時(shí)間:2023-06-20 17:05:29
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇化學(xué)反應(yīng)的特征,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關(guān)鍵詞:“無明顯現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn);間接直觀實(shí)驗(yàn)法;對(duì)比實(shí)驗(yàn);初中化學(xué)
文章編號(hào):1005C6629(2017)2C0074C05 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
初中化學(xué)學(xué)習(xí)中許多化學(xué)變化常伴隨明顯現(xiàn)象的產(chǎn)生,如放熱、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等等?!坝忻黠@現(xiàn)象”的化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生判斷變化中新物|的產(chǎn)生,分析化學(xué)變化的特征,從而解釋化學(xué)變化的本質(zhì)。
然而,在實(shí)際的變化中并不是每個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨明顯的化學(xué)現(xiàn)象,比如二氧化碳與水的化合反應(yīng)、與氫氧化鈉反應(yīng)生成易溶的無色碳酸鈉和水,氫氧化鈉與鹽酸的中和反應(yīng)在變化過程中也沒有特別明顯的可觀察的現(xiàn)象,我們經(jīng)常稱之為“無明顯現(xiàn)象”的化學(xué)反應(yīng)。針對(duì)這些物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng),學(xué)生無法通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察來判斷物質(zhì)之間發(fā)生的化學(xué)變化,分析物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特征,理解化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì),因此產(chǎn)生認(rèn)知上的困難。
怎樣讓學(xué)生在已有的生活經(jīng)驗(yàn)和化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上深刻理解無明顯現(xiàn)象的變化確實(shí)發(fā)生了呢?間接直觀實(shí)驗(yàn)法通過利用一定的測(cè)量手段,放大或凸顯原本不夠明顯的物質(zhì)相互作用的變化特征,或是選擇間接變量進(jìn)行測(cè)量或表征,形成“有明顯現(xiàn)象”可供觀察的實(shí)驗(yàn)。本文利用間接直觀實(shí)驗(yàn)法,將原本無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成為可供觀察的有明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生深入認(rèn)識(shí)常見的化學(xué)反應(yīng)。
1 利用指示劑的變色對(duì)比實(shí)驗(yàn),感知化學(xué)反應(yīng)新物質(zhì)的產(chǎn)生
可溶性的無色酸堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)過程沒有明顯的現(xiàn)象,但是溶液的酸堿性卻發(fā)生了突變。依據(jù)化學(xué)反應(yīng)過程中溶液酸堿性的變化,利用酸堿指示劑石蕊或者酚酞的變色,說明物質(zhì)的酸堿性發(fā)生了變化,明確指示出反應(yīng)過程物質(zhì)的成分發(fā)生了變化;也可以測(cè)定溶液酸堿度,從酸堿度的數(shù)值變化學(xué)生可以間接判斷化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行過程,感知新物質(zhì)的產(chǎn)生。
如氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)利用酸堿指示劑變色和pH測(cè)定反應(yīng)過程中溶液酸堿度的變化,設(shè)計(jì)定性或者定量的測(cè)定溶液酸堿性對(duì)比實(shí)驗(yàn)(見表1)。
又如二氧化碳與水反應(yīng)后生成碳酸,無明顯現(xiàn)象,若在水中滴入紫色石蕊試液,再通入CO2氣體紫色石蕊試液變紅色,說明發(fā)生了化學(xué)變化。但是在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生往往會(huì)產(chǎn)生疑問,二氧化碳是酸性氧化物能否也能使紫色石蕊試液變紅色?于是設(shè)計(jì)了一組石蕊試劑變色的對(duì)比實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過觀察石蕊的變色判斷二氧化碳與水反應(yīng)生成了新物質(zhì)碳酸,顯酸性(見表2)。
利用指示劑顯色對(duì)比,直接觀察反應(yīng)過程中物質(zhì)酸堿性的變化,從而判斷物質(zhì)的成分發(fā)生變化,感知化學(xué)反應(yīng)中新物質(zhì)的產(chǎn)生,理解無色的可溶性酸和堿、二氧化碳和水等物質(zhì)之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
2 間接檢測(cè)物質(zhì)成分的對(duì)比實(shí)驗(yàn),解釋說明化學(xué)反應(yīng)的微觀構(gòu)成
化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)物變成了生成物,反應(yīng)過程中可以檢測(cè)化學(xué)反應(yīng)過程物質(zhì)的成分發(fā)生的變化,用間接直觀的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)的成分,判斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,分析解釋化學(xué)反應(yīng)的微觀構(gòu)成。
無色堿溶液與酸性氧化物反應(yīng)后生成無色可溶于水的鹽溶液,無法觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物在不斷地減少,生成物在不斷地產(chǎn)生。依據(jù)間接直觀的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)反應(yīng)物成分的減少和生成物成分產(chǎn)生,判斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,解釋說明化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的微觀構(gòu)成,分析化學(xué)反應(yīng)中微觀粒子的變化。
二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水,即無色的碳酸鈉溶液,反應(yīng)物減少,生成物(Na2CO3)產(chǎn)生。從檢驗(yàn)反應(yīng)物(CO2)減少和生成物(Na2CO3)的產(chǎn)生角度,設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn),分析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
反應(yīng)物二氧化碳是氣體,化學(xué)反應(yīng)后氣體量減小,容器內(nèi)氣壓減小。設(shè)計(jì)噴泉裝置、反應(yīng)容器連接U形管或盛水的容器,反應(yīng)后會(huì)發(fā)生液體倒流現(xiàn)象,反應(yīng)容器內(nèi)連接橡皮球或用軟塑料瓶做反應(yīng)容器,反應(yīng)后發(fā)生形變,這些裝置凸顯氣體量減少,氣壓明顯變小的現(xiàn)象,明確知道反應(yīng)物氣體的減少,化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)成分發(fā)生質(zhì)的變化,微觀構(gòu)成也變化了(見表3)。
上述實(shí)驗(yàn)都是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng),但學(xué)生質(zhì)疑也可能是二氧化碳與水反應(yīng)產(chǎn)生了相同的現(xiàn)象。
由于對(duì)比實(shí)驗(yàn)的不嚴(yán)謹(jǐn),控制變量的不一致,使分析解釋化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)了偏差,學(xué)生產(chǎn)生了二氧化碳與水反應(yīng)的疑惑,若改用相同材質(zhì)的塑料瓶,用控制變量法來設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn),可排除二氧化碳與水反應(yīng)的疑問(見表4)。
從反應(yīng)物的成分減少設(shè)計(jì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn),從宏觀的氣壓減少,推測(cè)反應(yīng)物二氧化碳?xì)怏w的減少,用物理變化的現(xiàn)象,分析推斷物質(zhì)成分的變化,理解二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)變化的本質(zhì)。
化學(xué)變化的本質(zhì)是產(chǎn)生新物質(zhì),二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)后的產(chǎn)物是碳酸鈉和水。組成碳酸鈉的碳酸根是檢驗(yàn)的特征成分,選擇不同類別物質(zhì)(酸堿鹽)進(jìn)行檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(見表5)。
碳酸根用不同種類的酸堿鹽檢測(cè)可以產(chǎn)生明顯的氣泡或者沉淀現(xiàn)象。酸檢驗(yàn)碳酸根產(chǎn)生弱酸碳酸,可以觀察到氣泡現(xiàn)象。用可溶性的氫氧化鈣或氫氧化鋇、可溶性的鈣鹽或鋇鹽檢驗(yàn)碳酸根,有明顯的白色沉淀產(chǎn)生,放大的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢測(cè)生成物的微觀粒子,以確定化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生以及化學(xué)反應(yīng)中微觀粒子的變化。
從“無”現(xiàn)象到“有”現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究中間接地呈現(xiàn)明顯現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生好奇心,深入思考化學(xué)反應(yīng)的特征,分析化W反應(yīng)的微觀變化,推測(cè)物質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)的邏輯關(guān)系,提升學(xué)習(xí)化學(xué)的思維品質(zhì),教學(xué)效果特別明顯。
3 利用溫度計(jì)測(cè)定反應(yīng)中溫度變化對(duì)比實(shí)驗(yàn),分析判斷化學(xué)反應(yīng)的特征
化學(xué)反應(yīng)過程中還存在能量的變化,可以利用實(shí)驗(yàn)儀器來放大不明顯的現(xiàn)象,凸顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)一步判斷新物質(zhì)的產(chǎn)生,體會(huì)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。
酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),有時(shí)放出的熱量少一般很難觀察和體驗(yàn)。使用溫度計(jì)測(cè)量中和反應(yīng)過程中溫度的升降是一個(gè)較好的方法。利用明顯的溫度變化,凸顯中和反應(yīng)中的放熱現(xiàn)象,明確化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,從而分析氫氧化鈉和鹽酸兩種物質(zhì)的反應(yīng)特征(見表6)。
4 從“無”到“有”間接直觀實(shí)驗(yàn)法的教學(xué)過程:質(zhì)疑-假設(shè)-檢驗(yàn)-分析
在《上海市中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中,對(duì)氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng),二氧化碳與水、氫氧化鈉反應(yīng)的性質(zhì)沒有明確的實(shí)驗(yàn)要求,學(xué)習(xí)水平層次要求比較模糊,但教科書的內(nèi)容和考試手冊(cè)上的要求以及這些化學(xué)反應(yīng)的原理和解釋卻是在理解、掌握甚至應(yīng)用層面上。因此,在實(shí)際教學(xué)中直接設(shè)計(jì)二氧化碳與水、氫氧化鈉反應(yīng),鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)情境,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,判斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,推測(cè)生成物質(zhì)、分析化學(xué)反應(yīng)原理顯得特別重要。但是二氧化碳與水反應(yīng)、二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)、氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng),卻都沒有明顯的現(xiàn)象,有些現(xiàn)象甚至出乎學(xué)生意料之外,于是開始質(zhì)疑這些化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。針對(duì)這一問題,利用間接直觀實(shí)驗(yàn)法,對(duì)這些學(xué)習(xí)難點(diǎn)的教學(xué)過程通??梢砸勒杖缦颅h(huán)節(jié)來展開:情境引入提出質(zhì)疑-進(jìn)行假設(shè)設(shè)計(jì)方案-實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)分析現(xiàn)象-結(jié)論獲得解釋原理。具體而言,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下將“無明顯現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成“有明顯現(xiàn)象”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)――間接直觀實(shí)驗(yàn)法:利用指示劑顯色、檢驗(yàn)反應(yīng)過程中物質(zhì)的成分、測(cè)定反應(yīng)中溫度的變化等手段去放大和凸顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使學(xué)生深入思考、理解化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的特征和本質(zhì),分析解釋化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的微觀粒子構(gòu)成。
5 結(jié)語
從“無”到“有”的對(duì)比實(shí)驗(yàn),將化學(xué)學(xué)習(xí)中難以分析和理解的化學(xué)反應(yīng)難點(diǎn),轉(zhuǎn)化成直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使學(xué)生易于理解和說明化學(xué)反應(yīng)的特征、物質(zhì)成分和微觀構(gòu)成,從而掌握化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
此外,從“無”到“有”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)往往是討論一個(gè)探究性問題。在解決探究性問題過程中,學(xué)生不僅深刻理解了學(xué)習(xí)難點(diǎn),還會(huì)引發(fā)多個(gè)知識(shí)的綜合應(yīng)用,促進(jìn)了學(xué)生化學(xué)知識(shí)的整理、綜合、拓展,使化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和方法得到重構(gòu)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦壿嬐评砟芰Φ玫教岣?,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。
關(guān)鍵詞:可逆反應(yīng);限度
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)15-320-02
一、教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
(1)通過科學(xué)史話認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)限度的存在,了解化學(xué)反應(yīng)限度的概念和產(chǎn)生原因。
(2)掌握達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征,并會(huì)運(yùn)用此特征判斷某一反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的限度
(3)理解化學(xué)平衡建立的過程,并會(huì)分析化學(xué)反應(yīng)限度的速率――時(shí)間圖像
(4)了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用,認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率的重要性和方法。
2、能力與方法目標(biāo)
(1)注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
(2)通過對(duì)探究二的分析,注重培養(yǎng)學(xué)生的思維邏輯性。
3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)
(1)通過探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)限度概念;了解影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素。
難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征。
三、教學(xué)方法
學(xué)案導(dǎo)學(xué)、講練結(jié)合
四、課時(shí)安排:1課時(shí)
五、教學(xué)過程
引入:化學(xué)反應(yīng)是按照化學(xué)方程式中的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行的,我們正是據(jù)此進(jìn)行有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。你是否思考過這樣一個(gè)問題:一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)(如化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工生產(chǎn)等),給定量的反應(yīng)物是否會(huì)按照化學(xué)方程式中的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物?如果能,是在什么條件下?如果不能,原因是什么?
這就是我們本節(jié)課的內(nèi)容,化學(xué)反應(yīng)的限度。
板書:
1、化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
2、化學(xué)反應(yīng)的限度
師:帶著這個(gè)疑問,請(qǐng)同學(xué)們閱讀科學(xué)史話――煉鐵高爐尾氣之謎
【多媒體】煉鐵高爐尾氣之謎
探究一:什么是化學(xué)反應(yīng)的限度,為什么存在化學(xué)反應(yīng)限度的問題?
【學(xué)生活動(dòng)】可逆反應(yīng):在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。
由于可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,因而出現(xiàn)了反應(yīng)的限度問題。
板書:
1、化學(xué)反應(yīng)限度:在一定條件下,可逆反應(yīng)所能完成或達(dá)到的最大程度。
【隨堂練】例1、H2+O2 ===== H2O,H2O ===== H2+O2是否互為可逆反應(yīng)?
例2、在可逆反應(yīng)體系2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入18O2后,哪些物質(zhì)中會(huì)含有18O?
探究二:2SO2+O2 2SO3(一定條件下,向一體積一定的密閉容器中通入一定量的SO2、O2,請(qǐng)分析以下問題)
(1)反應(yīng)起始時(shí),正反應(yīng)與逆反應(yīng)速率是否相同?(提示:此時(shí)反應(yīng)速率與濃度有關(guān))
(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,各物質(zhì)的濃度是如何變化的?
(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是如何變化的?最終達(dá)到怎樣的狀態(tài)?
(4)能否用圖示表示該過程?
【學(xué)生活動(dòng)】反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)物濃度 ,正反應(yīng)速率 ;生成物濃度為 ,逆反應(yīng)速率為 。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度 ,正反應(yīng)速率 ;生成物濃度 ,逆反應(yīng)速率 。當(dāng)正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率時(shí),反應(yīng)物濃度和生成物濃度不再發(fā)生改變,達(dá)到表面靜止的狀態(tài)――平衡狀態(tài)
板書:2、化學(xué)平衡的建立――可逆反應(yīng)
速率――時(shí)間圖
探究三:達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征有哪些?
【學(xué)生活動(dòng)】可逆反應(yīng);正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率;各組分的濃度、物質(zhì)的量保持不變;動(dòng)態(tài)平衡; (指導(dǎo)學(xué)生從探究二的討論中得出結(jié)論)
板書:達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征:逆、等、定、動(dòng)、變
【隨堂練】例3、一定溫度下,可逆反應(yīng)3X(g)+Y(g) ==== 2Z(g)達(dá)到限度的標(biāo)志是( )
A、單位時(shí)間內(nèi)生成3n mol X,同時(shí)消耗n mol Y
B、X的生成速率與Z的生成速率相等
C、X、Y、Z的濃度相等
D、X、Y、Z的分子個(gè)數(shù)比為3:1:2
讓學(xué)生知道在一定條件下可逆反應(yīng)的進(jìn)行有一定的限度,不能進(jìn)行到底;
初步了解什么是化學(xué)平衡狀態(tài),能從正逆反應(yīng)速率的變化來理解化學(xué)平衡狀態(tài)的建立,認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立要有一定的條件,有一個(gè)過程。
在對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和總結(jié)后,教材又設(shè)置新的實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)限度問題,經(jīng)過對(duì)該問題的再認(rèn)識(shí),逐步形成了化學(xué)反應(yīng)限度的概念,并以上述觀點(diǎn)為指導(dǎo)去分析和解決實(shí)際問題。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、認(rèn)識(shí)可逆反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)限度的涵義;
2、初步學(xué)會(huì)根據(jù)反應(yīng)速率判斷化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的限度,初步了解影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素。
【重點(diǎn)】
化學(xué)反應(yīng)限度的涵義和影響因素
【難點(diǎn)】
化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征
【課時(shí)安排】
第2課時(shí)
【教學(xué)過程】
〖情景創(chuàng)設(shè)〗通過前面的學(xué)習(xí),我們知道化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物之間是按照方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的,那么,在實(shí)際反應(yīng)中,反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢?
〖提出問題〗怎樣來認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度呢?
〖指導(dǎo)閱讀〗課本29-30頁(yè)
〖演示實(shí)驗(yàn)〗課本30頁(yè)
〖板書〗一、化學(xué)反應(yīng)限度
1、概念:化學(xué)反應(yīng)限度就是研究可逆反應(yīng)所能達(dá)到的最大程度。
2、可逆反應(yīng):在同一反應(yīng)條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。
3、說明:
(1)絕大多數(shù)反應(yīng)都有一定的可逆性。一個(gè)反應(yīng)是可逆反應(yīng)的必需條件:在同一反應(yīng)條件下進(jìn)行。
(2)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,只能進(jìn)行到一定程度后達(dá)到所謂的平衡狀態(tài),平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量都大于零。
〖板書〗二、化學(xué)平衡
1、化學(xué)平衡的研究對(duì)象:可逆反應(yīng)的規(guī)律,如反應(yīng)進(jìn)行的程度以及外界條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行情況的影響等。
2、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立:
(1)可借助速率-時(shí)間圖像來理解化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與化學(xué)反應(yīng)速率之間的關(guān)系。
〖指導(dǎo)閱讀〗課本31頁(yè)圖2-2
(2)可借助濃度-時(shí)間圖像來理解化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與化學(xué)反應(yīng)速率之間的關(guān)系。
3、化學(xué)平衡狀態(tài):
(1)概念:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物不再減少,生成物不再增加,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
(2)特征:逆、等、動(dòng)、定、變、同
①逆:化學(xué)平衡研究的是可逆反應(yīng);
②等:平衡時(shí)v正=v逆〉0(本質(zhì));
③動(dòng):平衡時(shí),反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行是動(dòng)態(tài)的平衡;
④定:平衡時(shí),反應(yīng)混合物各組分的濃度保持一定,百分含量保持一定(表象);⑤變:外界條件一旦改變,平衡就會(huì)被破壞,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;⑥同:同一個(gè)可逆反應(yīng),化學(xué)平衡狀態(tài)既可以從正反應(yīng)方向建立,又可以從逆反應(yīng)方向建立。最后都可以建立同一個(gè)平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)只與條件有關(guān)與反應(yīng)途徑無關(guān)。
〖總結(jié)〗可逆反應(yīng);化學(xué)平衡;化學(xué)平衡狀態(tài)。
〖作業(yè)〗課課練完成課時(shí)13
【教后感】
①化學(xué)反應(yīng)速率和限度,都屬于化學(xué)反應(yīng)原理范疇,是化學(xué)學(xué)科最重要的原理性知識(shí)之一,是深入認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)和進(jìn)程的入門性知識(shí),是進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)性知識(shí)。
第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)
二、教材分析
1.在中學(xué)階段的化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論知識(shí)中,氧化還原反應(yīng)占有非常重要的地位,是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。在中學(xué)化學(xué)中要學(xué)習(xí)許多重要的元素及其化合物知識(shí)、凡涉及元素化合價(jià)變化的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。掌握氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)的基礎(chǔ)。本節(jié)主要包括三部分內(nèi)容,即氧化還原反應(yīng)的概念、氧化還原反應(yīng)的特征和氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。教材主要以“思考與交流”、“學(xué)與問”等方式,讓學(xué)生通過討論研究得出氧化還原反應(yīng)的概念,了解氧化還原反應(yīng)的特征和氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。
2.氧化—還原反應(yīng)貫穿于中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的全過程,是學(xué)習(xí)中學(xué)化學(xué)的主線和要害之一。在已學(xué)的課程中,燃料的燃燒、金屬的冶煉(H2、C還原CUO的反應(yīng))等都涉及到氧化—還原反應(yīng)。通過這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)有多種不同的分類方法,熟悉從反應(yīng)中反應(yīng)物元素化合價(jià)的升降和電子轉(zhuǎn)移的角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類就是從本質(zhì)上對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
①理解氧化—還原反應(yīng)的有關(guān)概念。
②理解氧化—還原反應(yīng)的特征及氧化—還原反應(yīng)的本質(zhì)。
2過程與方法
通過提出問題、討論交流、分組合作,揭示氧化—還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
①通過交流、討論,培養(yǎng)學(xué)生之間合作學(xué)習(xí)的能力。
②了解氧化—還原反應(yīng)的應(yīng)用,熟悉并理解化學(xué)在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中的重要作用。
四、教學(xué)重點(diǎn)
氧化—還原反應(yīng)的本質(zhì)及特征。
五、教學(xué)難點(diǎn)
氧化—還原反應(yīng)的本質(zhì)。
六、教學(xué)思路
1.根據(jù)本節(jié)教材的特點(diǎn),設(shè)疑、引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上合作學(xué)習(xí),探究交流,深入討論氧化還原反應(yīng)的概念。教師對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行分析講解,然后引導(dǎo)學(xué)生歸納、練習(xí),并對(duì)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行小結(jié)。
2.結(jié)合具體反應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深入分析探討氧化還原反應(yīng)的微觀本質(zhì)、宏觀判斷特征。重新建構(gòu)學(xué)生完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
七、教學(xué)過程
【導(dǎo)入】結(jié)合生活實(shí)際提問引入新課(略)。
【設(shè)疑1】請(qǐng)從得氧和失氧的角度分析下列兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)。
【過渡】當(dāng)這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí),哪些元素的化合價(jià)發(fā)生了變化?怎樣變化?(學(xué)生分析、回答)
【設(shè)疑2】請(qǐng)從元素化合價(jià)變化的角度分析下列兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)。怎樣根據(jù)元素化合價(jià)的變化分析氧化還原反應(yīng)?(學(xué)生小組合作交流探究后回答)
【過渡】在氧化還原反應(yīng)中,元素的化合價(jià)為什么會(huì)發(fā)生變化?下面我們來分析這個(gè)問題。
【講解】從電子轉(zhuǎn)移的角度分析講解NaCl和HCl的形成過程。(略)
【設(shè)疑3】元素化合價(jià)的變化和電子的轉(zhuǎn)移有什么關(guān)系?(學(xué)生回答)
【設(shè)疑4】請(qǐng)結(jié)合Mg和稀鹽酸的反應(yīng)(Mg+2HCl=MgCl2+H2)說明怎樣從電子轉(zhuǎn)移的角度分析氧化還原反應(yīng)?(學(xué)生小組合作交流探究后回答)
【過渡】氧化還原反應(yīng)概念的建立經(jīng)歷了三個(gè)階段,從得氧失氧到元素化合價(jià)的變化,再到電子的轉(zhuǎn)移,請(qǐng)同學(xué)們填寫下表:(學(xué)生小組合作、交流、探究后回答)
【過渡】前面我們從三個(gè)方面分析了氧化還原反應(yīng)概念的建立過程,下面請(qǐng)同學(xué)們做幾道練習(xí)題。
【練習(xí)】
1.下列反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
2.在化學(xué)反應(yīng)中,如果反應(yīng)前后元素的化合價(jià)發(fā)生變化,就一定有 轉(zhuǎn)移,這類反應(yīng)屬于 反應(yīng)。元素的化合價(jià)升高,表明該元素的原子 電子。
3.下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)又是離子反應(yīng)的是( )
A.鈉在氯氣中燃燒
B.二氧化碳通入澄清的石灰水中
C.氯化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液
D.鋅粒放入稀硫酸中
【小結(jié)】本節(jié)課我們分析討論了氧化還原反應(yīng),請(qǐng)同學(xué)們務(wù)必記住六個(gè)字并能正確的理解它。
本質(zhì)失
得 特征失
得 概念氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)
【作業(yè)】非常學(xué)案當(dāng)堂檢測(cè)第1、2、3、4題。
【課后交流】1.有人說置換反應(yīng)、有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)全部屬于氧化還原反應(yīng)。你認(rèn)為這個(gè)說法正確嗎?請(qǐng)說明你的理由。
2.嘗試畫出化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的交叉分類示意圖。
【課后預(yù)習(xí)】 什么是氧化劑?什么是還原劑?它們各有什么特性?在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中怎樣判斷氧化劑和還原劑?
【板書設(shè)計(jì)】
第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)
一、氧化還原反應(yīng)
1.概念:(略)
一、《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊課程的意義
要提高《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊課程教學(xué)的有效性,必須對(duì)課程涉及的學(xué)科功能和作用有清晰的認(rèn)識(shí),即《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊課程是如何通過化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)這兩大物理化學(xué)的分支學(xué)科,來闡釋化學(xué)反應(yīng)的基本原理,揭示化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律,呈現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用的。也就是說,通過《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊課程的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生對(duì)《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊課程的功能和作用有何整體上的認(rèn)識(shí)。
要研究一個(gè)化學(xué)反應(yīng),每個(gè)研究者都需要解決好以下幾個(gè)基本的問題,即①化學(xué)反應(yīng)最本質(zhì)的特征――化學(xué)反應(yīng)過程中能量是如何變化的?(化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系)②在特定條件下,化學(xué)反應(yīng)能否進(jìn)行?朝什么方向進(jìn)行?(自發(fā)性和方向性問題)③若化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行,化學(xué)反應(yīng)又能達(dá)到什么限度?(反應(yīng)平衡問題)④若化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行,化學(xué)反應(yīng)有多快?(化學(xué)反應(yīng)速率問題)⑤若化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行,是如何進(jìn)行的?(歷程的問題)以上這些問題,前三者可以通過化學(xué)熱力學(xué)加以解決,后兩者則可以通過化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究來實(shí)現(xiàn)?;瘜W(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的任務(wù)和目的不同:化學(xué)熱力學(xué)主要是解決化學(xué)反應(yīng)的可能性問題,著眼于化學(xué)反應(yīng)體系狀態(tài)研究。而化學(xué)動(dòng)力學(xué)則解決實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性問題,著眼于化學(xué)反應(yīng)過程研究。
因此,可以看出《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的教學(xué),可以實(shí)現(xiàn)為學(xué)生提供研究方法上的指導(dǎo),這是教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)注意把握的對(duì)《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊意義的整體性認(rèn)識(shí)。只有深刻認(rèn)識(shí)《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊所涉及學(xué)科知識(shí)的意義,才能真正把握《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊課程的核心價(jià)值,理解教材各知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)價(jià)值,更有效地落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。
二、《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”問題討論
在平時(shí)的教研活動(dòng)和教師培訓(xùn)過程中,與中學(xué)化學(xué)教師交流發(fā)現(xiàn),《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”的問題困擾著很多中學(xué)化學(xué)教師。[2-4]比如,能量變化是化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),決定著化學(xué)反應(yīng)的一切性質(zhì);如何通過化學(xué)反應(yīng)的能量變化確定化學(xué)反應(yīng)的可能性和方向;化學(xué)反應(yīng)與能量變化如何決定化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程;化學(xué)反應(yīng)與能量變化如何決定氧化還原反應(yīng)進(jìn)程等問題。這些問題事實(shí)上涉及到的是上文提到的研究化學(xué)反應(yīng)過程中需要解決的五個(gè)基本問題的前三個(gè)問題(即化學(xué)熱力學(xué)需要解決的問題)。
1. 能量變化是化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),決定著化學(xué)反應(yīng)的一切性質(zhì)
能量變化是化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),決定著化學(xué)反應(yīng)的一切性質(zhì)?;瘜W(xué)反應(yīng)研究需要首先弄清楚其能量的變化。教材[2]將“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”作為《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊專題一的內(nèi)容,其理論依據(jù)正在于此?!盎瘜W(xué)反應(yīng)與能量變化”專題討論的核心知識(shí)是蓋斯定律,它為我們提供了如何確定一個(gè)未知化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(能量變化)的手段,從而為化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的研究打開了解決問題的門戶。
(1)新教材為何要引入焓變?chǔ)的概念,焓變?chǔ)與反應(yīng)熱Q有何不同
為了引入蓋斯定律這一核心知識(shí),需要有其引入的前提條件。蓋斯定律是建立在化學(xué)熱力學(xué)研究基礎(chǔ)之上的,必然要涉及到化學(xué)熱力學(xué)最重要的性質(zhì)――狀態(tài)函數(shù)。沒有狀態(tài)函數(shù)焓變?chǔ)的引入,蓋斯定律就無從談起,這就是教材引入焓變的真正意義所在。
焓變?chǔ)與原教材用Q表示的反應(yīng)熱究竟有何不同?作為狀態(tài)函數(shù),焓變僅與狀態(tài)有關(guān),而反應(yīng)熱Q則與反應(yīng)過程有關(guān)。正因?yàn)槿绱?,從獲取角度看,反應(yīng)熱Q只能通過實(shí)驗(yàn)逐個(gè)測(cè)量,但焓變?chǔ),卻可以在理論上為一切的化學(xué)反應(yīng)研究對(duì)象通過計(jì)算加以獲得,從而為該化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)一步研究奠定了能量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。
(2)焓H是什么
按照能量守恒(熱力學(xué)第一定律)原理:在化學(xué)反應(yīng)過程的任何瞬時(shí),內(nèi)能的變化:dU=δQ-W=
δQ-ΔP外ΔV(體系放熱-環(huán)境對(duì)體系做的功)。
若體系變化只做體積功(熱膨脹、收縮)不做其他功時(shí):定壓條件下的體系,反應(yīng)熱
Qp =ΔU+P外ΔV=(U2+ P外V2)-(U1+ P外V1);
因此,體系吸收或放出的熱量就體現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)前后兩種狀態(tài)下的U+ P外V的差值。而U、P、V都是狀態(tài)函數(shù),因此U+ P外V也是一種狀態(tài)函數(shù),這就是焓H的定義H=U+ P外V。 當(dāng)然,這僅是理論概念,可知而無法測(cè)量。
(3)只有恒壓反應(yīng)熱Qp=ΔH,而恒容反應(yīng)熱Qc≠ΔH
反應(yīng)熱可以通過彈式量熱計(jì)進(jìn)行測(cè)量,但中學(xué)化學(xué)教師在教學(xué)中常常忽視了一點(diǎn),即彈式量熱計(jì)是在恒容條件下測(cè)量物質(zhì)的燃燒反應(yīng)熱,得到的是Qc=ΔU,它并不等于焓變。要得到ΔH,需要進(jìn)行以下?lián)Q算:ΔH=ΔU+ P外V = Qc+ΔγRT。
例如:正庚烷的燃燒反應(yīng)為C7H16(1)+11O2(g)=7CO2(g)+8H2O(1)
25℃時(shí),在彈式量熱計(jì)中1.2500 g正庚烷充分燃燒所放出的熱量為60.089 kJ。試求該反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)壓力、25℃下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)ΔH。
解:正庚烷的摩爾質(zhì)量為M=100 g?mol-1,所以n=0.0125 mol,
在彈式量熱計(jì)中進(jìn)行定容反應(yīng),故ΔU=-60.089 kJ,
反應(yīng)的ΔU= - 4807 kJ?mol-1,
由方程式可知,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)計(jì)數(shù)量之差為Δγ=7-11= - 4,
則根據(jù)ΔH = Qc+ΔγRT
=(-4807-4×8.314×10-3×298) kJ?mol-1
= -4817 kJ?mol-1。
知道了一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH,就能為我們從理論上確定該化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行,是否具有研究的價(jià)值。
2. 如何通過化學(xué)反應(yīng)的能量變化確定反應(yīng)的可能性和方向
確定化學(xué)反應(yīng)研究對(duì)象的能量變化ΔH,對(duì)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判斷具有重要意義,但并不是決定化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的唯一判斷依據(jù),還需要考慮體系的另一個(gè)重要的狀態(tài)函數(shù)即體系熵變?chǔ)。兩者共同確立一個(gè)決定化學(xué)反應(yīng)自發(fā)方向的狀態(tài)函數(shù)吉布斯自由能變化ΔG,其關(guān)系式是:ΔG=ΔH-T?ΔS。吉布斯自由能變化ΔG可以從理論上給我們指明化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的可能性和方向。當(dāng)吉布斯自由能變化ΔG
3. 化學(xué)反應(yīng)與能量變化如何決定化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程
當(dāng)我們獲得了化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變化ΔG,就使我們掌握了該化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)推動(dòng)力。這種推動(dòng)力決定著化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即與化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)之間會(huì)建立一定的關(guān)系,該關(guān)系式為:ΔG=-RTlnK。
這一關(guān)系揭示了一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物變化關(guān)系的趨勢(shì),即可能性(化學(xué)熱力學(xué)研究的問題僅涉及狀態(tài)不涉及過程)。由上述關(guān)系可以看出,ΔG值越大,意味著化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)越小,對(duì)于產(chǎn)物的生成來說,反應(yīng)物是化學(xué)熱力學(xué)穩(wěn)定的,因?yàn)檫_(dá)到平衡時(shí),僅有非常少量的產(chǎn)物生成。相反,ΔG越小,意味著化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)就越大,必須消耗相當(dāng)量的反應(yīng)物去生成產(chǎn)物才能達(dá)到平衡,所以反應(yīng)物是不穩(wěn)定的。若ΔG=0,K=1,意味著體系處于一種特定的狀態(tài),反應(yīng)的推動(dòng)力為0,反應(yīng)物和產(chǎn)物的量都不再隨時(shí)間而改變。
4. 化學(xué)反應(yīng)與能量變化如何決定氧化還原反應(yīng)進(jìn)程
按照原電池原理,任何一個(gè)氧化還原反應(yīng)在理論上都能設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。氧化還原反應(yīng)的自發(fā)反應(yīng)進(jìn)行的程度,正是原電池反應(yīng)進(jìn)行的推動(dòng)力。而一個(gè)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的推動(dòng)力ΔG,與原電池的電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系是:ΔG=-nFE。
原電池反應(yīng)的推動(dòng)力是兩個(gè)電極半反應(yīng)的電極電勢(shì)不同所產(chǎn)生的電勢(shì)差,若不存在電勢(shì)差,反應(yīng)的推動(dòng)力就沒有了。從化學(xué)熱力學(xué)狀態(tài)來看,此時(shí)狀態(tài)下兩個(gè)電極半反應(yīng)的吉布斯自由能變化為0,反應(yīng)就處于平衡狀態(tài)。
由此可見,《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中的熱力學(xué)知識(shí),從化學(xué)反應(yīng)能量變化的角度入手,從化學(xué)熱力學(xué)函數(shù)焓變的引入開始,引導(dǎo)我們從狀態(tài)變化的特征,得到了利用蓋斯定律能夠進(jìn)行任何理論意義上的化學(xué)反應(yīng)的放熱或吸熱計(jì)算,從而搞清了化學(xué)反應(yīng)與能量變化之間的關(guān)系,為判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行提供了重要的參考數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,通過吉布斯自由能的計(jì)算,形成了判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù),即解決了研究一個(gè)化學(xué)反應(yīng),首先要考慮的問題:該化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生,是否具有研究的意義和可能。同時(shí),吉布斯自由能變化,也為我們提供了一個(gè)化學(xué)反應(yīng)如果可能發(fā)生,其反應(yīng)進(jìn)程大小的可能性問題。因?yàn)榧妓棺杂赡苁腔瘜W(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度的推動(dòng)力,與化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)和電化學(xué)反應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)之間存在著必然的聯(lián)系。
三、結(jié)語
通過以上的分析和討論,我們認(rèn)為中學(xué)化學(xué)教師在《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊教學(xué)中存在很多學(xué)科性知識(shí)的誤解,可以進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),把握住研究化學(xué)反應(yīng)過程中需要解決的五個(gè)基本問題,認(rèn)真區(qū)分化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用范圍,以提升對(duì)《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的駕馭能力。
參考文獻(xiàn):
[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[S]. 北京:人民教育出版社,2003.
[2] 宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?化學(xué)反應(yīng)原理[M]. 北京:人民教育出版社,2009.
【關(guān) 鍵 詞】 教學(xué)設(shè)計(jì);情境;認(rèn)知能力
2010~2012年連續(xù)三年的暑假中,重慶市分批組織高中化學(xué)教師參加了由新思考網(wǎng)承辦的高中新課程改革遠(yuǎn)程培訓(xùn),人教版化學(xué)學(xué)科的教材編寫與培訓(xùn)專家團(tuán)隊(duì)在培訓(xùn)中倡導(dǎo)教師們用五線(知識(shí)、認(rèn)知發(fā)展、情景、問題、活動(dòng))思路進(jìn)行教材分析和教學(xué)設(shè)計(jì),作為教研機(jī)構(gòu)的教研員,也嘗試通過五線設(shè)計(jì)的實(shí)踐與分析幫助一線教師深入理解新課程,用好新教材。在2012年重慶市高中化學(xué)骨干教師集中培訓(xùn)中,我們通過一堂研討課展示了五線設(shè)計(jì)教學(xué)法,并在隨后的評(píng)課中重點(diǎn)對(duì)五線設(shè)計(jì)思路與方法進(jìn)行了評(píng)析,在本學(xué)期高一必修課教學(xué)中又再一次進(jìn)行了課堂教學(xué)嘗試,對(duì)五線分析與設(shè)計(jì)思路有了更深的理解。
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,是學(xué)生理解和掌握化學(xué)反應(yīng)的重要理論知識(shí)。而必修一第二章第三節(jié)《氧化還原反應(yīng)》,是在初中學(xué)生從四種基本類型的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)從氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的開始。對(duì)于剛從初中進(jìn)入高中的學(xué)生來講,獲得有關(guān)氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)只是學(xué)習(xí)內(nèi)容的一部分,學(xué)會(huì)高中化學(xué)的分析思維方法,促進(jìn)認(rèn)知能力發(fā)展,才能更好地完成后續(xù)學(xué)習(xí)任務(wù)。因此,本節(jié)內(nèi)容的教學(xué),采用五線思路,即將知識(shí)線與認(rèn)知發(fā)展線作為教學(xué)主線,情境、問題、活動(dòng)作為三條有效完成教學(xué)任務(wù)的輔助線進(jìn)行設(shè)計(jì),讓學(xué)生在有效教學(xué)過程中建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展認(rèn)知能力。
二、五線設(shè)計(jì)與評(píng)析
(一)教學(xué)主線設(shè)計(jì)(知識(shí)線與認(rèn)知發(fā)展線)
1. 知識(shí)線:按教材編寫要求和高一學(xué)生初學(xué)基礎(chǔ),確定教學(xué)知識(shí)點(diǎn)和邏輯順序。
2. 認(rèn)知發(fā)展線:本堂課通過四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),滲透一些常用的化學(xué)思維方法,促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。
(二)教學(xué)方式設(shè)計(jì)(情境線、問題線、活動(dòng)線)
情境、問題、活動(dòng)作為課堂教學(xué)中的主要教學(xué)方式,起到輔助學(xué)生學(xué)習(xí)、提高課堂有效性的作用。
1. 情境線:二次情境設(shè)計(jì),激趣、促思
情境激趣:在課的引入部分采用兩幅對(duì)比圖片,展示生活中氧化現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
圖片一:將剛削好的蘋果與久置的蘋果比較,顏色有何變化?
圖片二:泡好的綠茶靜置后有何變化
情境促思:在第三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)“探尋元素化合價(jià)升降的本質(zhì)原因”中,演示氯化鈉的形成過程的微觀模擬動(dòng)畫,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析,在自主思考與討論交流中形成對(duì)氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
2. 問題線:四個(gè)問題引導(dǎo),在遞進(jìn)式問題解決中獲得知識(shí)、形成方法
問題生疑:第一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),教師給出8個(gè)化學(xué)反應(yīng),其中包含初中已學(xué)化學(xué)反應(yīng)和一些高中待學(xué)化學(xué)反應(yīng),由學(xué)生進(jìn)行分類。學(xué)生通過分類嘗試發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)無法歸入四種基本類型中,形成問題“初中所學(xué)的分類方法是否能對(duì)全部化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類?”“除了四種基本類型分類方法,我們是否可以嘗試換個(gè)角度去認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)?”“分析上述化學(xué)反應(yīng),還能找出哪些共同特征?”由此引導(dǎo)學(xué)生在觀察、比較中了解初中所學(xué)分類方法的局限性,嘗試從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)事物,為在解疑中建構(gòu)知識(shí)奠定思維基礎(chǔ)。
問題導(dǎo)學(xué):第二個(gè)環(huán)節(jié),教師提出問題“如何應(yīng)用已學(xué)知識(shí)分析這些化學(xué)反應(yīng)的特征?”“對(duì)于無法歸入四種基本類型的化學(xué)反應(yīng),其特征表現(xiàn)具有怎樣的共性?”讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),在對(duì)氧化還原反應(yīng)的特征認(rèn)識(shí)(得失氧和元素化合價(jià)升降)中,初步理解氧化還原反應(yīng)。
問題促思:第三個(gè)環(huán)節(jié),提出問題“如何尋找元素化合價(jià)變化的本質(zhì)原因”,學(xué)生帶著有意義的問題觀看氯化鈉形成過程的微觀模擬動(dòng)畫,經(jīng)過思考、討論、交流,在演繹推理中形成知識(shí)。
3. 活動(dòng)線
設(shè)計(jì)思路:四次活動(dòng)體驗(yàn),應(yīng)用思維方法建構(gòu)屬于學(xué)生個(gè)人的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
四次活動(dòng)分別應(yīng)用在認(rèn)知發(fā)展的四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,并以滲透思維方法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用為活動(dòng)目的。
分類嘗試:第一個(gè)環(huán)節(jié),應(yīng)用觀察、分析方法對(duì)教師給出的8個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類。
觀察比較:第二個(gè)環(huán)節(jié),帶著教師提出的問題,在對(duì)8個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行觀察和分析中,應(yīng)用從個(gè)別到一般的方法尋找得失氧、化合價(jià)升降的反應(yīng)特征。
思考交流:第三個(gè)環(huán)節(jié),觀看氯化鈉形成過程動(dòng)畫演示,應(yīng)用從表象到實(shí)質(zhì)的邏輯推理思維,在思考、討論、交流中理解電子轉(zhuǎn)移是元素化合價(jià)升降的本質(zhì)原因。
應(yīng)用分析:第四個(gè)環(huán)節(jié),通過再一次對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類的實(shí)踐和分析,應(yīng)用歸納、演繹、抽象、概括的方法尋找氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 中華人民共和國(guó)教育部. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)). 北京:人民教育出版社,2010:7~14.
[2] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)1(必修)教師教學(xué)用書[M]. 北京:人民教育出版社,2011:24~31.
關(guān)鍵詞:勒夏特列原理;化學(xué)平衡;三步判斷法;應(yīng)用條件;中學(xué)化學(xué)教學(xué)
文章編號(hào):1005C6629(2017)5C0092C03 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
在高中“化學(xué)平衡”主題教學(xué)中,勒夏特列原理是定性判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的主要理論依據(jù),是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中,往往只停留在“勒夏特列原理”名詞本身,只知其名,不知其實(shí);在應(yīng)用過程中,勒夏特列原理完全被拋在一邊,機(jī)械性地背了一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,如濃度、溫度、壓強(qiáng)改變后,平衡如何移動(dòng)。幾十年來不斷有化學(xué)家和化學(xué)教育工作者提到勒夏特列原理的不足之處[1]。教師和學(xué)生如何能輕松、準(zhǔn)確地應(yīng)用該原理呢?在教學(xué)和應(yīng)用過程中必須解決兩個(gè)主要問題:勒夏特列原理在實(shí)踐中如何應(yīng)用?勒夏特列原理的應(yīng)用條件是什么?
1 如何應(yīng)用勒夏特列原理――三步判斷法
在人教版高中化學(xué)選修四中關(guān)于勒夏特列原理的描述為:“如果改變影響平衡的因素之一(如溫度、壓強(qiáng),以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng),這就是著名的勒夏特列原理。[2]”勒夏特列原理是一條經(jīng)驗(yàn)性的定律,用來定性地判斷化學(xué)平衡移動(dòng)。原理的描述呈現(xiàn)了大量的信息,需要教師和學(xué)生能夠正確地解讀信息?!叭绻淖冇绊懫胶獾囊蛩亍闭f明改變的因素必須是能夠影響平衡的因素,“之一”說明在影響化學(xué)平衡的諸多因素中,一次只能改變其中的“一個(gè)”因素,“如溫度、壓強(qiáng),以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度”說明影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素主要有溫度、壓強(qiáng)、濃度,“減弱這種改變”是原理的目的,“平衡將向著……移動(dòng)”是達(dá)到目的的方法或手段。在認(rèn)識(shí)勒夏特列原理的目的和方法后,學(xué)習(xí)者要問減弱(阻礙)的結(jié)果如何?結(jié)果是阻而不止。因此,學(xué)習(xí)者在應(yīng)用勒夏特列原理時(shí)要正確識(shí)別影響因素的改變,通過“三步判斷法”完成對(duì)勒夏特列原理的應(yīng)用?!叭脚袛喾ā保ㄒ妶D1)就是正確分析原理的目的是什么?采用什么樣的方法達(dá)到目的?結(jié)果如何?第一步,目的:阻礙(減弱)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件(因素)改變;第二步,方法:通過化學(xué)平衡移動(dòng);第三步,結(jié)果:阻而不止。
反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度是影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素之一。反應(yīng)物二氧化氮濃度增大,根據(jù)勒夏特列原理三步判斷法,目的:阻礙(減弱)二氧化氮濃度的增大,方法:化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)果:阻而不止。也就是,充入二氧化氮,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),使反應(yīng)物濃度降低,但是,這將增大生成物四氧化二氮的濃度,阻礙反應(yīng)物濃度的進(jìn)一步降低,達(dá)到新的平衡,結(jié)果是二氧化氮的濃度要比第二次充入二氧化氮前的原平衡狀態(tài)的濃度大。因?yàn)樵诘葴氐热輻l件下,二氧化氮濃度恢復(fù)到原來的濃度,產(chǎn)物四氧化二氮的濃度將增到最大,反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以,反應(yīng)必然是使二氧化氮的濃度減低,但不能完全恢復(fù)到第二次充入二氧化氮前的原平衡濃度。單獨(dú)改變溫度、壓強(qiáng)的分析方法同上。
2 勒夏特列原理的應(yīng)用條件
任何原理、定理、定律等的應(yīng)用都是有條件的,滿足什么樣的條件,將必然得出相對(duì)應(yīng)的結(jié)論。勒夏特列原理也不例外,在應(yīng)用過程中需要明確辨析條件的改變,確定在何種條件下應(yīng)用勒夏特列原理。
2.1 應(yīng)用范圍:化學(xué)熱力學(xué)平衡體系
化學(xué)熱力學(xué)平衡體系是建立在化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)上,有化學(xué)物質(zhì)參與達(dá)到平衡的體系,既包括可逆的化學(xué)過程平衡,也包括一些可逆的物理過程平衡,如:糖類溶解于水達(dá)到平衡。因此,不僅包括化學(xué)反應(yīng)平衡,也包括溶解過程平衡、沉淀溶解平衡、弱電解質(zhì)電離平衡、鹽類水解平衡等,其共同特征為:以化學(xué)熱力學(xué)為基礎(chǔ),在一定條件下,平衡體系同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行,當(dāng)正向速率等于逆向速率時(shí),平衡體系中參加反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、顏色等不發(fā)生變化。
2.2 應(yīng)用目的:定性判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向
勒夏特列原理只能判斷外部因素的改變對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響的變化總體趨勢(shì),即定性判斷,但是不能確定影響程度的大小,也就是無法定量判斷。
保持溫度不變,增加體系壓強(qiáng)。根據(jù)勒夏特列原理“三步判斷法”,目的:阻礙(減弱)體系壓強(qiáng)的增大;方法:平衡向氣體系數(shù)和減小的方向移動(dòng),即正反應(yīng)方向移動(dòng);結(jié)果:體系壓強(qiáng)降低,但是壓強(qiáng)仍比原平衡狀態(tài)高。因此,上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(定性判斷)。向正反應(yīng)方向移擁絞裁闖潭齲二氧化氮的體積分?jǐn)?shù)改變多少,類似這種需要定量判斷的問題,勒夏特列原理無法回答。
2.3 影響因素:影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素
“正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率”是化學(xué)平衡最本質(zhì)的特征。根據(jù)人教版高中化學(xué)選修四勒夏特列原理的描述,勒夏特列原理是改變溫度、壓強(qiáng)、濃度等影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素,通過影響正、逆化學(xué)反應(yīng)速率使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。所謂外部因素指與化學(xué)平衡有關(guān)的環(huán)境因素或參加反應(yīng)的物質(zhì)數(shù)量上的改變,外部因素的改變,不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)路徑或過程,所謂內(nèi)部因素指與化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的因素,內(nèi)部因素的改變,將改變化學(xué)反應(yīng)的路徑或過程。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑等。根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)的外部因素和內(nèi)部因素的劃分標(biāo)準(zhǔn),濃度、溫度、壓強(qiáng)不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)路徑,屬于外部因素,催化劑參加了化學(xué)反應(yīng),改變了反應(yīng)路徑,屬于內(nèi)部因素。催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)路徑進(jìn)行了改變,改變了正、逆反應(yīng)速率,但是對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響效果是相同的。因此,濃度、溫度、壓強(qiáng)等外界因素對(duì)化學(xué)平衡的影響是主要的。
2.4 因素改變:改變影響化學(xué)反應(yīng)速率的“一個(gè)”外部因素
根據(jù)勒夏特列原理的描述,影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素改變必須是“一個(gè)”影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素改變,通過“三步判斷法”準(zhǔn)確地定性判斷出化學(xué)平衡的移動(dòng),見圖1。但是在實(shí)際中,可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)及以上外部因素同時(shí)改變,此時(shí),勒夏特列原理將不再適用。
增大體系壓強(qiáng),根據(jù)三步判斷法,目的:阻礙(減弱)壓強(qiáng)的增大,方法:平衡向壓強(qiáng)減小的方向,也就是向氣體系數(shù)和減小的正反應(yīng)方向移動(dòng);升高溫度,根據(jù)三步判斷法,目的:阻礙溫度的升高,方法:平衡向吸熱反應(yīng)的方向,也就是逆反應(yīng)方向移動(dòng)。這種情況下,根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷,平衡可能既向正反應(yīng)方向移動(dòng),也向逆反應(yīng)方向移動(dòng),勒夏特列原理對(duì)這樣的情形無法作出明確的判斷。
勒夏特列原理是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),“三步判斷法”意在給出簡(jiǎn)單易懂的應(yīng)用方法。分析勒夏特列原理的應(yīng)用條件,是為了讓學(xué)習(xí)者能準(zhǔn)確地應(yīng)用勒夏特列原理。對(duì)于不適用勒夏特列原理的情況,高中教材引入了“濃度商”作為判斷依據(jù),而且,隨著學(xué)習(xí)的深入,還會(huì)有自由能等判斷方法。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:化學(xué)方程式 教學(xué) 解析 策略
前言
化學(xué)方程式是化學(xué)的一種特殊語言,在化學(xué)方程式中蘊(yùn)涵許多信息,如:化學(xué)反應(yīng)中的各種數(shù)量關(guān)系、反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)過程的影響,它是反應(yīng)可行性的判斷依據(jù)、辨析基本概念和基本理論的依據(jù)。化學(xué)方程式有助于學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),同時(shí)掌握物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。些信息的提取和整合又為解決化學(xué)問題提供了思路。充分發(fā)掘化學(xué)方程式中的信息要素,能夠使學(xué)生正確書寫化學(xué)方程式,提高學(xué)生的化學(xué)水平。在教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中結(jié)合教學(xué)理論,改進(jìn)教學(xué)策略,優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),能夠提高學(xué)生的認(rèn)知水平,領(lǐng)悟?qū)W習(xí)化學(xué)的思想方法,最終提高化學(xué)教學(xué)效果.
1對(duì)化學(xué)方程式的認(rèn)識(shí)與解析
化學(xué)方程式是一種符號(hào)語言,符號(hào)是它的表象特征。學(xué)生必須認(rèn)識(shí)它的具體意義,掌握基本概念,結(jié)合具體物質(zhì)及具體反應(yīng)去認(rèn)識(shí)它、研究它,才能理解化學(xué)方程式所蘊(yùn)含的意義,從能夠而加強(qiáng)理解和記憶。
化學(xué)方程式是一種解釋化學(xué)現(xiàn)象,解決化學(xué)問題的工具。工具性是它的典型特征。主要表現(xiàn)是:它能夠表述規(guī)律性化學(xué)原理;解釋化學(xué)現(xiàn)象。人們能夠利用化學(xué)方程式進(jìn)行量化表達(dá)和計(jì)算,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化工反應(yīng)流程等等。在高中化學(xué)教學(xué)中,我們可以利用化學(xué)方程式的工具性結(jié)合化學(xué)反應(yīng)實(shí)用性,提高化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量,享受化學(xué)學(xué)科的魅力。
化學(xué)方程式具有選擇的多樣性和思維的立體性特征。選擇的多樣性是指化學(xué)反應(yīng)會(huì)隨著反應(yīng)條件(反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物的量比關(guān)系等)的變化結(jié)果隨之改變,思維的立體性是指化學(xué)反應(yīng)可以多層次、多角度的理解分析。因此,在高中化學(xué)教學(xué)中,要依據(jù)化學(xué)的基本知識(shí)、基本原理及知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析學(xué)生的認(rèn)知水平和心理特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生的概括、分析綜合、比較及聯(lián)想的能力,提高學(xué)生思維的靈活性、獨(dú)立性、深刻性、廣闊性、批判性,優(yōu)化思維品質(zhì)。
化學(xué)方程式的這些特點(diǎn)和屬性決定了我們高中化學(xué)教學(xué)中要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的教學(xué)策略。
2高中化學(xué)方程式教學(xué)策略
2.1 在教學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐意識(shí)
在高中化學(xué)方程式教學(xué)過程中,利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)方程式的知識(shí),化學(xué)反應(yīng)能通過反應(yīng)的現(xiàn)象表現(xiàn)出來,具有直觀性的特點(diǎn),學(xué)生在觀察現(xiàn)象的過程中體會(huì)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),從而理解化學(xué)方程式的屬性和特征。在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí),盡可能先易后難、先簡(jiǎn)單后復(fù)雜,逐步深人的進(jìn)行。教師利用實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐過程,引導(dǎo)學(xué)生的思維活動(dòng),通過認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和效率。例如:進(jìn)行鐵與氯化銅反應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。過量的鐵粉與氯化銅發(fā)生置換反應(yīng),得到金屬銅和氯化亞鐵;同時(shí),鐵粉與剩余的氯化鐵溶液反應(yīng),把混合溶液全部轉(zhuǎn)化為純凈的氯化亞鐵溶液,此反應(yīng)過程得到方程式:Fe+CuCl2FeCl2+Cu。由于加入過量的鐵粉,所以濾渣中不但有置換出來的銅,還有未反應(yīng)完的鐵;步驟③加入稀鹽酸與濾渣中的鐵粉反應(yīng)而除去多余的鐵,反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣;得出化學(xué)方程式: 2HCl+FeFeCl2+H2。學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的過程中總結(jié)化學(xué)方程式的書寫,這個(gè)過程既符合學(xué)生是教學(xué)的主體要求,教師也起到了教學(xué)的主導(dǎo)作用。在此過程中,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生是高級(jí)知識(shí)的構(gòu)建的新課標(biāo)要求,同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?;瘜W(xué)方程式的教學(xué)建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。是高中化學(xué)教學(xué)中最優(yōu)化的教學(xué)策略。
2.2以化學(xué)方程式教學(xué)內(nèi)容為載體,培養(yǎng)學(xué)生邏輯分析意識(shí)
在高中化學(xué)課堂教學(xué)中,以化學(xué)方程式內(nèi)容為載體,配合恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段,是促使學(xué)生形成基本邏輯方式的教學(xué)途徑。高中學(xué)生已經(jīng)具備了一定化學(xué)概念、理論性知識(shí)、元素化合物事實(shí)性知識(shí)等的基本理論知識(shí)。在此基礎(chǔ)上,高中階段化學(xué)方程式的應(yīng)用對(duì)于學(xué)生來說基本上拓展原有的知識(shí)結(jié)構(gòu),更新或充實(shí)原有層次相對(duì)較低的理論內(nèi)涵,最終達(dá)到更深刻、更全面地理解化學(xué)反應(yīng)的知識(shí)體系上來。這樣,實(shí)施以化學(xué)方程式為載體的有效教學(xué)的關(guān)鍵就在于培養(yǎng)學(xué)生用嚴(yán)密的邏輯思維思考問題的習(xí)慣。引導(dǎo)學(xué)生在分析、比較的過程中,尋找新舊化學(xué)方程式的同化點(diǎn),搭設(shè)新舊化學(xué)方程式之間的“橋梁”。學(xué)生通過一系列的學(xué)習(xí)、探究,能夠更進(jìn)一步的理解、認(rèn)知化學(xué)方程式的規(guī)律和本質(zhì)。從而,提高了學(xué)生思維的深刻性。以化學(xué)方程式為載體的教學(xué)策略提供了有針對(duì)性的感性材料,完全可以說明在典型、正確、豐富的感知基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生邏輯地進(jìn)行分析、綜合、比較、概括,最終能夠達(dá)到理解新化學(xué)反應(yīng)方程式的本質(zhì),運(yùn)用新化學(xué)反應(yīng)方程式規(guī)律的教學(xué)目的。
另外,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)類型進(jìn)行化學(xué)方程式教學(xué)的策略(即運(yùn)用分類的教學(xué)策略),同樣能夠培養(yǎng)學(xué)生的歸納、綜合及概況能力。例如:在眾多反應(yīng)類型中,氧化還原反應(yīng)是高中重點(diǎn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容,這部分內(nèi)容理解起來有一定的難度,在教學(xué)的過程當(dāng)中按類型進(jìn)行教學(xué)是很有必要的。氧化還原具有較強(qiáng)的規(guī)律性,包括價(jià)態(tài)律、守恒律、強(qiáng)弱律等。因而要注重從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析物質(zhì)具有的性質(zhì)入手,從從物質(zhì)中元素價(jià)態(tài)的變化規(guī)律及實(shí)驗(yàn)總結(jié)出反應(yīng)的產(chǎn)物;從實(shí)驗(yàn)、對(duì)比中歸納氧化還原性的強(qiáng)弱。在化學(xué)反應(yīng)方程式教學(xué)中,教師要擅長(zhǎng)在豐富、典型、正確的感知基礎(chǔ)上邏輯地進(jìn)行分析、綜合、比較、概括,從而達(dá)到理解和運(yùn)用新化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律之目的。
結(jié)束語
在理論與實(shí)踐的結(jié)合中形成的策略,才具有指導(dǎo)性和操作性。而高中化學(xué)課程教學(xué)也非幾種策略的簡(jiǎn)單運(yùn)用就能做好,我們只有在新課程標(biāo)準(zhǔn)理念的指導(dǎo)下,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、記憶心理特點(diǎn),結(jié)合學(xué)科教學(xué)特色與內(nèi)容,創(chuàng)造性地指導(dǎo)學(xué)生,才能最大限度地提高化學(xué)方程式教學(xué)的質(zhì)量,為學(xué)生終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]鮑農(nóng)農(nóng).高中化學(xué)方程式教學(xué)的解析與策略[J].河北理科教學(xué)研究. 2008,0.
[2]沈慶焉.淺析實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的重要性[J]新課程學(xué)習(xí)(下)..201.07.