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化學反應的基本特征實用13篇

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篇1

二、學情分析

學生認知發展:高一上學期,學生已經接觸過部分可逆反應,對化學反應速率也有一定認識,知道影響化學反應速率的因素,能夠正確表示化學反應速率,并且已經初步具備了科學探究的一般方法和思路,會對數據進行基本的處理,能夠基本概括出數據所蘊含的規律。

學生認知的障礙:教材上沒有呈現化學平衡狀態的建立這一微觀過程的教學素材,對學生的抽象思維能力要求較高,使學生在建立平衡的觀念上存在一定的難度。

三、教學目標

知識與技能:

1.知道化學反應限度的存在,了解化學反應限度產生的原因并理解其概念。

2.理解化學平衡狀態的概念,理解化學反應達到限度的外在特征及本質原因。

3.培養學生發現問題的能力、實驗探究能力、分析處理數據的能力和自主學習的能力。

過程與方法:通過對實驗現象的分析,追其根本,發現問題并解決問題;學習科學探究的基本方法,提高科學探究能力。

情感態度與價值觀:通過學習化學反應原理知識,學生更能理解化學科學,了解化學,體會化學在生產、生活中的重要作用,從而激發學生學習化學的興趣。通過觀察和分析實驗現象,養成嚴謹細致的科學態度和質疑精神。

四、教學重點

可逆反應的概念,化學反應限度的概念和本質。

五、教學難點

可逆反應的理解;化學反應的限度和化學平衡狀態的本質和標志。

六、教學方法

通過實驗數據分析,引導學生發現問題,應用已學知識分析,從而得出結論;創設適當的情境,巧妙設計問題,基于學生原有知識和生活經驗,逐個突破重點,理解難點。

七、教學過程

八、板書設計

化學反應的限度

一、可逆反應

1.定義:在同一條件下,正反應方向和逆反應方向均能進行的化學反應。

2.符號:

3.可逆反應的特點

(1)同一條件,同時進行(兩同)

(2)反應進行不完全(反應物和生成物共存)

二、化學反應限度:可逆反應在一定條件下完成的最大程度。

三、化學平衡狀態

1.定義

2.化學平衡的特征

①動:V正=V逆≠0,正逆反應都在進行,是一個動態平衡。

篇2

促進觀念建構的教學有利于促進學生對知識的深層次地理解,更有利于學生未來的發展。《義務教育化學課程標準(2011年版)》明確了形成化學基本觀念在化學教育中的重要意義,化學能量觀作為重要的化學學科觀念,在九年級學生初學化學期間就開始逐步建構,是認識物質世界、理解科學的關鍵觀念,有利于學生了解從能量的角度研究物質及其轉化的思維方法。《義務教育化學課程標準(2011年版)》明確指出“義務教育階段的化學教育,要激發學生學習化學的好奇心,引導學生認識物質世界的變化規律,形成化學的基本觀念……”山東師范大學畢華林教授認為:化學基本觀念,是指學生通過化學學習,在深入理解化學學科特征的基礎上所獲得的對化學總觀性的認識。化學基本觀念不是具體的化學知識,也不是化學知識的簡單積累,而是學生通過對所學知識的深刻理解,在化學知識基礎上概括提煉出來的。當學生在多年以后逐漸地將所學的學科知識遺忘,教育所給予人們的無非是當一切學習過的東西都忘記后所剩下來的東西。那這些剩下來的東西是什么?這個時候觀念建構就顯得尤為重要。

能量變化是化學反應的基本特征之一,而且能量觀是化學學科的核心觀念,是化學學科研究要考慮的重要問題,是研究物質的理科課程的共通問題;然而現在對中學化學的教學研究中,多數偏向于微粒觀、元素觀、變化觀等,缺乏對能量觀的研究;有的研究將能量觀點納入變化觀之中分析。梁永平教授對中學化學能量觀提煉出以下要點:(1)物質的分子或原子具有內能;(2)核外電子按照能量高低分層運動;(3)原子之間的強烈作用使原子處于能量較低的穩定狀態;(4)物質轉化過程伴隨有能量轉化;(5)物質分子發生有效碰撞是物質轉化的必要條件;(6)物質轉化過程中能量是守恒的;(7)原子核內貯存有巨大的能量。梁永平教授認為能量觀的建構有利于學生形成核外電子運動的能量思維方式,了解從能量的角度研究物質及其轉化的思維方法等。此外梁永平教授還探討了能量觀建構的基本策略。該闡述雖然詳盡,但由于能量觀基于物理學習,又與微觀世界聯系,抽象程度比較高,所以多在高中階段關注,初中階段則鮮有研究和實踐。

學生在九年級初次接觸化學,啟蒙階段其實是建構化學基本觀念的重要時期。我們在對2011年版義務教育化學課程標準、2012年修訂的人教版九年級化學教科書進行文本分析、聯系的基礎上將與能量有關的化學學習內容進行分析、歸納,得出能量觀的重要性,有利于豐富、完善初中化學教學的內容。

2 課標與教材中能量觀點分模塊例析

我們按照九年級化學的“科學探究”、“身邊的化學物質”、“物質構成的奧秘”、“物質的化學變化”和“化學與社會發展”5個模塊,分別舉例對能量觀進行闡述。

2.1物質的化學變化

正如上文提及,能量觀往往作為變化觀的一部分,能量變化是化學變化的重要特征,所以該模塊是最直接體現能量觀的部分,在課程標準“化學變化的基本特征”二級主題中,明確指出“知道物質發生化學變化時伴隨著能量變化,認識通過化學反應實現能量轉化的重要性”。人教版修訂教材在第一單元課題1闡述化學變化的基本特征時,明確指出“化學變化不但生成其他物質,而且還伴隨著能量的變化,這種能量變化常表現為吸熱、放熱、發光等”,點明了這種能量變化可以作為判斷化學變化的重要特征,并且化學反應中能量變化存在多樣性。

課程標準在本模塊里提供了3則與能量相關的學習情境素材。

[例1]生石灰和水反應放出的熱量能煮熟雞蛋

該素材在人教版修訂教材中,被安排在第七單元課題2“燃料的合理利用與開發”,作為學生認識“化學反應中的能量變化”的導人實驗,學生通過實驗的體驗有利于消除迷思概念:只有通過燃燒才能獲得能量嗎。該課題借此明確點明物質變化過程中伴隨的能量變化是化學的重要研究對象,體現利用化學反應釋放能量的燃料對于人類社會的重要意義。

人教版原教材曾經應用鎂條與鹽酸的化學反應作為例證,但與如今的實驗相比,與學生的生活經驗距離太遠。生石灰取材于食品干燥劑方便易得,與水的化學反應既是生活中制備澄清石灰水的實驗方法,又作為九年級化學中獲得堿的重要途徑;既是歷史典故背后的化學道理,又是生活中即熱飯盒的運作原理,也可以作為誤服干燥劑帶來的傷害解釋之一。

[例2]葡萄糖在體內釋放能量

作為對人體最重要的化學反應之一,該案例最早出現在生物教材中。但是此時初中生在物理中還沒有學習到能量的概念,所以難以深入體會。在人教版化學教材“氧氣”課題中,動植物的呼吸作為典型的緩慢氧化之一,并指出放熱是氧化反應的特征之一,但是在緩慢氧化中并不容易被察覺。在“人類的重要營養物質”課題中,明確給出葡萄糖在酶的催化作用下緩慢氧化的化學方程式,并指出放出能量的作用是供機體活動和維持恒定體溫的需要。并且用1g葡萄糖釋放的能量數值、糖類提供能量占據人體所需的百分比等數據強化該反應釋放能量的意義所在。

由于該模塊是化學的學習基礎,且與實際問題聯系緊密,所以人教版九年級化學教材將以上2則案例分散在“燃料及其應用”、“化學與生活”2個單元中。

[例3]干電池和充電電池

電池與化學主要是高中化學課程內的重要學習內容,但義務教育課程標準一直給出這樣的建議,尤其在“活動與探究建議”中列出“觀察銅鋅原電池實驗”。人教版教材沒有安排該實驗和詳細知識介紹,只在“金屬資源保護”中介紹了廢舊電池的污染。其實該素材能充分體現化學能與電能之間的轉化,而且學習物理教材中的水果電池已經對化學能轉化為電能有初步了解,所以九年級化學教學已經具備了介紹化學電池的基礎,滬教版教材在第九章“化學與社會發展”中,針對“能源的綜合利用”,并結合生活、科技中幾種不同類型的電池、化學能轉化為電能的銅鋅原電池實驗,引導學生了解化學能轉化為電能的化學反應形式;電能轉化為化學能在九年級化學教材中的典型案例就是電解水,但教材的重點落在微觀解釋,也沒有對其他電解反應過多闡述。

2.2身邊的化學物質

物質轉化過程中伴隨有化學能與熱能、光能等的相互轉化,這種認識不是通過告知的方式形成的,而需要在化學變化現象的不斷積累中得到強化。在建立化學變化概念的時候,不僅要注意到有新物質生成的關鍵特征,也要注意到所伴隨的熱能、光能等現象。所以化學物質的反應事實是九年級化學教學內容中學習、體驗能量變化的重要載體。具體事實的學習是化學能量觀形成和發展的基礎,沒有一定的事實積累,很難形成一定的化學能量觀。

[例1]氧化反應

氧化反應是九年級化學最重要的一類放熱反應,課標要求“知道氧氣能跟許多物質發生化學反應”,在教材中體現為非金屬單質、金屬單質、一氧化碳以及以甲烷、乙醇為代表的諸多有機物與氧氣的反應。氧化反應的能量釋放通過實驗現象多有呈現,例如鐵絲燃燒時的熔化與火星四射都是能量釋放的效果;又如紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量時大量放熱,如果不冷卻就繼續實驗,會導致實驗誤差;碳單質、氫氣、酒精、甲烷和一氧化碳等物質在氧氣中燃燒放熱更加是它們成為燃料的先決條件。化學反應中的能量還可以通過光能形式釋放,例如鎂條、硫黃等物質燃燒中的發光現象。

[例2]溶解中的能量變化

溶解不是單純的物理變化,其中伴隨的能量變化其實也涉及到微粒的運動與作用力,當然九年級教材只要求從溫度表征層面了解即可。課標里在“水與常見的溶液”二級標準中提出的活動與探究建議有“實驗比較氯化鈉、硝酸銨和氫氧化鈉3種物質在水中溶解時的吸熱和放熱現象”,人教版教材也有具體的實驗探究活動與該建議配套,不僅要求觀察溶解過程中的現象,還要求記錄溶解前后的液體溫度具體數值并加以比較,來了解溶解吸放熱的情況——這是一種半定量的實驗思維去建構能量觀的教材呈現方式。另外,人教版教材在“濃硫酸的腐蝕性”部分,強化突出濃硫酸稀釋實驗,并提示通過觸覺感知、現象分析等途徑了解這一典型的溶解放熱現象,以此點明稀釋要點。

2.3物質構成的奧秘

微觀世界同樣伴隨著種種能量變化,雖然九年級尚未涉及化學鍵與分子間作用力的問題,但是核外電子運動本身就是一種能量的反映,核外電子按照能量高低分層運動,這在人教版“物質構成的奧秘”單元中有明確描述。

而分子和原子本身就具有能量,溫度越高,原子和分子的運動就越劇烈,物質具有的熱能就越大。人教版教材中利用品紅在熱水中擴散加快的案例進行了例證。

課程標準要求認識物質的三態及其轉化——雖然相關知識在物理中已經涉及,但是九年級化學需要學生了解溫度對物質微粒運動和間距的影響,從而深入理解其對物質三態轉化的影響。

2.4化學與社會發展

能量是人類生存和發展基本三要素之一,人類研究能量的最終目的是更好地獲取和應用。所以“化學與社會發展”模塊與其他模塊充分聯系,有利于在知識在社會和生活的應用中建構能量觀。

[例1]燃燒和燃料

燃燒作為氧化反應的重要表現形式,也是最重要的放熱反應之一。筆者認為教學中不應只拘泥于“認識燃燒、緩慢氧化和爆炸發生的條件,了解防火滅火、防范爆炸的措施”,還需要了解那些加熱釋放氧氣的化學物質如高錳酸鉀、氯酸鉀、硝酸鉀和雙氧水等同樣會體現助燃的效果,所以在藥品存放、使用安全方面需要注意——這一點在事實水平上能強化學生對燃燒的理解,也能完善學生的實驗安全意識。當學生在日后的深入學習中對于原子結構有了一定的理解性認識,就可以在氧化還原水平上認識燃燒現象,從而將發光、發熱與原子得失電子等事實聯系起來。雖然在九年級化學教學內容中無須從微觀層面詮釋燃燒和氧化反應,但是在能量觀建構中不斷發展對燃燒現象的理解,也是強化物質轉化伴隨有能量變化認識的重要舉措。

基于燃燒反應,一些熱值高、來源廣的可燃物,成為對人類至關重要的燃料。在九年級化學學習過程中,學生如何“認識燃料完全燃燒的重要性”?人教版教材以碳的不完全燃燒為例,指出不完全燃燒導致的燃料燃燒利用率降低,既浪費資源又污染空氣;還從燃燒三要素角度提出燃料充分燃燒的2種方法。

[例2]為人類提供能量的營養物質

課程標準中要求知道一些對生命活動具有重要意義的有機物,其中最主要是供能物質,除了葡萄糖為代表的糖類,還有蛋白質和油脂。人教版教材對這些營養物質的供能數據和對人體一日的需求滿足百分比做出定量描述,見表1。

2.5科學探究

人教版教材里,科學探究模塊的要求除了在第一單元有獨立的設置,大部分內容通常滲透在各個課題的教學中。

溫度是分子平均動能的外在表征,在“走進化學世界”單元里,能量觀滲透在蠟燭和酒精燈火焰的溫度測定之中。而作為最常見的反應條件之一的加熱,則是一種為反應體系提供能量的方法。

3 九年級化學教學中能量觀建構的建議

通過文本分析,我們發現能量的觀點滲透在九年級化學各個模塊,且不能通過孤立的知識呈現出來,往往需要不同模塊的聯系和支撐。例如,課程標準里“物質的化學變化”模塊提供的2則情境素材(生石灰與水的反應、葡萄糖的供能反應),在教材中分別出現在“燃料及其利用”、“化學與生活”2個單元中,體現與“化學與社會發展”模塊的綜合。筆者結合在江蘇書人教育集團面向化學特長生的教學實踐,談一談在九年級化學教學中建構能量觀的建議。

3.1吸熱還是放熱

判斷一個化學反應吸熱還是放熱,逐步建構能量觀的最簡單方法就是請學生去感受實驗中的溫度變化。生石灰與水反應,讓學生用手觸摸試管,溫度的變化給予學生最直接的體驗,而且請同學在不同時間段感受溫度逐步升高的趨勢;鋅粒與稀硫酸反應制備氫氣,別只局限于實驗原理和裝置,也讓學生摸摸試管——也是燙的;酸堿中和時,不要局限于指示劑的變色這種明顯的現象,也讓學生觸摸試管——熱的。幾次摸試管就可以引發學生對化學反應的熱量從哪里來的疑問和思考,通過溫度變化的體驗潛移默化地建構化學能量觀。

觀念建構教學的問題還應有一定開放性和挑戰性,使學生能從多個角度、多個方面進行思考,不同能力水平的學生可以得到層次、范圍不同的結論。

例如,在九年級的化學教學中有很多放熱反應的典型案例,但是人教版教材對吸熱反應只提及一句話:炭和二氧化碳的反應是吸熱反應。學生沒有感性認識,理解起來比較困難,建議在這里補充另一個吸熱反應的實驗:氫氧化鋇固體和氯化銨固體在燒杯中研磨,實驗前,在燒杯底部放一片硬塑料片,在硬塑料片上滴2滴水,再將固體混合物研磨,過一會兒硬塑料片就和燒杯粘在一起。

由這個補充實驗想到:判斷一個變化(無論是物理變化還是化學變化)吸熱還是放熱,是否只有各種教輔書上提及的溫度計的方法?以濃硫酸溶于水放熱為例,我們可以引導學生思考放熱除了對溫度有影響,還會引起氣體壓強、空間體積、物質溶解度、物質狀態等的變化。結合學生的思維我們得出如下幾種可能的角度:①溫度的變化,除了使用溫度計外,用手去觸摸感受最直接但是無法定量比較,基于目前化學實驗教學的現代化,還可以向學生介紹數字化實驗在監測溫度變化中的應用——溫度傳感器可以即時反映溫度的改變趨勢和變化幅度,是作為研究化學反應能量變化的重要手段;②氣壓的變化,我們可以采用如圖1的實驗裝置,由于溶解放熱會引起氣體壓強增大,所以通過觀察液面a、b的變化進行判斷;③可以通過一個體積可變但壓強恒定的容器(例如帶活塞的氣缸),觀察活塞的運動,了解體積的變化;④如圖2所示,將燒杯置于涂有石蠟的木塊上,再將濃硫酸和水混合,通過觀察石蠟狀態的變化,判斷反應是放熱還是吸熱;⑤如圖3所示,將濃硫酸和水混合后的試管放在盛有飽和澄清石灰水的燒杯中,觀察固體的析出情況。

通過實驗表征觀察、分析能量變化,是重要的化學學科方法,也是建構能量觀的重要途徑。

3.2拓展對燃料的認識

九年級化學的“化石燃料的利用”、“能源的利用與開發”教學常常陷入科普化怪圈,如何讓這部分內容化學味道濃厚一些?例如以下這些問題就不拘泥于一般的考試題目,但引導學生對化學學科問題深入思考,能充分調動學生思維和積極性:

(1)燃燒能為我們做什么?

(2)是不是所有可燃物都可以充當燃料?充當燃料必須具備怎樣的特征?

(3)聯系國內現狀,如何綜合分析國內大眾使用三大化石燃料的利弊?

(4)給出煤氣、液化石油氣、天然氣的價格和熱值,從定量的角度分析家庭使用哪種氣體燃料最經濟?

如果與其他單元聯系,則可以有更有意義的問題衍生出來。觀念建構的問題本身應該潛在地體現與學習者原有知識經驗的聯系,同時它又蘊含著新的關系和規律,這種聯系不只是針對問題的表面特征,更主要的是針對問題中的深層關系和結構,即在觀念層面上有聯系。例如與科學探究模塊中加熱這一操作融合,可以提問:

(1)實驗室里有多少種加熱的手段為化學反應提供條件?

(2)如何在實驗中節省能源?

在復習課的教學中燃料話題可以聯系社會與科技發展,既有利于強化能量觀,也體現考試的熱點。例如秸稈的不完全燃燒造成了煙霾的污染,而充分利用秸稈,是改變條件促使其充分燃燒呢?還是將秸稈轉化為其他可燃氣體來完成生物質能一化學能一熱能的轉變呢?

3.3放熱反應與反應類型

篇3

組成生物體的化學元素與化學教材中的相關元素有何異同?在講到這一知識點時,可以先引申到化學教材中有關化學元素的特征,然后再通過比較,讓學生理解和掌握生物體內組成化合物的元素和自然界中的元素在種類和含量之間的區別。如在介紹“元素含量差異”時,列舉出碳元素在生物細胞干重中占55.59%,而碳元素在地殼中含量只有0.087%的事例,就能讓學生對組成細胞的元素有清晰的認識,可以幫助學生加深理解并做到深刻記憶。

2. 關于化合物的異同

在講授組成生物體的化合物這一知識時,可通過自然界的化合物可分為無機化合物和有機化合物兩大類,引出組成生物體的化合物也可分為無機化合物和有機化合物兩大類,但生物體內的化合物種類遠遠沒有自然界的多。化學中無機化合物大致分為氧化物、酸、堿、鹽等;而生物體內無機化合物包括水和無機鹽兩類。化學中根據有機物分子中所含官能團,分為烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴和醇、醛、羧酸、酯等,根據有機物分子中的碳架結構,可分為開鏈化合物、碳環化合物和雜環化合物三大類;而生物中有機化合物分為糖類、脂肪、蛋白質和核酸四大類。另外在含量上兩者也有顯著差異。這就說明了生物是自然界的一部分,兩者有統一的一面,同時又存在著差異性。

3. 關于生物大分子的異同

生物大分子是組成生物體的主要物質,當講到這一知識點時就可以與化學分子進行比較。以蛋白質為例,化學中講解了蛋白質的知識,如蛋白質的組成元素、組成單位氨基酸、結構、性質、變性等,但組成生物體的蛋白質和化學中的蛋白質有許多不同之處。例如,組成單位氨基酸,在化學中只要含有氨基和羧基的化合物就稱為氨基酸,而生物體內組成蛋白質的氨基酸只有約20種,它們都是α—氨基酸。在結構上要特別強調組成生物體的蛋白質有特定的空間結構,空間結構一旦被破壞,蛋白質就不是原來的蛋白質。在性質上要強調蛋白質的生物性,就是一旦失去生物活性,就不能完成生物體的各項功能。在講到蛋白質的變性時,可通過化學中講到的變性條件,物理因素可以是加熱、加壓、紫外線照射、超聲波作用等;化學因素有強酸、強堿、重金屬鹽等,再結合生物體實際情況講解生物體內的蛋白質變性知識。

二、生物教學中催化原理的應用

生物體內的化學反應能快速有效地進行,當講到這一章節時,可以通過應用化學中的催化劑原理進行講解。化學中的催化劑是指使化學反應變快或減慢或者在較低溫度環境下進行化學反應,而它本身的質量和化學性質在反應前后保持不變的物質。 生物體內發生的各種化學反應正因為有了酶這種催化劑才能快速有效地進行。酶是一種特殊的催化劑,它與化學中的催化劑有著許多區別:從化學本質上看,絕大多數酶是特殊的蛋白質,而化學催化劑大多數是簡單的化合物;從催化特點看,酶只能加快化學反應速率,并且一種酶只能催化一種或一類化學反應,而化學催化劑既有加快化學反應速率,也有減慢化學反應速率,并且可以催化多種化學反應;從催化效率看,酶是一種高效催化劑,它的催化效率是普通催化劑的10~100倍。從這幾方面比較,學生就容易掌握酶的多樣性、高效性和微量性的特點。

三、生物教學中氧化還原原理的應用

生物體內發生的反應大多是氧化還原反應,如光合作用、細胞呼吸等,若能巧妙利用氧化還原原理,對掌握生物體內發生的化學變化有很大幫助。以有氧呼吸過程為例,如果我們掌握了氧化還原反應過程中得失電子總數相等的原理,我們就能很容易推出1 mol葡萄糖完全氧化需要6 mol氧氣參與,而6 mol氧氣完全被還原成水需要24 mol [H],這就說明在有氧呼吸過程的第二階段必須有6 mol水參加反應才能生成20 mol [H],這樣才能保證電子得失守恒。

四、生物教學中化學反應原理的應用

化學反應能否進行取決于化學物質本身的結構和性質,有些反應能夠進行,有些反應不能進行,有些反應是某些物質的特征反應,化學上常利用這些反應來進行物質的鑒別。生物教學中在探究生物體內反應原理時,為了探究反應的步驟和反應的中間產物,常常需要鑒別某些反應的中間產物。例如酵母菌是一種兼性厭氧型生物,它在有氧和無氧條件下都能生存。為了探究酵母菌發酵產生酒精的反應條件是有氧還是無氧,我們要分別對有氧和無氧條件下的產物進行鑒定。首先要鑒定二氧化碳的產生,要用到化學中二氧化碳的鑒別方法(使澄清石灰水變渾濁)來觀察二氧化碳產生的速度。其次要探究酵母菌是在無氧條件下發酵產生酒精,還是在有氧條件下產生酒精,要探究兩種不同條件下是否都能產生酒精。要鑒別酒精的產生要用到化學中酒精的鑒別方法(在酸性條件下,橙色的重鉻酸鉀溶液與酒精發生化學反應變成灰綠色)。在生物實驗教學中,檢測生物組織中各種物質的種類時也會用到很多化學知識,如在檢測還原糖存在時必須要知道還原糖與斐林試劑的特征反應等。

五、化學方程式的應用(生理反應式和化學反應式的異同)

細胞中的化學反應式是生命特有的一種現象,用現在觀點說是基因的選擇性表達,是有一定的生物目的,如提供能量、形成某種物質參與機體的構建等,基本上都是有機反應,且都是在常溫常壓下進行的酶促反應。而化學反應(化學角度)是一種非生命現象的過程,不具有特定的生命目的,且大多數反應條件苛刻。因此在書寫生理反應式時要注明反應的場所,注明反應條件和目的,如以下三個反應是以能量代謝為目的:

光合作用:6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2

篇4

初中生在進入高中后,普遍覺得在化學的學習上難度較大。作為教師要幫助學生做好初高中化學的銜接學習。根據自己的實際教學情況,就如何做好高中化學教學與初中的銜接工作進行了簡單的論述。

一、初高中化學教學銜接中存在的問題

1.教材的變化

初中化學教材更注重的是對學生化學思想的培養和啟蒙,只是簡單的對一些化學知識進行認識,而高中的化學更注重的是對化學知識的掌握,并用其解決實際問題,是更深層次的學習,學生在教學方法等方面存在著不適應的情況。

2.學習方法的變化

初中化學教學中,教師對知識點的講解十分細致,學生只需死記硬背就能取得不錯的成績,使得學生的主動思考能力欠缺。在高中化學的學習中,所學知識較多,內容較為復雜,教師更多的是對典型例題的講解,需要學生養成良好的學習習慣,需要自主學習的內容較多。

二、初高中化學教學有效銜接的策略分析

要做好高中化學教學與初中的銜接工作,要從以下幾個方面采取有效的措施:

1.教材的銜接

首先高中化學教師要對初中教材內的內容有全面的了解,掌握學生目前化學的學習程度,找到高中化學教材與初中教材中的銜接處。剛剛進入高中的學生,對于化學知識的掌握和理解還停留在初中階段,對于化合價、電子得失、氧化還原等知識點有了初步的認識,但是還欠缺深層次的理解。在進行氧化還原反應這部分的教學時,要抓住氧化還原反應這一主線,首先對失氧得氧的基本特征進行了解,然后講解化合價的升降情況,最后挖掘出導致以上現象的本質是電子轉移,進行層層深入的教學,在教學中要強化學生對氧化反應與基本化學反應類型之間的關系的認識,并且要使其對氧化產物、氧化劑、還原產物、還原劑等有很好的理解。在初中化學的教學中,只是簡要的說明了有關的基本概念,讓學生有所了解。這就要求高中化學教師在進行這部分內容的講授時,要了解學生對該部分內容的了解程度,針對初中涉及到的得失氧的內容開展教學,對其進行逐步深入的分析。

2.教學方法上的銜接

在初中的化學教學中,由于學生剛剛接觸到化學,所以大多數情況下采用灌輸式的教學。在學生升入高中后,其心理也發生了很大的轉變,逐漸走向成人化。在學習時,更加傾向于主動地去探索知識而不是一味的被動接受。這就要求高中教師要采取合適的教學方法,將學生作為學習的主體,更多的是對其進行引導和啟發,在課堂中為學生設計有效的教學情境,充分發揮學生的邏輯思維,讓其在課堂上大膽的發言,與老師和同學之間進行積極的交流,可以將問題進行變化更新,改變其中的一個條件或者從其他角度去看待問題,讓學生們自己去探究問題的答案。在實際的教學過程中,教師要引導學生將新知識和舊知識聯系到一起,在舊知識的基礎上,去探究新的知識。

比如在進行氧化還原反應的教學時,根據學生在初中接觸到的化學反應,按照不同的方法將其分類,并讓學生們按照要求寫出反應類型,對學生進行適當引導,使學生發現以上的各種分類方法不能使化學反應的本質得到表現,同時也不能包含全部的化學反應。然后從初中課本中得失氧的內容入手,以初中的氧化還原反應為鋪墊,將這種分類的不足進行展現,使學生對于新知識的學習產生一種強烈的欲望。再讓學生積極發言,找出這幾個反應的共同特點。最后教師在對氧化還原反應的基本特征進行說明。這種探究性的教學方法,符合高中生的心理特點,在實際的運用中與初中教學又有很好的銜接。

3.學習方法和學習心理上的銜接

在初中化學的學習中,主要采取模仿和記憶的方法。其不符合高中生的心理特點以及高中教學對學生思維能力和創新能力培養的要求。高中階段的學習,應該是一個學生主動學習,積極自主探索的過程,教師的作用僅是進行必要的引導,教會給學生必要的學習方法和學習態度,使其綜合能力得到提高。因此在高中化學教學中要做學生學習方法和學習心理上的銜接,培養學生課前預習,課堂做筆記,課后復習,定期總結等好的學習習慣和學習方法,更加關注學生的未來發展,要和學生進行及時的溝通,了解學生心理的變化,為其樹立正確的人生觀和價值觀,以一種積極健康的心理投入到學習中去。

以上就是對初高中化學教學銜接的一些探討。首先對銜接中出現問題的原因進行了簡單分析,然后提出了具體的解決措施,目的是為了做好初高中化學教學的銜接工作,幫助學生更好的進行高中化學的學習。

參考文獻:

[1]安荷香.初高中化學教學銜接問題的研究[J].中學教學參考,2013(3):168-170.

篇5

一、基于課標的視角,比較、分析三個版本教材能量觀的呈現方式

課標中,每個二級主題都從“標準”和“活動與探究建議”兩個維度,對化學學習內容進行了說明,還有可供選擇的情境素材。其中,在“化學變化的基本特征”二級主題中明確指出:“知道物質發生化學變化時發生著能量的變化,認識通過化學反應實現能量轉化的重要性”。筆者嘗試基于課標,分析三個版本教材能量觀呈現的基本視角(見表1)。

教材還以蠟燭燃燒為素材研究物質的性質和變化,能量觀滲透在火焰溫度的測定之中,若能在描述“發光、發熱、火焰”等具體現象的基礎上再提出更為深刻的問題――“為什么化學變化伴隨有能量轉化?”實驗就不再局限于蠟燭燃燒的具體現象和產物的檢驗上了。使學生了解該反應是持續發生的自發反應,先反應釋放的能量可引發后續反應,從而將化學的基本觀念與化學過程的方法教育有機地聯系起來[7]。

物質的化學變化包括了質的變化、量的變化與能量轉化,從能量觀的角度理解物質結構及其轉化是化學的基本視角。教學過程中,要聯系燃料的燃燒、中和反應、葡萄糖在體內氧化釋放能量、生石灰與水反應放出的熱量能“煮熟”雞蛋、化學電池等日常現象作為情境素材,通過創設真實的問題情境和建構性的學習,幫助學生理解化學變化和能量變化的密切關系,培養學生學習化學的興趣和能力。

二、初中化學能量觀建構的基本策略

研究化學反應中的能量變化與研究化學反應合成物質同樣重要。因此,教師要重視引導學生建構不同知識之間、理論與事實之間、新舊經驗之間的有意義聯系,在關注情境的選取與創設、問題的構思與引導、內容的組織與呈現、活動的設計與安排的交互過程中經過螺旋式遞進,使學生初步認識化學反應中有能量變化,在燃燒和燃料的學習中得以強化,了解如何應用化學變化實現能量的轉化和物質、資源的合理利用,形成和發展能量觀。

1.借助實驗表征建構能量觀

借助實驗表征,引導學生理解吸、放熱除了對溫度有影響,還會引起氣體壓強、體積、溶解度、物質狀態等的變化。在不使用溫度計的情況下,讓學生用手感知,或通過合適的實驗裝置(如圖1、2),借助實驗現象,加深學生對化學能量觀的理解。

還可以借助鐵絲、鎂條、氫氣的燃燒、干電池和充電電池等實驗探究,使學生宏觀感知、理解化學體系是一種儲能體系,化學反應伴隨有能量變化,常見形式是化學能轉化為熱能、光能、電能,且電能與化學能可以相互轉化。借助高錳酸鉀加熱制取氧氣,水的電解,觀察二氧化錳、硫酸銅溶液對過氧化氫分解反應的影響等實驗,使學生了解有些化學反應需點燃、加熱、高溫、通電、催化劑等條件,如果沒有這個條件反應就不能發生。從而有效調節和控制能量的儲存和釋放過程,促進或抑制化學反應,使化學反應向著有利的方向發展,明白反應條件對化學反應的重要作用,幫助學生建構能量觀。

2.深化對燃料和燃燒的認識,發展能量觀

教材中通過大量的事實證明:人類利用燃燒的主要目的是為了獲取能源。煤、石油和天然氣等化石燃料是當今世界上最重要的能源,資源的浪費主要表現在化石燃料的不充分燃燒上。因此,關于能源問題,一要讓學生了解燃料燃燒反應釋放能量,幫助學生研究怎樣才能使燃料完全燃燒,提高燃燒的效率;二要讓學生考慮燃燒的安全問題,學習怎樣運用化學知識防火、滅火;三要講燃料燃燒對環境的影響,怎樣減少燃料燃燒時有害氣體和煙塵的排放,減少對環境的污染;四要講燃料的選擇與清潔能源的開發利用,講化學科學為開發清潔、高效的能源能做些什么[8]。利用核心概念的文字表達方式揭示有關燃料問題的化學學科本質(如圖3):

圖3 燃料燃燒的文字表達式

設置問題組:(1)燃燒能為我們做什么?(2)選擇燃料時應綜合考慮的因素有哪些?(3)為什么有些物質可以作為燃料,有些則不能?(4)燃燒生成物為什么會對環境產生影響,有哪些對策?(5)物質在化學反應中的能量變化有什么規律?(6)化學反應中的能量變化對我們學習物質的物理性質和化學性質、物質的制備和選擇反應條件有什么啟示?怎樣利用化學反應中的能量?

通過問題組的解決,借助可燃物與氧氣發生的劇烈氧化反應,從化學反應熱現象認識到通過化學反應可以獲得能量,通過對燃燒概念的發展性理解,使學生了解燃燒是強化物質轉化伴隨有能量變化認識的重要內容,形成對化學反應中的能量變化初步的感性認識;通過對燃燒、緩慢氧化和爆炸發生條件的認識,初步感知可以通過改變反應發生的條件來影響化學反應。了解人類的一切活動都離不開能源,能源居于首位,能源的開發和利用離不開化學,認識化學在提高燃料的燃燒效率中的重要作用,從自我做起,節約能源,引導學生建構能量觀。

3.借助微粒觀,了解能量觀的內涵

微觀層面認識能量觀,這部分內容既基于物理學習,又與微觀世界聯系,抽象程度很高,魯教版以水為例,創設連續性問題情境:在水的狀態變化時水分子的能量、運動速率、間隔怎樣變化?在水天然循環的各個環節上水分子的能量如何變化?是怎樣運動的?以分子或原子不斷做無規則運動為切入點,推論出構成物質的微粒具有熱能。溶解現象并非單純的物理現象,其伴隨的能量變化涉及微粒的運動和相互間的作用力。物質溶解于水的過程中發生了兩種能量變化:溶質的分子(或離子)向水中擴散的吸收熱量過程;溶質的分子(或離子)和水分子形成水合分子(或水合離子)的放出熱量過程。溶質不同,這兩種過程吸收或放出的熱量不同,使溶液的溫度發生不同的變化。

核外電子運動也是一種能量的反映。元素得失電子的能力取決于原子中電子的能量,元素原子的最外層電子處于較高能量狀態,不穩定,原子間通過得失電子或共用電子對的方式成鍵,使體系能量降低,形成相對穩定的結構。學生形成核外電子運動的能量思維方式,從能量的角度研究物質及其轉化的思維方法等[4]。因此,可把物質轉化過程看作是諸存在物質內部的能量(化學能)轉化為熱能、光能等釋放出來,或者是熱能、光能等轉化為物質內部能量(化學能)被儲存起來的過程。在水的電解教學中,若能從微觀視角解釋為什么水需要通電,引導學生認識分子、原子在化學變化中的行為,深入了解原子的內部結構以及原子核外電子的分布及其在化學變化中的表現,那么學生對化學反應條件對化學反應的重要作用的認識會達到更高的水平[9]。

初中學生的能量觀建構是一個不斷深化、有機聯系、螺旋式上升的結構化內容,隨著對能量觀認識的不斷豐富和發展,將從微觀表征對化學和能量關系本質加以構建,形成更合理、完整的能量觀。因此,學生能量觀的建構應該注重認識和理解的完整性,使學生對學科知識的理解更加本質化,自身的觀念更加清晰化,實施以觀念建構為本的課堂教學。

參考文獻

[1] 王晶,鄭長龍主編.全日制義務教育化學九年級上、下冊.北京:人民教育出版社,2012.

[2] 王祖浩,王磊主編.全日制義務教育化學九年級上、下冊.上海:上海教育出版社,2012.

[3] 畢華林,盧巍主編.全日制義務教育化學九年級上、下冊.濟南:山東教育出版社,2012.

[4] 梁永平.論化學學習中的能量觀建構.化學教育,2008(8).

[5] 姚遠遠,陳凱.初中化學教科書中能量觀的建構.化學教育,2013(5).

[6] 徐敏.中學化學“能量觀”的構成要素及內涵.中學化學教學參考,2013(7).

篇6

一、從實驗事實出發,探索合作學習來理解概念

在傳統的概念教學中,普遍采用的是教師講,學生背這種“授”與“接授”的傳統方法。當然,實驗也不例外,一般老師怕麻煩,都會采用老師自己動手操作,學生在下面觀察的步驟,再由老師作出結論,教師一講到底的“滿堂灌”。這是傳統的教學方法,這種方法已經不能滿足教學的需要了,扼制了學生的思維和創造動力,更有損于學生主體精神的培養,僅僅把概念局限于表面的機械識記之上。所以,筆者在概念的教學時,充分發揮了小組合作學習的優點,讓學生自己動手實驗,通過發現問題思考問題,理解問題,真正地理解概念。如“溶液”這一概念,在整個一章中其它概念都是以它為母體,所以應以此為中心重點突破。學生是這樣合作學習的:取幾支試管,然后在每支試管中加入1ml~2ml水,把泥土、食鹽、蔗糖、食用油等幾種物質分別放入試管中,引導學生觀察清 楚。學生真真切切地觀察到三種不同混合物的特征,通過歸納、討論、總結對三類混合物的本質特征形成更深的印象,然后對“溶液”這一概念進行分解:溶液、溶劑、基本特征、關鍵詞。最后形成一種或一種以上的物質分散到另一種物質里,形成均一、穩定的混合物叫溶液。這樣,學生就很容易地理解把握此概念。

二、把握概念要連續反思

例如,學習溶液的概念時可作如下連續反思:

1.學習時用了怎樣的學習方法?

2.我與誰合作?在合作過程中有什么收獲?如果換了合作伙伴,我是否還會有這樣的學習結果?

3.溶液的基本特征是什么?

4.日常生活中的溶液有哪些?有什么應用?進行了以上這些常規反思后,再適當引導點撥。

在反思后繼續反思:

1.回想一下對溶液的敘述,關鍵詞是什么?

2.均一、穩定的物質一定是溶液嗎?

3.溶液一定是液體嗎?

4.日常生活中的物質哪些不是液體的溶液?

通過反思后的反思,進一步加深了對概念的理解,學會反思推理,學會引申理解,使學生所學的知識融會貫通。

三、宏觀模擬微觀過程,理解區分概念

運用現代化教學媒體,特別是計算機,能把微觀的結構及變化加以模擬,化抽象為形象,這樣既避免了教師語言描述的單一性,又增強了學生的微觀想象力和掌握知識的主動性。如在講原子的概念及它與分子的區別時,我利用了計算機動畫或球棍模型模擬水分子的分解過程,效果不錯。通過以上操作,通過分析可歸納:在化學反應中,分子分解為原子,原子重新組合新的分子,新的分子聚集成新物質。這樣既掌握了原子概念中“最小”的含義,也理解了分子的定義,同時也悟出了化學變化的本質。

四、從概念和原理的具體應用,深化鞏固概念

學習的目的在于應用,通過應用又能反過來促進學習,應用主要以練習的形式來體現。對概念練習題的篩選,除了定義的填空以外,還可以有另外的方式,如判斷是非題,題目也要精挑細選,選有一定的方法技巧和提高分析能力的題型。對于練習,我提出以下幾點建議:

1.從剖析題目入手,檢查對概念的熟悉程度,即拿到題目之后不要急于解答,要認真分析題目中涉及的有關概念。例如,“空氣是由幾種元素組成的混合物”這一個判斷題,學生很容易會上當,但是,同學們一定要看清楚其中的概念,首先,要思考什么是混合物?什么是元素?這二者要斷送清楚;另外,元素用來表示什么組成的,什么是分子這二個問題也要弄清楚。

2.透過題目的表象,把握概念要領,概念要領是指概念中的關鍵字、詞。在學習時,重點對這些關鍵字詞要抓住,這樣就很容易把握概念,從而更好地掌握和應用概念。如“質量守恒定律”這一概念,其中的“參加”“化學反應”就非常關鍵,我通過用下面習題給學生分析、辨析:

(1)50克的食鹽溶于120克的水中,得到170克的溶液。符合質量守恒定律嗎?分析:不符合,因變化屬于物理變化。用此題把握“化學反應”關鍵詞。

篇7

一、單元課程理念分析

本單元主題為“化學反應速率與化學平衡”,從化學反應速率入手,延伸到影響化學反應速率的影響因素,最后過渡到化學平衡。化學反應速率與化學平衡不僅是高中化學學習的重點與難點,同時它也遍布在我們的日常生活中、工業生產中,在這一單元的學習中,教師應該注重引導學生進行實驗探究,并進行歸納總結。從課程基本理念來看,通過本單元的學習,教師應該引導學生進一步學習化學的基本原理與基本方法,形成科學的世界觀;要從學生的已有經驗和將要經歷的社會生活實際出發,包括生活經驗以及前面已經學習過的化學知識,幫助學生認識化學與人類生活的密切關系,關注人類面臨的化學相關的社會問題,培養學生的責任感、參與意識和決策能力。貫徹落實以化學實驗為主的課程理念,使學生體驗科學究過程,激發學生學習化學的興趣,強化科學探究意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力。同時,教師應該用更加多元化的評價方式對學生進行評價,學生也應該主動的進行自我評價。

二、內容標準分析

在義務教育的化學學習過程中,已經學習過飽和溶液以及溶解度的概念,這對于學生理解蔗糖的溶解、結晶平衡很有幫助。在必修二“化學反應與能量”的學習過程中,學生學習了化學反應速率的概念以及淺顯的化學反應限度問題,并學習了催化劑溫度對化學反應速率的影響,以及煉鐵高爐尾氣中存在的化學反應的限度問題。但是前面學習的這些內容僅是學習化學平衡章節的鋪墊內容,雖然有部分交叉,但卻是螺旋式上升的知識結構,在內容標準的要求上也有很大不同,但是也有著緊密的聯系。

內容標準對比:

教材章節

內容標準

活動與探究建議

九年級下冊第九單元第二節:溶解度

1.認識溶解現象,知道水是最重要的溶劑,酒精、汽油等也是常見的溶劑。

2.了解飽和溶液和溶解度的涵義。

3.了解結晶現象。

4.了解溶液在生產、生活中的重要意義。

①利用溶解性表或溶解度曲線,查閱有關物質的溶解性或溶解度;依據給定的數據繪制溶解度曲線。

探究氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉三種物質在水中溶解時的溫度變化。

必修二第二章第三節:化學反應的速率和限度

1.認識提高燃料燃燒效率的重要性。

2.通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度,了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用。

①實驗探究:溫度、催化劑對過氧化氫分解速率的影響。

②設計實驗:證明某些化學反應的可逆性。

選修四第二章第三節:化學平衡

1.描述化學平衡建立的過程,知道化學平衡常數的含義,能利用化學平衡常數計算反應物的轉化率。

2.通過實驗探究溫度、濃度、壓強對化學平衡的影響,并能用理論加以解釋。

3.認識化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。

①實驗:溫度、濃度對溴離子與銅離子配位平衡的影響。

②討論:化學反應的趨勢和速率。

③討論:合成氨反應條件選擇的依據。

從內容標準的動詞上來看,從初中時期的知道、認識階段,到必修二認識、了解階段,再到本章節的探究、解釋階段,可見對于化學平衡的學習是一個不斷進階的過程,也是一個螺旋上升的過程。初中時期學過的溶解度概念是我們研究溶解、結晶平衡的基礎;必修二中的化學反應的速率和限度引入了化學反應速率的概念,并通過實驗初步探究了可逆反應的限度問題,并認識到控制反應條件在生產生活中的重要應用。而在本章節的學習中,學生要進一步深入了解可逆反應、可逆過程,掌握可逆反應到達平衡時的特征,描述平衡的建立過程,并能夠將可逆過程的平衡狀態遷移到化學平衡狀態,能夠判斷反應是否達到平衡。進一步認識化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用,培養對化學學習的興趣以及對社會的責任感。

從活動與探究建議來看,實驗探究貫穿三個板塊,可見教師在講授化學平衡這一章節時,一定要注重運用探究性教學,引導學生進行合作學習,提高學生探究能力、合作意識以及歸納總結的能力。

三、單元知識類型分析

從化學知識的分類上來看,本單元主要涉及化學用語、概念原理、化學計算以及化學實驗四種知識類型。

化學用語

元素符號、化學式、化學方程式

概念原理

可逆過程、可逆反應、化學平衡

化學計算

濃度的計算、化學反應速率的計算,

化學平衡狀態時一些簡單的邏輯推理運算

化學實驗

蔗糖溶解、結晶平衡,二氧化氮與四氧化二氮的可逆平衡

四、單元概念圖的概念編排順序及特點

從這一單元的概念圖來看,化學平衡是與化學反應速率以及反應進行的方向同一層級的概念,不同的是,化學反應速率是化學動力學問題,而化學平衡與反應進行的方向是化學熱力學問題。化學平衡下面是發散出的更加細化的相關的概念,化學平衡是基于可逆反應的平衡,因此可逆反應是下層概念,可逆反應又有自己的下層概念,即它自身具有可逆性和限度。化學平衡的改變帶來的就是平衡的移動,因此平衡移動是與可逆反應平行的下層概念,而影響平衡移動的因素以及解釋平衡移動的勒夏特列原理又是平衡移動的下層概念。化學平衡常數作為衡量可逆反應是否到達平衡的有效手段,也是化學平衡的下層概念。影響化學平衡的三大因素作為影響化學平衡因素這一概念下的三個平行概念。不難看出,化學反應作為本節的中心概念向外輻射,概念與概念之間層層遞進也層層細化。

五、教材分析

化學平衡這一節位于選修四第二章第二節,承接必修二第二章第三節的化學反應速率與限度,同時也是選修四第三章水溶液中的離子平衡的理論基礎,地位十分重要,同時也是教學的和學生學習的重難點。

欄目分析:

先行組織者分析——P25頁第一段作為本節內容的先行組織者,通過例舉了幾個學生之前就已經接觸過的化學反應,提出我們從前沒有考慮反應的限度問題。然后通過物質的溶解引入溶解平衡這一物理平衡,引導學生在可逆過程平衡的基礎上,構建可逆反應的化學平衡。從學生已有的經驗入手,利于學生理解,進行知識建構;從哪可逆過程到可逆反應,從簡到易,符合學生的認知順序。

P25資料卡片——詳細講解了固體溶質的溶解、結晶過程作為可逆過程的特點,便于學生理解可逆過程以及可逆過程的平衡,同時有助于學生深入了解溶液理論。

P26資料卡片——對可逆反應進行了明確定義,并將反應限度為100%以及為0%的反應作為特殊情況處理,那么所有的化學反應就實現了統一。有利于學生加深對于可逆反應的理解,在可逆反應的基礎上建構化學平衡。

六、學情分析(三維目標起點狀態)

知識與技能:

1、了解溶解度的概念,明確蔗糖在水中不能無限溶解,在過飽和溶液中會有結晶析出。

2、了解溫度能夠影響固體物質在水中的溶解度。

3、了解化學反應速率的概念并能夠進行簡單計算。

4、知道催化劑與溫度能夠影響化學反應速率。

5、對可逆反應有一定的了解。

過程與方法:

1、有一定實驗探究與合作學習的能力。

2、有一定的知識遷移能力但是不強。

3、抽象思維能力不強。

情感態度價值觀:

1、認識到控制化學反應速率在生產生活中有重要的意義。

2、知道在工業生產(高爐煉鐵)中存在化學反應的限度問題,改變化學反應的限度可以提高轉化率。

七、三維目標設計

知識與技能:

1、通過對溶解平衡這一可逆過程的理解和遷移,使學生建立起化學平衡的概念,并理解可逆反應,明確可逆反應的表達方式。

2、通過實驗探究以及小組合作學習,提高實驗探究能力、科學素養以及團隊協作能力。

2、通過對化學平衡概念的理解,歸納出一個可逆反應達到平衡狀態時的特征。3、能用平衡狀態的特征來判斷可逆反應是否達到平衡。

過程與方法:

1、從學生已有關于溶解的知識——溶解平衡,導入化學平衡,通過對溶解平衡的理解和遷移,使學生建立起化學平衡是個動態平衡的概念。

2、通過實驗探究以及小組合作學習的形式探究可逆過程、可逆反應以及化學平衡的特點。

3、引導學生理解化學平衡的概念,討論并歸納出反應達到平衡時所具有的特征。

4、通過適當的練習讓學生用已歸納的平衡特征來判斷在一定條件下,一個可逆反應進行到某種程度時是否達到平衡。

5、通過課下查閱資料,提高搜集信息、篩選信息以及提取信息的能力。

情感態度價值觀:

1、認識到化學平衡普遍存在于在我們的日常生活中與工業生產中,改變化學平衡在人類的生產生活中具有重要的意義。

2、化學平衡的核心內容——動態平衡,日常生活中的溶解平衡、環保等平衡問題與化學理論密切聯系在一起——化學與生活息息相關。

八、教學重難點分析

教學重點:

1、對可逆過程以及可逆反應的認識和理解。

2、化學平衡狀態的建立過程以及概念理解。

3、化學平衡狀態的特征。

4、化學平衡狀態的判斷。

教學難點:

1、化學平衡狀態的建立過程。

2、化學平衡狀態的特征以及判斷。

重難點確定理論依據:

對于本節內容而言,一切教學活動都是圍繞化學平衡展開,化學平衡這一節是下一章“水溶液中的離子平衡”的理論基礎,同時也是選修二“化學反應速率與限度”的延伸,無論在教材中還是在化學學科的知識體系中,都有著十分重要的地位,因此是對于可逆過程以及可逆反應的認識和理解、化學平衡狀態的建立過程以及概念理解、化學平衡狀態的特征以及化學平衡狀態的判斷都是教師教學的重點。

對于學生而言,他們對可逆過程以及可逆反應的認識都比較淺顯,而在此基礎上建立起來的化學平衡又十分抽象,不利于他們的理解,因此化學平衡狀態的建立過程、化學平衡狀態的特征以及判斷是教學難點。

九、教學方法

多媒體演示法、提問法、談話法、實驗探究法、講解法

十、教學過程

教學環節

教師活動

學生活動

設計意圖

環節一

可逆過程及平衡

【提問】:大家結合我們的日常生活并回顧以前學過的知識,思考一下,蔗糖能夠在水中無限的溶解嗎?

【講解】我們以前就已經學習過蔗糖、食鹽等固體是不能在水溶液中無限溶解的,因為他們都有一定的溶解度。

【PPT展示】展示一杯飽和蔗糖溶液,杯內仍有沒有溶解的蔗糖固體。

【提問】大家思考一下,當蔗糖溶液達到飽和的時候,溶解現象還存在嗎,如果存在,如何通過實驗驗證呢?

【教師引導】向飽和蔗糖溶液中加入繼續加入蔗糖晶體,蔗糖晶體的總質量不會再減少,但是如果蔗糖晶體能夠在別的地方析出,就能證明蔗糖在析出的同時也在不斷的溶解,因為在一定溫度下,蔗糖的溶解度是一定的。大家思考一下,我們可以通過什么樣的手段讓蔗糖在別的地方析出呢?

【PPT展示】播放向蔗糖溶液中插入棉線并有蔗糖晶體在棉線析出的視頻,驗證先前提出的假設。

【板書】蔗糖溶液

可逆過程

在溶液達到飽和時,v溶解=v結晶

【總結】蔗糖溶解是一個可逆過程,溶液達到飽和時,并非是一個靜止的過程,而是蔗糖晶體的溶解速度與析出速度相同。

【提問】既然溶液中一直存在著溶解和結晶的過程,那在溶液還未達到飽和前,這兩種過程間的關系是怎樣的呢?在過飽和的情況下,這兩種過程之間的關系又是怎樣的呢?引導學生閱讀P25資料卡片。

【總結并板書】

未飽和時:v溶解>v結晶

過飽和時:v溶解

【思考并回答】

蔗糖在水中有一定的溶解度,因此不會無限度的溶解。

【仔細觀察】通過觀察圖片確定自己回答的正確性。

【思考并進行交流】溶解現象可能仍然存在,只不過溶解過程與結晶過程速度一樣。

【實驗設計】通過回顧初中知識,想到向飽和蔗糖溶液中插入棉線,觀察是否有蔗糖晶體析出。

【仔細觀察實驗現象】得出飽和蔗糖溶液中同時存在溶解與結晶兩個過程,且v溶解=v結晶的結論。

【思考并回答】在沒有達到飽和前,v溶解>v結晶;在過飽和的情況下v溶解

回顧溶解度概念,讓學生明確蔗糖在水溶液中的溶解是有一定

“限度”的。

溫故知新,在溶解度、飽和溶液的基礎上進一步通過實驗探究蔗糖的溶解是一個可逆過程,在飽和溶液狀態下溶解與結晶達到平衡。

實驗設計過程如果學生沒有想到插入棉線,其他可行的方案也可以,教師可以進行適當干預

明確蔗糖溶解過程是一個可逆過程,在達到平衡時正過程與逆過程的進行速度一樣。在沒有達到飽和前,v溶解>v結晶;在過飽和的情況下v溶解

環節二

可逆反應

【導入】我們剛剛研究了蔗糖溶解這一可逆過程,但是我們不僅接觸過像蔗糖溶解這樣的可逆過程,還接觸過可逆反應,比如說在高爐煉鐵中存在的焦炭和氧氣生成一氧化碳的反應,以及我們工業上的合成氨反應。

【板書】可逆反應

高爐煉鐵:

2C+O2=2CO

工業及合成氨:

2N2+3H2=2NH3

【討論】我們現在已經舉出了幾個可逆反應的例子,讓我們來歸納一下,到底什么樣的反應叫做可逆反應,可逆反應應該用什么特殊的表示符號呢?

這個反應叫做可逆反應嗎?

【總結】在相同的條件下能夠同時從正向和逆向兩個方向進行化學的化學反應稱為可逆反應,可逆反應要用可逆符號來表示。

【回顧】回顧從前學過的可逆反應,以及他們在工業生產的體現。

【交流討論】可逆反應是正向和逆向均能進行的反應,但是要在同樣的條件下,氧氣與氫氣生成水的過程與水電解生成氫氣和氧氣的過程反應條件不一樣,所以不是可逆反應;可逆反應要用可逆號而不是等號來表示。

從可逆過程過渡到可逆反應,是知識進階,也是知識遷移的一個過程,符合學生的認知順序,能夠讓學生更好的把握可逆過程與可逆反應之間的關系。

通過交流討論以及教師引導明確可逆反應的定義以及基本特征,能夠判斷可逆反應。

環節三

化學平衡

【類比探究】我們已經研究過,對于可逆過程,當它達到平衡時,存在v溶解=v結晶的動態平衡,那么可逆反應作為可逆過程的一種,是不是也存在這樣的平衡呢?

【追問】那在達到平衡之前,這個可逆反應是怎樣進行的呢?

【PPT展示】二氧化氮在容器里的反應過程,并引導學生仔細觀察氣體顏色。預測達到平衡時的現象。

【繼續PPT展示】將剛剛的實驗裝置進行熱水浴操作,氣體顏色改變,引導學生思考原因。

【講解】氣體顏色的改變意味著v正≠v逆了,說明平衡發生了移動,這意味化學平衡是可以改變的。

【回顧總結】在到達平衡時,這個體系有什么特點呢?

【總結歸納并板書】化學平衡

定義:

研究對象:可逆反應

標志:各組分濃度都不再改變

實質:v正=v逆

特征:

①逆:只有可逆反應才有化學平衡

②等:v正=v逆

③動:反應并沒有停止,而是達到了動態平衡。

④定:各組分的物質的量濃度都不在改變。

⑤變:化學平衡是可以改變的。

【思考交流并回答】可逆反應同樣存在這樣的平衡,在達到平衡時v正=v逆,反應物不再減少,生成物也不再增加。

【回答】在到達平衡之前v正>v逆,,

反應物不斷減少,生成物不斷增加。

【觀察并思考】

反應達到平衡時,v正=v逆,反應物與生成物的濃度不再改變,裝置里的氣體顏色不再改變。

【思考并回答】NO2變少了N2O2變多了,反應進行的程度加深了一些。

【歸納思考并回答】到達平衡時v正=v逆,反應物與生成物的濃度不再改變,化學平衡會因為環境的影響而發生改變。

通過類比推理、知識遷移,以及小組間的合作交流,發掘出可逆反應的平衡特征。

教師引導,通過類比和遷移,自我構建化學平衡的建立過程。

通過實驗探究,歸納思考、討論交流等方式發現化學平衡的特征

通過歸納總結以及教師講解,在化學平衡建立的基礎上掌握化學平衡的特征。

環節四

鞏固提升

【習題鞏固】

【例1】

在一定溫度下,可逆反應達到平衡的標志是 (AC

A.

C的生成速率與C分解的速率相等

B.單位時間內生成nmolA,同時生成3nmolB

C.

A、B、C的濃度不再變化

D.

A、B、C的分子數比為1:3:2

【例2】

下列說法中可以充分說明反應:

在恒溫下已達平衡狀態的是(

B

A.反應容器內壓強不隨時間變化

B.P和S的生成速率相等

C.反應容器內P、Q、R、S四者共存

D.反應容器內總物質的量不隨時間而變化

【例3】

下列說法可以證明反應已達平衡狀態的是(

AC

)

A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成

B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂

C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂

D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成

【教師講解】

【思考作答】

回顧剛剛講到的化學平衡的相關知識,并通過邏輯推理,簡單運算等方式來確定答案。

【聆聽講解】仔細聽教師講解,審查自己的錯誤以及思維漏洞。

這是三道均是判斷可逆是否達到平衡的題目,但是切入點卻不一樣,即從不同的方面來判斷各組分是否還在變化,可逆反應是否達到平衡。有利于學生對化學平衡更加深層次的理解,同時也增強他們邏輯推理能力。

環節五

情感升華

【PPT展示】合成氨工業在人類歷史上起著至關重要的作用,如果沒有合成氨工業,就不會有今天迅猛發展的農業,也就不能養活地球上的七十多億人口,盡管合成氨工業給人類帶來了極大的收益,但事實上反應:

2N2+3H2=2NH3

它的轉化率并不高,而提高合成氨的轉化率,仍然是科學家們一直在研究的問題,如何讓反應朝我們希望的方向進行?請大家思考這個問題并查閱相關資料,我們下一節課會講解影響化學平衡移動的因素。

【傾聽、思考】感受化學給人類文明帶來的巨大貢獻,并結合合成氨工業中的可逆反應,加深對本節課知識的印象,同時積極思考老師留下的問題并進行資料的查找。

通過講述化學在工業生產中的重要應用以及貢獻,讓學生感受化學的魅力,提高學習化學的興趣,同時增強對社會發展的責任感。

十一:板書設計

主板書

三、化學平衡

研究對象:可逆反應

定義:在一定條件下的可逆反應里,當正反應速率和逆反應速率相等,反應混合物中各組分的百分含量(濃度、質量、質量分數、體積分數)保持不變的狀態。

標志:各組分濃度都不再改變

實質:v正=v逆

化學平衡特征:

逆、等、動、定、變

主板書

一、可逆過程

在溶液達到飽和時,v溶解=v結晶

未飽和時:v溶解>v結晶

過飽和時:v溶解

二、可逆反應

特點:在相同的條件下能夠同時從正向和逆向兩個方向進行化學的化學反應。

表示:可逆符號

到達平衡:v正=v逆

未達平衡:v正>v逆

副板書

練習題目的一些講解

十二:教學設計反思

困難:

1.

不能準確判斷一課時教學具體能夠進行到什么地方,因為沒有進行過具體授課,因此無法確定每一部分的教學過程具體需要多長時間。

2.

評價方式比較單一,只有習題和口頭提問。

3.

教學設計過程中,不能準確判斷哪一種教學活動更有助于學生理解。

解決策略:

1.

上網查找一些精品課程,同時學習老師發的一些案例,將一課時教學內容確定在影響化學平衡的因素之前。

2.

篇8

一、化學知識與生物教學的聯系

(一)生物體中有很多化學元素

在生物教學中,涉及到很多元素,這些元素與化學知識中的元素是相符的,在進行知識點的講解時,能夠將化學元素的特征引入到其中,從而幫助學生更好地掌握生物學知識。例如,在講到細胞中的碳元素時,教師可以將化學中的碳元素特征引入到教學當中,讓學生明確碳元素的存在與細胞特性的關系,也可以將其他物質中的碳元素與細胞中的碳元素含量進行對比,讓學生能夠加深對知識點的理解。

(二)生物體內有很多化學反應

很多生物現象的產生,都是化學反應的過程,例如光合作用就是葉綠素在光照的作用下與二氧化碳發生化學反應的過程;呼吸作用就是植物體內的葉綠素在光照的作用下產生的有機物與氧氣反應產生的效果,在在生物教學中引入化學知識,能夠讓學生對生物現象的反應過程進行更加深刻的了解,更好地掌握生物的各種特性。

二、化學知識在生物教學中的應用方法

(一)在生物實驗方面的應用

在生物教學當中,實驗教學是非常重要的部分,能夠讓學生在實驗過程中對教材中的知識親手進行實驗,從而更加深入地對生物知識進行掌握。在很多教學中都存在著“生化不分家”的說法,更加說明了化學知識在生物教學中的重要作用。在很多生物實驗中,都需要使用化學器材進行操作,因此酒精燈的使用方法、顯微鏡的使用方法、量杯的使用方法、漏斗的使用方法等,都成為學生進行生物實驗的必備知識。例如,在“綠葉在光下制造淀粉”的實驗中,需要利用酒精、碘酒、燒杯等對與光發生反應的葉片進行隔水加熱,從而使葉綠素溶解到酒精中,并將溶解完的黃白色葉片滴加碘液,在沖洗之后觀察葉片的變化。在這個過程中,學生對基本的化學實驗知識進行了學習,并將其應用到生物實驗,學習了碘酒、酒精燈、燒杯等,從而能夠讓學生更好地認識到葉綠素在植物中的作用,并了解綠色在光下制造淀粉的全過程。在講綠色植物的呼吸作用這節內容時,演示實驗引入了二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,二氧化碳不支持燃燒,氧氣具有助燃性等化學知識。在講肺與外界氣體交換時,引入了人吸入氣體和呼出氣體中氧氣、二氧化碳含量的對比試驗。這也是化學知識在生物實驗教學中的應用。

(二)在生物理論教學中的應用

由于生物與化學在很多方面有類似的元素、類似的反應,因此在生物理論教學當中,一些較為抽象的問題可以適當加入化學知識,使學生能夠更快地以化學思維來思考生物教學中的問題,使一些教學難點迎刃而解。例如,在學習光合反應的過程中,教師就可以引導學生,光合作用其實就是一個氧化還原反應,在反應過程中,所有的得失電子總數相等,因此,學生就可以很簡單的掌握,如果一摩爾的葡萄糖想要完全氧化,就需要六摩爾的氧氣參與,并且如果六摩爾氧氣想要還原成為水,則需要二十四摩爾的氫離子。這就說明在有氧呼吸過程的第二階段必須有6mol水參加反應生成20mol[H],這樣才能保證電子得失的平衡。通過對化學原理的分析,學生們掌握了光合作用的反應過程,從而在遇到相似問題的時候能夠更快地進行聯想和解答。

(三)化學方程式在其中的應用

細胞中的化學反應式生命特有的一種現象,用現在觀點說是基因的選擇性表達,是有一定的生物目的,如提供能量、形成某種物質參與機體的構建等,基本上都是有機反應,且都是在常溫、常壓下進行的酶促反應。而化學反(化學角度)是一種非生命現象的過程,不具有特定的生命目的,且大多數反應條件很苛刻。因此在書寫生理反應式時要注意反應的情境,注明反應條件和目的,如以下七個反應是以能量代謝為目的:

光合作用:6CO2+12H2O ――C6H12O6+6H2O+6O2(條件葉綠體、光能)

有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O――6CO2+12H2O+能量(條件酶)

無氧呼吸:C6H12O6――2CO2+2C2H5OH+能量(條件酶)

C6H12O6――2C3H6O3+能量(條件酶)

ATP合成(ADP+Pi+能量――ATP+H2O(水可以不用寫),(條件酶)

ATP分解 ATP+H2O(水可以不用寫) ――ADP+Pi+能量(條件酶)

n(C6H10O6)(淀粉,纖維素)+nH2O――nC6H12O6 (條件酶)

以下三個反應式參與生命的物質組成:

n氨基酸――肽鏈+(n-1)H2O(條件酶)

n脫氧核苷酸――DNA+(n-2)H2O(條件DNA聚合酶)

n核糖核苷酸――RNA+(n-1)H2O(條件RNA聚合酶)

三、結語

總之,生物與化學之間有著非常密切的聯系,但是當前很多教學當中,教師將學科之間的聯系完全阻隔,僅僅對本學科的內容進行講解,不對思維進行擴散,從而影響了學生發展自己的學習能力,培養自己的探索精神。作為教師,我們應認識到生物與化學在學科上的交叉之處,并積極對其共同點進行融合和發揚,在生物教學中對化學知識進行滲透,從而使學生在學習過程中善于對各類只是進行運用,實現思維的發散,從而有效提高生物教學的效果,促進學生全面發展。

參考文獻:

[1]吳偉健,桂新春,顏冰楠. 講授法在生物化學教學應用中的思考[J]. 廣東職業技術教育與研究,2016,(04):117-119.

[2]任君. CAI在高中生物與化學交叉知識教學中的應用及效果研究[D].內蒙古師范大學,2014.

篇9

二、化學平衡圖像主要應用題

①分析反應條件對反應速率及平衡的影響;②由反應判斷圖像正誤;③由圖像判斷反應特征(確定反應中各物質化學計量數或氣體物質化學計量數的變化關系);④由反應和圖像判斷圖像中坐標或曲線的化學意義;⑤由圖像判斷指定意義的化學反應;⑥由反應和圖像判斷符合圖像變化的外界條件等。

三、圖像題的類型

(1)速率――時間圖。特點:反應速率v作縱坐標,時間t作橫坐標,即v――t圖像。定性地揭示了V正、V逆隨時間(含條件改變對速率的影響)變化的規律,體現了平衡的“動、等、定、變”的基本特征,以及平衡移動的方向。

當條件改變時,判斷平衡移動的方法是:看v正、v逆的高低判斷平衡移動的方向,若v正>v逆,平衡正向移動;v正

如圖1,增大反應物濃度時,v正突變,v逆連續,且v正>v逆,所以平衡正向移動;減小生成物濃度時v逆突變,但v正>v逆,所以平衡正向移動。

(2)物質的量(或濃度)――時間圖像。特點:這類圖像題表明了各種反應物或生成物的濃度,或某一組成的濃度反應過程中的變化情況,此類圖像往往可反映出化學反應速率與化學計量數的關系或平衡移動方向,同時要注意曲線的起點、終點及變化的趨勢。

例1. 在一定溫度下,容器內某一反應中M、N的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖2,下列表述中正確的是( )。

A.t1時,N的濃度是M濃度的2倍。

B.t3時,正反應速率大于逆反應速率。

C.反應的化學方程式為:2M=N。

D.t2時,正逆反應速率相等,達到平衡。

解析:由本題圖像可知,反應t1時,N的濃度應是M的2倍。到時間t3時建立平衡,正、逆反應速率相等,N的變化為8mol-2mol=6mol;M的變化為:5mol-2mol=3mol,因此反應的方程式為2N?M或M?2N的物質的量相等,但正逆反應速率并不相等。 答案:A。

(3)三個變量的圖像。*轉化率(或質量分數)―壓強、溫度圖像。這類圖像題的解答往往要遵守兩個原則:①定一論二:也就說,若圖像中有三個變量時,先確定一個不變量,再討論另外兩個變量相互之間的關系。②先拐先平:是指先出現拐點的曲線先達到平衡,說明它所對應的溫度高或壓強大。

例2.有一化學平衡mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),如圖3所示是A的轉化率同壓強、溫度的關系,分析圖3可以得出的正確結論是( )。

A.正反應放熱,m+n>p+q。

B.正反應吸熱,m+n>p+q。

C.正反應吸熱,m+n

D.正反應放熱,m+n

解析:分析解決這類圖像,應采用“定一論二”的方法,即把溫度、壓強之一定為恒量,討論另外兩個變量的關系。答案:B。

(4)速率――壓強(或溫度)圖像(如圖4)

例3.下列方程符合圖3的為( )。

A.3NO2(g)+H2O(l)?2HNO3(l)+NO(g)。

B.N2O3(g)?NO2(g)+NO(g)。

篇10

《化學反應原理》模塊作為高中化學新課程選修課程中重要的組成部分,是化學學科理論基礎之一,也是高考必選模塊。由于研究對象的復雜性和關聯性、研究層次的多樣性和交錯性、研究方法的綜合性和實用性,成為學生學習、教師教學的難點。如何理解除模塊的教學功能、把握教學內容的深度和廣度,運用多元化的設計策略來提高教學的有效性呢?本文就此問題談談自己在這方面的教學實踐體會。

一、從課程標準的研讀中領悟《化學反應原理》模塊的教學功能價值

高中化學課程標準指出:《化學反應原理》模塊的內容主要從化學反應與能量、化學反應速率和化學平衡以及溶液中的離子平衡等三個方面來探索化學反應的規律及其應用。通過本模塊的學習讓學生在以下四個方面得到發展:一是認識化學變化中能量轉化所遵循的基本原理,初步形成關于物質變化的正確觀念。二是了解化學反應中能量變化所遵循的規律,知道化學反應原理在生活、生產和科學研究領域中如何應用。三是贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類社會文明所起的重要作用,能列生產、生活和自然界中的有關化學變化現象進行合理的解釋。四是激發學生學習化學的興趣。化學反應原理揭示了化學反應的本質規律,它能幫助學生深入理解元素化合物知識,促進學生的化學反應知識系統化、結構化,幫助學生發展邏輯推理能力,促進學生的化學素養。通過該模塊的學習要讓學生學會怎樣看待物質和物質變化、學會研究化學和化學變化的方法、學會怎么看待化學,學化學可以干什么,即化學研究可以促進人類社會的和諧發展。為有志于從事化學及其相關專業的學生提供較為完整和系統的化學反應原理的相關知識,為他們將來進一步學習化學打好基礎。

二、研究教材的知識體系。把握教學的深度和廣度

化學反應原理是人類總結得到的化學反應的一般規律,涉及化學反應的能量轉化、方向、限度、速率以及機理等方面的問題。與原教材有相似之處,與《化學必修2》也有相似之處,但同中有變。內容變化了,增加了熵與熵變、化學反應的方向性、電離常數、沉淀溶解平衡等知識;要求變化了,某些知識的教學要求有所提高,例如,蓋斯定律從“閱讀”提高到“能用蓋斯定律進行計算”,化學平衡常數從“了解”提高到“知道化學平衡常數的涵義,能利用化學平衡常數計算反應的轉化率”等;內容組織也發生了很大變化,增設了很多欄目引導學生探究、分析、比較、歸納,更加關注化學與社會的聯系,突出化學的應用價值。該模塊教學內容的深度和廣度主要抓住兩條線:一個是模塊線,同樣的教學內容在不同模塊的功能定位、教育價值、教學的深度和廣度是不一樣的;第二條線就是要縱向地看到必修、選修和高考這三個層級在處理相關內容時的學習水平差異性。不可盲目拓寬原理內容的深度和廣度,找準內容的定位。注意與必修內容的銜接(原電池、電解池、化學反應速率和限度),注意教材內部內容的銜接(反應焓變一反應方向的判斷一化學平衡移動一溶液中的離子平衡,如電離平衡、水解平衡、溶解平衡等),注意與大學內容的銜接(焓變、熵變、化學反應的方向、沉淀溶解平衡)。例如,原電池這部分內容在必修階段就是為了建立“化學反應能夠把化學能轉換成電能”這樣一個觀念,以原電池作為模型來幫助學生建立能量轉換的觀點,所以它的重點不在于對原電池的構成條件的認識,也不在定量的計算。在《化學反應原理》模塊中的要求是理性的認識水平,要討論電極反應、電池反應、原電池的本質,包括原電池的各種變式金屬腐蝕的問題也會涉及到。不能因為看到高考題出這樣的題就認為必修教學講原電池也要講到這個水平,這就違反了學生的認識規律,違背新課程“分階段學習、螺旋式上升”的特點,是不符合新課程的課程結構設置的。

三、運用多元化的教學設計策略,提高教學的有效性

1 明確知識脈絡,抓住認知脈絡,設置問題線索,提供事實和證據。建構主義理論認為:對學習內容較為深刻的理解和掌握是通過學生主動建構來達到的,而不是通過教師向學生傳播信息獲得的。學習者在一定的情境下學習,或利用自己原有認知結構的有關經驗同化新知識,或通過“順應”、改造、重組原有的認知結構來同化新知識,理解、掌握學習內容。教學設計強調以學生為中心,強調教學環境的設計,強調利用各種信息資源來支持學生的自主學習和協作學習,強調學習過程的最終目的是完成知識的意義建構。基于以上要求,教師在進行教學設計時可以先分別進行以下線索的設計知識脈絡一已知脈絡一問題線索一解決問題的證據,然后再形成一個完整的教學設計。

2 重視運用邏輯推理,凸現原理形成過程。化學反應原理是人們通過對大量化學反應的觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括等思維過程形成的,它的形成是由特殊到一般、由具體到抽象、由現象到本質的認識過程。因此,在教學中要抓住這部分內容的基本特征――定性分析與定量計算相結合、感性認識與理性分析相結合,采用歸納法、運用邏輯推理得到一般規律性結論,達到深化對過程本質認識的目的。在教學設計過程中應注意通過實驗、圖像、表格、多媒體課件、錄像等常見的直觀教學手段,將化學原理具體化、形象化、直觀化,有利于啟發學生的思維,完成由感性認識向理性認識的飛躍。例如,在進行化學平衡狀態的教學中,可以采用正、逆反應速率與時間關系圖進行直觀教學;在電化學基礎的教學中可以采用多媒體課件模擬微觀過程來直觀演示原電池、電解池原理等。

篇11

二、考核知識點和考核要求:

第一章:溶液與膠體

(一)溶液的一般概念

1、了解分散系的分類,掌握物質的量的濃度、質量摩爾濃度、質量分數等概念;

2、理解幾種濃度表示法間的換算,掌握有關溶液配制的計算。

(二)稀溶液的依數性

1、了解溶液的蒸氣壓、沸點、凝固點概念,滲透作用和滲透壓;

2、掌握稀溶液依數性與其濃度的關系,并能進行有關計算,能運用稀溶液性質解釋動植物的有關生理現象。

(三)膠體溶液

1、了解膠體分散系的特點及溶膠的膠團結構;

2、掌握溶膠的穩定性因素和聚沉方法。

第二章:電解質溶液和解離平衡

(一)化學平衡及其移動

理解掌握平衡常數、平衡常數的意義及影響平衡移動的因素;

(二)弱電解質和強電解質

1、了解:①水的電離和溶液的酸堿性的pH標度;②一元弱酸、弱堿部分解離、多元弱酸的分步解離特點及弱酸弱堿溶液的pH值的計算公式及應用范圍;③鹽類水解的本質。

2、掌握:①一元弱酸、一元弱堿溶液的pH值的計算和多元弱酸溶液pH值的計算;②定性判斷各種鹽溶液的酸堿性;③影響鹽類水解的因素。

(三)緩沖溶液

1、了解緩沖溶液和緩沖作用;

2、掌握緩沖作用原理、緩沖溶液pH值的計算、緩沖溶液的選擇和配制;

(四)沉淀溶解平衡

1、掌握溶度積概念及其表達式、溶度積規則;

2、理解沉淀生成和溶解的條件,能運用溶度積進行有關計算。

第三章:氧化還原反應

(一)氧化還原反應

1、了解氧化還原反應的本質、氧化作用、還原作用、氧化劑、還原劑的概念及氧化數的確定方法;

2、了解氧化數法和離子電子法配平氧化還原方程式的一般步驟;

3、掌握運用上述方法配平氧化還原方程式

(二)電極電勢

1、了解能斯特方程,能正確書寫能斯特方程;

2、掌握電極電勢的概念及其影響因素,能熟練運用能斯特方程計算因濃度變化、酸堿度變化條件下的電極電勢和定性判斷因沉淀生成、配合物生成導致的電極電勢變化。

(三)電極電勢的應用

1、能應用標準電極電勢判斷氧化劑和還原劑的強弱,能用電極電位判斷氧化還原反應的方向和完成程度;

2、能運用元素電位圖判斷處于中間價態物質能否發生歧化。

第四章:原子結構和分子結構

(一)核外電子運動的特殊性

1、了解四個量子數的物理意義和取值范圍及相互關系;

2、理解掌握電子運動的特點、軌道概念,幾率密度和電子云概念;

(二)核外電子的排布

1、了解屏蔽效應、穿透效應,掌握保里不相容原理、能量最低原理、洪特規則等元素基態原子核外電子排布規則;

2、能運用上述規則寫出常見元素(1-36號)原子核外的電子排布。

(三)元素性質的周期性

1、了解元素的電子層結構、能級組、能級、軌道等概念;

2、理解掌握原子半徑、電離勢、電負性的變化規律。

(四)離子鍵

1、了解離子鍵的本質和離子鍵特征;

2、理解掌握離子半徑、離子電荷的變化規律;

3、運用離子半徑、離子電荷解釋離子型化合物的高熔、沸點等性質。

(五)共價鍵

1、了解價鍵(電子配對)理論,共價鍵的特性;

2、理解掌握σ鍵和π鍵,軌道雜化理論的要點,雜化軌道的類型和簡單分子的空間構型關系。

(六)分子間力

1、了解化學鍵的極性和分子的極性;

2、理解掌握分子間的三種作用力與分子極性的關系,分子間力,氫鍵的形成及對化合物某些性質的影響;

3、能運用分子間的作用力說明物質的熔沸點和溶解度的變化規律。

第五章:配位化合物

(一)配位化合物概念

1、了解配合物的概念、配合物的組成;

2、掌握配合物的命名。

(二)配合物的價鍵理論

1、了解配位鍵的本質、配位鍵的形成條件;

2、掌握外軌型配鍵和內軌型配鍵的形成。

(三)配位離解平衡

1、了解穩定常數的物理意義;

2、理解掌握影響配位平衡的因素,并運用配位離解平衡進行簡單計算。

(四)螯合物

1、了解螯合物概念

2、掌握螯合物的結構特征和螯合劑應具備的條件。

第七章:定量分析化學概論

1、掌握誤差來源及減免,準確度及精密度的概念;簡單的數據處理方法;有效數字和運算規則;

2、了解提高分子結果準確度的方法;

3、掌握滴定分析的基本概念、標準溶液濃度的表示方法。學會根據滴定反應來確定物質的摩爾基本單元。

4、了解標準溶液的配制及標定方法。

第八章:酸堿滴定法

1、重點掌握溶液pH值的計算、強堿滴定強酸和強堿滴定一元弱酸的滴定突躍范圍、影響突躍大小的因素及指示劑選擇的原則;

2、能根據測定要求的準確度,考慮能否滴定。

第九章:配位滴定法

1、重點掌握酸效應系數以及控制溶液pH值的重要意義,用條件穩定常數來判斷配位滴定的可能性,影響EDTA與金屬離子配合物的穩定性因素。

2、掌握如何選擇合適的滴定條件以使配位反應進行更完全;

3、了解金屬指示劑的特性及如何提高配位滴定選擇性。

第十章:其他滴定分析法

1、了解氧化還原反應方向、進行的程度、氧化還原滴定曲線及指示劑的選擇;掌握常用的氧化還原滴定法;

2、重點掌握銀量法的滴定原理、滴定條件及適用范圍。

第十一章:吸光光度分析法

1、掌握吸光光度法的原理,吸收光譜和溶液的顏色關系,朗伯-比耳定律及其偏離的原因;

2、了解顯色反應及影響因素,測量方法及儀器。

三、試卷題型

1、選擇題(50分) 2、是非判斷題(20分)

3、填空題(50分) 4、計算題(30分)

四、考試用書

《無機及分析化學》,寧開桂主編,高等教育出版社

《微生物學》考試大綱

一、課程的性質和內容

《微生物學》是在細胞、分子或群體水平上研究微生物的形態構造、生理代謝、遺傳和育種、生態和分類進化等生命活動的基本規律,并將其應用于農業、工業、醫藥衛生、生物工程和環境保護等領域的科學。微生物學的根本任務是發掘、利用和改善有益微生物,控制、消滅或改造有害微生物。

二、課程內容、考核要求和比例

第一章 緒言

1.了解微生物學研究的對象、內容。

2.微生物的應用前景。

3.微生物在生命科學發展中的作用

4.掌握微生物的特點。

第二章 原核生物—— 細菌、放線菌

1.掌握細菌和真核生物三原界的特點。

2.掌握細菌的形狀和大小。

3.掌握細菌的細胞構造(基本構造:細胞壁、細胞膜、細胞質、原核、質粒;特殊構造:鞭毛、芽孢、莢膜)及其功能。

4.掌握細菌的繁殖方式和菌落特征。

5.了解常用的細菌類群。

6.掌握放線菌的繁殖方式及形態結構。

第三章 真核微生物———真菌

1.掌握真菌的繁殖方式及菌落特征。

2.掌握真菌的形態。

3.了解真菌的細胞結構。

4.了解真菌的生活史。

5.了解真菌與人類的關系。

6.了解真菌的常見類型。

第四章 非細胞生物——病毒

1.掌握病毒的基本特征。

2.掌握病毒、亞病毒、朊病毒、類病毒的概念及其主要特征。

3.掌握烈性噬菌體、溫和噬菌體、溶源性細胞的概念。

4.了解烈性噬菌體的侵染過程。

5.了解溶源性細胞的特點。

6.了解病毒對人類的影響。

第五章 微生物的營養

1.掌握微生物的不同營養類型。掌握光能無機營養型、化能無機營養型、光能有機營養型、化能有機營養型的概念。

2.掌握根據不同微生物的營養需要選擇和制備培養基的原則。

3.了解微生物所必需的營養物質及其生理功能。

4.掌握微生物對營養物質的吸收方式。

5.了解微生物發酵作用、呼吸作用、有氧呼吸、厭氧呼吸的概念。

第六章 微生物的生長

1.掌握微生物純培養的分離方法。

2.掌握環境因素對微生物生長的影響及其實際應用。

3.了解測定微生物數量和生長量的方法。

4.掌握細菌純培養生長曲線各個時期的特點以及與生產實踐的關系。

5.掌握主要滅菌方法。

第七章 微生物的遺傳與育種

1.了解從自然界篩選菌種和菌種保藏的基本知識。

2.了解微生物育種的基本原理和方法。

3.掌握接合;轉化;轉導的概念。

4.掌握菌種的衰退與復壯的概念,掌握防止菌種衰退及復壯的方法。

5.了解基因工程的原理。

第八章 微生物的生態

1.掌握微生物在自然界物質轉化中的作用。

2.掌握微生物間以及微生物與高等植物間的相互關系。

3.了解微生物是生物圈的重要成員,廣泛分布在自然界,與環境關系極為密切。

第九章 微生物的分類

1.了解微生物分類的任務和微生物的命名方法。

2.掌握微生物在生物界的地位。(五界系統、六界系統、三原界系統)

了解種的概念。

3.了解細菌的分類系統。

4.了解真菌的分類系統。

三、考試用書

《微生物學教程》,周德慶主編,高教出版社出版(第二版)

四、考試題型

1.填空題 30%

2.選擇題 30%

3.名詞解釋 30%

4.問答題 60%

《有機化學》考試大綱

一、教材與參考書

《有機化學》,李貴深主編,中國農業出版社;2003。

二、題型與分數分配:

1、命名及寫結構式(20分)

2、單項選擇(45分)

3、完成反應式(30分)

4、有機化合物鑒別、分離、提純(20分)

5、推斷結構(15分)

6、合成(轉化)題(20分)

各題型說明:

1)命名及寫結構式:掌握系統命名命名法及正確地書寫構造式;

2)單項選擇:主要考核對有機化學基本概念、基本規律、有機物基本性質的理解;

3)完成反應式:主要考核在不同條件下所進行的反應產物,各類化合物的特征反應。

4)有機化合物鑒別、分離、提純:通過官能團與具有反應迅速、特征現象明顯的試劑的應用鑒別(定)出對應的有機物。利用混合物中各成分的理化性質將它們一、一分開或提純得到較純物質。

5)推斷結構:可通過化合物的分子式,再根據所給定特征化學反應及斷鍵后降解的小分子,推斷該特定化合物的結構式。

6)合成(轉化)題:設計合成某一有機物的步驟、實現化合物、官能團之間的相互轉化,掌握實現這些轉變的必要條件。

三、課程教學的基本要求

1. 有機化合物的分類和命名

(1)掌握有機化合物的兩種分類方法(碳骨架分類和官分類)掌握主要官能團 , , -X ,-OH ,-O- ,-CHO , ,-COOH,-COOR,-NH2 , -CONH-, -NO2, -N=N-, -SO3H等及對應化合物,掌握碳水化合物,蛋白質,油脂及類脂等天然有機化合物的分類和組成。

(2)掌握有機化合物的系統命名法,官能團的最低系列原則和取代基的次序規則,掌握分子構型的標記方法:了解有機化 合物的普通命名法、衍生物命名法、常用俗名等。

2. 有機化合物的分子結構特征

(1)在掌握好物質結構的基礎上,進一步掌握有機化合物中碳原子的各種雜化狀態,共價鍵的鍵參數。

(2)理解芳香性的概念,掌握苯系芳香烴和含一個雜原子的五元雜環及六元雜環芳香化合物的結構特征。

(3)理解有機化合物分子中的電子效應(誘導效應、共扼效應)及其對化合物性質的影響。

(4)理解有機化合物的同分異構現象,掌握有機化合物的結構表示法(透視式、Fisher、Newmen投影)式。

(5)理解有機化合物的順反(Z,E)異構。

3. 有機化合物的物理性質

(1)了解有機化合物的主要物理性質,包括熔點、沸點、密度、溶解度、比旋光度等,理解分子間作用力和氫鍵對化合物的沸點、熔點和溶解度的影響,以及利用物理性質對化合物進行鑒定、分離提純的原則和方法。

4. 有機化合物的化學性質及重要化學反應

(1)掌握各類化合物的分子結構特征與基本化學性質。

(2)掌握有機物的取代反應:

A. 飽和碳原子的鹵代反應

B. 芳環上的取代反應

(3)掌握有機物的加成反應:

A .碳-碳雙鍵上的加成反應和Markovnikov規則,共扼二烯的,1,2-加成和1,4-加成。

B. 碳-氧雙鍵上的加成反應和加成-消除反應。

(4)掌握有機物的消除反應:

鹵代烴的消除反應和醇的消除反應,反應條件和產物選擇規律。

(5)其它重要反應:

A. 掌握烯烴、芳香烴母系及側鏈、醇和醛的氧化反應、烯烴的臭氧化反應。

B. 掌握不飽和烴、醛和酮、羧酸及其衍生物、硝基化合物的加氫反應和其它還原反應。

C. 掌握羥醛縮合、酯縮合反應、重氮化反應和重氮基的取代反應。掌握Gringnard試劑同羰基化合物及其它化合物的反應及應用。

D.芳香環上的親電取代反應歷程,取代基的性質及定位規律。

5. 雜環化合物

掌握呋喃、吡咯、噻吩、吡啶的化學性質

6.重要的天然有機物

(1)多糖:掌握單糖的分子結構(組成、異構)開鏈和環狀互變異構及變旋光現象、物理性質、化學性質,理解糖苷鍵的特征和二肽的形成。了解二糖及多糖的性質。

(2)蛋白質:掌握氨基酸的分子結構(組成、異構)兩性和等電點、物理性質、化學性質,理解肽鍵的特征和二肽的形成,了解蛋白質的形成、次級結構、兩性和等電點。

(3)油脂與類脂:了解脂肪酸甘油三酯的組成、分類、物理性質、化學性質,知道磷脂、甾醇、蠟酯、萜類化合物等組成與性質。

四、本課程各章節要求

§ 1 緒論

本章重點:有機化合物中的化學鍵;有機化合物的結構式及其表示法;化合物分子間的作用力及其對某些物理性質的影響;化合物分子中原子、原子團的相互影響。構造異構-碳鏈、位置、官能團異構。

1.了解有機化合物和有機化學概念;

2.理解共價鍵的形成;

3.了解共價鍵的屬性(參數):(鍵角、鍵能、鍵的極性、鍵的極化作用);

4.了解共價鍵斷裂和反應的類型;

5.理解酸堿的電子理論一路易斯酸堿;

6.理解分子間力:定向力、色散力、氫鍵;

7.了解有機化合物的一般性質;

8.掌握有機化合物分子中的官能團和有機化合物的分類和命名。

§2 飽和脂肪烴:

本章重點:普通命名法和系統命名法;詳細介紹鹵代反應的游離基取代反應;環烷烴的結構和性質,分析環己烷的一元、二元取代物的優勢構象。

1.了解烷烴的通式和構造異構;

2.掌握烷烴的命名(10、20、30、40碳和伯、仲、叔氫原子);各種烷基;

3.掌握烷烴的命名法(①習慣命名法、②衍生物命名法、③系統命名法);

4.理解烷烴的物理性質和同系物規律;

5.掌握烷烴的化學性質:氧化、鹵代反應。

6.了解烷烴的來源。

§3、不飽和烴

本章重點:介紹離子型親電加成反應規律、用誘導效應、共軛效應及碳正離子穩定性。用誘導效應、共軛效應及碳正離子穩定性闡明加成反應的規律。

1.了解乙烯分子的平面形結構—SP2雜化軌道;

2. 掌握烯烴的順反異構的命名法,次序規則;

3. 掌握烯烴不飽和性:(1)兀鍵斷裂反應,①加成反應;催化加氫;親電加成及反應歷程,馬氏規則與不對稱烯烴加成反應中間體碳正離子穩定性的關系。②氧化反應、③聚合反應。(2)σ鍵斷裂:α-氫原子的反應:自由基型取代、氧化反應;

4.理解原子或基團的電子效應;

5.了解炔烴的物理性質;

6.掌握乙炔的加成、氧化、聚合,炔氫反應;

7.了解二烯烴的分類和命名;

8.理解1,3-丁二烯分子的結構—共軛兀鍵和共軛效應,共軛效應與有機物種的穩定性;

9.掌握共軛二烯烴的1.2-成和1.4-加成,雙烯加成、聚合和橡膠。

§4 碳環烴

本章重點:本章重點:闡明環的張力學說,無張力環的結構和構象,分析環己烷的一元、二元取代物的優勢構象。闡明苯分子的結構及大π鍵的概念,苯環的穩定性,苯環上親電取代反應及歷程定位規律及其應用。

1.了解脂環烴的分類、命名;

2.了解脂環烴物理性質,理解脂環烴化學性質(氫解、鹵解、酸解一小環不穩定性);

3.理解環已烷的穩定構象、取代環已烷的構象;

4.了解苯分子中的碳的SP2雜化軌道成鍵;

5.掌握單環芳烴的命名;

6.掌握苯與同系物的物理性質:①取代:硝化、鹵化、磺化、烷基化、酰基化、②加成:加氫、加氯、③氧化,側鏈α-H的鹵化和氧化;

7.了解苯環上親電取代反應歷程、取代基的性質、分類.

8.掌握苯環上親電取代定位規律。

9.了解稠環芳烴的種類和命名,萘的化學性質;

10.掌握休克爾規則和芳香性。

§5 鹵代烴

本章重點:一元鹵代烴的化學性質并解釋扎依采夫規則,四種反應的競爭。

1.了解鹵代烴的結構、分類、掌握命名;

2.了解鹵代烴的制法;

3.了解鹵代烴的物理性質;

4.掌握鹵代烴的化學性質:①鹵原子的親核取代:水解、醇解、氰解、氨解與硝酸銀—乙醇溶液的反應,與碘化鈉一丙酮溶液反應,與金屬鎂反應一格氏試劑的生成、②消除反應、鹵原子與β-H 脫去—札依采夫規則;

§6、醇、酚、醚

本章重點:醇、酚的結構及化學性質;結構和性質的關系,醇轉化變成其它類化合物的重要性。

1.了解醇分類和命名法;

2.了解醇的制法;

3.掌握醇分子結構與氫鍵、醇的物理性質、

4.掌握醇的化學反應:羥基上的氫的反應,羥基的親核取代反應、羥基的消除反應(脫水)、醇的氧化或脫氫反應、

5.了解酚的結構、命名;

6.了解酚的物理性質;

7.理解酚的化學反應;

8. 醚的結構和烊鹽、分類、命名;

9.理解醚的制法;

10.了解醚的物理性質,

11.掌握醚的化學反應:①未共用電子對的反應—烊鹽生成、配位化合物生成、②醚鍵的斷裂(與HI、)、③α-H的過氧化反應、

§7 醛、酮、醌

本章重點:以醛、酮為例討論羰基的結構和親核加成,結合各個反應的實際意義,說明在分析、鑒定、合成及生物化學反應中的應用。

1.了解醛、酮的分子結構、分類;

2.掌握醛、酮的命名;

3.掌握多官能團有機化合物的(系統)命名法;

4.了解醛、酮的物理性質;

5.掌握醛和酮的化學反應:羰基的親核加成:加氫氰酸,加亞硫酸氫鈉,加格氏試劑、加醇與氨的衍生物的縮合(加成+消除),與碳負離子即與具有α-H的醛(酮)的縮合;氧化還原;α-H的活潑性;鹵化和碘仿反應等;

6.了解重要的醛、酮;

7.了解醌的分子結構和化學性質。

§8 羧酸及其衍生物

本章重點:羧酸及其衍生物、取代酸的分子結構、性質;比較衍生物的反應活性強調羥基酸、羰基酸等多官能團化合物的特點。

1.了解羧酸的結構、分類;

2.掌握命名法;

3.了解羧酸物理性質;

4.掌握羧酸的化學反應: 羧羥基的親核取代—衍生物的生成,羧羰基的還原,α-H的鹵化—取代酸的生成,酸性,二元羧酸脫羧、脫水,鈍化苯環的間位親電取代;

5.了解重要的羧酸;

6.掌握羧酸衍生物的結構與分類、命名;

7.了解羧酸衍生物的物理性質;

8.羧酸衍生物的化學反應和應用:酯、酰胺的水解和酯的醇解,酯的還原,克萊森酯縮合。酰胺的霍夫曼降解反應;

9.了解重要的羧酸衍生物;

§9、含氮有機化合物:

本章重點:胺的結構和性質;各類胺堿性強、弱的原因;重氮鹽生成的條件與偶合反應的實際應用。

1.了解硝基化合物的分子結構

2.掌握硝基化合物化學性質:芳環上的硝基的還原反應、硝基對芳環親電取代反應的致鈍作用。

3.了解胺的分類、命名法和結構,

4.了解胺的物理性質

5.掌握胺的化學反應:

①堿性、②氮上的烴基化、③氮上的酰基化,與對甲苯磺酰氯的反應、④與亞硝酸反應與重氮鹽、⑤氨基對苯環上的親電取代反應的致活作用、⑥胺的氧化

6.了解重要的胺、

7.季銨鹽和季銨堿、

8.了解表面活性劑結構特征與性質,

9.理解芳香族重氮鹽和偶氮化合物(生成、性質及其在有機合成中的應用)。

10.了解染料分子結構特征和發色基、助色基。

§10 雜環化合物

本章重點:雜環的結構特點,掌握幾種有代表性重要的常見的雜環化合物的分子結構與性質.

1.了解雜環化合物的分類和命名法;

2.了解雜環化合物的結構及芳香性;

3.了解雜環化合物的性質。

§11 油脂和類脂化合物

本章重點:油脂 磷脂 甾醇的結構特點

1.了解油脂

1)油脂的組成和結構 2)油脂的物理性質 3)油脂的化學性質4)肥皂和乳化作用 5)合成表面活性劑

2.了解類脂

1)蠟 2)磷脂

§12 碳水化合物

本章重點:單糖的分子結構(包栝構型和構象)與性質。二糖及其配合物應掌握苷鍵的形成及水解。

1.了解碳水化合物的定義和分類;

2.理解單糖(甘油與單糖的組成、分類、異構現象,(核糖)葡萄糖和果糖的結構(開鏈費歇爾投影式,氧環費歇爾式,哈武斯式,構象式。

3.掌握化學性質;還原性與氧化性,成脎反應、半縮醛羥基的反應與糖苷的形成;

4.了解重要的單糖;

5.了解二糖(形成與分類);

6.了解多糖(淀粉、纖維素的組成性質)。

§13 氨基酸和蛋白質

本章重點: 氨基酸的兩性和等電點性質; 蛋白質的沉淀與變性,蛋白質分子的一級與二級結構。

1.了解天然氨基酸組成、分類、性質;

2.掌握酸堿性與等電點;

3.了解氨基的亞硝酸放氮反應;

4.了解氨基與羧基共同參與的反應;

5.了解絡合性能,與茚三酮顯色;

篇12

 

一、過氧化氫催化分解演示實驗

 

在王祖浩教授領銜主編的滬教版九年級化學和蘇教版高中化學教材中都有過氧化氫加入二氧化錳催化劑催化發生分解反應的演示實驗。

 

滬教版九年級化學中過氧化氫的催化分解實驗如下[1]:

 

利用圖2-9的實驗裝置,把稀的雙氧水(6%的過氧化氫溶液)從分液漏斗慢慢加入裝有二氧化錳粉末的錐形瓶中,收集一集氣瓶放出的氣體,用帶火星的木條伸入集氣瓶中。

 

研究表明,在雙氧水制取氧氣的反應中,加入二氧化錳能加速雙氧水的分解。在反應前后,二氧化錳的質量保持不變,化學性質也沒有發生變化。這種在化學反應中能增大化學反應速率,但本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質稱為催化劑。

 

蘇教版高中化學教材《化學反應原理》中過氧化氫的催化分解實驗如下[2]:

 

向A、B、C、D 4支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液,再向試管中分別加入2~3滴洗滌劑,向試管A中加入2~3滴FeCl3溶液,向試管B中加入少量MnO2粉末,向試管C中加入一小塊新鮮的動物肝臟,D試管留作比較用。觀察、比較4支試管中發生的實驗現象,并試著分析導致實驗現象差異的原因。

 

實驗表明,催化劑對化學反應速率有顯著影響。催化劑是通過降低反應所需的活化能來增大反應速率。如圖2-10所示,沒有催化劑參與的反應,活化能(Ea')較大,則反應的速率較小;而有催化劑參與的反應,活化能(Ea)較小,因此反應速率較大。

 

從初高中催化劑的教學要求和教材呈現的文本材料我們可以看出,同樣都是過氧化氫的催化分解實驗,但用來說明的問題是不同的,初中教材中的實驗用來說明催化劑的概念即什么樣的物質是化學反應的催化劑,而高中教材中的實驗用來說明不同催化劑對過氧化氫的分解催化效果不同和催化劑改變化學反應速率的原因。因此,過氧化氫催化分解演示實驗在不同時期教學的角度和關注點是不同的。

 

二、演示實驗教學應關注的問題

 

1. 演示實驗的演示內容

 

教材中的演示實驗都承載著課堂教學中知識的、技能的、方法的等多方面的教學任務,課堂上演示實驗要把它所承擔的任務全部完成,就要求在實驗演示的過程中讓其能展現的內容全面表現出來,讓學生全方位觀察體驗。

 

催化劑是初中化學中的重要概念,教學要求是認識催化劑的基本特征。課堂教學中關于催化劑的演示實驗就要能充分體現出催化劑具有的特征,讓學生通過現象充分體驗到催化劑的特點,要達到這一要求,演示實驗的現象就要能表現出催化劑改變了化學反應的速率,而反應后物質的質量和化學性質沒有發生變化,讓學生在觀察、比較中得出對催化劑的認識。過氧化氫催化分解實驗的現象是知識層面的,實驗過程的體驗和現象的觀察、結論的獲取是技能、方法層面的,初中化學教學中通過二氧化錳催化過氧化氫的分解實驗一定要讓學生切實感受到催化劑具有的特征,讓學生在知識、技能、方法上有所收獲,還要為高中化學中催化劑的教學鋪墊,即催化劑改變化學反應速率,但不能改變化學反應的方向,讓學生在觀察比較中意識到不是加入催化劑反應才發生。

 

高中階段《化學反應原理》中催化劑的教學是初中化學學習的深入,目的是讓學生認識催化劑加快化學反應速率的原因和不同催化劑的催化效果,因此,高中化學過氧化氫的催化分解反應的演示實驗就應該能從現象上表現出催化劑加入改變了化學反應的過程,最終催化劑沒有發生變化,從而達到演示實驗的教學效果。

 

明確了實驗要突出表現的內容,演示實驗圍繞著要突出表現的內容設計,讓演示實驗把教學需要的信息都呈現出來,演示實驗才是有效的。做到這一點需要教師認真鉆研教材研究演示實驗,透徹理解文本材料,精心設計選擇演示實驗優化實驗的做法。

 

2. 演示實驗的演示方法

 

演示實驗的操作方法需要精心設計安排,否則演示實驗只能成為課堂教學的點綴,讓學生看些熱鬧、有些新奇而已,很難達到預想的結果。

 

對于二氧化錳催化過氧化氫分解的實驗,按照滬教版九年級化學教材中的方法進行演示實驗,學生只是感受到過氧化氫接觸到二氧化錳產生了大量的氧氣,其它的可以說一無所獲,實驗中并沒有現象能說明催化劑改變化學反應的速率、反應前后質量和化學性質都沒有發生變化,學生也只能被動接受MnO2是雙氧水分解的催化劑的觀點,對MnO2催化雙氧水分解后的質量和化學性質沒有發生變化是半信半疑。MnO2是加快了雙氧水的分解速率還是使常溫下本沒有進行的過氧化氫的分解反應發生了?MnO2有沒有發生反應?MnO2的質量有沒有改變?固體物質還是不是MnO2?這些方面的問題對學生認識催化劑的概念和分析物質是否是催化劑產生著影響。 按照蘇教版高中教材中的實驗方法進行教學演示,學生同樣是只能看到過氧化氫在不同物質存在的情況下,生成氧氣的速率加快了且加快的速率不同,也沒有感受到催化劑改變了化學反應的過程,而最終質量和化學性質都沒有發生變化。演示實驗的形式不同了,但與學生在初中從實驗中得到的體驗沒有什么不同,仍然是被動的接受催化劑改變化學反應過程的結論。

 

從滬教版九年級化學教材關于催化劑的演示實驗本身來看,雖然不能把催化劑全部的特點顯現出來,但實驗的方法得當也可以減少學生理解催化劑的困難。我們可以這樣來實驗演示:

 

首先用一支試管取2mL6%的雙氧水,讓學生認真觀察雙氧水中產生的細小的氣泡,感知過氧化氫在沒有加入二氧化錳前就可以發生分解,但速率很慢;然后向錐形瓶中加入二氧化錳時,讓學生體會到加入的量很少;連接裝置后,通過分液漏斗滴加過氧化氫,既讓學生觀察產生氣體的速率加快和感知氣體的收集檢驗上,還要在氣體收集滿瓶和檢驗后錐形瓶已不在產生氣體時,再向錐形瓶中滴加過氧化氫,錐形瓶中又產生氣體,反復這樣的操作幾次,通過加入少量二氧化錳使大量過氧化氫分解,讓學生體驗二氧化錳沒有在過氧化氫生成氧氣時消耗,而是一直存在并發揮著催化作用。這樣一來,學生對二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑的認知就變得順理成章了。

 

蘇教版高中教材《化學反應原理》中關于催化劑的演示實驗,要體現出教學需要的現象,需要對實驗的方法進行必要的加工改造。過氧化氫分解的催化劑有很多,經過實驗研究,我們發現FeCl3溶液對過氧化氫分解的催化作用十分明顯,更重要的是,借助FeCl3溶液催化過氧化氫分解實驗中出現的現象,可以把催化劑在反應過程中的變化表現出來,幫助學生完整地認識催化劑的催化原理。

 

課堂教學時,比較了不同物質的催化效果后,再引導學生觀察FeCl3催化過氧化氫分解的實驗。首先讓學生觀察FeCl3溶液的顏色,學生看到FeCl3溶液呈黃色,接著在試管中取2mL黃色的FeCl3溶液,然后用膠頭滴管向FeCl3溶液中滴加數滴5%的過氧化氫溶液,學生可以觀察到試管中產生了大量氣泡,并且在產生氣泡的過程中溶液變為紅色,當試管中的氣體逸出液體平靜下來后,液體又恢復為黃色。再用膠頭滴管向試管中滴加5%的過氧化氫,結果又出現了上述的實驗現象。學生觀察到這樣的實驗現象,自然明白FeCl3作為催化劑參與了化學反應,改變了反應過程,化學反應速率加快但最終FeCl3沒有變化。

 

我們可以看出,演示實驗的做法對提高演示實驗的教學效果是十分重要的,同樣的演示實驗,不同的做法,學生的收獲不同。

 

3. 演示實驗的教學語言

 

筆者除了設計了合適的演示實驗的操作方法之外,在演示實驗的教學過程中還要有恰當的指導性語言的引領,才能啟發學生思考演示實驗中教師的每一個表情、動作、操作、步驟的用意,讓學生去發現演示實驗要揭示的問題,在演示實驗的教學中獲得知識、領悟方法。演示實驗中的引導性用語一般是針對實驗內容和實驗要得到的結論設計的、富有啟發性、引導性的問題或陳述語,演示實驗教學的指導用語應該圍繞演示實驗解決的問題設計,要有針對性,富有啟發引導作用。

 

在進行初中化學催化劑的教學時,二氧化錳催化過氧化氫分解的演示實驗,可以設計下面的引導性語言、問題:

 

(1)仔細觀察或輕輕搖動盛有過氧化氫的試管觀察,你看到什么現象?該現象說明了什么問題?

 

(2) 將過氧化氫滴入錐形瓶后有什么現象出現?能試著猜想產生這種現象的可能的原因嗎?

 

(3)過氧化氫反復多次滴入錐形瓶時,你又有什么發現?對此發現的認識是什么?

 

(4)通過上面的實驗,能看出二氧化錳在過氧化氫分解中的作用嗎?

 

高中化學催化劑的教學時,二氧化錳催化過氧化氫分解的演示實驗,可以設計下面的引導性問題:

 

(1)請認真觀察實驗中出現的現象,并對它們加以描述。

 

(2)在初中催化劑學習的基礎上,對此現象你有怎樣的感悟。

 

(3)FeCl3溶液中多次滴加過氧化氫的現象是什么,這種現象說明了什么。

 

(4)通過這些實驗,你對催化劑加快化學反應的速率有什么見解嗎?

 

教師演示實驗操作和現象配合教學過程中這些引導性的語言、問題,讓學生在觀察思考和分析歸納中獲得了對催化劑較為全面的認識。

 

指導用語的運用要適時,有的語言和問題應在演示實驗前給出,指導學生對實驗的觀察和思考,有的要在實驗中提出,這樣更能引起學生對問題的注意,有的要在實驗后拋出,讓學生對實驗全面深入分析,防止實驗結束學生思維即停止的情況。

 

篇13

一、指導學生進行探究活動,通過實驗讓學生獲得理論知識,完成學習目標

在化學變化和物理變化的教學中,我常選擇這些實驗指導學生自己完成:水的沸騰,膽礬的研碎,紙張的燃燒,向硫酸銅溶液中加氫氧化鈉溶液。學生通過這四個簡單的實驗對比,就會從“有無新物質的生成”這一角度對兩個變化有了深刻的認識。在講吸熱反應和放熱反應時,讓學生親身體驗:向生石灰中倒入水,燃燒,木炭還原氧化銅這幾個實驗,學生通過親身的體驗就會對這幾個反應有一個完整的認識。這樣老師常創設探究性實驗,學生通過完成實驗而得到一些理性的認識,既強化了學生實驗的能力,又培養了學生思考分析問題的能力。當然,像質量守恒定律內容的探究,金屬活動性的探究無疑也是我們需要通過探究性實驗來完成教學任務的。采用探究式的教學法,不僅為老師省了“力”,而且有利于培養學生知識和能力的生成性。

二、注重新舊知識的銜接

本主題內容在教材和教學過程中是分散安排的,與元素化合物知識緊密銜接。教學每一個課題時都要注意夯實基礎,也為以后的課題做好建基,一步一個腳印,不可急于求成,不能使任何一節課的知識成為學生腦中的空中樓閣。

三、重視學習情境的創設

自然界和生產生活的化學變化的現行時時都有發生。要善于運用生產生活中的現象創設學習情境。如生活中有關緩慢氧化的例子、吸熱反應和放熱反應的例子等等,都可以作為教學時的情景素材,另外,老是平時收集的關于化學的一些小故事、化學新聞、化學趣事、科學論文、實物圖片、模型和影像資料等都可以用于創設學習情境,老師要充分利用這些情境,激發學生的學習興趣,引導學生主動學習。

四、化學俗語和化學韻語的使用,在增強學生學習趣聞性的同時,可以加深記憶