，导致情境引入的失效。所以在实际教学过程，老师应充分提供“脚手架”，让学生充分热身，引导全部学生进入“最近发展区”。其“脚手架”为回顾化学方程式的意义，可逆反应的定义，影响化学反应速率的因素(特别是其中浓度对反应的影响)等学生已有知识。
三、巩固最近发展区
当大部分学生具有了解释现象的基础后，仍有部分学生在问题解决过程中表现出一定的难度时，或者解释时仍无法从微观角度进行分析，这时老师应耐心再次启发。比如引导学生从电离的角度分析比较氯化氢溶于水会形成强酸和冰醋酸溶于水形成弱酸溶液进行启发，饱和溶液中溶质的动态平衡等，然后继续鼓励学生对上述实验理解进行解释。
四、建立概念
如果让学生充分讨论，教师及时给予点拨，那么学生就会在不断尝试中得到启发，最终成功地明确什么是化学反应的限度和为什么会有一定的限度。接着，再让学生尝试用分子图形画出反应前和反应后左右两管中各气体分子的运动情况，并让学生用自己的语言表述。相信只要有足够耐心，所有学生都能将以前学过的内容，特别是化学反应速率的内容迁移到该实验结论的解释中，然后趁热打铁地让学生自主归纳出化学平衡时的特征。
五、验证结论
为了更好理解实验演示实验现象和让学生了解化学反应具有一定的限度是普遍存在的，请学生亲自操作苏教版课本上的实验，从中对化学反应的限度有了更深的理解。
反思：该概念的学习是以氢气与氨气生成氨的可逆反应演示实验引入的，通过宏观现象对学生感观刺激，然后从化学方程式角度初步了解什么是可逆反应。在此基础上引导学生透过实验现象来抽象出微观本质并操作验证，最终成功地用化学学习三重表征来促进了学生对该概念的理解。通过这样一个循环，学生对于该反应的现象、反应的本质和方程表示的意义有了质的突破，深化了学生对于化学学科本质的认识，提高了学生的化学理解力。虽然该过程略显复杂，但只要及时了解学生困难之处，然后层层铺垫，在感受科学探索中艰辛过程中，体验成功的愉悦。
(责任编辑：张华伟)