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篇化学反应速率的意义范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
本节课总体设计思想是:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分地表达自己想法的机会。学生初次接触化学反应速率知识,对化学反应速率有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层次实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中发现问题、分析问题和解决问题。在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论到实践的顺序,首先通过日常生活中的知识,引入课题。在自主学习的基础上,学习和理解化学反应速率的概念。在此基础上,通过实验探索和讨论外界因素对化学反应速率的影响。最后,让学生自己讨论回答教材中的问题以检验学生对所学知识的实际应用能力。
二、教学目标
1、知识目标:理解化学反应速率的概念,了解影响化学反应速率的因素,了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
2、能力目标:通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力;
3、情感、态度和价值观目标:通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
三、教学重、难点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。
四、教学过程
1、预习检查、总结疑惑:
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性
2、情景导入、提出疑问:
教师首先提问:在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的反应进行的快,有的进行的慢请大家举例说明。物理学中用什么定量描述物体的运动快慢?――速度。不考虑速度的方向称之为速率。化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。
3、自主学习、小试身手:
学生活动一:自主学习(阅读P47―P48,并完成相关内容)
板书:
一、化学反应速率
1、定义:表示化学反应快慢的物理量叫做化学反应速率。
2、表达方式:通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3、表达式:
4、单位:mol/(L・min)或mol/(L・s)
【学生活动二:小试身手】反应:N2+3H2 2NH3在密闭的容器中进行,C(N2)= 2 mol/L C(H2)= 6 mol/L C(NH3)= 2 mol/L试完成(1)分别求N2、H2、NH3浓度的变化量C?(2)分别用N2、H2、NH3求该反应的化学反应速率V?
计算结果:(1)C(N2)= 1 mol/L C(H2)= 3 mol/L C(NH3)= 2 mol/L;(2)v(N2)=0.5 mol/(L・s) v(H2)=1.5 mol/(L・s) v(NH3)=1 mol/(L・s)
【思考与交流】
1、反应速率是瞬时速率还是平均速率?
2、同一化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,数值相同吗?意义相同吗?
3、同一化学反应,不同物质表示的反应速率之比与什么有关?
结论:
1、化学反应速率表示的是平均反应速率。
2、同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,而且必须注明反应物质。
3、同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比。
(设计意图:通过练习,使学生掌握有关反应速率的计算。)
【思考与交流】
1、在相同条件下,铝和铁同时与酸反应,谁反应的更快?为什么?(内因)
2、你家里的酸奶通常放在什么地方?为什么?(外因)
设问由以上两题:化学反应的速率受哪些因素的影响?
板书:
二、影响化学反应速率的因素
1、内因:反应物的性质;2、外因:
【学生活动三:分组讨论】(根据我们已有的知识和日常生活经验,你认为哪些外界因素可能会影响化学反应的速率?)
【学生】温度、催化剂、浓度、压强、反应物的状态、固体表面积、光等。
【学生活动四:分组实验】(根据我们现有的药品,分别设计实验,探究温度、催化剂对化学反应速率是如何影响的,注意观察实验现象并比较和思考完成探究学案。)
【实验2-5】
【结论1】当其它条件不变时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小
【实验2-6】
【结论2】加入催化剂(正)能加快化学反应的速率。
(设计意图:通过学生实验让学生体验影响反应速率的因素。)
【思考与交流】1、请预计大理石分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗?
【结论3】增大反应物的浓度反应速率加快,减小反应物的浓度反应速率减慢.
2、块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢?为什么?
【结论4】增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分).
【教师】除此之外,请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素?探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义?(教师组织学生分组讨论)
【师生总结】控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。
课程标准要求学生提高学习能够分辨、识别化学反应速率,即要求学生知道如何判断反应的快与慢,了解与反应速率相关的观察与测量方法。同时,强调通过实验探究进行学习,提高科学探究能力。
温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响在初中化学已初步涉及。学生已经知道温度、催化剂是影响化学反应速率的因素。但要帮助学生深刻认识化学反应速率,还必须学习影响化学反应速率的因素。
【学习目标】
1、通过实验认识不同的化学反应其速率不相同。同一化学反应的速率大小受温度、催化剂等因素的影响。
2、了解控制化学反应速率对人类的意义。
3、了解应如何观察和测量化学反应速率的快慢,知道如何加快或减慢化学反应的速率。
4、学习实验探究的基本方法,发展学生学习化学的兴趣,培养观察和动手实验的能力。
【重点】
1、通过实验认识不同的化学反应其速率不相同。
2、同一化学反应的速率大小受浓度、温度、压强、催化剂等因素的影响。
【难点】
化学反应速率的概念理解;
【课时安排】
第1课时
【教学过程】
〖情景创设〗利用影象资料或讲述生动的事例,使学生了解自然界或生产、生活中的化学反应的进行有快、慢之分(例如,呈现氢气、汽油蒸汽的安静燃烧与爆炸;铁的锈蚀、转炉炼钢通入的纯氧使少量铁剧烈氧化,产生耀眼的火花,呈现“钢花怒放”的壮丽景象);人类需要控制反应进行的快慢。
〖提出问题〗怎样比较和判断反应的快慢?请提出你认为可行的方法,并进行实验。
〖演示实验〗取两支试管,分别加入5mL0.1mol/LNa2CO3溶液、NaHCO3溶液,再各加入3mL0.1mol/L盐酸。观察、比较和记录发生的现象。
通过观察,NaHCO3与盐酸的反应比Na2CO3剧烈,产生的气泡十分剧烈,而Na2CO3在盐酸中只是较快放出气体。
〖补充讲解〗同学们通过肉眼观察来比较两种化学反应速率的大小,实验还说明反应速率主要决定于反应物的性质。
但是,如果只研究一个化学反应的快慢,例如只判断NaHCO3与盐酸反应的快慢,该怎么办?
〖讨论与交流〗学生发表的看法有:
1、反应速率大小只能在比较中判断,单单判断一个反应快慢不行
2、可以从气体在反应中消失的快慢来判断,比如看看每分钟减少了多少
3、可以从放出的CO2的快慢来判断,例如看看每分钟形成多少气泡,或者生成多少体积的CO2
〖归纳与小结〗比较的方法可以帮助我们判断两种或几种化学反应速率的相对大小,但是要判断一种化学反应速率的大小,应当看该反应反应物在单位时间里减少的量或单位时间生成物增加的量。由于反应都在一定的容器或一定体积的溶液中进行,反应物或生成物量的减少或增加可以通过容器或溶液中物质浓度的增加、减少来表示。因此,我们可以得到如下结论:
〖板书〗一、化学反应速率
1、概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
2、表示方法:化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
表达式:ν=
其常用单位是mol.(L.min)-1或mol.(L.s)-1
〖思考〗如何认识反应速率?
1、某一反应物的浓度是2摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了1.6摩尔/升,求该反应的反应速率。
2、在一定条件下N2+3H22NH3的反应中,起始C(N2)为2mol/L,C(H2)为5mol/L,反应到2分钟时,测得C(NH3)为0.4mol/L,(1)分别用N2、H2、NH3表示反应速率。(2)反应到2分钟时C(N2)为__,C(H2)__。
〖小结〗(1)化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率;(2)同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,而且必须注明反应物质。起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例;(3)对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率,它们不存在浓度的改变;(4)同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比。如:
2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2:3:1:4
〖交流与讨论〗我们已经知道,决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质,而外界条件也是反应速率的影响因素。请大家依据自己的经验和学习过的反应知识,讨论哪些外界条件能影响反映速率,发生怎样的影响。
〖板书〗二、影响化学反应速率的因素
1、内因:化学反应速率的大小主要决定于反应物的性质
2、外因:温度—温度愈高反应速率愈快;催化剂---能大大增加化学反应速率;反应气体的压强、固体反应物的颗粒度、反应物接触面的大小等很多因素对反应速率都有影响。
〖实验探究活动〗见课本28页
〖交流与讨论〗举例说明在生产、生活和化学实验中,人们是怎样加速或延缓化学反应速率的?
〖归纳与小结〗
1、在实验室,常常通过加热方法,提高反应的温度来增大反应速率。
2、在合成氨工业、二氧化硫的氧化制三氧化硫,都在较高的温度下进行,以加快反应速率
3、在现代化学和化工生产中约85%的反应需要使用催化剂加快反应的速率。
4、为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,降低温度,延缓食品变质的速率。
〖课堂练习〗见课本29页
〖课外练习〗
(1)铁与盐酸反应的化学方程式如下:Fe+2HCl=FeCl2+H2
通过哪些方法能够增大该反应的速率?
(2)NO和CO是汽车尾气中的两种有毒气体。从理论上讲,NO和CO可以反应生成CO2和N2,但实际在汽车的尾气中NO和CO并没有减少。请分析其可能原因。
〖作业〗课本31页第7题
【教后感】
使学生能初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
能力目标
培养学生的观察能力及综合运用知识分析解决问题、设计实验的能力,培养学生的思维能力,阅读与表达能力。
情感目标
通过从宏观到微观,从现象到本质的分析,培养学生科学的研究方法。
教学建议
化学反应速率知识是学习化学平衡的基础,学生掌握了化学反应速率知识后,能更好的理解化学平衡的建立和化学平衡状态的特征,及外界条件的改变对化学平衡的影响。
浓度对化学反应速率的影响是本节教学的重点。其原因是本节教学难点。这部分教学建议由教师引导分析。而压强、温度、催化剂的影响可在教师点拨下由学生阅读、讨论完成。
关于浓度对化学反应速率的影响:
1.联系化学键知识,明确化学反应得以发生的先决条件。
(1)能过提问复习初中知识:化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程。
(2)通过提问复习高中所学化学键知识:化学反应过程的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
(3)明确:旧键的断裂和新键的生成必须通过反应物分子(或离子)的相互接触、碰撞来实现。
2.运用比喻、图示方法,说明化学反应得以发生的必要条件是活化分子发生有效碰撞。
(1)以运动员的投篮作比喻。
(2)以具体的化学反应为例,让学生观看HI分子的几种可能的碰撞模式图(如制成动画教学软件加以模拟会收到更好的效果),进一步说明化学反应得以发生的必要条件。
3.动手实验,可将教材中的演示实验改成边讲边做,然后据实验现象概括出浓度对化学反应速率影响的规律。有条件的学校,也可由学生动手做,再由学生讨论概括出浓度对化学反应速率的影响规律---增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。
4.通过对本节所设铁与盐酸反应的讨论,并当堂课完成课后“习题二、2”,综合运用本节所学内容反馈学生掌握情况,巩固本节所学知识。
教材分析
遵照教学大纲的有关规定,作为侧重理科类学生学习的教材,本节侧重介绍化学反应速率和浓度、压强、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响,以及造成这些影响的原因,使这部分知识达到大纲中所规定的B层次或C层次的要求。本知识点,按最新教材来讲。
教材从一些古代建筑在近些年受到腐蚀的速率大大加快等事实引出化学反应速率的概念,并通过演示实验说明不同的反应具有不同的反应速率,以及浓度、温度等对化学反应速率的影响。教材注意联系化学键的有关知识,从化学反应的过程实质是反应物分子中化学键的断裂、生成物分子中化学键的形成过程,以及旧键的断裂和新键的形成都需要通过分子(或离子)的相互碰撞才能实现等,引出有效碰撞和活化分子等名称。并以运动员的投篮作比喻,说明只有具有足够能量和合适取向的分子间的碰撞才能发生化学反应,教材配以分子的几种可能的碰撞模式图,进一步说明发生分解反应生成和的情况,从中归纳出单位体积内活化分子的数目与单位体积反应物分子的总数成正比,也就是和反应物的浓度成正比,从而引导学生理解浓度对化学反应速率的影响以及造成这种影响的原因。接着,教材围绕着以下思路:增加反应物分子中活化分子的百分数增加有效碰撞次数增加化学反应速率,又进一步介绍了压强(有气体存在的反应)、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因,使学生对上述内容有更深入的理解。
教材最后采用讨论的方式,要求学生通过对铁与盐酸反应的讨论,综合运用本节所学习的内容,进一步分析外界条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因,使学生更好地理解本节教材的教学内容。
本节教材的理论性较强,并且具有一定的难度。如何利用好教材中的演示实验和图画来说明化学反应发生的条件,以及外界条件对化学反应速率的影响是本节教材的教学关键。教师不可轻视实验和图画在本节教学中的特殊作用。
本节重点是浓度对化学反应速率的影响。难点是浓度对化学反应速率影响的原因。
教学设计示例
知识目标
1.使学生了解化学反应速率的概念及表示方法。
2.使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
3.使学生能初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
情感目标通过从宏观到微观,从现象到本质的分析,培养学生科学的研究方法。
能力目标培养学生综合运用知识分析解决问题的能力,培养学生的思维能力,阅读与表达能力。
重点浓度对化学反应速度的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。
难点浓度对化学反应速率影响的原因。
教学方法诱思探究法
教学过程
第一课时
[阅读教材引入]本章的主要内容和学习本章的意义
两个问题:反应进行的快慢-化学反应速率问题。
反应进行的程度-化学平衡问题。
意义:是学习化学所必需的基础理论并能指导化工生产。
[录象]古代建筑物受到腐蚀的记录片。
[讲述]从片中我们知道,古代建筑物在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重的原因是酸雨。为什么会使腐蚀的速度变快呢?这就是我们第一节要研究的化学反应速率问题。
[板书]第一节化学反应速率
[指导实验][实验2-1]等浓度的盐酸和醋酸分别与大理石反应。
现象:在加入盐酸的试管里,大理石与盐酸迅速反应,有大量气泡产生。而加入醋酸的试管里,反应缓慢,只有少量气泡产生。
[讲解]不同的化学反应进行的快慢不一样,如何表示化学反应速率呢?
结论:不同的化学反应有快有慢。
[板书]一、化学反应速率
1、定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2、表达式:略
[设问]对于同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率,数值是否一样呢?让我们看下面的练习。
[投影]练习:在给定条件下,氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气且浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L,2秒后,氮气的浓度为0.8mol/L,氢气的浓度为2.4mol/L,氨气的浓度为0.4mol/L。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2秒内的化学反应速率是多少?有什么关系?
[计算、思考]
3H2+N2=2NH3
起始3.01.00
浓度mol/L
2S后2.40.80.4
浓度mol/L
[总结]同一反应,用不同物质浓度表示化学反应速率,数值之比等于方程式中系数比,应指明是用那种物质的浓度变化表示的速率,化学反应速率实质是平均反应速率。
[过渡]下面来研究影响化学反应速率的因素。
补充实验:
在三只试管里分别放入5mL相同浓度的稀盐酸,分别加入长短、粗细大致相同的铜丝,铝丝,铁丝。
[讲解]铜是氢后金属,不能置换酸中的氢,铝的金属活动性比铁强,铝的反应速率快,说明物质的性质即内因是决定化学反
应速率的重要因素。那么,外界条件对化学反应速率是如何影响呢?
现象:铜丝与稀盐酸不反应;铝丝比铁丝溶解的快,气体生成的快。
[板书]二、外界条件对化学反应速率的影响
[指导实验][实验2-2]大理石与不同浓度的盐酸反应,并给其中一个加热。
[实验2-3]H2O2的分解反应
(2-2)现象:在加入1mol/L盐酸的试管中有大量的气泡冒出,在加入0.1mol/L盐酸的试管中气泡产生得很慢。加热后,反应速率明显加快。
(2-3)现象:在H2O2中加入MnO2粉末时,立即有大量气泡产生,在没有加入MnO2粉末的试管只有少量气泡。
[提出问题]通过以上实验,说明影响化学反应速率的外界条件有那些?是如何影响的?
[回答]
影响化学反应速率的外界条件有浓度、温度和催化剂。浓度越大、温度越高、使用催化剂,则化学反应速率越快。
[板书]1、浓度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。
[设问]对于有气体参加的反应压强对化学反应速率也有影响,为什么?
[回答]
对于气体来说,当其它条件不变时,体积与所受的压强成反比。如果气体的压强增大,体积就缩小,则浓度就会增大,化学反应速率就加快。
[板书]
2、压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的反应,增大压强,可以增大化学反应速率。
3、温度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率。
4、催化剂对化学反应速率的影响
使用催化剂可以加快化学反应速率。
[阅读]P35最后自然段。影响化学反应速率的外界条件还有什么?
[设问]为什么在补充实验中选择长短、粗细大致相同的金属?
[回答]因为固体颗粒的大小对化学反应速率也有影响。
[追问]怎样影响?
[回答]颗粒越细,接触面积越大,化学反应速率越快。
[留疑]外界条件对化学反应速率的影响的原因是什么?
[课堂练习]
1、反应4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g),在10L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸汽的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(x)(反应外物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示为()
A.v(NH3)=0.010mol/(L·s)
B.v(O2)=0.0010mol/(L·s)
C.v(NO)=0.0010mol/(L·s)
D.v(H2O)=0.045mol/(L·s)
2、在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是()
A.用H2表示的反应速率为0.1mol/(L·min)
B.用NH3表示的反应速率为0.3mol/(L·min)
C.用N2表示的反应速率为0.2mol/(L·min)
D.用H2表示的反应速率为0.3mol/(L·min)
3、增大压强,能使下列反应速率加快的是()
A.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应
B.CO和水蒸气在一定条件下反应生成CO2和H2
C.将CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在带有活塞的密闭容器中发生反应:Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,采用下列措施不能改变反应速率的是()
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器体积不变,增加通人H2的量
C.充入N2,保持容器内压强不变
D.充入N2,保持容器内体积不变
[答案]
1、C;2、C;3、B、C;4、A、D
《化学反应速率和限度》在高中必修模块和选修模块中均有安排,既有学习的阶段性,又有必修、选修的层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,源于必修又高于必修,学生概念的形成和发展应该呈现螺旋式上升的形态。如何把握必修和选修内容的衔接教学,提高教学有效性,课题组成员共同探讨如下。
一、教材对必修、选修内容编排不同,把握好从定性到定量的衔接
必修内容从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手,引出反应速率的概念,在此基础上又通过实验探究总结影响化学反应速率的因素,仅涉及对反应速率进行简单的计算或同一反应中不同物质间反应速率的简单相互换算。学生只需在可逆反应的基础上建立“化学平衡”的概念,并通过温度对平衡移动影响的实验,初步建立“化学平衡移动”的概念。这里对浓度、压强等因素对平衡移动的影响一笔带过,且不涉及化学平衡的计算。而在选修中,不仅从定量的角度引入化学平衡常数的概念,而且系统地研究了反应条件对化学平衡移动的影响,还要求根据平衡常数计算平衡转化率,根据浓度熵和平衡常数判断化学平衡移动的方向,完成了从定性到定量的过渡。在教学过程中应注意严格把握教学内容的深度、广度和教学要求,不能随意提高知识难度。
二、必修、选修课程标准不同,把握不同阶段目标的衔接
必修对《化学反应速率和限度》内容确定教学三维目标如下:了解化学反应速率的概念,知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;了解化学平衡的特征;学生初步学会观察化学反应速率的问题。选修教学的三维目标为:在必修知识的基础上熟练化学反应速率的表示方法;掌握比较化学反应快慢的方法;学生运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
三、教学重点、难点不同,把握好难点、重点的衔接
必修教学重点:化学反应速率的概念;影响化学反应速率的因素;化学平衡的建立。必修教学难点:化学反应速率的概念和化学平衡的建立。
选修教学重点:活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响;化学平衡常数的表达式及其表示的意义,知道转化率的表达式,并能进行简单的计算。选修教学难点:化学平衡状态的判断,化学平衡常数的计算。我们在教学中要熟知必修、选修中的重难点,才能很好地衔接。
四、教学课时不同和学生的认知水平不同,把握好不同年级学生认识水平的衔接
高一开设课程多、课时少,知识的拓展对教学的进度会很难把握。比如, 在高一课堂上 想拓展“同一化学反应中各反应物和生成物的化学反应速率之比与化学计量数的关系”这一知识点,但学生接受起来很难。又如,“影响化学平衡移动的因素”计划在必修来完成,但对于程度较好的学生接受起来很容易,而对于程度弱的学生,若增加这部分内容却是负担。其实有一定的知识积累后再在选修中学习则效果会更好。
高二开设选修模块专题研究“化学反应速率的定量表达”,运用相关理论对影响化学反应速率的各种因素进行理论解释;对化学反应速率的测定提出了明确要求;让学生探究外界条件对化学平衡的影响并能加以应用;对于化学平衡状态的定量描述,则限制在化学平衡中反应物转化率、平衡常数的计算方面。
在进行必修模块的教学时一定要注意对教学内容深广度的把握,切忌:超标、超前、超量,这样会导致课时紧张,学生压力过大。必修模块教学的顺利实施,为选修内容打下坚实的基础。
五、教法与学法不同,把握好教法学法的衔接
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)35-0135-01
定性――用文字语言进行相关描述,定量――用数学语言进行描述,定性分析与定量分析应该是统一的,相互补充的;定性分析是定量分析的基本前提,定量分析使之定性更加科学、准确,它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论。化学教学中的定性是指研究对象的性质,包括物理性质和化学性质,例如看到浓盐酸就要想到它有挥发性,看到硫酸铜溶液就要想到蓝色,等等;然后主要考虑化学性质,例如看到金属就应该想到其具有还原性,在反应中失去电子,看到非金属单质如Cl2、O2应该想到其具有氧化性,在反应中得到电子。 定量主要是针对定性中的化学性质而言的,主要是要考虑反应物的用量问题,反应物是恰好完全反应,还是某一种反应物有剩余,如“适量”表示恰好完全反应,“过量”表示该物质有剩余,等等。下面我结合化学反应速率的教学来谈谈化学教学中从定性到定量的变化。
化学反应速率在高一化学2中已经涉及,但仅限于让学生了解化学反应有快有慢,化学反应的快慢可以用化学反应速率来表示。高二选修《化学反应原理》专题2第一单元的教学中又重新出现了化学反应速率这个知识点,这两次出现在教学要求上有什么不同呢?认真对比教材的编写内容,你就会发现《化学反应原理》中关于化学反应速率的教学其教学目标是让学生定量地认识化学反应的快慢。也就是高一你要知道爆炸反应快,钢铁腐蚀反应慢,高二的教学要让学生了解爆炸反应比钢铁腐蚀快了多少?同一个化学反应在不同时间段内反应的速率是否相同呢?用什么方法测定一个化学反应的反应速率呢?我的教学设计如下:
通过图片对比天津爆炸案发生的极快,溶洞的形成极慢来说明化学反应有快慢之分,向学生提问,用哪个物理量来描述化学反应的快慢,引入化学反应速率的概念。
观察与思考:在室温下,有少量催化剂存在时,过氧化氢在水溶液中发生分解反应:2H2O2=O2+2H2O反应过程中过氧化氢的物质的量浓变化如下表所示。
学生完成作图:
让学生分析图像中,随着反应时间的变化,以H2O2的表示的化学反应速率变化趋势,及前20分钟与后20分钟所表示的速率是否相同。
通过这样的教学活动,使学生认识到,化学反应速率是平均速率,瞬时速率可以通过数学方法得到。在单一反应物中随着反应物浓度的降低,反应速率在下降,那么在多组分的反应混合物中用不用物质表示的速率会有什么变化呢?
投影:N2O5在四氯化碳溶液中发生反应的实验数据如下:
请同学们分析,同一时间段内,同一个化学反应用不同的物质表示其反应速率,数值是否相同,数值之间有什么联系?
学生之间进行分组交流与讨论:得出结论。
同一个化学反应用不同的物质表示其反应速率,数值不一定相同,但是数值之比等化学方程式的系数之比。教学纠正为化学计量数之比。
教师,以上的实验数据是怎样获得的呢,阅读教材P34页,了解化学反应速率的测定方法,然后进行活动探究:盐酸与大理石反应的化学反应速率测定,实验装置如下:
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2012)10-0166-01
化学反应速率属于化学动力学范畴,着重介绍化学反应速率概念、表示方法和浓度、温度等外界条件对其的影响。化学反应速率是学习化学平衡的基础,因此是本专题的重点。难点主要是化学反应速度的计算和外界条件对其影响的应用。
本节内容比较抽象,对学生来说有一定的难度。近期笔者有幸在课堂活动中欣赏到《化学反应速率》一课的录像。该授课录像给听众留下了深刻印象。纵观整节课,我们可以发现学生的化学学习始终没有脱离科学方法这条主线。可以说,该课实现了科学方法、教学方法和学习方法的统一。
执教教师通过播放录像创设情境引出化学反应速率概念,运用类比法和演示实验法引导学生推导出化学反应速率的表达式,深入浅出,体现了“为培养学生思维而教”的教学思想。同时从知识学习的角度来看,也实现了学生对化学概念的意义建构。教师注意到了实验在化学中的重要地位,着力引导学生通过实验探究实现对“影响化学反应速率的因素”的深层理解。在实验探究过程中,让学生亲身体验观察、归纳、实验等科学方法,并强调了“变量控制”这一基本的思想方法。与此同时,以学生化学知识的获得和科学方法的掌握为载体,培养学生的化学兴趣及实验探究能力。
1.通过视觉的直观比较自然引出概念
通过播放炸药爆炸的录像和石灰岩形成的图片,给学生以直观感受:化学反应是有快有慢的,既充分调动学生上课的积极性,又自然的引出化学反应速率的概念。在这个教学过程中,教师充分利用了学生的视觉敏感性来制造认知冲突,并让学生在学习中无意识的体验了科学家工作过程中常用的一种科学方法——比较。
2.通过类比和实验实现概念的自我建构
通过物体运动速度和化学反应速率的类比写出化学反应速率的表达式:V=C/t,接着教师引入了一个教材内容以外的趣味实验(碘时钟实验)进行演示:将KIO3溶液和Na2SO3溶液反应,让学生一起数数计算生成单质碘使淀粉溶液变色的时间。然后通过提问:如何表示此化学反应的速率,加深学生对化学反应速率概念及其表达式的理解,从感性认识上升到理性认识。并强调表达式中是用物质的量浓度的变化量而不是物质的量,美中不足的是验证实验失败了。在这个过程中,学生在学习中体验了科学家探究物质世界的另外两种基本的科学方法——类比和实验。
3.在实验探究过程中实现深层理解
探讨影响化学反应速率的因素是本节课的重难点之一。教师从生产生活实际出发,让化学走近学生,使学生领悟化学的学科价值。教师列举了生产生活中的实例:冰箱储存食品、合成氨反应等进行教学过渡,引导学生思考影响化学反应的外因有哪些,接着让学生亲自动手进行教材中过氧化氢分解实验的探究,在实验前教师对药品用量及实验注意事项进行了说明,并强调进行对照实验要有“不变量”,期望学生在实验探究过程中形成“变量控制”这一基本的思想方法。实验过程中引导学生认真观察现象得出结论,让学生掌握知识的同时提高了实验操作、观察、归纳等各方面能力。在这个过程中,教师引导学生进一步体验了科学家工作的另外两种基本的科学方法——观察和归纳。
从对《化学反应速率》这节课的分析来看,本节课从学生的生活经验出发自然引出概念;用类比和实验相结合的方法,以物理知识为生长点,引导学生进行概念的自我建构;让学生在实验中探究,体验科学家探索物质世界的过程,培养学生基本的科学方法,使学生在学习过程中对科学本质观有初步的认识,激发学生学习化学的兴趣。整堂课教学设计思路清晰,教师课堂控制娴熟,学生的思维在教学过程中,按照一定的逻辑顺序螺旋发展,最终达到准确地认识和运用概念的目的。应该说,整节课效果相当良好。
教学反思是指教师对教育教学实践的再认识、再思考,是教师总结经验教训,进一步提高教育教学水平的有效方法和途径。教育上有成就的大家都非常重视教学反思在自己教学中的作用,现在很多教师也会从自己的教育实践中反观自己的得失,通过教育案例、教育故事、教育心得等来提高教学反思的质量。这种反思能揭示教师教学行为背后隐含的规律和教学理念,能够促使教师将教学理论、专业知识与教学实践相结合,提高自身的专业水平和教学技能,进而提升教学效果。由此可见,对一堂课进行多方位的反思是提高教学技能、课堂教学效率的有效途径之一。
“化学反应速率和限度”是人教版必修2第二章第三节的内容,这节内容在旧教材中是化学反应平衡一章的一部分,是化学平衡的基础和铺垫,在新人教版的课本中独立出来成为一节,这样教学内容被分解而减少,教学难度降低。因此,对该节在教学前的难度定位应基于对化学反应速率概念的认识、理解和体会,不应引申太多。也因为知识点减少导致课堂容量减少,所以教师可以留出充足的时间让学生完成科学探究活动。学生在物理学科的学习中已经储备了物体的运动速率这一概念知识,对“速率”这一概念表示的物理意义已经有了初步的了解,对此,教师就可以引导学生将化学中的反应速率概念和物理学中的进行对比,通过思考、讨论等活动让学生找出两者的相似处与不同点,从而加深他们对这一概念的理解,强化他们运用类比法解决实际问题的能力。另外,鉴于教材内容的特点和学生知识结构的情况,在“化学反应速率”这一概念的教学过程中,教师还要避免灌输式的概念教学模式,应基于学生实际,调动学生学习的积极性,采用类比的教学方法,通过概念的描述和学生的探究活动最后得出结论,以加深学生的理解。同时在前期的备课中,教师也要充分考虑到学生在活动过程中可能出现的问题和困难,做好相应的引导工作,做到课前对自己的教学过程有一个清晰而理性的思考与安排。
前期的准备工作完成后,教师应充分认识到教学过程中应变的重要性,设计一些教学中可能出现的突况和学生可能提出的偏离教学主题较远的问题,提前准备应对措施,及时将学生的思维引导到教学主题上来,以使教学沿着预设的轨道运行。在教学“化学反应速率”这一概念时,教学前虽然构思了学生的思考、交流、提问及学生间讨论等可能的活动,但在实际教学中,教师可能还会遇到一些意想不到的问题,如学生对物理学中“速率”的概念掌握不是很熟练而导致交流、讨论不活跃时,教师应该如何调动学生积极性,使他们主动地思考;怎样解决讨论过程中出现的争议以及如何合理分配各环节的教学时间。面对这些问题,教师要在教学过程中迅速做出反应,避免产生干扰教学主题的因素,并把握学生思维中出现的闪光点,使教学任务保质保量的完成。
教学活动结束后的反思工作能使教师发现教学中未能解决的问题,提高后续教学的质量,发展自身的专业技能和教学水平。本次教学活动结束后我对本节课的教学内容从以下几个方面进行了反思:
问题探究教学是指根据教学内容及要求,由教师创设问题情境,以问题的发现、探究和解决来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识,培养学生创造能力的一种教学模式。在近几年教学实践中,我们深刻体会到:问题情境的设计是实施问题探究教学的关键,而“三层面问题式备课”是科学设置问题情境的基本保证。
1 “三层面问题式备课”的基本程序
所谓问题式备课是指教师将备课分解为学科知识、教学目标、教法学法3个层面,在每一层面上确定要解决的问题,对每一个问题按照“是什么”、“为什么”、“如何做”3个层级进行自我提问并将问题逐一写出来,以深入理解教材,科学进行教学设计的一种备课策略。这种备课能够让教师始终保持着强烈的问题意识,达到“知识清晰化和问题化、问题科学化和情境化”的目的,以教师正确的问题意识去培养学生的问题意识。我们尝试实践的“三层面问题式备课”基本程序如下:
1.1 第1层面――研究教材,发现“教师自身存在的问题”
这是备课的最低层次,主要任务是备知识、确定教学目标和教学方法。教师首先要熟悉教学内容,弄清知识点和能力点。要求教师研读教材时,最大限度地进行自我提问,并将每一个问题写出来,从而更好地熟悉教学内容并发现自己存在的问题。自我提问主要包括:
(1)本节课的知识内容包括哪些?我对这些内容的熟悉程度如何,哪些内容存有疑问?我对本节课的知识脉络是否明确?
(2)本节课要培养或发展学生哪方面的能力?知识点和能力线的关系是怎样的?
(3)我确定的三维教学目标是什么,确定这些目标的依据是什么?
(4)针对主要知识点,我要选择什么教学方法,为什么选择这种教法?
第1层面备课中,教师要注意2点:
(1)教材所蕴含的知识线和能力线是研究教材的重点和方向,是教师首先要搞清楚的。
(2)研读教材的开始阶段,教师最好不要阅读任何教学参考书,因为,“先入为主”可能会影响或干扰教师的正常思维,不利于自己独立思考、发现自己存在的问题,不利于选择适合自身特点的教学方法。独立研读教材发现的问题更有价值,因为它不仅是教师的问题,更有可能是学生要提出的问题。
1.2 第2层面――研究学生,找出“学生可能提出的问题”
基本任务就是备学生。但要求教师能够站在学生的角度去看待学习内容中的一切问题,并将这些问题变成具体的问题一一写出来。主要包括:
(1)本节内容主要包含哪些知识点(概念、原理、规律、方法)?这些知识点之间存在什么联系?
(2)与本节内容相关的知识我知道哪些,它们之间存在什么联系?
(3)本节课内容在教材编写中是运用什么方法学习的,我对这种方法是否了解?
在第2层面备课中,教师要明确2点:
(1)明确学生提出问题的特点。第一,学生提出的问题往往以知识性问题为主,本环节备课是对第1层面知识性备课的细化和深化。第二,学生的问题多是具体而孤立(独立)的,面对一节新内容,多数学生很难将知识脉络搞清楚,学法等方面的提问会更少。
(2)切莫将教师的问题当成学生的问题,过高或过低估计学生的知识水平和能力层次是产生无效或低效教学设计的重要影响因素。教师只有沉下心、俯下身,长期关注学生的学习状况,才能提出“学生可能提出的问题”。
教师提出的“学生可能提出的问题”越多、越接近学生,教学设计就会越科学。
1.3 第3层面――研究教法学法,创设“高质量的问题情境”
在前2个层面备课的基础上,对照课程的三维目标,对知识、能力、方法等进行综合考虑,设置怎样的情境完成教学,是第3层面备课的主要任务。实践证明,将知识置于合理的情境中进行学习,能够激发学生的学习兴趣,让学生保持持久的学习注意力。问题情境是化学教学中应用最多、最有价值的情境创设方式。问题情境的设计注意2点:
(1)多设计“为什么”、“如何做”的问题,相对减少“是什么”的问题。
(2)问题尽量“成串”、“成组”,避免出现“满堂问”的无效问题。
教师要明确高质量问题情境的特点:
(1)能够激发学生自觉思考。问题的趣味性和情境化是激发学生兴趣与刨根问底热情的最有效策略。化学的趣味性、化学与生活生产以及现代科技发展的密切关系为创设情境化问题提供了强有力的条件。
(2)能够让学生有序思考。问题的逻辑性和层次性是引导学生自觉进入思考、讨论状态的前提条件。不仅要求问题的设置与学生思维发展相一致,还要求呈现给学生递进式、逐步深化的问题。
(3)能够让学生深度思考。问题的启发性和深刻性是培养学生思维能力的核心保障。设置问题必须具有较高的认知水平,能激发认知冲突,揭示知识本身的内在矛盾,有利于为学生创造力的训练提供机会。
(4)能够让学生批判性思考。问题的反思性和矫正性是优化学生思维品质的重要手段。要求所设置的问题不仅有助于学生评价真伪、正误,纠正主观认识与客观存在的偏差,提出有价值的科学问题,还能够精细地验证、反省、评价、矫正自己的思维活动过程。
经过上述3个层面的备课后,教师个人的教学设计基本形成。进入集体备课环节,我们以“提出问题的科学性和合理性”为讨论主线,以第3层面备课的问题情境设计为研讨重点,兼顾其他2个层面的问题,主要就下列问题展开讨论:
(1)教师提出的问题中,偏难、偏易的问题有哪些,你的理由是什么?怎样修改?
(2)在比较适宜的问题中,哪些问题提问时机把握得不好,为什么?如何调整?
(3)在比较适宜的问题中,哪些问题的情境不够理想?你希望怎样完善?
(4)最能体现教师提问艺术的问题有哪些,为什么?
经过教师个人备课的全面思考和集体备课的思维碰撞,所有问题都会明朗开来,较好地实现了教学内容理解的深刻化和教学设计的科学化,教学目标的达成成为水到渠成之事。
2 “三层面问题式备课”举例
以《化学反应原理》(选修)(鲁科版)第2章“化学反应的方向、限度与速率”第3节“化学反应的速率”为例,说明问题式备课的过程。
2.1 第1层面――研究教材,发现“教师自身存在的问题”
2.1.1 本节课的知识内容包括哪些,对哪些知识存有疑问?
“化学反应的速率”教材栏目设置与教学功能分析如表1。
交流•研讨P57研究反应H2O2+2HI=2H2O+I2的化学反应速率与反应物浓度之间的定量关系。
通过数据分析,达到以下目的:
(1)化学反应速率与反应物浓度之间存在定量关系(2)不同反应物的浓度的改变量相同时,对化学反应速率的影响可能相同也可能不同(3)反应物的浓度对化学反应速率的影响程度与化学方程式中的系数并无确定关系。
联想•质疑P58引发学生对温度与化学反应速率之间是否存在定量关系的回顾与思考。
对于范托夫的经验规律学生在必修内容的学习中已经了解,目的是让学生认识到:从定性研究到半定量研究的过渡,必然会发展到定量研究的更深层次。引发学生对“温度与化学反应速率之间到底存在怎样的定量关系?”的探求欲望。
交流•研讨P58引发温度与化学反应速率常数的关系的思维冲突与探究。
通过“几个反应在不同温度时的反应速率常数之比”的数据分析,要求学生了解:(1)实验数据与范托夫的经验规律相矛盾,从浓度与化学反应速率的定量关系的分析可以推测:温度可能是通过影响反应速率常数进而影响化学反应速率的(2)指导学生阅读教材中阿伦尼乌斯经验公式,得出:温度对反应速率常数的影响与活化能有关(3)进一步阅读教材了解活化能的含义。
历史回眸P58了解阿伦尼乌斯,激发学习斗志。
激励学生勤奋好学、勤于思考并善于思考的品质,培养自己的科学素养,同时使学生了解实验化学固然重要,但理论化学同样不可忽视。
追根寻源P60从基元反应与有效碰撞理论让学生初步了解“化学反应是怎样进行的”。
使学生认识到:化学反应速率问题涉及到反应历程,对研究化学反应的思路和方向产生深层次的认识,本部分知识并不重要。
交流•研讨P61让学生了解催化剂的重要性,激发学生“催化剂对反应速率影响的原理”的探究欲望。
(1)使学生通过具体的化学反应体会到:催化剂是改变化学反应速率的最有效途径,加深理解当今化学工业为什么如此重视催化剂的研制(2)从催化剂对化学反应速率的显著影响,激发学生探究其对反应速率影响的原理的思考上。
集体备课中,备课组教师提出的主要问题有:
(1)引入化学反应速率方程有必要吗?是否增加了学生的学习难度?(青年教师、老教师)
(2)阿伦尼乌斯的经验公式中各物理量的意义是什么?要求学生记忆公式进行计算吗?(青年教师)
(3)什么是基元反应,介绍基元反应是为了解决什么问题?处理到什么程度?(青年教师、老教师)
(4)催化剂可以降低反应的活化能,进而影响反应速率常数,但为什么不影响化学平衡常数?(老教师)
从中不难看出,老教师对一些大学化学知识有所淡忘,需要进行知识的再学习,而青年教师主要在教材栏目设置和功能定位的理解方面存在欠缺,需要认真研究课程标准和教材的编写意图。
2.1.2 我确定的三维教学目标是什么,是否准确?
通过研读教材,确定如下教学目标:
(1)使学生知道化学反应速率的定量表示方法,初步了解测定某些化学反应的速率的实验方法。
(2)使学生进一步了解浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
(3)使学生知道活化能的概念及其对化学反应速率的影响。
(4)通过对“化学反应速率的表示方法”的探究,让学生体验如何进行定量实验的设计、如何完成实验数据记录与处理,提高他们利用定量实验研究问题的意识和能力。
(5)通过对浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响等问题的研讨,培养学生分析、处理数据并从中获取信息的能力。
(6)通过催化剂实际应用的事例,使学生认识催化剂在生产、生活和科学研究领域的重大作用。
教学重点和难点是:
(1)化学反应速率的表示方法。
(2)浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响。
集体备课中,教师提出的问题集中在:浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响,学生在必修内容的学习中已经掌握,本节教材内容难度大、有些内容超出高考要求,其他2个版本教材也没有如此多内容和这么大难度,是否可以减少内容以降低难度?
教师提出的是很现实的问题,但也反映出“重结果轻过程、重知识轻能力”的现象还是普遍存在的,教师的理念需要在现实中逐步转变。
2.1.3 针对主要知识点,我要选择什么教学方法?
本章教材具有以下显著特点:(1)以问题为中心。编者试图引导学生围绕“汽车尾气净化的反应”这一问题来展开自发反应、化学反应的限度,并以该问题的解决为主线,讨论温度和催化剂对化学反应速率的影响。(2)以探究性学习为基本学习方式。编者通过创设“活动•探究”、“交流•研讨”,引导学生参与到实验方案的设计、实验数据分析等活动中,突出探究学习的思想。(3)以发展能力为最终目的。教材引入质量作用定律定量探讨浓度对反应速率的影响,通过化学反应速率常数和活化能,定量探讨温度和催化剂对化学反应速率的影响。实现从定性研究到定量研究的过渡,符合人的认识规律,对学生而言,是一次极好的科学方法论教育。
基于上述认识,我们认为,本节课适合运用问题探究教学模式进行教学。
2.2 第2层面――研究学生,找出“学生可能提出的问题”
学生提出的问题可能有:
(1)化学反应速率相关知识在必修教材中已经学习过,为什么还要学习?与原来的知识有什么不同?
(2)教材中介绍的测量镁与盐酸反应的速率的方法准确吗?可以用单位时间内镁的质量或物质的量变化定量表示化学反应速率吗?
(3)对于一个具体的化学反应,为什么用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的系数之比?
(4)浓度与化学反应速率之间的定量关系是如何确定的?这些定量关系需要记住吗?
(5)阿伦尼乌斯经验公式是怎样得到的?是否需要记忆公式进行计算?
(6)什么是活化能、活化分子?化学反应到底是怎样进行的?
(7)催化剂是怎样影响化学反应速率的?
由于本节内容中出现的新概念较多,数据庞杂,学生预习或学习起来存在较大困难,甚至个别学生对于某些内容完全看不懂,这不仅需要教师准确进行教学定位,合理运用教材资源,课堂上深入浅出地引导,更需要教师给予学生适当的激励与鞭策,帮助他们战胜困难。
2.3 第3层面――研究教法学法,创设“高质量的问题情境”
下面以“化学反应的速率”第2课时“温度和催化剂对化学反应速率的影响”为例,展示具体教学设计。
2.3.1 教学设计的思路
根据前2层面的备课,我们确定教学的基本思路如下:
(1)引导学生发现范氏经验规律的局限性,引发学生的认知冲突和探究兴趣,带着疑问阅读课本,引出阿伦尼乌斯公式;通过讨论,明确化学反应速率与活化能的关系,进而让学生产生了解活化能的强烈愿望,通过对基元反应和过渡态理论的阅读学习,使学生的认知由模糊逐渐清晰起来。
(2)关于催化剂对反应速率的影响,在分析数据的过程中让学生知道温度、催化剂对化学反应速率的定量影响及影响程度,了解催化剂在工业生产中的应用。
(3)启发学生思维,让他们的认知上升到:工业生产中选择外界条件时遵循的原则和方法。
2.3.2 问题情境的设计
温度对化学反应速率的影响【问题组1】根据范托夫经验规律:对于水溶液中的化学反应,温度每升高10 K,反应速率增加到2~4倍。观察P58表2-3-3,思考:
(1)升高温度,k如何变化?化学反应速率如何变化?
(2)升高相同温度,对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗?
(3)已知反应H2O2+2HI=2H2O+I2中,化学反应速率和反应物浓度之间的关系式为v=kc(H2O2)c(HI),当反应物浓度不变时,升高温度,反应速率加快,你能得到什么结论?
【问题组2】阅读P60-61内容,思考讨论下列问题:
(1)什么是基元反应?化学反应是怎样进行的?
(2)你能说出活化能、活化分子的含义吗?
(3)根据基元反应碰撞理论,什么样的分子在什么样条件下才能发生反应?
(4)根据阿伦尼乌斯公式k=Ae-EaRT,结合表2-3-4“一些反应的活化能”分析:
①不同反应,Ea不同,k随Ea怎样变化?改变相同温度时,对哪个反应速率影响程度更显著?
②同一反应,Ea>0(或<0),升高温度,k如何变化?化学反应速率怎样变化?
(5)你怎样理解升高相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数不同?(1)让学生体会:人们对化学反应速率的研究从定性――半定量――定量的发展过程,并引导学生认识范托夫经验规律的局限性。
(2)从“不同的反应,升高相同温度,反应速率变化程度不同”到“温度对反应速率的影响是通过改变k实现的”,引发认知冲突:k与T到底存在什么关系?不同反应的k与什么因素有关?自然过渡到阿伦尼乌斯公式和活化能的学习。
(1)在大量阅读材料中抽取最重要的内容设置问题有利于学生获取有效信息。
(2)在学生阅读基础上,在基元反应层次上揭示活化能的物理意义,保证知识的科学性。
(3)由阿伦尼乌斯公式和教材中表格数据设置问题,培养学生信息处理能力。
催化剂对化学反应速率的影响【问题组1】阅读P61-62内容,分析表2-3-5“一些反应使用催化剂前后的活化能及化学反应速率常数之比”,思考讨论下列问题:
(1)催化剂对化学反应速率的影响是怎样的?与其他因素相比,影响程度如何?
(2)催化剂是怎样改变化学反应速率的?它是否改变化学反应的平衡常数?
【问题组2】阅读材料:“催化剂的历史与未来”,思考问题:
在高考复习中采用“小专题法”,又基于两个主要背景:一是高考模式及学科特点的变化,二是高效课堂的要求。自2008年江苏省实施新的高考模式以来,化学等学科成为非计分科目,其课时被大幅挤压。教师们面临一个新课题:如何在教学时间减少而教学容量不变的情况下完成教学任务,且教学质量基本不受影响?其实,这种要求也恰与近年来广受重视和提倡的“高效课堂”思想不谋而合,高考模式、学科地位的改变则是作为一种外因,迫使教师们积极迎接挑战,求索高效课堂,从而赢得主动。
传统的高三复习已经形成了较为固定的模式。例如,在二轮复习阶段,往往都是把学科知识分解为若干个大专题,而每一个专题则仍是一个具有较大范畴的体系、大单元,这些专题通常不是一两节课就能解决的。在新形势下,再按老路走,时间不允许,尤其是对于一些生源基础较为薄弱的学校而言,矛盾更为突出。于是,复习工作的模式正在逐渐改变,教师们关注的重点不再是知识体系的完整性,而是教学内容的针对性,要在有限的时间内,及时解决学生实际存在的知识缺漏、能力欠缺问题。于是,“小专题”应运而生!这种小专题化的复习模式十分灵活、方便,不仅仅适用于二轮复习,也适用于其他任何阶段,便于随时发现问题随时专题突破。有时一堂课可以完成2~3个小专题。这种化整为零、逐个攻破的方法使得教师的教学效率大大提高!
选题缘由
这堂微课所选取的小专题为“化学反应速率及比较方法”,该专题及其个性化的命名方式少有教师会使用。首先,从内容的角度来说,这部分内容一般都包含在“化学反应速率与化学平衡”大专题中,且在这个大专题中化学平衡问题是重点,化学反应速率问题则非常容易被疏忽,从而导致学生在考试中失分。即便以化学反应速率为主题,也很少会有人在其后再加上“及比较方法”几字。笔者之所以作此处理,是建立在高考考查立意变化的基础上——不断地从知识与技能的立意向能力立意转变,高考对学生的创新精神、实践能力提出了更高要求。由此不难看出,仅仅围绕“化学反应速率”进行基础性复习是不能适应高考的新要求的,而增加有关化学反应速率快慢比较的探究要素,则有利于培养学生的探究意识、科学思维,促进他们能力、素养的提升。
教学需求分析
1. 适用对象分析
本资源适用对象为全省高中化学教师,学生亦可观看录像进行自学。高中化学教科书有三种版本,学生如要学习这部分内容,则应该已经学习过高一必修2模块和高二选修4模块的内容,对涉及化学反应速率的问题已有基础性的了解,对相关基本实验的原理和操作已经基本掌握。
2. 学习内容分析
“化学反应速率”属于化学知识体系中的原理性知识,处于“化学基础理论”的范畴下,它是化学平衡问题的基础,在高考中为常见考点,也是实验探究题可选用的重要命题素材。如果对化学反应速率及其快慢比较的问题有较系统和深刻的了解,能够帮助学生更清楚地了解化学反应的机理,进而加深对化学平衡问题的理解,同时也能够使学生以之为桥梁,将化学知识与生产、生活问题相联系,体会化学学科的价值。
3. 教学目标分析
(1)了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法,能够进行基本的速率计算,知道测定化学反应速率的常见方法。
(2)了解温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律,能够用控制变量法探究不同条件对化学反应速率的影响情况,并选择较为合理的方法去比较、测知反应的快慢,感受探究的过程与方法,体会化学实验的意义、价值,产生浓厚的学习兴趣。
教学过程
1. 感受真题
展示两道高考题,分析其中的核心问题:
(1)(2011?江苏高考)对于反应:2H2O2 2H2O+O2,加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率。
(2)(2012?上海高考)往锌与稀硫酸反应混合液中加入NH4HSO4固体,反应速率不变。
设计意图:用呈现高考真题的方式引出化学反应速率问题,可以在课的一开始就让学生体会到知识的重要性,把注意力尽快集中到课堂上来。
2. 生活探寻
化学是自然科学,其研究的对象常常来自于自然与生活。生活中涉及许多化学反应,例如食物的腐败、钢铁的生锈,等等。
设计意图:指出化学学科的本质特点。将其与生活问题相联系,既能够体现学科的价值,又能够让学生对化学问题产生亲切感。
3. 科学思路
我们总是希望有利的化学反应能适当快些,不利的化学反应能够尽量慢些。事实上,科学家们一直在这个领域不懈探索着。那么,若要知道化学反应速率是否发生变化,必须具备怎样的基础和前提?设计意图:引导学生从科学家的角度进行思考,体会科学研究的一些基本思路。
4. 知识铺垫
化学反应速率的定义、计算公式、单位。设计意图:这些问题是必须掌握的基础性问题,应该复习和重视,并为后续探究做好铺垫。
5. 科学探究
[理论分析]
影响化学反应速率的因素——
(1)内因:即反应物自身的性质,它对化学反应速率起决定性作用。
(2)外因:①浓度。②温度。③压强。④催化剂。⑤接触面积。⑥其他。
设计意图:采用内外因分析法,帮助学生建立必要的哲学思想,而最后补充其他影响化学反应速率的因素是为了体现一种实事求是的态度,也可以帮助学生全面地认识问题。
[数学方法]
1.直接计算。
2.曲线图法:依据曲线的斜率。
[实验手段]
前提:在对比实验探究时,一定要注意控制变量。
分类讨论:(讨论时采用列举法)
(1)对于有固体参加的反应
发散思维:你还能想到借助哪些物理量来判断化学反应速率的快慢吗?(温度、压强、pH、导电性、电流大小……)
结合PPT幻灯片介绍手持实验技术,选择其中的温度传感器进行演示实验。
设计意图:实验探究是本课的重点,也是能力提升的关键。在展开讨论之前,首先根据分类的思想将探究问题进行合理分类。即便如此,仍比较抽象,故再采用列举法对常见例子加以实际分析和探讨,借以概括出一般规律。
6. 展示课堂结构
用PPT出示本堂课的主体结构。
7. 自主练习(课后完成,略)
总结与反思
对此微课,笔者尝试了一种新的授课方式:面向观看视频师生,独立讲解、自问自答。这样录制出的微视频可用于教师教学参考、研讨,也可用于学生课后自行观看学习,耗时约9分钟。
化学课教学设计报告一
一、 说教材
1、 地位、作用
《离子反应》是人教版高中化学必修一第二章“化学物质及其变化”的第二节内容。
本节是学生认识离子反应和离子方程式的起始课。从教材的体系看,它是初中学习溶液导电性实验、酸碱盐电离知识的延续和深化,又是学习离子反应理论知识的基础,所以从体系上看起承上启下的作用。从研究方法上看,它是研究化学反应分类方法的补充以及从本质分析化学反应的必备技能,是中学生现在及至以后学习化学、从事化学专业的知识和能力的重点。学好这一内容,能揭示溶液中化学反应的本质。既巩固了初中学过的电离初步知识,又为之后离子方程式的引入和选修四电解质溶液的学习奠定了一定的基础。
2、 教学目标
1、知识与技能:
⑴知道酸、碱、盐在水溶液中能发生电离;
⑵了解电解质和非电解质的概念;
⑶能够分辨哪些物质是强电解质哪些物质是弱电解质;
⑷理解电离的概念,会书写电离方程式。
2、过程与方法:
⑴引导学生自主学习,从电离的角度得出酸、碱、盐的定义;
⑵通过独立思考探究碱和盐的定义。
3、情感态度与价值观:
⑴发展学习化学的兴趣,乐于探究离子反应及其发生的条件;
⑵体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
3、教学重点和难点
1、教学重点
电解质(强电解质和弱电解质)及其电离
2、教学难点
电解质的概念;判断哪些物质是电解质,哪些物质是非电解质,哪些物质既不是电解质又不是非电解质;探究碱和盐的定义。
二、说教法
本节在全书占有重要地位,是整个高中化学教学的重点之一,概念多且抽象难懂,为避免枯燥,从实验入手,通过对实验现象的分析、微观粒子的分析,层层深入,引导学生了解有关概念。
本节课主要采用的教学方法有:
1、情景激学法:创设问题的意境,激发学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。
2、 探究、归纳法:通过学生对问题的探究、讨论、实验、归纳,最终掌握电解质、强电解质、弱电解质的含义
3、多媒体辅助教学法:运用先进的教学手段,将微观现象宏观化,有助于学生掌握离子反应。
三、说学法
现代教育理论认为,学生是学习的主体,教学活动的真谛是通过教师的引导,启发学生积极主动地去探究学习。因此在本节教学中我注意以下方面:
1、用实验解决问题。新课引入,知识的巩固、升华均用实验。目的在于使学生明确实验在化学学习中的重要性,使他们注重自己对实验的观察,分析,设计及动手操作能力的培养。发挥化学实验作用,真正将素质教育落实到课堂上。
2、着重突出了教法对学法的引导。在教学双边活动过程中,引导学生由感性认识到理性认识、由未知到已知、由个别到一般。在学习过程中培养学生分析,对比,归纳,总结的能力。达到举一反三,实现知识和能力的迁移目的。
四、说教学设计
1、课题引入:
本节课采用实验来导入新课。实验的主要内容是探究NaCl固体、纯水和NaCl溶液的导电性。让学生观察并记录实验现象。通过学生亲自动手操作体验化学的神奇与奥秘,提高学生们的学习兴趣,同时提高学生的独立思维能力以及将初中所学的化学知识进行迁移的能力。在实验结束后自然而然的引入电解质这一概念。
2、新课教学:
讲授部分主要分为六个部分:电解质与非电解质、电解质的类型、电离、电离方程式、酸碱盐的定义和强电解质与弱电解质。
(1)电解质与非电解质
①详细讲解电解质和非电解质的概念,着重强调几个需要注意的地方。比如定义中“或”和“和”的区别,电解质和非电解质的研究范畴为化合物等等。避免学生进入误区。
②通过判断物质是否为电解质的例题进一步加深对这两个概念的理解。例题要具有典型性其中包括能够导电的混合物如盐酸溶液、能够导电的金属单质、水溶液能够导电但并非该物质导电的化合物如二氧化碳、不存在水溶液但是在融化状态下能够导电的金属氧化物如氧化钠和常见的有机非电解质如酒精和蔗糖等。先让学生自己去判断之后配合详细而透彻的讲解让学生能够独立判断电解质与非电解质。让学生们明白电解质与非电解质这个概念不是一个不是即非的概念,而是首先要满足化合物这一基础。
③通过例题进一步对判断这两个概念做个系统的分条目的总结:
1、电解质和非电解质研究的是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2、电解质导电是有条件的,必须是在水溶液或者是熔化状态下才能导电。
3、能导电的物质不一定是电解质。
4、大部分非金属氧化物和有机物为非电解质。
5、酸碱盐水和部分的金属氧化物是电解质
(2)、电解质的类型
通过小结的最后一点,自然而然的引入电解质的类型并列举一些常见的例子。
(3)、电离
分析课前所做的实验,让同学们自主探究NaCl固体和纯水不能导电的原因。引导学生从初中所学到得知识入手,概括出物质导电的原理(1、存在自由移动的电子,即金属导体导电的原理;2、存在自由移动的离子,即电解质在水溶液或融化状态下导电的原因。)从而得出NaCl固体和纯水不能导电的原因。这样就可以进一步了解到NaCl溶液能够导电的原因,引入电离的概念,并利用多媒体动画让学生直观的了解微观粒子的电离过程。
(4)、电离方程式
通过NaCl固体在水溶液中的电离,引出电离方程式的概念及其书写规律。
(5)、酸碱盐的定义
请同学到黑板写出HCl、 、 这三种常见的强酸的电离方程式。让学生观察三种酸电离后的共同点,利用这个共同点重新对酸下一个定义。学生独立思考用同样的方法对碱和盐重新定义。
(6)、强电解质和弱电解质
利用多媒体播放溶液导电性实验的短片,让同学们观察相同浓度的不同溶液的导电性差异。让学生主动探究溶液导电能力的影响因素,同时了解到有的电解质能够完全电离而有些不能。从而给出强电解质和弱电解质的概念。并给出常见的强电解质和弱电解质,并给出一个简单的记忆方法。
五、说课综述
以上是我对《离子反应》这节教材的认识和教学过程的设计。在整个课堂中我引导学生们回顾之前学过的溶液导电性方面的知识,并把它运用到对电解质和非电解质的认识,使学生认识活动逐步深化,既掌握了知识又学会了方法。
总之,对课堂的设计,我始终努力贯彻以教师为主导,以学生为主体,以问题为基础,以能力方法为主线,有计划培养学生的自学能力、观察和实践能力、思维能力、应用知识解决实际问题的能力和创造能力为指导思想。并且从各种实际情况出发,充分利用各种教学手段来激发学生的学习兴趣,体现了对学生独立思考能力的培养。
化学课教学设计报告二
各位领导、老师们大家好!
我说课的题目是苏教版化学、必修二、专题二、第一单元《化学反应速率和限度》,下面我将从教材分析、目标分析、教学过程、效果分析四个方面展开说课。
一、教材分析
化学反应速率和限度是高中化学理论的重要组成部分,是整个中学化学教材的重点内容之一。学生通过对初中化学的学习,了解了化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成,而在前一专题中又学习了化学键的相关知识:一般来说,化学键的键能越大,键就越牢固,物质的化学活性就越小。在此既基础上,就比较容易理解化学反应速率的快慢首先取决于反应物分子的内部结构即内因,外界条件如温度是影响化学反应速率的外因。在必修1中学生已经知道了可逆反应的概念,此时,通过实验帮助学生认识化学反应的可逆性,了解化学反应的限度,知道什么事可逆反应的平衡状态。
因此,教材编排符合学生的认识规律,即从易到难,层层推进,保持了学习的连贯性。
二、学习目标的确立
依据新课程理念,本着对教材结构和内容的深刻理解,结合学生的学习基础和认知特点,确定学习目标如下:
知识与技能
1、理解基本的化学反应速率的概念,认识影响化学反应速率的外界条件,并能用于说明有关问题。
2、认识可逆反应有一定的限度,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。过程与方法
1、重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
2、通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件。
情感、态度、价值观
有参与化学科技活动的热情,将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断。
三、学习重、难点分析
基于我对本节教材价值的认识和学生的实际学习能力,将教学重点确定为:化学反应速率的概念;了解影响化学反应速率的因素。难点:影响化学反应速率的因素
在实际生活生产中,很多方面都涉及到化学反应速率问题,所以把化学反应速率的概念;了解影响化学反应速率的因素定为本节重点。而学习的目的在于应用,对影响化学反应速率的因素原理的学习显得尤其重要,那么如何根据具体外界条件的变化,造成反应速率变化,通过实验分析比较。便成为突破难点的关键。
【教学展开分析】
一、教法设计本节课以培养学生自主获取新知识的能力为目的来设计教学,采用发现,探究的教学模式,其主要过程设计为:
创设情景、引导发现、探索问题→提出新的概念→提出研究题目→组织探究学习活动、收集信息→概括→实际应用→完善体系。
二、说学法
化学是一门以实验为基础的科学,学生通过直观生动的实验来学习,才能留下深刻的印象,也有说服力。教学时,应及时创设问题情景,引导学生对实验现象进行分析,同时利用这些富于启发性的问题,活跃学生思维,学会或增强分析总结问题的能力。
在学习化学反应速率时,使学生认识浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响,引导学生寻找知识间的相互联系,掌握科学有效的记忆方法,提高识记的效果。
三、教学程序设计
本节虽然属于化学基本理论教学,但并不枯燥。在进行化学反应速率的教学时,先让学生利用已有知识和生活经验预测影响化学反应速率的因素;再组织学生进行实验探究,验证假设,得出结论;最后再回到生产、生活,利用所学新知识解决实际问题。从同学们以前所学的化学反应知道,不同的反应有快慢之分,而有些反应需要加热或使用催化剂等问题进行设问引起学生的思考和兴趣。密切结合学生已有的化学反应知识,从“问题”直接引入新课题,使将要学习的内容一目了然,从实验探究入手创设学生积极探究学习的氛围。让学生从一个全新的角度去认识化学反应-化学反应的快慢和限度。
第一、化学反应的快慢的教学
【情景设计】让学生列举出日常生活中或化学实验中的一些化学反应速率有快有慢的实例。以激发学生的学习兴趣。
【讨论】在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢,那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢?运用物理知识引出化学反应的速率的概念加强化学与其它学科之间的联系。
【自学】学生阅读课本,归纳出化学反应速率的表示方法、表达式及单位。通过自学对3个要点的总结,对学生掌握知识起到了一个循序渐进的作用,培养了学生自学和总结的能力。
【练习】解答习题,巩固化学反应速率的的概念,理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题。通过习题培养学生解决问题的能力。也突破了本节课的第一个难点。
【总结】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:
1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。第二、影响化学反应速率的因素的教学
可从化学反应的快慢主要取决什么?一个实验的结果会受到哪些外界因素的影响?它们是如何影响的?来进行质疑。从几组实验比较得到结论:实验的结果会受到多方面因素的影响,如温度、浓度、表面积等。
第三、化学平衡的教学
建立化学平衡的观点是重点。教学过程中,先利用学生熟悉的“溶解一结晶”现象,复习溶解结晶平衡认识平衡的特点,从教学的模式,采用直观的图示认识平衡,帮助学生建立化学平衡的概念。使抽象的概念学习变得直观、易懂。通过逻辑分析、化学实验等迁移至化学。
板书设计
一、化学反应速率
1、概念:
2、表示方法:
3、表达式:v(B)=c(B)/t
4、单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
二、影响化学反应速率的因素
1、内因:参加反应的物质本身的性质
2、外因:
〔1〕温度的影响
〔2〕浓度的影响
〔3〕压强的影响
〔4〕催化剂的影响
〔5〕接触面积的影响
三、化学平衡
1.化学平衡的概念
2.化学平衡的特征
3.化学平衡的标志
化学课教学设计报告三
一、教材的地位和作用
电化学是高中化学知识框架的重要组成部分,在高考以及高二学业水平测试中占有重要地位。"原电池"作为电化学知识的第一课,其内容大体上可以分为三部分,第一部分是原电池的组成和化学原理;第二部分是化学电源;第三部分是金属的电化学腐蚀。在现代生活、生产和科学技术的发展中,电池发挥着越来越重要的作用,研究原电池原理另一个重要意义就是从本质上弄清金属腐蚀,特别是电化学腐蚀的原因,找到金属防护的方法;即研究金属的腐蚀与防腐,以解决延长金属材料的使用寿命;可见原电池原理的学习意义重大。本节课融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,并彼此结合、渗透;在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,体现了学科内、学科间的综合。
二、学生状况分析与对策
学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识;在能力上,学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力,喜欢通过实验探究化学反应的实质,由实验现象推测反应原理,并对其进行归纳总结。
三.教学目标及确立依据教学目标是学习活动的指南和学习评价的依据,根据教学大纲以及高中化学课程标准结合学生实际情况,确立本节教学目标如下:
1知识技能:学生通过学习活动,理解原电池的基本化学原理,初步掌握电极判断、电极反应式的书写;原电池构成条件;
2能力方法:通过研究性学习活动,训练和培养学生发现问题和解决问题能力、实验设计能力及动手操作能力、表达与交流能力;从而获得科学研究能力和技巧;增进学生创新精神和实践能力。
3情感态度:通过探究学习,培养学生勇于探索的科学态度,渗透对立统一的辩证唯物主义观点,通过错误使用电池的讲解,增强学生的环保意识。
四、重难点分析
原电池的工作原理和形成原电池的条件,既是本节课的知识重点也是难点。在教学中如何突出重点?在课本实验的基础上,我设置了“关于电极作用、电解质溶液的作用、电流方向、能量转化”等一系列富有启发性的问题;放手让学生进行化学实验探究,对问题逐一分析、探索;通过实验探究认识,原电池一般都是还原性较强的物质作为负极,负极向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作为正极,正极从外电路得到电子;在电池内部,两极之间填充电解质溶液。放电时,负极上的电子通过导线流向用电器,从正极流回电池,形成电流。初步构建原电池工作原理的知识体系。
在教学中如何突破难点?
在教学时,除了Zn-Cu原电池演示实验外,还设计学生自主探究实验。
指导学生进行实验探究学习的同时恰当运用现代信息技术,通过动画的科学模拟演示,将微观、抽象、不可见的电子的运动直观化;将复杂的化学过程,变得清晰、形象、直观。
五、教法与学法
1.教法
为了激发学生的好奇心和求知欲,我在教学过程中不断创设疑问情境,逐步引导学生去分析、去主动探究原电池的原理及组成条件,重视学生亲身体验知识形成和发展的过程。为学生创设好学习、研究的环境:⑴把时间留给学生;⑵把想象的空间留给学生;⑶把认知过程留给学生;⑷把交流与评价的权力留给学生。
2.学法——实验探索法,化学是一门以实验为基础的科学,有人曾恰当地用这么几句话概括了化学实验的重要性:“我听见因而我忘记,我看见因而我记得,我亲手做因而我理解。”学生学习任何知识的途径是由自己去探索发现,因此,在课堂内增大学生的活动量和参与意识,每两人一套实验装置,通过认真实验,仔细观察,自己分析铜锌原电池的特点,归纳出原电池的组成条件,使学生处于积极主动参与学习的主体地位。在此基础上进行小组讨论,交流评价,最后进行归纳与总结。
六、教学设计
1.课题引入
⑴从新科技材料引入
⑵从身边最熟悉的事例引入
⑶从实验引入
激发学生学习兴趣,尽快进入课程学习状态.
2.实验研究
确定主题:(供给学生实验学习)
探究1:将锌片插入稀硫酸中;
探究2:将铜片插入稀硫酸中;
探究3:将锌片、铜片同时平行插入稀硫酸中;设疑:为什么上述实验都是锌片上有气泡,铜片上无气泡?
探究4:锌片、铜片用导线连接后,插入稀硫酸中;设疑:①锌片的质量有无变化?②铜片上产生了氢气,是否说明铜能失去电子?③写出锌片和铜片上变化的离子方程式。④H+得到的电子从哪来?⑤锌失去的电子如何传递到铜?
探究5:如何证明装置中产生电流?
设计与实施:原电池的工作原理和形成原电池的条件
⑴学生分组讨论设计方案,为学生准备实验用具,可摆放一些仪器和药品,促使学生自由联想,从而设计出富有创造性、切实可行的方案来。
⑵确定方案、动手完成实验、观察实验现象、记录实验数据、分析、归纳、总结得出结论。教师巡视、指导,纠正学生操作中的问题、释疑、处理偶发事件。
交流与评价:
⑴各组派代表上讲台交流设计方案和展示实验成果。
⑵同学自评和互评价。
教师组织交流并适当的提问,使学生的总结更加完善,从而使研究学习顺利完成。
3.引申与提高
⑴电子板书将原电池装置原理分析和构成条件展示给学生
⑵电子动画模拟原电池和干电池电流形成的微观电子的运动
4.结尾部分是本节课的升华部分。我是这样设计的:在巩固原电池原理及其形成条件的基础上,介绍日常生活中常见电池和电池与环保间的关系,从而增强了学生的环保意识。
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)。