化学反应的基本特征大全11篇

时间:2023-08-03 16:19:25

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇化学反应的基本特征范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇(1)

热力学第一定律及状态函数的基本特征。

盖斯定律,又名反应热加成性定律:若一反应为二个反应式的代数和时,其反应热为此二反应热的代数和。也可表达为在条件不变的情况下,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关。它是由俄国化学家盖斯发现并用于描述物质的热含量和能量变化与其反应路径无关,因而被称为盖斯定律。

(来源:文章屋网 )

篇(2)

1. 关于元素的异同

组成生物体的化学元素与化学教材中的相关元素有何异同?在讲到这一知识点时,可以先引申到化学教材中有关化学元素的特征,然后再通过比较,让学生理解和掌握生物体内组成化合物的元素和自然界中的元素在种类和含量之间的区别。如在介绍“元素含量差异”时,列举出碳元素在生物细胞干重中占55.59%,而碳元素在地壳中含量只有0.087%的事例,就能让学生对组成细胞的元素有清晰的认识,可以帮助学生加深理解并做到深刻记忆。

2. 关于化合物的异同

在讲授组成生物体的化合物这一知识时,可通过自然界的化合物可分为无机化合物和有机化合物两大类,引出组成生物体的化合物也可分为无机化合物和有机化合物两大类,但生物体内的化合物种类远远没有自然界的多。化学中无机化合物大致分为氧化物、酸、碱、盐等;而生物体内无机化合物包括水和无机盐两类。化学中根据有机物分子中所含官能团,分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等,根据有机物分子中的碳架结构,可分为开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三大类;而生物中有机化合物分为糖类、脂肪、蛋白质和核酸四大类。另外在含量上两者也有显著差异。这就说明了生物是自然界的一部分,两者有统一的一面,同时又存在着差异性。

3. 关于生物大分子的异同

生物大分子是组成生物体的主要物质,当讲到这一知识点时就可以与化学分子进行比较。以蛋白质为例,化学中讲解了蛋白质的知识,如蛋白质的组成元素、组成单位氨基酸、结构、性质、变性等,但组成生物体的蛋白质和化学中的蛋白质有许多不同之处。例如,组成单位氨基酸,在化学中只要含有氨基和羧基的化合物就称为氨基酸,而生物体内组成蛋白质的氨基酸只有约20种,它们都是α—氨基酸。在结构上要特别强调组成生物体的蛋白质有特定的空间结构,空间结构一旦被破坏,蛋白质就不是原来的蛋白质。在性质上要强调蛋白质的生物性,就是一旦失去生物活性,就不能完成生物体的各项功能。在讲到蛋白质的变性时,可通过化学中讲到的变性条件,物理因素可以是加热、加压、紫外线照射、超声波作用等;化学因素有强酸、强碱、重金属盐等,再结合生物体实际情况讲解生物体内的蛋白质变性知识。

二、生物教学中催化原理的应用

生物体内的化学反应能快速有效地进行,当讲到这一章节时,可以通过应用化学中的催化剂原理进行讲解。化学中的催化剂是指使化学反应变快或减慢或者在较低温度环境下进行化学反应,而它本身的质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。 生物体内发生的各种化学反应正因为有了酶这种催化剂才能快速有效地进行。酶是一种特殊的催化剂,它与化学中的催化剂有着许多区别:从化学本质上看,绝大多数酶是特殊的蛋白质,而化学催化剂大多数是简单的化合物;从催化特点看,酶只能加快化学反应速率,并且一种酶只能催化一种或一类化学反应,而化学催化剂既有加快化学反应速率,也有减慢化学反应速率,并且可以催化多种化学反应;从催化效率看,酶是一种高效催化剂,它的催化效率是普通催化剂的10~100倍。从这几方面比较,学生就容易掌握酶的多样性、高效性和微量性的特点。

三、生物教学中氧化还原原理的应用

生物体内发生的反应大多是氧化还原反应,如光合作用、细胞呼吸等,若能巧妙利用氧化还原原理,对掌握生物体内发生的化学变化有很大帮助。以有氧呼吸过程为例,如果我们掌握了氧化还原反应过程中得失电子总数相等的原理,我们就能很容易推出1 mol葡萄糖完全氧化需要6 mol氧气参与,而6 mol氧气完全被还原成水需要24 mol [H],这就说明在有氧呼吸过程的第二阶段必须有6 mol水参加反应才能生成20 mol [H],这样才能保证电子得失守恒。

四、生物教学中化学反应原理的应用

化学反应能否进行取决于化学物质本身的结构和性质,有些反应能够进行,有些反应不能进行,有些反应是某些物质的特征反应,化学上常利用这些反应来进行物质的鉴别。生物教学中在探究生物体内反应原理时,为了探究反应的步骤和反应的中间产物,常常需要鉴别某些反应的中间产物。例如酵母菌是一种兼性厌氧型生物,它在有氧和无氧条件下都能生存。为了探究酵母菌发酵产生酒精的反应条件是有氧还是无氧,我们要分别对有氧和无氧条件下的产物进行鉴定。首先要鉴定二氧化碳的产生,要用到化学中二氧化碳的鉴别方法(使澄清石灰水变浑浊)来观察二氧化碳产生的速度。其次要探究酵母菌是在无氧条件下发酵产生酒精,还是在有氧条件下产生酒精,要探究两种不同条件下是否都能产生酒精。要鉴别酒精的产生要用到化学中酒精的鉴别方法(在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应变成灰绿色)。在生物实验教学中,检测生物组织中各种物质的种类时也会用到很多化学知识,如在检测还原糖存在时必须要知道还原糖与斐林试剂的特征反应等。

五、化学方程式的应用(生理反应式和化学反应式的异同)

细胞中的化学反应式是生命特有的一种现象,用现在观点说是基因的选择性表达,是有一定的生物目的,如提供能量、形成某种物质参与机体的构建等,基本上都是有机反应,且都是在常温常压下进行的酶促反应。而化学反应(化学角度)是一种非生命现象的过程,不具有特定的生命目的,且大多数反应条件苛刻。因此在书写生理反应式时要注明反应的场所,注明反应条件和目的,如以下三个反应是以能量代谢为目的:

光合作用:6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2

篇(3)

Systems

2009

Hardback

ISBN 9783540773634

A.K.Oppenheim 等著

本书重点是燃烧系统,即提供原动力的受限空间内可压缩流场的燃烧放热过程。在燃烧过程中,化学反应和场热量沉积造成的放热同时进行,称为“热释放”。这类系统尤其是指内燃机的气缸、燃气涡轮机的燃烧室、火箭以及爆炸产生的冲击波、以斜震面为边界的非稳态流场。

燃烧过程速度极快,化学组分的反应时间在微秒级,而对整个系统的放热反应在毫秒级。出于这个原因,迄今为止,它的执行一直被视为超出了互动控制的范围,因为现时代对微电子来说的一毫秒还是一个相对较长的时间。本书的技术目标是为达到这一目的铺平道路,提出燃烧系统的动态特征。实体特性可以借助现代控制技术工具处理。

全书分三个部分12章介绍了燃烧系统动力学。第一部分放热性,包括第1-4章。1. 热力学专题,提出了燃烧系统发展,该燃烧系统模型由动力学和热力学组成:动力学处理物理空间中的燃烧性能,热力学处理相空间中的燃烧过程;2. 发展专题,阐明变化基本特征;3. 传热专题,介绍了燃烧系统与环境换热产生的能量损失的实验研究和理论分析;4. 化学动力学专题,提供解决燃烧过程化学反应动力学的分析技术。第二部分,场―储能流场的动力特性,包括第5-8章。5. 空气动力学专题,给出了在极限Peclet和Damkhler数下流场流体动力学分析的基本背景,相当于分子扩散率和热导率不充分时放热中心对燃烧的影响;6. 随机涡方法,介绍了由Chorin提出的分析方法,从随机旋涡运动深入了解湍流流场机理;7. 气动专题,介绍了可压缩流场的经典分析方法:在双曲型方程中表示气动性能;8. 前波面和界面,介绍了由于冲击和爆震波正面作用,界面和简单波为不同状态的边界理论。第三部分爆炸,由于能量快速释放堆积的场和面的动态特征,包括第9-12章。9. 冲击波,提出远场分析的基本背景,放出的热量堆积在内核,而这些内核的尺寸是微小的 ;10. 自相似冲击波,由点爆炸产生的显著线性、圆柱和球对称场特征;11. 拓扑空间法,引进分析技术处理传播到大气层中的冲击波;12. 爆炸,显示前波面动力特性与放热过程。

本书由燃烧领域的专家撰写,全面调研并细致阐述了燃烧系统的放热过程。运用大量数据和图片帮助读者理解内容。主要适用于物理学家和工程师、研究生、学术界和工业界的研究人员,方便查找燃烧设备的各种参数值。

贾红书 ,博士生

篇(4)

1.了解化学变化的基本特征;能作出属于物理变化还是化学变化的判断。

2.能够初步区分物质的性质中哪些属于物理性质,哪些属于化学性质。

(二)典例分析

例1 (安徽)下列我国古代的技术应用不涉及化学变化的是( )

解析:本题考查物理变化和化学变化的判别,解答时要分析变化过程中是否有新物质生成,若没有新物质生成则属于物理变化,若有新物质生成则属于化学变化。粮食酿酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化;棉纱织布过程中没有新物质生成,属于物理变化;火药应用过程中有新物质生成,属于化学变化;瓷器烧制过程中有新物质生成,属于化学变化。

答案:B

例2 (福州)下列物质的用途主要利用其化学性质的是( )

A.铜丝作导线

B.干冰用于人工降雨

C.天然气作燃料

D.金刚石用于切割玻璃

解析:A项,铜丝作导线,是利用了铜的导电性,此性质属于物理性质;B项,干冰用于人工降雨,是利用干冰易升华吸热,使周围空气温度降低,空气中水蒸气冷凝成水滴的性质,此性质属于物理性质;C项,天然气作燃料,是利用了天然气的可燃性,此性质属于化学性质;D项,金刚石切割玻璃,是利用了金刚石硬度大的性质,此性质属于物理性质。

答案:C

(三)专题演练

1.(镇江)下列属于化学变化的是( )

A.海水晒盐 B.冰川融化

C.水力发电 D.红磷燃烧

2.(南宁)下列属于物理性质的是( )

A.可燃性 B.延展性

C.酸碱性 D.氧化性

3.(安顺)诗词是中华民族灿烂文化的瑰宝。下列诗句描述中只涉及物理变化的是 ( )

A.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏

B.千里冰封,万里雪飘

C.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲

D.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干

4.(哈尔滨)下列过程中主要发生物理变化的是( )

5.(泰安)在我们的日常生活中涉及许多变化。下列变化中不包含化学变化的是( )

A.用石灰浆涂抹墙壁后,表面有水珠生成

B.在口中咀嚼米饭或馒头时感到有甜味

C.用干冰作制冷剂进行人工降雨

D.使用煤气作燃料烧饭做菜

6.(北京)下列物质的用途中,利用其物理性质的是( )

A.氧气用于炼钢

B.硫酸用于除铁锈

C.干冰用作制冷剂

D.碳酸氢钠用于治疗胃酸过多症

7.(威海)物质世界每时每刻都在发生着变化。下列变化属于化学变化的是( )

①电灯通电发光 ②煤制成焦炭 ③塑料老化 ④干冰升华 ⑤石油分馏 ⑥海水制镁 ⑦石块粉碎成石子 ⑧粮食酿酒

A.②③⑥⑧ B.②⑤⑥⑧

C.①③④⑧ D.①④⑥⑦

8.(百色)化学与我们生活和工农业生产有着密切的联系,现有①氖气、②镁粉、③金刚石、④熟石灰、⑤食醋、⑥干冰六种物质,请按下列要求填空(填序号)。

(1)烹饪时用作酸性调味品的是 。

(2)用作改良酸性土壤的是 。

(3)用于人工降雨的是 。

(4)用来制作烟花和照明弹的是 。

(5)玻璃刀刀口镶嵌的是 。

(6)用于制造霓虹灯的是 。

9.(漳州)充有钠蒸气的高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力,常用于道路和广场的照明。钠的化学性质活泼,常温下可以与氧气、水反应,在实验室里,金属钠保存在煤油中。用镊子从煤油中取出金属钠,放在滤纸上,用小刀切下一小块,投入盛有水(滴有酚酞溶液)的烧杯中,发现钠块浮在水面上,很快熔化成银白色小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,偶有火星出现,溶液变成红色。依据提供的信息,回答下列问题。

(1)“钠保存在煤油中”说明钠具有的化学性质是 。

(2)“钠块浮在水面上”说明钠具有的物理性质是 。

(3)“溶液变成红色”说明钠与水反应的生成物中含有 性的物质。

(4)根据所学知识解释钠“熔化成银白色小球”的原因: 。

10.(黑龙江)碳纤维复合材料是一种新型材料,可以用来制作轻便的球拍和鱼竿及赛车,在航空航天、核能等尖端技术领域中也用到了它。请你说出碳纤维复合材料具有哪些性质。(答三点)

二、认识几种化学反应

(一)课标要求

1.认识化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。

2.认识氧化反应、还原反应。

3.知道物质发生化学变化时伴随有能量变化;初步认识化学反应的本质。

(二)典例分析

例1 (雅安)下列四个化学反应,对其反应类型的判断正确的是( )

A.2CuO+C[高温]2Cu+CO2是复分解反应

B.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O是置换反应

C.2H2O2[MnO2] 2H2O+O2是分解反应

D.CH4+2O2[点燃]CO2+2H2O是化合反应

解析:化学反应类型的判断是中考的热点。基本反应类型包括化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。解题的关键是理解这四种反应类型的概念,抓住反应的特征,反应物和生成物的种类与类别。如化合反应是“多变一”,分解反应是“一变多”,置换反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,而复分解反应则是“双交换,价不变”。A项,2CuO+C[高温]2Cu+CO2,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;B项,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,属于复分解反应;C项,2H2O2[MnO2] 2H2O+O2,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;D项,CH4+2O2[点燃]CO2+2H2O,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应。

答案:C

例2 (上海)化学反应C+H2O[高温]H2+CO中的还原剂是( )

A.C B.H2O

C.H2 D.CO

解析:在氧化还原反应中,失氧的是氧化剂,发生还原反应;得氧的是还原剂,发生氧化反应。在C+H2O[高温]H2+CO中,C得氧被氧化,是还原剂;水失氧被还原,是氧化剂。

答案:A

(三)专题演练

1.(临沂)下列化学反应中,属于分解反应的是( )

A.S+O2[点燃]SO2

B.3C+2Fe2O3[高温]4Fe+3CO2

C.2KMnO4[加热]K2MnO4+MnO2+O2

D.CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2

2.(昆明)属于复分解反应的是( )

A.4NH3+3O2[点燃]6H2O+2N2

B.Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4

C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3

D.2HgO[]2Hg+O2

3.(北京)海水提镁的反应之一:MgCl2+ Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2,该反应属于 ( )

A.化合反 B.复分解反应

C.置换反应 D.分解反应

4.(常州)铬酸铅可用作黄色涂料,常用以下方法制取:K2CrO4+Pb(NO3)2=PbCrO4+2KNO3,该反应属于( )

A.化合反应 B.分解反应

C.置换反应 D.复分解反应

5.(潍坊)元素化合价发生改变的反应都是氧化还原反应。例如:[2Fe0+3Cl20][点燃][2Fe+3Cl3-1],反应前后,Fe和Cl元素的化合价发生了改变,该反应是氧化还原反应。下列判断错误的是 ( )

A.分解反应都属于氧化还原反应

B.置换反应都属于氧化还原反应

C.复分解反应都不属于氧化还原反应

D.有单质参加的化合反应属于氧化还原反应

6.(宁夏)以下是四个化学反应的微观示意图,图中不同的圆圈代表不同的原子。其中能表示置换反应的是( )

8.(宿迁)下列归纳和总结完全正确的一组是( )

[A.化学反应基本类型 B.化学反应中常见的“三” ①化合反应:4P+5O2[点燃]2P2O5

②分解反应:H2CO3=H2O+CO2

③置换反应:3CO+Fe2O3[高温]2Fe+3CO2 ①煤、石油、天然气――三大化石燃料

②塑料、合成纤维、合成橡胶――三大合成材料

③分子、原子、离子――构成物质的三种粒子 C.对鉴别方法的认识 D.化学与生活 ①区分氮气和氧气――伸入带火星的木条

②区分棉纤维和羊毛纤维――点燃后闻气味

③区分硫酸铵和氯化铵――加熟石灰粉末研磨 ①用甲醛水溶液浸泡水产品防腐

②缺乏维生素C易患坏血病

③自行车支架喷油漆防锈 ]

9.(临沂)目前,在汽车尾气系统中安装催化转化器可将污染物CO、NO转化为无毒的CO2和N2(2CO+2NO[催化剂]2CO2+N2)。根据“在化学反应过程中有元素化合价变化的化学反应,属于氧化还原反应”判断,该反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应。

10.(淄博)请对下表中的化学方程式进行评价(填写评价序号),并注明化学反应类型。

评价序号:①完全正确;②反应条件不正确;③没有配平;④违背客观事实。

11.(怀化)置换反应是中学化学反应的基本反应类型之一。

已知:化合物A+单质B化合物C+单质D。

试回答下列问题。

(1)若D为氢气,A为稀硫酸,则B应满足的条件是 。

(2)若D为铜,化合物A的化学式可能为 。

(3)已知在高温条件下碳与水蒸气可反应生成一氧化碳和氢气(水煤气的主要成分),写出该反应的化学方程式: 。若家中发生燃气(天然气)泄漏,下列措施不可行的是 (填字母)。

A.检查并关闭气源阀门

B.轻轻打开门窗通风

C.立即打开抽油烟机排气

(4)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间发生置换反应的规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来。如在溶液中可发生下列反应:

Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2

I2+Na2S=2NaI+S

Br2+2KI=2KBr+I2

由此判断,S、Cl2、I2、Br2四种单质中非金属活动性最强的是 ,最弱的是 。

(5)在化学反应中,物质所含元素的化合价发生变化的反应就是氧化还原反应。据此判断,置换反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。

三、质量守恒定律

(一)课标要求

1.通过实验探究、认识质量守恒定律;了解常见化学反应中的质量关系。

2.从微观角度解释质量守恒定律并认识化学反应。

3.运用质量守恒定律解释有关现象。

(二)典例分析

例1 (泰安)在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得相关数据如下表。下列关于此反应的认识,正确的是( )

A.若W为水,则X或Y必定为酸或碱

B.若X为化合物,Y为单质,则该反应一定为置换反应

C.m的数值为32

D.参加反应的X与Y的质量比为1∶4

解析:由表中数据分析可知,反应前后,X的质量减少了:10 g-2 g=8 g,故X是反应物,参加反应的X的质量为8 g;同理可以确定Z是生成物,生成的Z的质量为:30 g-8 g=22 g;W是生成物,生成的W的质量为:25 g-7 g=18 g;由质量守恒定律知,Y应是反应物,且参加反应的Y的质量为:22 g+18 g-8 g=32 g,故m的数值为:32+3=35。该反应的反应物为X和Y,生成物是Z和W。若W为水,则X或Y不一定为酸或碱,如甲烷等有机物燃烧也能生成水,A项错误;若X为化合物,Y为单质,无法确定Z和W的类别,则该反应不一定为置换反应,B项错误;由以上分析可知,C项错误;参加反应的X与Y的质量比为:8 g∶32 g=1∶4,D项正确。

答案:D

例2 (邵阳)在2A+B=2C反应中,已知A的相对分子质量是28,C的相对分子质量是44,则B的相对分子质量是( )

A.16 g B.16

C.32 g D.32

解析:解答此题需依据质量守恒定律,反应前后质量总和相等,参加反应的A和B的质量和等于生成物C的质量,以此为突破口,可以求得B的相对分子质量。设B的相对分子质量为x,则根据反应前后质量不变可知,2×28+x=2×44,解得x=32。

答案:D

(三)专题演练

1.(邵阳)用下列装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出),能达到目的的是( )

2.(荆州)植物光合作用可表示为CO2+H2O[光照]淀粉+O2。下列有关说法中正确的是 ( )

A.淀粉中一定含C、H两种元素

B.淀粉中一定只含C、H两种元素

C.淀粉中可能含有三种以上的元素

D.淀粉可能是一种单质或一种化合物

3.(河北)“气体烙铁”是一种以气体X为燃料的加热仪器,加热温度可达1300 ℃,反应的化学方程式为2X+13O2[点燃]8CO2+10H2O,燃料X的化学式为( )

A.C3H8 B.C4H10

C.CH3OH D.C2H5OH

4.(永州)16 g A和足量B混合加热,A与B发生化学反应,16 g A完全反应后生成 12 g C和8 g D。则参加反应的A与B的质量比是( )

A.1∶1 B.2∶1

C.3∶1 D.4∶1

5.(株洲)在2A+3B=2C+4D的反应中,已知8 g物质A完全反应生成11 g物质C和9 g物质D。若物质A的相对分子质量为32,则物质B的相对分子质量为( )

A.16 B.32

C.48 D.64

6.(兰州)把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间,测得反应后各物质的质量如下。则下列说法中错误的是( )

A.X=0.4

B.丁一定是单质

C.甲和乙是反应物

D.反应中的甲、丙发生改变的质量比是 11∶14

7.(湘潭)在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及t1、t2时各物质质量变化情况如下图所示。下列说法错误的是( )

A.该反应为化合反应

B.丙可能是该反应的催化剂

C.该化学反应中甲、丁的质量变化之比为5∶7

D.该化学反应中乙、丁的质量变化之比为1∶4

8.(成都)某反应的微观示意图如下,用“ ”与“ ”代表A、B两种元素的原子。下列说法错误的是( ) [+]

A.反应前后原子的种类发生变化

B.反应前后物质的化学性质发生变化

C.反应生成物1个分子中含有4个原子

D.该反应的化学方程式可表示为A2+3B2=2AB3

9.(福州)质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。

(1)通过称量下列各组试剂在密闭容器内混合前后的总质量,能验证质量守恒定律的是 (填字母)。

A.蔗糖和水

B.氯化钠溶液和硝酸钾溶液

C.铁和氯化铜溶液

(2)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如下图所示:

①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因为 。

②该反应的化学方程式为 。

③参加反应的氧气质量为 g。

(3)某反应的微观示意图如下:

①该反应所属的基本类型为 。

②参加反应的甲物质和生成的丙物质分子数目比为 。

10.(连云港)掌握科学的研究方法,探索化学世界的奥秘。

(1)分类是学习化学的重要方法之一。

①生活中,常会接触到下列物质:

A.铜丝 B.甲烷 C.过氧化氢 D.碘酒

其中属于混合物的是 (填字母,下同),属于氧化物的是 。

②根据物质在转化过程中的特点,可将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应四种基本反应类型。下列转化不属于这四种基本反应类型的是 。

A.生石灰与水反应

B.一氧化碳还原氧化铁

C.中和反应

(2)实验是学习化学的一条重要途径。实验室中可用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气,并将反应后的混合物进行分离回收。实验操作如下图所示:(MnO2难溶于水)

①图A中试管口略向下倾斜的原因是 ;图B操作中玻璃棒的作用是 。

②图C操作中的一处明显错误是 ;图D操作中,当看到 ,停止加热。

(3)质量守恒定律是帮助我们学习和认识化学反应实质的重要理论。

①下列表述正_的是 。

A.蜡烛燃烧后质量减小,说明质量守恒定律不是普遍规律

B.每32 g S和32 g O2完全反应后,生成 64 g SO2

C.在化学反应aA+bB=cC+dD中一定有:a+b=c+d

②有机化合物R与足量氧气置于密闭容器中充分反应生成CO2和H2O,实验测得反应前后物质的质量如下表:

[ R O2 CO2 H2O 反应前质量/g 46 128 0 0 反应后质量/g 0 32 x 54 ]

则x= 。已知参加反应的物质R与氧气的分子个数之比为1∶3,则R的相对分子质量是 。

四、化学方程式

(一)课标要求

1.能正确书写简单的化学方程式。

2.通过具体化学反应分析、理解化学方程式的含义。

3.能根据化学方程式进行简单的计算。

(二)典例分析

例题 (苏州)写出下列反应的化学方程式。

(1)镁条在空气中燃烧生成氧化镁: 。

(2)锌和稀硫酸反应: 。

(3)氢氧化钠溶液和稀盐酸反应:

(4)实验室加热高锰酸钾制取氧气: 。

(5)硫化氢(H2S)气体和二氧化硫气体混合生成硫和水: 。

解析:书写化学方程式时,要先根据题意写出反应物、生成物,然后利用反应前后元素种类和原子数目不变将化学方程式配平,注意化学式要书写规范,另外,不要忘记书写反应条件、气体符号和沉淀符号等。(1)在点燃的条件下,镁条可与空气中的氧气反应生成氧化镁,反应的化学方程式为2Mg+O2[点燃]2MgO。(2)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。 (3)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O。(4)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4[]K2MnO4+MnO2+O2。(5)硫化氢(H2S)气体和二氧化硫气体混合生成硫和水,反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O。

答案:(1)2Mg+O2[点燃]2MgO (2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 (3)HCl+NaOH=NaCl+H2O (4)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2

(5)2H2S+SO2=3S+2H2O

(三)专题演练

1.(北京)下列关于S+O2[点燃]SO2的理解不正确的是( )

A.表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫

B.参加反应的硫与氧气的质量比是2∶1

C.反应前后硫原子、氧原子的个数均不变

D.参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1∶1

2.(镇江)下列指定反应的化学方程式正确的是( )

A.镁条在氧气中燃烧:Mg+O2[点燃]MgO2

B.古代湿法炼铜:2Fe+3CuSO4= Fe2(SO4)3+3Cu

C.用胃舒平[含Al(OH)3]治疗胃酸过多:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

D.用石灰石浆处理二氧化硫:SO2+ CaCO3+O2=CaSO4+CO2

3.(宜宾)下列化学方程式及反应类型均正确的是( )

[ 化学方程式 反应类型 A. CO+O2=CO2 化合反应 B. 2KMnO4[]K2MnO2+MnO2+2O2 分解反应 C. 2Ag+H2SO4=Ag2SO4+H2 置换反应 D. CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2 复分解反应 ]

4.(黄冈)已知M、N在一定条件下能发生反应:M+2N=P+2Q。则下列说法中,不正确的是( )

A.若M、N、P、Q都是由分子构成的物质,则该反应前后分子的数目一定不变

B.M、N、P、Q可能含有同一种元素

C.若P、Q都是化合物,则该反应一定是复分解反应

D.若16 g M和64 g N能恰好完全反应,则M、N的相对分子质量之比为1∶2

5.(武汉)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为X+2O2[点燃]CO2+2H2O。下列关于X的说法正确的是( )

A.X由碳、氢、氧三种元素组成

B.X的相对分子质量为10

C.X中碳、氢元素的质量比为1∶4

D.X属于有机化合物

6.(荆州)用适当的化学方程式说明或解释下列问题。

(1)铜的金属活动性比铁弱: 。

(2)工业上煅烧石灰石制生石灰:

(3)用石灰浆粉刷墙面,干燥后变得坚硬: 。

(4)服用含Al(OH)3的药丸治疗胃酸过多症: 。

7.(达州)2015年8月12日天津港发生爆炸后,消防专家确认,大约40种危险品中就有700吨剧毒氰化钠(NaCN)。

(1)氰化钠(NaCN)泄漏可用过氧化氢溶液进行高效处理,氰化钠、过氧化氢和水反应生成碳酸氢钠和氨气,其反应的化学方程式为 。

(2)氰化钠是工业上冶炼黄金的重要原料,工业上生产氰化钠的化学方程式为:

2Na+2X+2NH3=2NaCN+3H2

①X的化学式为 。

②NH3中N元素的化合价为 。

8.(常德)工业上煅烧石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳。若要制取2.8 t氧化钙,则需要碳酸钙的质量是多少?

9.(南京)在催化剂的作用下,用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。

(1)写出反应Ⅰ的化学方程式:

(2)反应Ⅱ所属基本反应类型为 。

(3)钠在氯气中燃烧生成氯化钠,若要将4.6 g钠完全转化为氯化钠,则至少需要氯气的质量是多少?(写出计算过程)

10.(泉州)工厂的烟气脱硫工艺,不仅能消除二氧化硫,还能将其转化为硫酸钙(CaSO4)等产品,实现“变废为宝”,反应的化学方程式为2CaCO3+O2+2SO2[高温]2CaSO4+2CO2。现用1.25 t含碳酸钙80%的石灰石吸收烟气中的二氧化硫。求:

篇(5)

化学概念是用简练的语言高度概括出来的,常包括定义、原理、反应规律等,其中每一个字词、每一句话、每一个注释都是经过认真推敲并有其特定的意义,以保证概念的完整性和科学性。化学新教材中概念的教学内容和一些基本原理往往是被老师所忽略。教材中对于那些仅凭记忆性和理论性强的概念和原理要求也普遍不高,基础性和应用性强的概念和原理要求普遍较高。那么,怎样才能教好化学基本概念呢,笔者根据多年的实践和体会,谈谈自己的方法。

一、从实验事实出发,探索合作学习来理解概念

在传统的概念教学中,普遍采用的是教师讲,学生背这种“授”与“接授”的传统方法。当然,实验也不例外,一般老师怕麻烦,都会采用老师自己动手操作,学生在下面观察的步骤,再由老师作出结论,教师一讲到底的“满堂灌”。这是传统的教学方法,这种方法已经不能满足教学的需要了,扼制了学生的思维和创造动力,更有损于学生主体精神的培养,仅仅把概念局限于表面的机械识记之上。所以,笔者在概念的教学时,充分发挥了小组合作学习的优点,让学生自己动手实验,通过发现问题思考问题,理解问题,真正地理解概念。如“溶液”这一概念,在整个一章中其它概念都是以它为母体,所以应以此为中心重点突破。学生是这样合作学习的:取几支试管,然后在每支试管中加入1ml~2ml水,把泥土、食盐、蔗糖、食用油等几种物质分别放入试管中,引导学生观察清 楚。学生真真切切地观察到三种不同混合物的特征,通过归纳、讨论、总结对三类混合物的本质特征形成更深的印象,然后对“溶液”这一概念进行分解:溶液、溶剂、基本特征、关键词。最后形成一种或一种以上的物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物叫溶液。这样,学生就很容易地理解把握此概念。

二、把握概念要连续反思

例如,学习溶液的概念时可作如下连续反思:

1.学习时用了怎样的学习方法?

2.我与谁合作?在合作过程中有什么收获?如果换了合作伙伴,我是否还会有这样的学习结果?

3.溶液的基本特征是什么?

4.日常生活中的溶液有哪些?有什么应用?进行了以上这些常规反思后,再适当引导点拨。

在反思后继续反思:

1.回想一下对溶液的叙述,关键词是什么?

2.均一、稳定的物质一定是溶液吗?

3.溶液一定是液体吗?

4.日常生活中的物质哪些不是液体的溶液?

通过反思后的反思,进一步加深了对概念的理解,学会反思推理,学会引申理解,使学生所学的知识融会贯通。

三、宏观模拟微观过程,理解区分概念

运用现代化教学媒体,特别是计算机,能把微观的结构及变化加以模拟,化抽象为形象,这样既避免了教师语言描述的单一性,又增强了学生的微观想象力和掌握知识的主动性。如在讲原子的概念及它与分子的区别时,我利用了计算机动画或球棍模型模拟水分子的分解过程,效果不错。通过以上操作,通过分析可归纳:在化学反应中,分子分解为原子,原子重新组合新的分子,新的分子聚集成新物质。这样既掌握了原子概念中“最小”的含义,也理解了分子的定义,同时也悟出了化学变化的本质。

四、从概念和原理的具体应用,深化巩固概念

学习的目的在于应用,通过应用又能反过来促进学习,应用主要以练习的形式来体现。对概念练习题的筛选,除了定义的填空以外,还可以有另外的方式,如判断是非题,题目也要精挑细选,选有一定的方法技巧和提高分析能力的题型。对于练习,我提出以下几点建议:

1.从剖析题目入手,检查对概念的熟悉程度,即拿到题目之后不要急于解答,要认真分析题目中涉及的有关概念。例如,“空气是由几种元素组成的混合物”这一个判断题,学生很容易会上当,但是,同学们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?这二者要断送清楚;另外,元素用来表示什么组成的,什么是分子这二个问题也要弄清楚。

2.透过题目的表象,把握概念要领,概念要领是指概念中的关键字、词。在学习时,重点对这些关键字词要抓住,这样就很容易把握概念,从而更好地掌握和应用概念。如“质量守恒定律”这一概念,其中的“参加”“化学反应”就非常关键,我通过用下面习题给学生分析、辨析:

(1)50克的食盐溶于120克的水中,得到170克的溶液。符合质量守恒定律吗?分析:不符合,因变化属于物理变化。用此题把握“化学反应”关键词。

篇(6)

【中图分类号】G40057 【文献标识码】A【论文编号】1009―8097 (2008) 08―0008―06

一 “传递―接受”教学模式的产生背景与教学流程

“传递―接受”教学模式的产生背景和美国著名教育心理学家奥苏贝尔提出的有意义接受学习理论有直接的关系。奥苏贝尔认为,学生的学习主要是接受学习,而不是发现学习,即学生主要通过教师讲授和呈现的材料来掌握前人的知识与经验。但是,这种接受学习应该是有意义的,而不是机械的;为此,新知识必须与原有认识、原有观念之间建立起适当的、有意义的联系。发生有意义学习的条件就是要帮助学习者在当前所学新知识与其认知结构中原有旧知识之间建立起某种联系或关系(这种关系应是“类属关系”、“总括关系”或“并列组合关系”三者之中的一种),从而使新知识获得实际意义。这种教学的主要目标是促进学生对知识的掌握(包括对知识意义的理解、保持和运用),并强调要依据知识的内在逻辑关系来帮助学习者形成与扩展认知结构。

在这种教学模式中,教师的主导作用体现在:激发学习者的学习动机;选择适当的教学内容与教学媒体;运用先行组织者策略以帮助学习者建立起新旧知之间的有意义联系(即帮助学习者认识到新知与旧知之间存在怎样的“类属关系”、“总括关系”或“并列组合关系”);选择和设计适当的自主学习策略和协作学习策略以促进学习者对知识意义的自主建构、深入理解和应用迁移。学习者在学习过程中的主体地位则体现在:积极主动地建立起新旧知识之间的有意义联系,从而获得新知识的意义;与此同时,新知识将通过“同化”被吸纳到原有认知结构中使原有认知结构得以扩展。

“传递―接受”教学模式的教学流程如图1所示。

图1 “传递―接受”教学模式框图

二 “传递―接受”教学模式的内涵与特征

所谓“传递―接受”教学模式是指在教学过程中教师主要通过口授、板书、演示,学生则主要通过耳听、眼看、手记(用耳朵聆听教师的讲解、用眼睛观看教师的板书、用手记下教师讲授要点和板书内容――记笔记;对于小学生尤其是低年级小学生来说,主要是耳听和眼看)来完成知识与技能传授,从而达到教学目标要求的一种教学模式。奥苏贝尔认为,“传递―接受”式教学不一定是机械的,“发现式”教学也不一定是有意义的。教学能否做到有意义――使学生能够真正理解、掌握所教的知识(“掌握”意味着不仅能理解,而且能将所学的知识用于解决实际问题),而不是死记硬背、机械地生搬硬套、不求甚解,关键在于:是否能将当前所学的新知识,和原有认知结构(它保存在大脑的长时记忆内)中的旧知识之间建立起某种内在的联系(即新知与旧知之间是否能建立起上面所述的“类属关系”、“总括关系”或是“并列组合关系”三者中的某一种关系)。如果能够发现或找到这种联系,这种教学就是有意义的,否则就是机械的。教师的责任就在于帮助或启发学生自己去发现或找出这种内在联系,而不是越俎代庖,直接把结果告诉学生――称职教师和不称职教师的一个主要区别正是在这里。

“传递―接受”教学模式的基本特征可以用一句话来概括,就是“以教为主“。具体表现在以下两个方面:

(1) 特别强调充分发挥教师在教学过程中的主导作用

在这种教学模式下,教师不仅是主动的施教者、知识的传授者,还要求教师自始至终引导并监控整个教学进程。显然,这种模式更便于教师主导作用的发挥,更便于教师组织课堂的各种教学活动,更便于师生之间的情感交流,因而有利于对学科知识的系统传授,有利于对前人知识经验的学习与掌握,也有利于情感因素在学习过程中更有效地起作用。

(2) 对于学生在学习过程中的主体地位虽然关注,但有不足

在这种教学模式下,自主学习、自主探究、自主发现的学习方式并没有被排除,但却被置于较次要的从属位置。尽管在建立新知与旧知联系的过程中,学习者也需要积极开动脑筋、认真思考,从而需要发挥一定的主动性与积极性,但是这种主动性与积极性完全是在教师的引导、启发下形成的,和学生在自主学习、自主探究的环境下,独立而自觉地形成的主动性与积极性不能相提并论――在前者的基础上,虽然可以用较短的时间(即以较高的效率)达到对知识技能的理解与掌握,但难以培养出创新的思维与创新的能力;而在后者的基础上,则不仅可以较深入地达到对知识技能的理解与掌握,还有利于创新思维与创新能力的形成与发展,即更有利于创新人才的成长。不过,就等量的知识内容而言,为了达到基本理解与掌握,一般来说,前一种教学模式(“传递―接受”式)要比后一种(探究式)节省时间,即教学的效率更高一些;而且如(1)中所述,这种模式还有利于情感因素在学习过程中更有效地起作用。正是因为具有这些优点,所以尽管“传递―接受”教学模式存在上述不足,但是在当前乃至今后,它仍然是我们各级各类学校教学中(从小学、中学、职业学校、到大学)不可或缺的一种重要教学模式,也是实现课内整合的常用模式之一。

三 “传递―接受”教学模式的实施步骤

这种教学模式通常包含下面四个实施步骤:

1 实施先行组织者策略

这个步骤包括阐明教学目标,呈现并讲解先行组织者和唤起学习者先前的知识体验。阐明教学目标是要引起学生的注意并使他们明确学习的方向。先行组织者是是利用适当的引导性材料对当前所学新内容加以定向与引导。这类引导性材料与当前所学新内容(新概念、新命题、新知识)之间应存在某种非任意的实质性联系,而且在包容性、概括性和抽象性等方面符合认知同化理论要求,从而能对新学习内容起固定、吸收作用。先行组织者实际上就是学习者认知结构中与当前所学新内容具有某种非任意、实质性联系的“原有观念”的具体体现。它是新知识与原有认知结构之间的联系桥梁,它可以帮助学习者建立起有意义学习的心向。和新知与旧知之间存在的三种关系(“类属关系”、“总括关系”、“并列组合关系”)相对应,先行组织者也有“上位组织者”、“下位组织者”和“并列组织者”等三种不同的类型。在实施先行组织者策略的过程中,对此必须有清醒的认识,以便在后面对当前新知识的教学内容进行组织时,能对实施何种“先行组织者”策略做出恰当的选择。

2 介绍与呈现新的学习内容

对当前学习内容的介绍与呈现,可以通过讲解、讨论、实验、阅读、作业或播放录像等多种形式。学习材料的介绍与呈现应有较强的逻辑性与结构性,使学生易于了解学习内容的组织结构,便于把握各个概念、原理以及各识点之间的关联性,从而使学生对整个学习过程有明确的方向感,对整个学习内容能从系统性与结构性去把握。在此过程中,教师还要善于集中并维持学生的注意力。

3 运用教学内容组织策略

为了帮助学生有效地实现对新知识的同化(即帮助学生把当前所学的新知识吸纳到自己的认知结构中),除了要运用自主学习策略激发学生主动学习的积极性以外。还要求教师应依据当前所学新知与旧知之间存在的关系是“类属关系”、“总括关系”或是“并列组合关系”而运用不同的教学内容组织策略。如果新知与旧知之间存在类属关系,则教学内容的组织应采用“渐进分化”策略,如果新知与旧知之间存在总括关系,则教学内容的组织应采用“逐级归纳”策略,如果新知与旧知之间存在并列组合关系,则教学内容的组织应采用“整合协调”策略。至于这三种教学内容组织策略的具体实施办法及应用案例可详见文献[1]的第四章第五节。

为了帮助学生有效地实现对新知识的同化(即帮助学生把当前所学的新知识吸纳到自己的认知结构中),除了要运用自主学习策略激发学生主动学习的积极性以外。还要求教师应依据当前所学新知与旧知之间存在的关系是“类属关系”、“总括关系”或是“并列组合关系”而运用不同的教学内容组织策略。如果新知与旧知之间存在类属关系,则教学内容的组织应采用“渐进分化”策略,如果新知与旧知之间存在总括关系,则教学内容的组织应采用“逐级归纳”策略,如果新知与旧知之间存在并列组合关系,则教学内容的组织应采用“整合协调”策略。至于这三种教学内容组织策略的具体实施办法及应用案例可详见文献[1]的第四章第五节。

4 促进对新知识的巩固与迁移

在实施这一步骤的过程中,学习者一方面要应用精细加工策略和反思策略来巩固和深化对当前所学新知识的意义建构;另一方面还要通过操练与练习策略在运用新知识解决实际问题的过程中来促进对新知识的掌握与迁移。

四 “传递―接受”教学模式的实施案例

1 小学数学教学案例――《长方形与正方形的周长》1

《长方形与正方形的周长》是九年义务教育五年制小学数学第四册的内容,本案例由湖北省麻城市第二实验小学“四结合”课题组的教师设计并执教。本节课的教学是在学生已经掌握长方形和正方形特征的基础上进行的。具体教学过程如下:

情景导入激发兴趣:教师运用多媒体投影显示一组校园及师生活动的图片,请同学们说出图片上有哪些已学过的图形,它们各有几条边?学生回答时,教师用彩笔在图片中画出形状,从而既激发了学生的学习兴趣,又自然地引出本课的主题。

动手操作体验新知:接着教师拿出一些铝条,请同学们猜猜可以围成哪几种图形。学生自己动手用铝条围图形,教师进行巡视指导;学生围完后,先由同组同学检验、评价所围的图形(在同组评价时,着重要求学生运用已有工具,判断所围图形用了多长的铝条);然后全班交流各组的讨论过程和结果。

形成周长概念:学生通过动手操作亲身体验初步建构出周长概念――“围成平面图形一周的长度叫做这个图形的周长”;再运用多媒体技术把三角形、正方形、长方形的周长逐步展开的过程直观地演示出来,以加深学生对周长概念的理解;最后,教师进一步引导:“树叶有周长吗?五角星有周长吗呢?桌面呢?请小朋友们摸一摸”,从而拓展学生关于周长的知识。

掌握长方形与正方形周长的计算方法:教师先在黑板上画一个长方形,问小朋友们怎样计算这个长方形的周长?教师让全班学生各自独立列式计算,并选几位学生到黑板上演算,同时启发学生思考:“这个问题共有几种算法?你在计算长方形周长时,会选择哪一种?说出你的理由。”在学生们通过讨论、比较,已基本掌握长方形周长的计算方法后,再给学生们一张画有正方形的卡片,请学生们设法计算出正方形的周长。

师生小结:先由教师用言语引导:“同学们通过围一围、想一想、算一算之后,有什么收获?大家能给今天这节课取个合适的课名吗?”然后通过全班讨论,完成小结与归纳。

应用拓展:为了进行应用拓展,本课给学生出了三道练习题。其一是计算正方形手帕,其二是计算本校篮球场的周长,其三是做小小设计师――“学校有一片空地要建一个花坛,谁能帮学校设计一个周长是24米的花坛,谁就能获得小小设计师的称号”。

本节课的教学内容函盖两个知识点,其一是“周长的概念”,其二是“长方形与正方形周长的计算”。本节课的教学是在学生已经掌握了长方形与正方形特征的基础上进行的。在教学过程中,教师提出了两个关键问题:“所围图形用了多长的铝条?”,以及“你怎样计算长方形的周长?”,这两个问题是本课教学中的两个先行组织者,第一个先行组织者对于《长方形与正方形的周长》这一学习内容而言是个上位概念(上位组织者)――“长方形与正方形的周长”类属于“图形的周长”;第二个先行组织者对于当前的学习内容而言是个下位概念(下位组织者)――“长方形周长的计算”是“长方形与正方形周长” 计算的一个方面。

对于上位组织者,教师采用了如下的“渐进分化”教学内容组织策略:在学生动手围图形并用工具测量所用铝条长度的基础上,导出“围成平面图形一周的长度叫做这个图形的周长”这一概念;接者,通过多媒体投影播放动画――把三角形、正方形、长方形的周长逐步展开的过程直观地演示出来,以巩固和深化这一概念。对于下位组织者,教师则采用了如下的“逐级归纳”教学内容组织策略:先让学生根据自己对长方形特征的了解,对给定的长方形列出式子计算其周长;然后对不同的计算方法展开讨论、比较;最后师生共同归纳出最简洁、有效的长方形周长计算公式。在此基础上,为了促进知识迁移,教师又让学生进一步思考如何计算正方形的周长;于是学生通过再次的认真思考、小组讨论、全班交流,共同总结出正方形周长的计算公式。至此,本课的教学目标已大体完成,教师可引导学生对本课的学习过程进行回顾:“你有什么收获?”、“能为今天这节课起个合适的题目么?”,学生们的一致回答是“长方形与正方形的周长”。

本课的内容分成两个阶段:第一阶段主要围绕平面图形周长的概念,通过让学生围一围,看一看,说一说等活动使每个学生都参与到知识建构的过程中来,让学生在充分感知的基础上,形成平面图形周长的概念。第二阶段主要围绕长方形、正方形周长的计算,让学生在过开放式的学习氛围中学到长方形与正方形周长的计算方法,并初步体现不同学习者可在学习过程中得到不同发展的教育新理念。最后给出的三道应用拓展练习题,设计颇具匠心,既密切联系学生的日常生活实际,又能让学生应用当前所学知识去解决问题,从而能较好地促进学生对所学知识的巩固与迁移。

2 初中物理教学案例――《光的传播》2

《光的传播》这一案例由北京市永乐中学侯志红老师设计并执教,其内容是初中物理《光的现象》这一章中的第一节,也是几何光学的基础内容。学生已有的生活经验让他们了解光是沿直线传播的,但是不知道光的直线传播是有条件的;学生也知道三点一线的许多实例但是不清楚这是利用了光的直线传播原理。通过本课的学习,学生不仅能够“知其然”,还能“知其所以然”。此外,本课中还要初步渗透光学的研究方法――知道用光线表示光,是初中学生所接触的、用理想的物理模型去表示抽象物理现象的第一个方法,所以学好这一节课是学好其他物理知识的基础。具体的教学过程如下:

情景导入激发兴趣:教师借助多媒体投影展示一些光与影的图片,以吸引学生的注意;与此同时,教师用话语“光给我们带来了温暖和美丽,今天就让我们来研究光,看看它是怎么给我们带来温暖与美丽的?”作开场白,激发学生对“光”进行研究的兴趣。然后呈现教学内容,并通过提问启发学生思考:“从物理的角度来研究光,大家想想看,都要研究些什么?”于是学生们展开认真的思考,接着进行小组讨论,并将讨论结果推选代表回答,最后在教师的引导下归纳出“认识光源”、“光的传播方式”和“光速”等答案(由教师写出在黑板上)。

认识光源:教师呈现另一些光与影的图片,问“在这些美丽景象中,光是从哪儿来的?”学生分别回答之后,师生共同概括出“光源”的概念。

实验探究光的传播方式:教师先提出三个问题:“光可以在哪些介质中传播?”“通过日常经验猜猜光在这些介质中是如何传播的?”“能否通过实验来证明你的猜想?”让学生思考教师提出的问题,并分组动手做实验验证猜想――这些实验包括“光在固体中传播的实验”和“光在不同介质中传播的实验”;做完实验后,全班同学对实验结果进行讨论。接着,教师又用动画演示并讲解“太阳光射到地球上时光线会发生弯曲”这一现象,然后从中归纳出“光在同一种均匀介质中沿直线传播”的规律;与此同时,还让学生学会利用物理符号来表示光线。

“光的直线传播”实例及其应用:教师继续演示和讲解小孔成像、影子成因、日蚀月蚀成因的模拟等物理实验,让学生了解,光的直线传播现象是光的一个基本特性,在生活中有大量的应用。例如,学生们可以举出:“看物体的边是否直”、“排队站齐”、“射击瞄准”、“激光掘进准直”等实例予以说明。

学习光速:教师通过提出“打雷时雷声和闪电是同时发生的,我们为什么先看到闪电然后才听到雷声?”这一问题,激发学生对光传播速度的思考,从而引出光速的概念和量值。

教师小结和课后迁移:教师在进行上述几方面内容教学的基础上,对本课的主要内容进行小结,以帮助学生梳理知识要点,并把握其内在联系。此外,教师还为学生留了三个课外设计题目:“利用本节课所学内容设计一个可测出某盏路灯高度的方案”,“参考历史上测量光速的有关材料,设计出一个测光速的实验”,“试设计一个针孔照相机”。这组设计题的用意一方面是要促进学生对本节课所学知识的巩固与迁移,另方面也是想以此培养学生理论联系实际的意识与态度。

从上述以教师讲授为主(包括演示、提问、讲解、总结、布置作业等)、辅以学生实验的物理教学案例中,我们不难发现,教师在情景导入这个环节中,利用多媒体手段,联系学生自身的生活经验,激发学生对“光”进行学习的兴趣;与此同时,通过这个环节还呈现了当前学习的先行组织者――“光与影”。这个先行组织者(“光与影”)对于《光的传播》来说,是个上位概念。就《光的传播方式》教学而言,“渐进分化”策略对于其内容的组织无疑是适宜的。随后教师提出三个问题让学生思考,接着让学生分组动手做实验,并对实验结果进行讨论――正是这种“渐进分化”策略运用的具体体现。总之,本课教学过程的组织围绕“认识光源”、“光的传播方式”和“光速”等三个问题展开,与此同时,对本课教学的重点与难点“光的传播方式”,又运用“先行组织者”策略并辅以分组实验、班组讨论、生活实例等多种教学方式予以巩固和深化。最后一个环节的课后迁移设计也很到位――学生完成课外设计的过程,实际是对当前所学知识的意义进一步深入建构、并且融会贯通和加以灵活运用的过程。

从上述案例的整体教学过程看,本节课是在多媒体教学环境下主要采用“先行组织者”教学策略和“渐进分化”内容组织策略的“传递―接受”教学模式的典型案例。

3 初中化学教学案例――《化学平衡》

《化学平衡》是初中化学第二章第二节的内容,本案例由北京市石景山区古城高级中学的线蕾老师设计并执教。本课主要教学目标是要让学生能理解和列举化学平衡的基本特征并在此基础上能给出化学平衡的完整定义,教学过程如下:

情景导入激发兴趣:教师通过学生们熟悉的拔河比赛情景导入本课主题。所用引语是“大家都参加过拔河比赛吧?比赛刚开始,两队僵持不下的时候,绳中间的红线会怎么样?为什么会这样呢?”(学生回答:由于二力平衡)教师又问“在我们自然界存在着很多的平衡,你们能举出一些例子吗?(学生举例:生态平衡,力量平衡,心理平衡……)接着教师指出,“其实在我们身边处处存在着平衡。除了刚才大家所说的几种平衡以外,在人体中还存在着属于化学平衡的电解质平衡,今天我们就一起来学习化学平衡。”

初步建立动态平衡概念:在学生们学习化学平衡的兴趣已被激发起来的基础上,教师让学生进入化学平衡专题网站去操作和观察由该网站提供的“进―出水平衡”仿真实验。

在实验过程中。教师要求学生仔细观察刚打开水龙头的时候有什么现象?并思考和回答以下问题:为什么会有这种现象?此时的进水和出水处于什么状态?这个平衡有什么特征?在动态平衡状态时,变的是谁?不变的是谁?水池里的水是否永远保持这个平衡?

希望学生们通过仔细观察和认真思考,能做出以下回答:水箱里的水面开始时逐渐升高,过一段时间后不再变化;不变化是因为进、出水速率相等,达到了平衡状态,这是一种动态平衡;这种动态平衡的特征是有变与不变,变是指水分子在不断更替,不变是指水分子的个数;水池里的水不可能永远保持这种平衡,随着进―出水速率的变化,平衡会被打破。

进一步扩展动态平衡概念:为了进一步扩展动态平衡的概念,在上述“进―出水平衡”实验基础上,教师继续引导学生做网站上另一个“蔗糖溶于水”的实验。

在实验过程中。教师要求学生仔细观察是否能向少量的水里无休止的加入蔗糖?并思考和回答以下问题:开始溶解的时候溶解速率和结晶速率之间有什么关系?达到饱和状态时又有何关系?这时达到一种什么样的状态?你能解释什么是溶解平衡吗?这种平衡的特征是什么?

希望学生们通过仔细观察和认真思考,能做出以下回答:开始溶解时溶解速率大于结晶速率;后来达到一种平衡状态(饱和状态),这时溶解速率等于结晶速率;溶解平衡是在指一定温度下,溶质的溶解速率和结晶速率相等,溶质的质量分数保持不变的一种状态;这种平衡的特征是动态平衡。

在动态平衡基础上学习化学平衡:教师先强调指出,在微观过程中,分子每秒钟的撞击次数可达10的30次方左右;而咱们在网站上所看到的微观图只是示意性的。换句话说,在每个时间点的最后都有个定格,可以把它看成是用一个速率和倍数都非常高的照相机照下来的一个画面。指出这点,是为了让学生了解实际反应过程和微观图是有区别的,以免学生形成错误概念。接着再让学生在网站上观察化学反应中的平衡(即化学平衡)现象。

教师提出的要求是,一边观察微观化学反应过程中的现象,一边思考以下问题:你能解释一下你在实验中得出的微观图像吗?正反应和逆反应速率如何变化?在正反应和逆反应速率相等时,反应物和生成物的浓度有什么变化?这是一种什么状态?

希望学生们通过仔细观察和认真思考,能做出以下回答:这是一张反映化学平衡过程中正、逆反应速率变化的微观图像;随着时间的增加,正反应的速率逐渐变小,逆反应的速率逐渐变大;最后正、逆反应速率达到相等,反应物和生成物的浓度不再变化。这是一种动态平衡状态。

归纳出化学平衡的特征:最后教师要在上述实验的基础上帮助学生归纳出化学平衡的主要特征。为此教师先提出以下问题:根据实验中得出的两张图像,你能说说化学反应达到平衡状态时具有哪些特征吗?

有了上述实验的体验,再经过教师的启发、引导与提示,大部分学生都能逐步归纳出关于化学平衡的下面几个基本特征:正、逆反应速率相等;反应物和生成物的浓度不再变化;达到一种动态平衡;而且是可逆反应。

总结提高促进巩固与迁移:为了巩固和深化本节所学知识,也为了培养学生的抽象概括能力,教师在总结“二力平衡”和“化学平衡”的联系与区别的基础上,要求学生全面把握化学平衡的基本特征,并为化学平衡下一个完整的定义;为了促进对本节所学知识的应用与迁移,教师还布置了两道紧密联系实际、且颇有启发性的应用题。

本案例中教师在通过拔河比赛情景导入本课主题的同时,也在实施先行组织者策略――由此情景引出的“二力平衡”正是本节学习内容的先行组织者。“二力平衡”和本节要教的新知识点“化学平衡”这二者之间,虽然不存在类属关系或总括关系(即前者既不是后者的上位概念也不是后者的下位概念),但却存在一种“并列组合关系”即二者之间仍然具有某种相关的甚至共同的属性(这种先行组织者,称之为“并列组织者”),正是通过这种相关或共同的属性使得新旧知识之间仍然能够建立起某种非任意的实质性联系,从而达到有意义而非机械的学习。当先行组织者在包容性和抽象概括程度上既不高于、也不低于当前教学内容(即二者之间不存在类属关系或总括关系),但二者之间具有某种相关甚至是共同的属性时,对于教学内容的组织可以采用“整合协调”策略。所谓整合协调是指,通过分析、比较先行组织者与当前教学内容在哪些方面具有类似的或共同的属性,以及在哪些方面二者并不相同来帮助和促进学习者认知结构中的有关要素进行重新整合与协调,以便把当前所学的新知识纳入到认知结构的某一层次之中,并类属于包容范围更广、抽象概括程度更高的概念系统之下的过程。本案例中整合协调策略的运用体现为对当前教学内容按如下方式进行组织:

① (通过视频画面展示和教师的语言描述)介绍拔河比赛中的“二力平衡”现象及有关特性(作为并列性先行组织者);

② 在教师指导下让学生在专题网站上去操作和观察“进―出水平衡”、“蔗糖溶于水”和“化学反应”等仿真实验,学生们通过仔细观察和认真思考,加上教师的启发引导,逐渐在动态平衡概念的基础上认识和理解了化学反应中的平衡的定义并能列举出化学平衡的基本特征(本课的学习主题);

③ 教师在总结中指出,二力平衡和化学反应中的平衡(即化学平衡)的共同属性――都是两种要素在相互作用,而且两者的作用效果达到相等时的一种状态;

④ 教师在总结中同时指出,二力平衡与化学平衡的区别――前者的两种相互作用要素是人类的体力或机械力,而后者的两种相互作用要素则是化学反应中正反应速率和逆反应速率所形成的两种不同反应物;

⑤ 通过两道紧密联系实际、且颇有启发性的应用题以促进巩固和迁移。

本案例除了在开头给出一个并列性先行组织者(二力平衡)以外, 为了突破本课的重、难点――认识和理解化学平衡的基本特征,在后面又给出了一个上位先行组织者(动态平衡)。由于化学平衡是指化学反应过程中正反应速率和逆反应速率达到相等、反应物浓度保持不变时的一种动态平衡,所以动态平衡和化学平衡之间存在上、下位关系(即后者类属于前者)。如前所述,这种情况下的教学内容组织,最好采用“渐进分化”策略。在本案例的教学过程中,让学生在专题网站上,依次进行“进―出水平衡”、“蔗糖溶于水”和“化学反应”等仿真实验(在每一个仿真实验中,学生都在教师的启发引导下进行仔细观察和认真思考),正是“渐进分化”策略运用的具体体现;也正因为这一策略的运用,才使学生得以在初步建立动态平衡概念、扩展动态平衡概念和在此基础上进一步学习化学平衡以后,能较全面而深入地认识和理解化学平衡的基本特征,从而有效地突破了本课的重、难点。

从上面所述的整体教学过程看,本节课是在网络教学环境下主要采用“先行组织者教学策略”(其中使用了“并列组织者”和“上位组织者”等两种先行组织者)以及“整合协调”与“渐进分化”等两种教学内容组织策略的“传递―接受”教学模式的案例。

注:

1该案例为教育部教学改革重点课题“学科‘四结合’教学改革试验研究”的研究成果,入选时略有改动。

篇(7)

以实验为基础是中学化学教学的基本特征。化学实验现象直观具体、形象生动,既能帮助学生了解化学科学的基本事实,又能促进化学假设和理论的形成。化学实验在化学科学认识中所处的地位十分重要,具体表现在:“化学实验是联系认识主体和认识客体的中介;是沟通认识主体和化学科学认识的桥梁;是化学科学认识从一级上升到另一级的中间环节。”

在化学学习过程中,研究物质的性质及变化需要化学实验,学生观察实验现象并体验到变化的客观存在,进而由现象到本质进行分析和推理;对化学基本概念和基本理论的认识,学生更需要通过化学实验情境获取感性材料,概括出事物发展的规律和

本质。

化学教材中选用的实验,设计得十分细腻和精巧,往往能将复杂条件进行简化和纯化,使需要认识的某种性质或关系以相对纯粹的形态表现出来。然而,在大多时候,教师将教材中已有的实验弃之不用,或使用了实验却对其知之甚少。未能对教材中实验的功能进行充分挖掘,从而丧失了很多有意义的教学素材,这是非常令人惋惜的。

质量守恒定律是初中化学里为数不多的基本定律之一,教材在展开这部分内容时选择了四个实验,笔者对这四个实验进行了相对深入的分析,以下的解读希望对大家有所启发。

一、质量守恒定律实验与化学史的关系

质量守恒定律在化学史的发展过程中经历了三个重要阶段:施塔尔以草木燃烧,燃素逸出,质量减小为例,认为化学反应后质量减小;波义耳煅烧金属后,发现质量增大,认为化学反应后质量增大;拉瓦锡在密闭容器内加热汞,发现化学反应前后质量不变。三位名家,三种不同的观点,穿越到现代课堂中,成为三种不同的假设。

教材中并未穿插化学史料,而是以实验的形式,将三种观点呈现在教材中。当然,教材在选择实验时,将三位科学家的复杂体系都简单化,在保留体现科学家实验设计思想的同时,简化了实验原理和体系,使得需要探究的质量关系以较为纯粹的方式得以呈现。代表施塔尔观点的实验是碳酸钠与稀盐酸的实验,是一个有物质逃逸的实验,与草木燃烧的实验异曲同工;代表波义耳的实验是镁带燃烧的实验,是一个有物质吸入的实验;代表拉瓦锡的实验有两个,一个是红磷在密闭体系中燃烧的实验,另一个是铁钉和硫酸铜反应的实验。

教材中选择红磷燃烧的实验来做质量守恒定律的探究,还有另一个层面的考虑。拉瓦锡经典的“12天”实验,利用金属汞测定了空气中的氧气含量,教材中用红磷取代金属汞。质量守恒定律,其实是拉瓦锡在“12天”实验中的第二个发现,教材中选择之前使用过的红磷燃烧实验做模拟,更为流畅与自然,也隐含着两个发现之间的联系。

二、质量守恒定律实验与定律本体的关系

质量守恒定律是指“参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。”

质量守恒定律中的关键词有化学反应、质量、总和、参加反应的,这四个关键词的理解与突破,是教材中选择的四个实验承载的重要任务。

“化学反应”如何在四个实验中得以体现?教材中选择的四个实验,现象分别为红磷燃烧的火焰、镁带燃烧的发光、铁和硫酸铜反应的变色以及碳酸钠和稀盐酸反应的气泡。这些明显的现象都指向同一个结论,这些反应都是化学反应。

“质量”在四个实验中体现得十分明显。四个实验在进行前后,都要将仪器及药品在托P天平上称量。

质量守恒定律中较难理解的是第三个关键词:“总和”,这个关键词在实验中主要通过探究的形式予以凸显。碳酸钠和稀盐酸的实验以及镁带燃烧的实验,实验前后,质量均不守恒,问题出在哪里?学生很快发现,碳酸钠与稀盐酸实验产生的大量气体外溢,并未称量;镁带燃烧时,通过原理分析,学生会注意到,吸入的氧气未称量,造成反应前后质量不守恒。如何将“不守恒”的装置改为能够证明质量守恒定律的装置?围绕这一问题,学生深入探究,设计实验,称量反应前后的质量总和。在探究过程中,“总和”的意识不断在指导学生进行设计和改进,从而突破认知难点。

“参加反应的”是质量守恒定律中最难理解的关键词,也是最容易被忽略的关键词。在改进装置后,四个实验反应前后的质量总和不变,由此,学生在思维深处已经形成了质量守恒的意识。然而,这只是实验表观的质量总和不变,质量守恒定律中强调的是参加反应的和反应生成的物质质量守恒。在这一难点的突破上,铁钉和硫酸铜实验的潜在作用得以充分发挥。引导学生将铁钉与硫酸铜溶液反应后的试管稍加振荡,观察到铁钉表面的红色固体脱落,露出银白色的金属。一个简单的举动,引出了深入的思考,列表式分析如下:

上述列表分析后,得出最终结论:质量守恒定律需要强调参加反应的和反应生成的物质的质量。

理解质量守恒定律,关键在理解这四个词上;理解这四个词,关键在实验功能的发挥上。由此可见,质量守恒定律实验对定律本体重难点的突破意义重大。

三、质量守恒定律实验的其他细节

细节一:铁钉和硫酸铜溶液反应时,教材中用作反应器的锥形瓶口上配了橡胶塞,这一处理主要有两个目的:(1)与红磷在密闭体系中燃烧的实验呼应,提示学生注意体系的密闭性,为后续的实验改进做铺垫;(2)由于铜离子水解,硫酸铜溶液显酸性,铁钉加入硫酸铜溶液后,可能会产生少量的氢气,为了实验的严谨性,实验中做了密闭处理。

篇(8)

遇到图像曲线的题目时首先是看图,通过观察图像中横坐标、纵坐标的含义;搞清特殊点的意义,比如坐标轴的“0”点,曲线的起点、终点、拐点、交叉点等,用以分析其特点和变化趋势。然后是识图,结合题中给定的化学反应和数据,进行提取和挖掘隐含信息。最后是用图,运用勒沙特列原理进行推理和判断解答问题。

二、化学平衡图像主要应用题

①分析反应条件对反应速率及平衡的影响;②由反应判断图像正误;③由图像判断反应特征(确定反应中各物质化学计量数或气体物质化学计量数的变化关系);④由反应和图像判断图像中坐标或曲线的化学意义;⑤由图像判断指定意义的化学反应;⑥由反应和图像判断符合图像变化的外界条件等。

三、图像题的类型

(1)速率――时间图。特点:反应速率v作纵坐标,时间t作横坐标,即v――t图像。定性地揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对速率的影响)变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向。

当条件改变时,判断平衡移动的方法是:看v正、v逆的高低判断平衡移动的方向,若v正>v逆,平衡正向移动;v正

如图1,增大反应物浓度时,v正突变,v逆连续,且v正>v逆,所以平衡正向移动;减小生成物浓度时v逆突变,但v正>v逆,所以平衡正向移动。

(2)物质的量(或浓度)――时间图像。特点:这类图像题表明了各种反应物或生成物的浓度,或某一组成的浓度反应过程中的变化情况,此类图像往往可反映出化学反应速率与化学计量数的关系或平衡移动方向,同时要注意曲线的起点、终点及变化的趋势。

例1. 在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图2,下列表述中正确的是( )。

A.t1时,N的浓度是M浓度的2倍。

B.t3时,正反应速率大于逆反应速率。

C.反应的化学方程式为:2M=N。

D.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡。

解析:由本题图像可知,反应t1时,N的浓度应是M的2倍。到时间t3时建立平衡,正、逆反应速率相等,N的变化为8mol-2mol=6mol;M的变化为:5mol-2mol=3mol,因此反应的方程式为2N?M或M?2N的物质的量相等,但正逆反应速率并不相等。 答案:A。

(3)三个变量的图像。*转化率(或质量分数)―压强、温度图像。这类图像题的解答往往要遵守两个原则:①定一论二:也就说,若图像中有三个变量时,先确定一个不变量,再讨论另外两个变量相互之间的关系。②先拐先平:是指先出现拐点的曲线先达到平衡,说明它所对应的温度高或压强大。

例2.有一化学平衡mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),如图3所示是A的转化率同压强、温度的关系,分析图3可以得出的正确结论是( )。

A.正反应放热,m+n>p+q。

B.正反应吸热,m+n>p+q。

C.正反应吸热,m+n

D.正反应放热,m+n

解析:分析解决这类图像,应采用“定一论二”的方法,即把温度、压强之一定为恒量,讨论另外两个变量的关系。答案:B。

(4)速率――压强(或温度)图像(如图4)

例3.下列方程符合图3的为( )。

A.3NO2(g)+H2O(l)?2HNO3(l)+NO(g)。

B.N2O3(g)?NO2(g)+NO(g)。

篇(9)

文章编号:1008-0546(2012)12-0002-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.001

一、“质量守恒定律”及其教学价值

“质量守恒定律”是人教版初中化学教科书中第五单元“化学方程式”课题1的教学内容,旨在帮助学生认识化学反应中的质量关系——质量守恒定律,认识定量研究在化学发展中的重大作用,并为学习书写化学方程式和依据化学方程式进行计算打下基础。

在历史上,罗蒙诺索夫和拉瓦锡先后通过大量的实验研究分别发现了化学反应过程中质量守恒这一规律性,并分别在1756年和1789年以普遍命题的形式把质量守恒定律清晰表述出来[1]。质量守恒定律是化学学科中非常重要的基本理论之一,它的发现为化学理论和实践的发展开辟了新的道路。为了发展学生对质量守恒定律的认识,教科书是以实验探究活动的形式来开展的,让学生能够通过实验探究来体验化学家发现规律的过程,认识化学反应体系中物质之间的内在规律,掌握探究规律性知识的科学方法。

质量守恒定律是从定量角度对化学反应本质的认识,而要发展学生的这种认识就必须引入一种严密的化学实验方法——定量分析。为了能够从定量角度准确判断化学反应前后物质的质量关系,就要使用一个称量质量的仪器——天平进行测量,学生不再直接观察化学反应的现象,而是通过实验仪器来获知化学反应的基本情况。当然,在本实验探究中定量分析是非常简单的,但是这些研究方法对于学生来说却是全新的。

二、学生探究“质量守恒定律”的基础与困难分析

在学习“质量守恒定律”之前,学生已经学习了有关化学反应的一些知识,比如有新物质的生成是化学反应的基本特征之一,化学反应的类型可分为化合反应和分解反应,化学反应中可能会产生气体、沉淀或者颜色改变等现象,这些知识构成了学生对化学反应的初步认识,也为开展实验探究奠定了知识基础;在此之前,学生也学习了一些基本的实验方法,比如天平的使用、药品的取用、实验观察、结果记录等,为实验探究的开展奠定了方法基础。

作为对规律性知识的探究,学生就不能单纯通过研究一个化学反应来获取实验结论,学生必须认识到探索一个普遍规律需要考虑到化学反应的各种不同情况,要选择有代表性的化学反应来研究它们的共性,以此得到对质量守恒定律的全面认识。这要求学生应具备较强的分析、综合和归纳能力。

作为一个定量分析实验,虽然操作技能和过程都非常简单,但是它却需要学生使用一种比较严密的思维方式来设计实验方案和分析实验结果,比如,质量守恒定律实验探究的研究对象是一个化学反应体系,学生要能够甄别出体系中实际参加化学反应的物质;实验观察的对象不再局限于化学反应本身,还要能够通过观察实验仪器来获取真实的实验数据;获得实验数据之后要对数据进行处理,学生要能够从若干零散的实验数据中获得对化学反应前后物质质量关系的规律性认识。这些就决定了学生不仅要能够精确、细致的操作实验获得可靠的实验结果,而且还要求学生具备较强的抽象思维能力。

但就学生的学习进度和学习状态来看,学生虽然对实验探究有着很大的兴趣,也乐于参与探究活动,但学生的思维方式较为单纯,思考问题不全面、认识问题不深入,还不具备处理复杂问题的能力。实验探究活动对学生的要求既反映了学生的不足,同时也为学生的发展预留了空间。所以,为了渗透科学规律产生的过程与方法,彰显学生建构知识的主体性,就必须采用有效的策略来引导学生体验“质量守恒定律”的形成过程。

三、利用问题引导学生体验“质量守恒定律”的形成过程

实验探究过程是一个既动脑又动手的过程,前者尤为重要,它决定了实验探究的品质,但动脑又是探究过程中教师最难掌控的一个方面,是引导学生进行深度探究必须面对的问题。学生的思维总是从解决问题开始的,好的问题设计可以激活学生认知结构中已有的知识和经验,让学生在已有基础上主动建构知识;可以为学生开展实验探究提供思路和线索,让学生的思维和行为清晰、有序;可以加强师生对话,让教师及时了解学生的探究情况,以便适时地加以启发和引导;还可以引发学生的认知困境,激发学生的探究欲望。所以,在探究活动中可以利用问题引导学生逐步体验知识的形成过程。

1.实验探究中问题的设计

为了利用问题引导学生深度探究“质量守恒定律”,在设计问题时需要考虑以下几个方面:一是问题之间要具有一定的逻辑性,特别是要结合质量守恒定律的实验探究过程;二是问题表达要考虑到科学性和可接受性,要以学生已有知识和经验基础为起点,正确使用学科概念,以学生能够理解的语言表达问题;三是教学过程中问题的提出要有一定的灵活性,能够根据实际情况适时发问,给予学生自主思考和相互讨论的时间,并充分利用追问为学生理解问题搭建脚手架。

基于上述思考,“质量守恒定律”实验探究中问题的设计方法是,先梳理出“质量守恒定律”探究活动的必要环节,再从每个探究环节中提炼出概括性较强的问题,形成一个问题线索(见表1)。问题线索是对学科逻辑和学生认知心理的整体把握,虽然在实际教学过程中不一定要把它呈现给学生,但是教师需要依据它生成出实际的教学问题,这样既保证了问题之间的逻辑性,同时也为具体问题的生成预留了空间。

2.实验探究活动案例分析

实验探究过程是一种复杂的行为表现,教师不可能事先预测出学生遇到的所有困难,预先设计问题线索是教师对学生认知过程的洞察与把握,但是在实际探究过程中问题策略的使用还应灵活多变。结合上面的问题线索,下面就以“质量守恒定律”实验探究的案例来阐释利用问题引导学生体验“质量守恒定律”的形成过程。

“质量守恒定律”实验探究的案例及分析:

环节一:提出问题

教师:(从定性的角度复习前面学过的化学反应)化学反应前后物质的质量有无变化呢?

学生:(进入思考状态,审视前面学习的化学反应)。

设计意图:制造认知困境,把学生的思维从对化学反应的定性认识引向定量认识。

环节二:猜想与假设

教师:反应物的总质量与生成物的总质量可能存在几种关系?说说你的依据。

学生1:相等,没有物质的损耗。

学生2:小于,空气中的氧气参加镁条燃烧反应。

学生3:大于,比如有气体放出。

设计意图:把探究问题明晰化,把学生的思维引向实验探究的核心内容,并制造学生之间的认知矛盾,引发探究欲望。

环节三:制定计划

教师:要想知道化学反应前后物质的质量变化情况,在实验中需要用到什么仪器?如何使用它呢?

学生:天平;先调零……(对学生出现的问题教师要及时追问引导)

设计意图:突出天平在实验探究中的作用,为下面的实验操作环节进行铺垫。

教师:你认为反应物的总质量大于生成物的总质量,那你能否根据提供的实验用品设计实验来验证你的猜想呢?(铁钉、硫酸铜溶液、稀盐酸、石灰石、澄清石灰水;烧杯、试管、带导气管的锥形瓶、气球、装有二氧化碳的注射器、带有胶塞的广口瓶等)

学生:用天平称量盐酸与石灰石的反应。

教师:说的细致一点,如何进行操作?

学生:先往锥形瓶中放入少量稀盐酸,塞上橡胶塞,放在天平的左盘上;然后再取几颗石灰石也放在左盘,一起称取它们的质量。称完后,其他不动,把石灰石放入锥形瓶中进行反应,观察天平的示数,如果左盘变轻就说明质量减少。

教师:仔细思考一下,这个反应有什么特点?

学生:有二氧化碳气体产生。

教师:二氧化碳气体难道不是生成物吗?

学生:哦,是。

教师:想一想你的操作是不是遗漏了什么?

学生:还要在导气管绑上一个气球,防止二氧化碳跑掉。

……

设计意图:通过对三个实验方案(盐酸与石灰石反应、铁钉与硫酸铜反应、二氧化碳与澄清石灰水的反应)的分析,教师步步追问让学生理顺自己的思路,在思维上形成一个清晰的、科学的实验操作方案。

环节四、环节五:进行实验、收集证据

教师:为了保证实验的可靠性,在实验操作过程中应该注意哪些问题?

学生:正确使用天平;不让气体泄漏……

教师:在实验过程中你应该重点观察什么?需要记录哪些实验结果?

学生:重点观察和记录天平的示数,记录称量的各物质的名称。

……

设计意图:把学生的思维引向具体的实践操作,让学生树立科学的态度和严谨的实验精神,强化学生实验观察的意识,培养学生良好的实验习惯。

环节六:解释与结论

教师:实验结果能够直接证明你的猜想吗?为什么?

学生1:能,因为化学反应前后天平的示数不变就说明质量不变。

学生2:不能,因为天平称量的不仅仅是反应物和产物,还有实验仪器的质量,不能说明问题。

教师:到底谁对呢?大家再回忆一下我们探究的问题是什么?

学生:反应物的总质量与生成物的总质量有什么关系。

教师:非常好,为了避免干扰是不是需要把不相关的质量给剔除掉?

教师:请根据你的称量记录判断化学反应前后各种物质的质量变化。

学生:发生变化的是部分盐酸和石灰石反应生成了氯化钙、水和二氧化碳;没有发生变化的是锥形瓶、气球、未反应的盐酸和石灰石、盐酸溶液中的水等。

……

教师:通过对上述三个实验的结果进行分析你能得出什么结论?

学生:反应物的总质量等于生成物的总质量。

设计意图:引导学生透过现象看本质,对实验结果进行深入分析。引导学生正确识别和分析化学反应体系,从本质上探索化学反应前后物质的质量关系。通过对三个实验结果的分析,培养学生的总结归纳能力,体验规律的产生过程,同时也为引出质量守恒定律的概念做好了准备。

(注:本案例是在北京大兴红星中学杨艳伟老师课堂教学的基础上整理而得)

四、小结

篇(10)

例1.当化学反应PCl5(g)==PCl3(g)+Cl2(g)处于平衡状态时,向其中加入一种37Cl含量较多的氯气,平衡发生移动,在建立新平衡以前,PCl3中所含37Cl的百分含量比原平衡状态时是否会增加?请说明理由。

答案:加入37Cl含量较多的氯气后,平衡向左移动,使PCl5的分解反应也在进行,所以,PCl3中含37Cl的百分含量也会增大。

分析:本题是用同位素示踪法考查学生关于可逆反应中的化学平衡是动态平衡这一基本概念。“动态平衡”是化学平衡的三个基本特征之一,是中学教学反复强调的重点。题目没有直接问PCl5而是问PCl3的变化情况,不是问建立平衡后而是问建立平衡前;不仅要回答是否会增加,而且要求说明理由。这样,把基础知识作了两次转换,答题难度加大。因此,在教学中应加强学生思维灵活性、变通性的训练。

例2.在25℃时,若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性,则混和之前该强酸与强碱的pH值之间应满足什么关系。

答案:pH酸+pH碱=15

篇(11)

中学化学教材中有许多演示实验,其内容的呈现形式一般是实验过程、方法和实验仪器、药品的文字说明以及实验装置、实验方法的图示。教材呈现出来的这些内容是演示实验的简约方案,不是演示实验的全部,它只是帮助教师教学的一个例子,是教师教学的参考,教材中演示实验的过程方法不是对教师教学的限制和规定,而是教师教学的样本。教学实践表明,如果对教材呈现的演示实验不进行加工处理而照本应用于课堂教学,有些时候演示实验很难发挥其最佳教学效果或者根本达不到演示实验的目的。要想让演示实验发挥应有的作用,教师就需要认真思考演示实验教学中的关键性的问题——演示实验表现的内容、操作的方法和教学的语言,本文以二氧化锰催化过氧化氢分解演示实验为例加以说明。

 

一、过氧化氢催化分解演示实验

 

在王祖浩教授领衔主编的沪教版九年级化学和苏教版高中化学教材中都有过氧化氢加入二氧化锰催化剂催化发生分解反应的演示实验。

 

沪教版九年级化学中过氧化氢的催化分解实验如下[1]:

 

利用图2-9的实验装置,把稀的双氧水(6%的过氧化氢溶液)从分液漏斗慢慢加入装有二氧化锰粉末的锥形瓶中,收集一集气瓶放出的气体,用带火星的木条伸入集气瓶中。

 

研究表明,在双氧水制取氧气的反应中,加入二氧化锰能加速双氧水的分解。在反应前后,二氧化锰的质量保持不变,化学性质也没有发生变化。这种在化学反应中能增大化学反应速率,但本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质称为催化剂。

 

苏教版高中化学教材《化学反应原理》中过氧化氢的催化分解实验如下[2]:

 

向A、B、C、D 4支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,再向试管中分别加入2~3滴洗涤剂,向试管A中加入2~3滴FeCl3溶液,向试管B中加入少量MnO2粉末,向试管C中加入一小块新鲜的动物肝脏,D试管留作比较用。观察、比较4支试管中发生的实验现象,并试着分析导致实验现象差异的原因。

 

实验表明,催化剂对化学反应速率有显著影响。催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率。如图2-10所示,没有催化剂参与的反应,活化能(Ea')较大,则反应的速率较小;而有催化剂参与的反应,活化能(Ea)较小,因此反应速率较大。

 

从初高中催化剂的教学要求和教材呈现的文本材料我们可以看出,同样都是过氧化氢的催化分解实验,但用来说明的问题是不同的,初中教材中的实验用来说明催化剂的概念即什么样的物质是化学反应的催化剂,而高中教材中的实验用来说明不同催化剂对过氧化氢的分解催化效果不同和催化剂改变化学反应速率的原因。因此,过氧化氢催化分解演示实验在不同时期教学的角度和关注点是不同的。

 

二、演示实验教学应关注的问题

 

1. 演示实验的演示内容

 

教材中的演示实验都承载着课堂教学中知识的、技能的、方法的等多方面的教学任务,课堂上演示实验要把它所承担的任务全部完成,就要求在实验演示的过程中让其能展现的内容全面表现出来,让学生全方位观察体验。

 

催化剂是初中化学中的重要概念,教学要求是认识催化剂的基本特征。课堂教学中关于催化剂的演示实验就要能充分体现出催化剂具有的特征,让学生通过现象充分体验到催化剂的特点,要达到这一要求,演示实验的现象就要能表现出催化剂改变了化学反应的速率,而反应后物质的质量和化学性质没有发生变化,让学生在观察、比较中得出对催化剂的认识。过氧化氢催化分解实验的现象是知识层面的,实验过程的体验和现象的观察、结论的获取是技能、方法层面的,初中化学教学中通过二氧化锰催化过氧化氢的分解实验一定要让学生切实感受到催化剂具有的特征,让学生在知识、技能、方法上有所收获,还要为高中化学中催化剂的教学铺垫,即催化剂改变化学反应速率,但不能改变化学反应的方向,让学生在观察比较中意识到不是加入催化剂反应才发生。

 

高中阶段《化学反应原理》中催化剂的教学是初中化学学习的深入,目的是让学生认识催化剂加快化学反应速率的原因和不同催化剂的催化效果,因此,高中化学过氧化氢的催化分解反应的演示实验就应该能从现象上表现出催化剂加入改变了化学反应的过程,最终催化剂没有发生变化,从而达到演示实验的教学效果。

 

明确了实验要突出表现的内容,演示实验围绕着要突出表现的内容设计,让演示实验把教学需要的信息都呈现出来,演示实验才是有效的。做到这一点需要教师认真钻研教材研究演示实验,透彻理解文本材料,精心设计选择演示实验优化实验的做法。

 

2. 演示实验的演示方法

 

演示实验的操作方法需要精心设计安排,否则演示实验只能成为课堂教学的点缀,让学生看些热闹、有些新奇而已,很难达到预想的结果。

 

对于二氧化锰催化过氧化氢分解的实验,按照沪教版九年级化学教材中的方法进行演示实验,学生只是感受到过氧化氢接触到二氧化锰产生了大量的氧气,其它的可以说一无所获,实验中并没有现象能说明催化剂改变化学反应的速率、反应前后质量和化学性质都没有发生变化,学生也只能被动接受MnO2是双氧水分解的催化剂的观点,对MnO2催化双氧水分解后的质量和化学性质没有发生变化是半信半疑。MnO2是加快了双氧水的分解速率还是使常温下本没有进行的过氧化氢的分解反应发生了?MnO2有没有发生反应?MnO2的质量有没有改变?固体物质还是不是MnO2?这些方面的问题对学生认识催化剂的概念和分析物质是否是催化剂产生着影响。 按照苏教版高中教材中的实验方法进行教学演示,学生同样是只能看到过氧化氢在不同物质存在的情况下,生成氧气的速率加快了且加快的速率不同,也没有感受到催化剂改变了化学反应的过程,而最终质量和化学性质都没有发生变化。演示实验的形式不同了,但与学生在初中从实验中得到的体验没有什么不同,仍然是被动的接受催化剂改变化学反应过程的结论。

 

从沪教版九年级化学教材关于催化剂的演示实验本身来看,虽然不能把催化剂全部的特点显现出来,但实验的方法得当也可以减少学生理解催化剂的困难。我们可以这样来实验演示:

 

首先用一支试管取2mL6%的双氧水,让学生认真观察双氧水中产生的细小的气泡,感知过氧化氢在没有加入二氧化锰前就可以发生分解,但速率很慢;然后向锥形瓶中加入二氧化锰时,让学生体会到加入的量很少;连接装置后,通过分液漏斗滴加过氧化氢,既让学生观察产生气体的速率加快和感知气体的收集检验上,还要在气体收集满瓶和检验后锥形瓶已不在产生气体时,再向锥形瓶中滴加过氧化氢,锥形瓶中又产生气体,反复这样的操作几次,通过加入少量二氧化锰使大量过氧化氢分解,让学生体验二氧化锰没有在过氧化氢生成氧气时消耗,而是一直存在并发挥着催化作用。这样一来,学生对二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂的认知就变得顺理成章了。

 

苏教版高中教材《化学反应原理》中关于催化剂的演示实验,要体现出教学需要的现象,需要对实验的方法进行必要的加工改造。过氧化氢分解的催化剂有很多,经过实验研究,我们发现FeCl3溶液对过氧化氢分解的催化作用十分明显,更重要的是,借助FeCl3溶液催化过氧化氢分解实验中出现的现象,可以把催化剂在反应过程中的变化表现出来,帮助学生完整地认识催化剂的催化原理。

 

课堂教学时,比较了不同物质的催化效果后,再引导学生观察FeCl3催化过氧化氢分解的实验。首先让学生观察FeCl3溶液的颜色,学生看到FeCl3溶液呈黄色,接着在试管中取2mL黄色的FeCl3溶液,然后用胶头滴管向FeCl3溶液中滴加数滴5%的过氧化氢溶液,学生可以观察到试管中产生了大量气泡,并且在产生气泡的过程中溶液变为红色,当试管中的气体逸出液体平静下来后,液体又恢复为黄色。再用胶头滴管向试管中滴加5%的过氧化氢,结果又出现了上述的实验现象。学生观察到这样的实验现象,自然明白FeCl3作为催化剂参与了化学反应,改变了反应过程,化学反应速率加快但最终FeCl3没有变化。

 

我们可以看出,演示实验的做法对提高演示实验的教学效果是十分重要的,同样的演示实验,不同的做法,学生的收获不同。

 

3. 演示实验的教学语言

 

笔者除了设计了合适的演示实验的操作方法之外,在演示实验的教学过程中还要有恰当的指导性语言的引领,才能启发学生思考演示实验中教师的每一个表情、动作、操作、步骤的用意,让学生去发现演示实验要揭示的问题,在演示实验的教学中获得知识、领悟方法。演示实验中的引导性用语一般是针对实验内容和实验要得到的结论设计的、富有启发性、引导性的问题或陈述语,演示实验教学的指导用语应该围绕演示实验解决的问题设计,要有针对性,富有启发引导作用。

 

在进行初中化学催化剂的教学时,二氧化锰催化过氧化氢分解的演示实验,可以设计下面的引导性语言、问题:

 

(1)仔细观察或轻轻摇动盛有过氧化氢的试管观察,你看到什么现象?该现象说明了什么问题?

 

(2) 将过氧化氢滴入锥形瓶后有什么现象出现?能试着猜想产生这种现象的可能的原因吗?

 

(3)过氧化氢反复多次滴入锥形瓶时,你又有什么发现?对此发现的认识是什么?

 

(4)通过上面的实验,能看出二氧化锰在过氧化氢分解中的作用吗?

 

高中化学催化剂的教学时,二氧化锰催化过氧化氢分解的演示实验,可以设计下面的引导性问题:

 

(1)请认真观察实验中出现的现象,并对它们加以描述。

 

(2)在初中催化剂学习的基础上,对此现象你有怎样的感悟。

 

(3)FeCl3溶液中多次滴加过氧化氢的现象是什么,这种现象说明了什么。

 

(4)通过这些实验,你对催化剂加快化学反应的速率有什么见解吗?

 

教师演示实验操作和现象配合教学过程中这些引导性的语言、问题,让学生在观察思考和分析归纳中获得了对催化剂较为全面的认识。

 

指导用语的运用要适时,有的语言和问题应在演示实验前给出,指导学生对实验的观察和思考,有的要在实验中提出,这样更能引起学生对问题的注意,有的要在实验后抛出,让学生对实验全面深入分析,防止实验结束学生思维即停止的情况。

 

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