緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇化學反應速率的意義范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
本節(jié)課總體設計思想是:以學生為主體,讓學生自主地參與知識的獲得過程,并給學生充分地表達自己想法的機會。學生初次接觸化學反應速率知識,對化學反應速率有神秘感和探索欲望。要充分利用學生的好奇心和求知欲,設計層次實驗和問題情境,使學生在自主實驗、積極思考和相互討論中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在教學內容的安排上,按照從易到難,從實踐到理論到實踐的順序,首先通過日常生活中的知識,引入課題。在自主學習的基礎上,學習和理解化學反應速率的概念。在此基礎上,通過實驗探索和討論外界因素對化學反應速率的影響。最后,讓學生自己討論回答教材中的問題以檢驗學生對所學知識的實際應用能力。
二、教學目標
1、知識目標:理解化學反應速率的概念,了解影響化學反應速率的因素,了解控制反應條件在生產生活和科學研究中的作用。
2、能力目標:通過在化學實驗和日常生活中的現(xiàn)象,理解反應速率的概念及其表示方法,培養(yǎng)實驗觀察能力及分析探究能力;
3、情感、態(tài)度和價值觀目標:通過對實驗現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學態(tài)度和質疑精神。
三、教學重、難點:化學反應速率的概念及影響化學反應速率的因素。
四、教學過程
1、預習檢查、總結疑惑:
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性
2、情景導入、提出疑問:
教師首先提問:在化學實驗和日常生活中,我們經常觀察到這樣的現(xiàn)象:有的反應進行的快,有的進行的慢請大家舉例說明。物理學中用什么定量描述物體的運動快慢?――速度。不考慮速度的方向稱之為速率。化學中用化學反應速率來表示化學反應的快慢。
3、自主學習、小試身手:
學生活動一:自主學習(閱讀P47―P48,并完成相關內容)
板書:
一、化學反應速率
1、定義:表示化學反應快慢的物理量叫做化學反應速率。
2、表達方式:通常用單位時間里反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
3、表達式:
4、單位:mol/(L?min)或mol/(L?s)
【學生活動二:小試身手】反應:N2+3H2 2NH3在密閉的容器中進行,C(N2)= 2 mol/L C(H2)= 6 mol/L C(NH3)= 2 mol/L試完成(1)分別求N2、H2、NH3濃度的變化量C?(2)分別用N2、H2、NH3求該反應的化學反應速率V?
計算結果:(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)
【思考與交流】
1、反應速率是瞬時速率還是平均速率?
2、同一化學反應,用不同的物質表示其反應速率時,數(shù)值相同嗎?意義相同嗎?
3、同一化學反應,不同物質表示的反應速率之比與什么有關?
結論:
1、化學反應速率表示的是平均反應速率。
2、同一反應用不同物質表示的化學反應速率數(shù)值可能不同,但表示的意義是相同的,而且必須注明反應物質。
3、同一化學反應中各物質的反應速率之比等于反應方程式中化學計量數(shù)之比。
(設計意圖:通過練習,使學生掌握有關反應速率的計算。)
【思考與交流】
1、在相同條件下,鋁和鐵同時與酸反應,誰反應的更快?為什么?(內因)
2、你家里的酸奶通常放在什么地方?為什么?(外因)
設問由以上兩題:化學反應的速率受哪些因素的影響?
板書:
二、影響化學反應速率的因素
1、內因:反應物的性質;2、外因:
【學生活動三:分組討論】(根據我們已有的知識和日常生活經驗,你認為哪些外界因素可能會影響化學反應的速率?)
【學生】溫度、催化劑、濃度、壓強、反應物的狀態(tài)、固體表面積、光等。
【學生活動四:分組實驗】(根據我們現(xiàn)有的藥品,分別設計實驗,探究溫度、催化劑對化學反應速率是如何影響的,注意觀察實驗現(xiàn)象并比較和思考完成探究學案。)
【實驗2-5】
【結論1】當其它條件不變時,升高溫度,化學反應速率增大;降低溫度,化學反應速率減小
【實驗2-6】
【結論2】加入催化劑(正)能加快化學反應的速率。
(設計意圖:通過學生實驗讓學生體驗影響反應速率的因素。)
【思考與交流】1、請預計大理石分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應的快慢。你能得出什么結論嗎?
【結論3】增大反應物的濃度反應速率加快,減小反應物的濃度反應速率減慢.
2、塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1 mol/L的鹽酸反應誰快誰慢?為什么?
【結論4】增大固體表面積可以加快反應速率(接觸充分).
【教師】除此之外,請你結合生活經驗舉例說明其他影響化學反應速率的外界條件因素?探究影響化學反應速率的外界條件因素有什么意義?(教師組織學生分組討論)
【師生總結】控制反應條件,提高那些對人類有利的反應速率,降低那些對人類反應不利的反應速率。
課程標準要求學生提高學習能夠分辨、識別化學反應速率,即要求學生知道如何判斷反應的快與慢,了解與反應速率相關的觀察與測量方法。同時,強調通過實驗探究進行學習,提高科學探究能力。
溫度、催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響在初中化學已初步涉及。學生已經知道溫度、催化劑是影響化學反應速率的因素。但要幫助學生深刻認識化學反應速率,還必須學習影響化學反應速率的因素。
【學習目標】
1、通過實驗認識不同的化學反應其速率不相同。同一化學反應的速率大小受溫度、催化劑等因素的影響。
2、了解控制化學反應速率對人類的意義。
3、了解應如何觀察和測量化學反應速率的快慢,知道如何加快或減慢化學反應的速率。
4、學習實驗探究的基本方法,發(fā)展學生學習化學的興趣,培養(yǎng)觀察和動手實驗的能力。
【重點】
1、通過實驗認識不同的化學反應其速率不相同。
2、同一化學反應的速率大小受濃度、溫度、壓強、催化劑等因素的影響。
【難點】
化學反應速率的概念理解;
【課時安排】
第1課時
【教學過程】
〖情景創(chuàng)設〗利用影象資料或講述生動的事例,使學生了解自然界或生產、生活中的化學反應的進行有快、慢之分(例如,呈現(xiàn)氫氣、汽油蒸汽的安靜燃燒與爆炸;鐵的銹蝕、轉爐煉鋼通入的純氧使少量鐵劇烈氧化,產生耀眼的火花,呈現(xiàn)“鋼花怒放”的壯麗景象);人類需要控制反應進行的快慢。
〖提出問題〗怎樣比較和判斷反應的快慢?請?zhí)岢瞿阏J為可行的方法,并進行實驗。
〖演示實驗〗取兩支試管,分別加入5mL0.1mol/LNa2CO3溶液、NaHCO3溶液,再各加入3mL0.1mol/L鹽酸。觀察、比較和記錄發(fā)生的現(xiàn)象。
通過觀察,NaHCO3與鹽酸的反應比Na2CO3劇烈,產生的氣泡十分劇烈,而Na2CO3在鹽酸中只是較快放出氣體。
〖補充講解〗同學們通過肉眼觀察來比較兩種化學反應速率的大小,實驗還說明反應速率主要決定于反應物的性質。
但是,如果只研究一個化學反應的快慢,例如只判斷NaHCO3與鹽酸反應的快慢,該怎么辦?
〖討論與交流〗學生發(fā)表的看法有:
1、反應速率大小只能在比較中判斷,單單判斷一個反應快慢不行
2、可以從氣體在反應中消失的快慢來判斷,比如看看每分鐘減少了多少
3、可以從放出的CO2的快慢來判斷,例如看看每分鐘形成多少氣泡,或者生成多少體積的CO2
〖歸納與小結〗比較的方法可以幫助我們判斷兩種或幾種化學反應速率的相對大小,但是要判斷一種化學反應速率的大小,應當看該反應反應物在單位時間里減少的量或單位時間生成物增加的量。由于反應都在一定的容器或一定體積的溶液中進行,反應物或生成物量的減少或增加可以通過容器或溶液中物質濃度的增加、減少來表示。因此,我們可以得到如下結論:
〖板書〗一、化學反應速率
1、概念:化學反應速率是用來衡量化學反應進行的快慢程度的物理量。
2、表示方法:化學反應速率可用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
表達式:ν=
其常用單位是mol.(L.min)-1或mol.(L.s)-1
〖思考〗如何認識反應速率?
1、某一反應物的濃度是2摩爾/升,經過兩分鐘的反應,它的濃度變成了1.6摩爾/升,求該反應的反應速率。
2、在一定條件下N2+3H22NH3的反應中,起始C(N2)為2mol/L,C(H2)為5mol/L,反應到2分鐘時,測得C(NH3)為0.4mol/L,(1)分別用N2、H2、NH3表示反應速率。(2)反應到2分鐘時C(N2)為__,C(H2)__。
〖小結〗(1)化學反應速率實際上指的是某物質在某一段時間內化學反應的平均速率,而不是某一時刻的瞬時速率;(2)同一反應用不同物質表示的化學反應速率數(shù)值可能不同,但表示的意義是相同的,而且必須注明反應物質。起始濃度不一定按比例,但是轉化濃度一定按比例;(3)對于有純液體或固體參與的化學反應一般不用純液體或固體來表示化學反應速率,它們不存在濃度的改變;(4)同一化學反應中各物質的反應速率之比等于反應方程式中化學計量數(shù)之比。如:
2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2:3:1:4
〖交流與討論〗我們已經知道,決定化學反應速率的主要因素是反應物的性質,而外界條件也是反應速率的影響因素。請大家依據自己的經驗和學習過的反應知識,討論哪些外界條件能影響反映速率,發(fā)生怎樣的影響。
〖板書〗二、影響化學反應速率的因素
1、內因:化學反應速率的大小主要決定于反應物的性質
2、外因:溫度—溫度愈高反應速率愈快;催化劑---能大大增加化學反應速率;反應氣體的壓強、固體反應物的顆粒度、反應物接觸面的大小等很多因素對反應速率都有影響。
〖實驗探究活動〗見課本28頁
〖交流與討論〗舉例說明在生產、生活和化學實驗中,人們是怎樣加速或延緩化學反應速率的?
〖歸納與小結〗
1、在實驗室,常常通過加熱方法,提高反應的溫度來增大反應速率。
2、在合成氨工業(yè)、二氧化硫的氧化制三氧化硫,都在較高的溫度下進行,以加快反應速率
3、在現(xiàn)代化學和化工生產中約85%的反應需要使用催化劑加快反應的速率。
4、為防止食品變質,我們將食品放入冰箱中保存,降低溫度,延緩食品變質的速率。
〖課堂練習〗見課本29頁
〖課外練習〗
(1)鐵與鹽酸反應的化學方程式如下:Fe+2HCl=FeCl2+H2
通過哪些方法能夠增大該反應的速率?
(2)NO和CO是汽車尾氣中的兩種有毒氣體。從理論上講,NO和CO可以反應生成CO2和N2,但實際在汽車的尾氣中NO和CO并沒有減少。請分析其可能原因。
〖作業(yè)〗課本31頁第7題
【教后感】
使學生能初步運用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
能力目標
培養(yǎng)學生的觀察能力及綜合運用知識分析解決問題、設計實驗的能力,培養(yǎng)學生的思維能力,閱讀與表達能力。
情感目標
通過從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質的分析,培養(yǎng)學生科學的研究方法。
教學建議
化學反應速率知識是學習化學平衡的基礎,學生掌握了化學反應速率知識后,能更好的理解化學平衡的建立和化學平衡狀態(tài)的特征,及外界條件的改變對化學平衡的影響。
濃度對化學反應速率的影響是本節(jié)教學的重點。其原因是本節(jié)教學難點。這部分教學建議由教師引導分析。而壓強、溫度、催化劑的影響可在教師點撥下由學生閱讀、討論完成。
關于濃度對化學反應速率的影響:
1.聯(lián)系化學鍵知識,明確化學反應得以發(fā)生的先決條件。
(1)能過提問復習初中知識:化學反應的過程就是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程。
(2)通過提問復習高中所學化學鍵知識:化學反應過程的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。
(3)明確:舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過反應物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來實現(xiàn)。
2.運用比喻、圖示方法,說明化學反應得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
(1)以運動員的投籃作比喻。
(2)以具體的化學反應為例,讓學生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動畫教學軟件加以模擬會收到更好的效果),進一步說明化學反應得以發(fā)生的必要條件。
3.動手實驗,可將教材中的演示實驗改成邊講邊做,然后據實驗現(xiàn)象概括出濃度對化學反應速率影響的規(guī)律。有條件的學校,也可由學生動手做,再由學生討論概括出濃度對化學反應速率的影響規(guī)律---增大反應物的濃度可以增大化學反應速率。
4.通過對本節(jié)所設鐵與鹽酸反應的討論,并當堂課完成課后“習題二、2”,綜合運用本節(jié)所學內容反饋學生掌握情況,鞏固本節(jié)所學知識。
教材分析
遵照教學大綱的有關規(guī)定,作為側重理科類學生學習的教材,本節(jié)側重介紹化學反應速率和濃度、壓強、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響,以及造成這些影響的原因,使這部分知識達到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識點,按最新教材來講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實引出化學反應速率的概念,并通過演示實驗說明不同的反應具有不同的反應速率,以及濃度、溫度等對化學反應速率的影響。教材注意聯(lián)系化學鍵的有關知識,從化學反應的過程實質是反應物分子中化學鍵的斷裂、生成物分子中化學鍵的形成過程,以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子(或離子)的相互碰撞才能實現(xiàn)等,引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運動員的投籃作比喻,說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學反應,教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖,進一步說明發(fā)生分解反應生成和的情況,從中歸納出單位體積內活化分子的數(shù)目與單位體積反應物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應物的濃度成正比,從而引導學生理解濃度對化學反應速率的影響以及造成這種影響的原因。接著,教材圍繞著以下思路:增加反應物分子中活化分子的百分數(shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學反應速率,又進一步介紹了壓強(有氣體存在的反應)、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因,使學生對上述內容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式,要求學生通過對鐵與鹽酸反應的討論,綜合運用本節(jié)所學習的內容,進一步分析外界條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因,使學生更好地理解本節(jié)教材的教學內容。
本節(jié)教材的理論性較強,并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實驗和圖畫來說明化學反應發(fā)生的條件,以及外界條件對化學反應速率的影響是本節(jié)教材的教學關鍵。教師不可輕視實驗和圖畫在本節(jié)教學中的特殊作用。
本節(jié)重點是濃度對化學反應速率的影響。難點是濃度對化學反應速率影響的原因。
教學設計示例
知識目標
1.使學生了解化學反應速率的概念及表示方法。
2.使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
3.使學生能初步運用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
情感目標通過從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質的分析,培養(yǎng)學生科學的研究方法。
能力目標培養(yǎng)學生綜合運用知識分析解決問題的能力,培養(yǎng)學生的思維能力,閱讀與表達能力。
重點濃度對化學反應速度的影響。外界條件對可逆反應的正逆反應速率的影響。
難點濃度對化學反應速率影響的原因。
教學方法誘思探究法
教學過程
第一課時
[閱讀教材引入]本章的主要內容和學習本章的意義
兩個問題:反應進行的快慢-化學反應速率問題。
反應進行的程度-化學平衡問題。
意義:是學習化學所必需的基礎理論并能指導化工生產。
[錄象]古代建筑物受到腐蝕的記錄片。
[講述]從片中我們知道,古代建筑物在本世紀所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴重的原因是酸雨。為什么會使腐蝕的速度變快呢?這就是我們第一節(jié)要研究的化學反應速率問題。
[板書]第一節(jié)化學反應速率
[指導實驗][實驗2-1]等濃度的鹽酸和醋酸分別與大理石反應。
現(xiàn)象:在加入鹽酸的試管里,大理石與鹽酸迅速反應,有大量氣泡產生。而加入醋酸的試管里,反應緩慢,只有少量氣泡產生。
[講解]不同的化學反應進行的快慢不一樣,如何表示化學反應速率呢?
結論:不同的化學反應有快有慢。
[板書]一、化學反應速率
1、定義:化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的,通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
2、表達式:略
[設問]對于同一化學反應,用不同物質表示化學反應速率,數(shù)值是否一樣呢?讓我們看下面的練習。
[投影]練習:在給定條件下,氮氣與氫氣在密閉容器中合成氨。起始時加入氮氣和氫氣且濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L,2秒后,氮氣的濃度為0.8mol/L,氫氣的濃度為2.4mol/L,氨氣的濃度為0.4mol/L。分別用氮氣、氫氣和氨氣的濃度變化表示的這2秒內的化學反應速率是多少?有什么關系?
[計算、思考]
3H2+N2=2NH3
起始3.01.00
濃度mol/L
2S后2.40.80.4
濃度mol/L
[總結]同一反應,用不同物質濃度表示化學反應速率,數(shù)值之比等于方程式中系數(shù)比,應指明是用那種物質的濃度變化表示的速率,化學反應速率實質是平均反應速率。
[過渡]下面來研究影響化學反應速率的因素。
補充實驗:
在三只試管里分別放入5mL相同濃度的稀鹽酸,分別加入長短、粗細大致相同的銅絲,鋁絲,鐵絲。
[講解]銅是氫后金屬,不能置換酸中的氫,鋁的金屬活動性比鐵強,鋁的反應速率快,說明物質的性質即內因是決定化學反
應速率的重要因素。那么,外界條件對化學反應速率是如何影響呢?
現(xiàn)象:銅絲與稀鹽酸不反應;鋁絲比鐵絲溶解的快,氣體生成的快。
[板書]二、外界條件對化學反應速率的影響
[指導實驗][實驗2-2]大理石與不同濃度的鹽酸反應,并給其中一個加熱。
[實驗2-3]H2O2的分解反應
(2-2)現(xiàn)象:在加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡冒出,在加入0.1mol/L鹽酸的試管中氣泡產生得很慢。加熱后,反應速率明顯加快。
(2-3)現(xiàn)象:在H2O2中加入MnO2粉末時,立即有大量氣泡產生,在沒有加入MnO2粉末的試管只有少量氣泡。
[提出問題]通過以上實驗,說明影響化學反應速率的外界條件有那些?是如何影響的?
[回答]
影響化學反應速率的外界條件有濃度、溫度和催化劑。濃度越大、溫度越高、使用催化劑,則化學反應速率越快。
[板書]1、濃度對化學反應速率的影響
當其它條件不變時,增加反應物的濃度,可以增大化學反應速率。
[設問]對于有氣體參加的反應壓強對化學反應速率也有影響,為什么?
[回答]
對于氣體來說,當其它條件不變時,體積與所受的壓強成反比。如果氣體的壓強增大,體積就縮小,則濃度就會增大,化學反應速率就加快。
[板書]
2、壓強對化學反應速率的影響
對于有氣體參加的反應,增大壓強,可以增大化學反應速率。
3、溫度對化學反應速率的影響
當其它條件不變時,升高溫度,可以增大化學反應速率。
4、催化劑對化學反應速率的影響
使用催化劑可以加快化學反應速率。
[閱讀]P35最后自然段。影響化學反應速率的外界條件還有什么?
[設問]為什么在補充實驗中選擇長短、粗細大致相同的金屬?
[回答]因為固體顆粒的大小對化學反應速率也有影響。
[追問]怎樣影響?
[回答]顆粒越細,接觸面積越大,化學反應速率越快。
[留疑]外界條件對化學反應速率的影響的原因是什么?
[課堂練習]
1、反應4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g),在10L的密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸汽的物質的量增加了0.45mol,則此反應的平均速率v(x)(反應外物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為()
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、在四個不同的容器中,采用不同條件進行合成氨反應,根據下列在相同時間內測定的結果判斷,生成氨的速率最快的是()
A.用H2表示的反應速率為0.1mol/(L·min)
B.用NH3表示的反應速率為0.3mol/(L·min)
C.用N2表示的反應速率為0.2mol/(L·min)
D.用H2表示的反應速率為0.3mol/(L·min)
3、增大壓強,能使下列反應速率加快的是()
A.Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應
B.CO和水蒸氣在一定條件下反應生成CO2和H2
C.將CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生反應:Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,采用下列措施不能改變反應速率的是()
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器體積不變,增加通人H2的量
C.充入N2,保持容器內壓強不變
D.充入N2,保持容器內體積不變
[答案]
1、C;2、C;3、B、C;4、A、D
《化學反應速率和限度》在高中必修模塊和選修模塊中均有安排,既有學習的階段性,又有必修、選修的層次性,在具體內容上前后還有交叉和重疊,源于必修又高于必修,學生概念的形成和發(fā)展應該呈現(xiàn)螺旋式上升的形態(tài)。如何把握必修和選修內容的銜接教學,提高教學有效性,課題組成員共同探討如下。
一、教材對必修、選修內容編排不同,把握好從定性到定量的銜接
必修內容從日常生活中學生熟悉的大量化學現(xiàn)象和化學實驗入手,引出反應速率的概念,在此基礎上又通過實驗探究總結影響化學反應速率的因素,僅涉及對反應速率進行簡單的計算或同一反應中不同物質間反應速率的簡單相互換算。學生只需在可逆反應的基礎上建立“化學平衡”的概念,并通過溫度對平衡移動影響的實驗,初步建立“化學平衡移動”的概念。這里對濃度、壓強等因素對平衡移動的影響一筆帶過,且不涉及化學平衡的計算。而在選修中,不僅從定量的角度引入化學平衡常數(shù)的概念,而且系統(tǒng)地研究了反應條件對化學平衡移動的影響,還要求根據平衡常數(shù)計算平衡轉化率,根據濃度熵和平衡常數(shù)判斷化學平衡移動的方向,完成了從定性到定量的過渡。在教學過程中應注意嚴格把握教學內容的深度、廣度和教學要求,不能隨意提高知識難度。
二、必修、選修課程標準不同,把握不同階段目標的銜接
必修對《化學反應速率和限度》內容確定教學三維目標如下:了解化學反應速率的概念,知道濃度、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響;了解化學平衡的特征;學生初步學會觀察化學反應速率的問題。選修教學的三維目標為:在必修知識的基礎上熟練化學反應速率的表示方法;掌握比較化學反應快慢的方法;學生運用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
三、教學重點、難點不同,把握好難點、重點的銜接
必修教學重點:化學反應速率的概念;影響化學反應速率的因素;化學平衡的建立。必修教學難點:化學反應速率的概念和化學平衡的建立。
選修教學重點:活化分子理論解釋外界條件對化學反應速率的影響;化學平衡常數(shù)的表達式及其表示的意義,知道轉化率的表達式,并能進行簡單的計算。選修教學難點:化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡常數(shù)的計算。我們在教學中要熟知必修、選修中的重難點,才能很好地銜接。
四、教學課時不同和學生的認知水平不同,把握好不同年級學生認識水平的銜接
高一開設課程多、課時少,知識的拓展對教學的進度會很難把握。比如, 在高一課堂上 想拓展“同一化學反應中各反應物和生成物的化學反應速率之比與化學計量數(shù)的關系”這一知識點,但學生接受起來很難。又如,“影響化學平衡移動的因素”計劃在必修來完成,但對于程度較好的學生接受起來很容易,而對于程度弱的學生,若增加這部分內容卻是負擔。其實有一定的知識積累后再在選修中學習則效果會更好。
高二開設選修模塊專題研究“化學反應速率的定量表達”,運用相關理論對影響化學反應速率的各種因素進行理論解釋;對化學反應速率的測定提出了明確要求;讓學生探究外界條件對化學平衡的影響并能加以應用;對于化學平衡狀態(tài)的定量描述,則限制在化學平衡中反應物轉化率、平衡常數(shù)的計算方面。
在進行必修模塊的教學時一定要注意對教學內容深廣度的把握,切忌:超標、超前、超量,這樣會導致課時緊張,學生壓力過大。必修模塊教學的順利實施,為選修內容打下堅實的基礎。
五、教法與學法不同,把握好教法學法的銜接
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)35-0135-01
定性――用文字語言進行相關描述,定量――用數(shù)學語言進行描述,定性分析與定量分析應該是統(tǒng)一的,相互補充的;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學、準確,它可以促使定性分析得出廣泛而深入的結論。化學教學中的定性是指研究對象的性質,包括物理性質和化學性質,例如看到濃鹽酸就要想到它有揮發(fā)性,看到硫酸銅溶液就要想到藍色,等等;然后主要考慮化學性質,例如看到金屬就應該想到其具有還原性,在反應中失去電子,看到非金屬單質如Cl2、O2應該想到其具有氧化性,在反應中得到電子。 定量主要是針對定性中的化學性質而言的,主要是要考慮反應物的用量問題,反應物是恰好完全反應,還是某一種反應物有剩余,如“適量”表示恰好完全反應,“過量”表示該物質有剩余,等等。下面我結合化學反應速率的教學來談談化學教學中從定性到定量的變化。
化學反應速率在高一化學2中已經涉及,但僅限于讓學生了解化學反應有快有慢,化學反應的快慢可以用化學反應速率來表示。高二選修《化學反應原理》專題2第一單元的教學中又重新出現(xiàn)了化學反應速率這個知識點,這兩次出現(xiàn)在教學要求上有什么不同呢?認真對比教材的編寫內容,你就會發(fā)現(xiàn)《化學反應原理》中關于化學反應速率的教學其教學目標是讓學生定量地認識化學反應的快慢。也就是高一你要知道爆炸反應快,鋼鐵腐蝕反應慢,高二的教學要讓學生了解爆炸反應比鋼鐵腐蝕快了多少?同一個化學反應在不同時間段內反應的速率是否相同呢?用什么方法測定一個化學反應的反應速率呢?我的教學設計如下:
通過圖片對比天津爆炸案發(fā)生的極快,溶洞的形成極慢來說明化學反應有快慢之分,向學生提問,用哪個物理量來描述化學反應的快慢,引入化學反應速率的概念。
觀察與思考:在室溫下,有少量催化劑存在時,過氧化氫在水溶液中發(fā)生分解反應:2H2O2=O2+2H2O反應過程中過氧化氫的物質的量濃變化如下表所示。
學生完成作圖:
讓學生分析圖像中,隨著反應時間的變化,以H2O2的表示的化學反應速率變化趨勢,及前20分鐘與后20分鐘所表示的速率是否相同。
通過這樣的教學活動,使學生認識到,化學反應速率是平均速率,瞬時速率可以通過數(shù)學方法得到。在單一反應物中隨著反應物濃度的降低,反應速率在下降,那么在多組分的反應混合物中用不用物質表示的速率會有什么變化呢?
投影:N2O5在四氯化碳溶液中發(fā)生反應的實驗數(shù)據如下:
請同學們分析,同一時間段內,同一個化學反應用不同的物質表示其反應速率,數(shù)值是否相同,數(shù)值之間有什么聯(lián)系?
學生之間進行分組交流與討論:得出結論。
同一個化學反應用不同的物質表示其反應速率,數(shù)值不一定相同,但是數(shù)值之比等化學方程式的系數(shù)之比。教學糾正為化學計量數(shù)之比。
教師,以上的實驗數(shù)據是怎樣獲得的呢,閱讀教材P34頁,了解化學反應速率的測定方法,然后進行活動探究:鹽酸與大理石反應的化學反應速率測定,實驗裝置如下:
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2012)10-0166-01
化學反應速率屬于化學動力學范疇,著重介紹化學反應速率概念、表示方法和濃度、溫度等外界條件對其的影響。化學反應速率是學習化學平衡的基礎,因此是本專題的重點。難點主要是化學反應速度的計算和外界條件對其影響的應用。
本節(jié)內容比較抽象,對學生來說有一定的難度。近期筆者有幸在課堂活動中欣賞到《化學反應速率》一課的錄像。該授課錄像給聽眾留下了深刻印象。縱觀整節(jié)課,我們可以發(fā)現(xiàn)學生的化學學習始終沒有脫離科學方法這條主線。可以說,該課實現(xiàn)了科學方法、教學方法和學習方法的統(tǒng)一。
執(zhí)教教師通過播放錄像創(chuàng)設情境引出化學反應速率概念,運用類比法和演示實驗法引導學生推導出化學反應速率的表達式,深入淺出,體現(xiàn)了“為培養(yǎng)學生思維而教”的教學思想。同時從知識學習的角度來看,也實現(xiàn)了學生對化學概念的意義建構。教師注意到了實驗在化學中的重要地位,著力引導學生通過實驗探究實現(xiàn)對“影響化學反應速率的因素”的深層理解。在實驗探究過程中,讓學生親身體驗觀察、歸納、實驗等科學方法,并強調了“變量控制”這一基本的思想方法。與此同時,以學生化學知識的獲得和科學方法的掌握為載體,培養(yǎng)學生的化學興趣及實驗探究能力。
1.通過視覺的直觀比較自然引出概念
通過播放炸藥爆炸的錄像和石灰?guī)r形成的圖片,給學生以直觀感受:化學反應是有快有慢的,既充分調動學生上課的積極性,又自然的引出化學反應速率的概念。在這個教學過程中,教師充分利用了學生的視覺敏感性來制造認知沖突,并讓學生在學習中無意識的體驗了科學家工作過程中常用的一種科學方法——比較。
2.通過類比和實驗實現(xiàn)概念的自我建構
通過物體運動速度和化學反應速率的類比寫出化學反應速率的表達式:V=C/t,接著教師引入了一個教材內容以外的趣味實驗(碘時鐘實驗)進行演示:將KIO3溶液和Na2SO3溶液反應,讓學生一起數(shù)數(shù)計算生成單質碘使淀粉溶液變色的時間。然后通過提問:如何表示此化學反應的速率,加深學生對化學反應速率概念及其表達式的理解,從感性認識上升到理性認識。并強調表達式中是用物質的量濃度的變化量而不是物質的量,美中不足的是驗證實驗失敗了。在這個過程中,學生在學習中體驗了科學家探究物質世界的另外兩種基本的科學方法——類比和實驗。
3.在實驗探究過程中實現(xiàn)深層理解
探討影響化學反應速率的因素是本節(jié)課的重難點之一。教師從生產生活實際出發(fā),讓化學走近學生,使學生領悟化學的學科價值。教師列舉了生產生活中的實例:冰箱儲存食品、合成氨反應等進行教學過渡,引導學生思考影響化學反應的外因有哪些,接著讓學生親自動手進行教材中過氧化氫分解實驗的探究,在實驗前教師對藥品用量及實驗注意事項進行了說明,并強調進行對照實驗要有“不變量”,期望學生在實驗探究過程中形成“變量控制”這一基本的思想方法。實驗過程中引導學生認真觀察現(xiàn)象得出結論,讓學生掌握知識的同時提高了實驗操作、觀察、歸納等各方面能力。在這個過程中,教師引導學生進一步體驗了科學家工作的另外兩種基本的科學方法——觀察和歸納。
從對《化學反應速率》這節(jié)課的分析來看,本節(jié)課從學生的生活經驗出發(fā)自然引出概念;用類比和實驗相結合的方法,以物理知識為生長點,引導學生進行概念的自我建構;讓學生在實驗中探究,體驗科學家探索物質世界的過程,培養(yǎng)學生基本的科學方法,使學生在學習過程中對科學本質觀有初步的認識,激發(fā)學生學習化學的興趣。整堂課教學設計思路清晰,教師課堂控制嫻熟,學生的思維在教學過程中,按照一定的邏輯順序螺旋發(fā)展,最終達到準確地認識和運用概念的目的。應該說,整節(jié)課效果相當良好。
教學反思是指教師對教育教學實踐的再認識、再思考,是教師總結經驗教訓,進一步提高教育教學水平的有效方法和途徑。教育上有成就的大家都非常重視教學反思在自己教學中的作用,現(xiàn)在很多教師也會從自己的教育實踐中反觀自己的得失,通過教育案例、教育故事、教育心得等來提高教學反思的質量。這種反思能揭示教師教學行為背后隱含的規(guī)律和教學理念,能夠促使教師將教學理論、專業(yè)知識與教學實踐相結合,提高自身的專業(yè)水平和教學技能,進而提升教學效果。由此可見,對一堂課進行多方位的反思是提高教學技能、課堂教學效率的有效途徑之一。
“化學反應速率和限度”是人教版必修2第二章第三節(jié)的內容,這節(jié)內容在舊教材中是化學反應平衡一章的一部分,是化學平衡的基礎和鋪墊,在新人教版的課本中獨立出來成為一節(jié),這樣教學內容被分解而減少,教學難度降低。因此,對該節(jié)在教學前的難度定位應基于對化學反應速率概念的認識、理解和體會,不應引申太多。也因為知識點減少導致課堂容量減少,所以教師可以留出充足的時間讓學生完成科學探究活動。學生在物理學科的學習中已經儲備了物體的運動速率這一概念知識,對“速率”這一概念表示的物理意義已經有了初步的了解,對此,教師就可以引導學生將化學中的反應速率概念和物理學中的進行對比,通過思考、討論等活動讓學生找出兩者的相似處與不同點,從而加深他們對這一概念的理解,強化他們運用類比法解決實際問題的能力。另外,鑒于教材內容的特點和學生知識結構的情況,在“化學反應速率”這一概念的教學過程中,教師還要避免灌輸式的概念教學模式,應基于學生實際,調動學生學習的積極性,采用類比的教學方法,通過概念的描述和學生的探究活動最后得出結論,以加深學生的理解。同時在前期的備課中,教師也要充分考慮到學生在活動過程中可能出現(xiàn)的問題和困難,做好相應的引導工作,做到課前對自己的教學過程有一個清晰而理性的思考與安排。
前期的準備工作完成后,教師應充分認識到教學過程中應變的重要性,設計一些教學中可能出現(xiàn)的突況和學生可能提出的偏離教學主題較遠的問題,提前準備應對措施,及時將學生的思維引導到教學主題上來,以使教學沿著預設的軌道運行。在教學“化學反應速率”這一概念時,教學前雖然構思了學生的思考、交流、提問及學生間討論等可能的活動,但在實際教學中,教師可能還會遇到一些意想不到的問題,如學生對物理學中“速率”的概念掌握不是很熟練而導致交流、討論不活躍時,教師應該如何調動學生積極性,使他們主動地思考;怎樣解決討論過程中出現(xiàn)的爭議以及如何合理分配各環(huán)節(jié)的教學時間。面對這些問題,教師要在教學過程中迅速做出反應,避免產生干擾教學主題的因素,并把握學生思維中出現(xiàn)的閃光點,使教學任務保質保量的完成。
教學活動結束后的反思工作能使教師發(fā)現(xiàn)教學中未能解決的問題,提高后續(xù)教學的質量,發(fā)展自身的專業(yè)技能和教學水平。本次教學活動結束后我對本節(jié)課的教學內容從以下幾個方面進行了反思:
問題探究教學是指根據教學內容及要求,由教師創(chuàng)設問題情境,以問題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決來激發(fā)學生的求知欲、創(chuàng)造欲和主體意識,培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的一種教學模式。在近幾年教學實踐中,我們深刻體會到:問題情境的設計是實施問題探究教學的關鍵,而“三層面問題式備課”是科學設置問題情境的基本保證。
1 “三層面問題式備課”的基本程序
所謂問題式備課是指教師將備課分解為學科知識、教學目標、教法學法3個層面,在每一層面上確定要解決的問題,對每一個問題按照“是什么”、“為什么”、“如何做”3個層級進行自我提問并將問題逐一寫出來,以深入理解教材,科學進行教學設計的一種備課策略。這種備課能夠讓教師始終保持著強烈的問題意識,達到“知識清晰化和問題化、問題科學化和情境化”的目的,以教師正確的問題意識去培養(yǎng)學生的問題意識。我們嘗試實踐的“三層面問題式備課”基本程序如下:
1.1 第1層面――研究教材,發(fā)現(xiàn)“教師自身存在的問題”
這是備課的最低層次,主要任務是備知識、確定教學目標和教學方法。教師首先要熟悉教學內容,弄清知識點和能力點。要求教師研讀教材時,最大限度地進行自我提問,并將每一個問題寫出來,從而更好地熟悉教學內容并發(fā)現(xiàn)自己存在的問題。自我提問主要包括:
(1)本節(jié)課的知識內容包括哪些?我對這些內容的熟悉程度如何,哪些內容存有疑問?我對本節(jié)課的知識脈絡是否明確?
(2)本節(jié)課要培養(yǎng)或發(fā)展學生哪方面的能力?知識點和能力線的關系是怎樣的?
(3)我確定的三維教學目標是什么,確定這些目標的依據是什么?
(4)針對主要知識點,我要選擇什么教學方法,為什么選擇這種教法?
第1層面?zhèn)湔n中,教師要注意2點:
(1)教材所蘊含的知識線和能力線是研究教材的重點和方向,是教師首先要搞清楚的。
(2)研讀教材的開始階段,教師最好不要閱讀任何教學參考書,因為,“先入為主”可能會影響或干擾教師的正常思維,不利于自己獨立思考、發(fā)現(xiàn)自己存在的問題,不利于選擇適合自身特點的教學方法。獨立研讀教材發(fā)現(xiàn)的問題更有價值,因為它不僅是教師的問題,更有可能是學生要提出的問題。
1.2 第2層面――研究學生,找出“學生可能提出的問題”
基本任務就是備學生。但要求教師能夠站在學生的角度去看待學習內容中的一切問題,并將這些問題變成具體的問題一一寫出來。主要包括:
(1)本節(jié)內容主要包含哪些知識點(概念、原理、規(guī)律、方法)?這些知識點之間存在什么聯(lián)系?
(2)與本節(jié)內容相關的知識我知道哪些,它們之間存在什么聯(lián)系?
(3)本節(jié)課內容在教材編寫中是運用什么方法學習的,我對這種方法是否了解?
在第2層面?zhèn)湔n中,教師要明確2點:
(1)明確學生提出問題的特點。第一,學生提出的問題往往以知識性問題為主,本環(huán)節(jié)備課是對第1層面知識性備課的細化和深化。第二,學生的問題多是具體而孤立(獨立)的,面對一節(jié)新內容,多數(shù)學生很難將知識脈絡搞清楚,學法等方面的提問會更少。
(2)切莫將教師的問題當成學生的問題,過高或過低估計學生的知識水平和能力層次是產生無效或低效教學設計的重要影響因素。教師只有沉下心、俯下身,長期關注學生的學習狀況,才能提出“學生可能提出的問題”。
教師提出的“學生可能提出的問題”越多、越接近學生,教學設計就會越科學。
1.3 第3層面――研究教法學法,創(chuàng)設“高質量的問題情境”
在前2個層面?zhèn)湔n的基礎上,對照課程的三維目標,對知識、能力、方法等進行綜合考慮,設置怎樣的情境完成教學,是第3層面?zhèn)湔n的主要任務。實踐證明,將知識置于合理的情境中進行學習,能夠激發(fā)學生的學習興趣,讓學生保持持久的學習注意力。問題情境是化學教學中應用最多、最有價值的情境創(chuàng)設方式。問題情境的設計注意2點:
(1)多設計“為什么”、“如何做”的問題,相對減少“是什么”的問題。
(2)問題盡量“成串”、“成組”,避免出現(xiàn)“滿堂問”的無效問題。
教師要明確高質量問題情境的特點:
(1)能夠激發(fā)學生自覺思考。問題的趣味性和情境化是激發(fā)學生興趣與刨根問底熱情的最有效策略。化學的趣味性、化學與生活生產以及現(xiàn)代科技發(fā)展的密切關系為創(chuàng)設情境化問題提供了強有力的條件。
(2)能夠讓學生有序思考。問題的邏輯性和層次性是引導學生自覺進入思考、討論狀態(tài)的前提條件。不僅要求問題的設置與學生思維發(fā)展相一致,還要求呈現(xiàn)給學生遞進式、逐步深化的問題。
(3)能夠讓學生深度思考。問題的啟發(fā)性和深刻性是培養(yǎng)學生思維能力的核心保障。設置問題必須具有較高的認知水平,能激發(fā)認知沖突,揭示知識本身的內在矛盾,有利于為學生創(chuàng)造力的訓練提供機會。
(4)能夠讓學生批判性思考。問題的反思性和矯正性是優(yōu)化學生思維品質的重要手段。要求所設置的問題不僅有助于學生評價真?zhèn)巍⒄`,糾正主觀認識與客觀存在的偏差,提出有價值的科學問題,還能夠精細地驗證、反省、評價、矯正自己的思維活動過程。
經過上述3個層面的備課后,教師個人的教學設計基本形成。進入集體備課環(huán)節(jié),我們以“提出問題的科學性和合理性”為討論主線,以第3層面?zhèn)湔n的問題情境設計為研討重點,兼顧其他2個層面的問題,主要就下列問題展開討論:
(1)教師提出的問題中,偏難、偏易的問題有哪些,你的理由是什么?怎樣修改?
(2)在比較適宜的問題中,哪些問題提問時機把握得不好,為什么?如何調整?
(3)在比較適宜的問題中,哪些問題的情境不夠理想?你希望怎樣完善?
(4)最能體現(xiàn)教師提問藝術的問題有哪些,為什么?
經過教師個人備課的全面思考和集體備課的思維碰撞,所有問題都會明朗開來,較好地實現(xiàn)了教學內容理解的深刻化和教學設計的科學化,教學目標的達成成為水到渠成之事。
2 “三層面問題式備課”舉例
以《化學反應原理》(選修)(魯科版)第2章“化學反應的方向、限度與速率”第3節(jié)“化學反應的速率”為例,說明問題式備課的過程。
2.1 第1層面――研究教材,發(fā)現(xiàn)“教師自身存在的問題”
2.1.1 本節(jié)課的知識內容包括哪些,對哪些知識存有疑問?
“化學反應的速率”教材欄目設置與教學功能分析如表1。
交流•研討P57研究反應H2O2+2HI=2H2O+I2的化學反應速率與反應物濃度之間的定量關系。
通過數(shù)據分析,達到以下目的:
(1)化學反應速率與反應物濃度之間存在定量關系(2)不同反應物的濃度的改變量相同時,對化學反應速率的影響可能相同也可能不同(3)反應物的濃度對化學反應速率的影響程度與化學方程式中的系數(shù)并無確定關系。
聯(lián)想•質疑P58引發(fā)學生對溫度與化學反應速率之間是否存在定量關系的回顧與思考。
對于范托夫的經驗規(guī)律學生在必修內容的學習中已經了解,目的是讓學生認識到:從定性研究到半定量研究的過渡,必然會發(fā)展到定量研究的更深層次。引發(fā)學生對“溫度與化學反應速率之間到底存在怎樣的定量關系?”的探求欲望。
交流•研討P58引發(fā)溫度與化學反應速率常數(shù)的關系的思維沖突與探究。
通過“幾個反應在不同溫度時的反應速率常數(shù)之比”的數(shù)據分析,要求學生了解:(1)實驗數(shù)據與范托夫的經驗規(guī)律相矛盾,從濃度與化學反應速率的定量關系的分析可以推測:溫度可能是通過影響反應速率常數(shù)進而影響化學反應速率的(2)指導學生閱讀教材中阿倫尼烏斯經驗公式,得出:溫度對反應速率常數(shù)的影響與活化能有關(3)進一步閱讀教材了解活化能的含義。
歷史回眸P58了解阿倫尼烏斯,激發(fā)學習斗志。
激勵學生勤奮好學、勤于思考并善于思考的品質,培養(yǎng)自己的科學素養(yǎng),同時使學生了解實驗化學固然重要,但理論化學同樣不可忽視。
追根尋源P60從基元反應與有效碰撞理論讓學生初步了解“化學反應是怎樣進行的”。
使學生認識到:化學反應速率問題涉及到反應歷程,對研究化學反應的思路和方向產生深層次的認識,本部分知識并不重要。
交流•研討P61讓學生了解催化劑的重要性,激發(fā)學生“催化劑對反應速率影響的原理”的探究欲望。
(1)使學生通過具體的化學反應體會到:催化劑是改變化學反應速率的最有效途徑,加深理解當今化學工業(yè)為什么如此重視催化劑的研制(2)從催化劑對化學反應速率的顯著影響,激發(fā)學生探究其對反應速率影響的原理的思考上。
集體備課中,備課組教師提出的主要問題有:
(1)引入化學反應速率方程有必要嗎?是否增加了學生的學習難度?(青年教師、老教師)
(2)阿倫尼烏斯的經驗公式中各物理量的意義是什么?要求學生記憶公式進行計算嗎?(青年教師)
(3)什么是基元反應,介紹基元反應是為了解決什么問題?處理到什么程度?(青年教師、老教師)
(4)催化劑可以降低反應的活化能,進而影響反應速率常數(shù),但為什么不影響化學平衡常數(shù)?(老教師)
從中不難看出,老教師對一些大學化學知識有所淡忘,需要進行知識的再學習,而青年教師主要在教材欄目設置和功能定位的理解方面存在欠缺,需要認真研究課程標準和教材的編寫意圖。
2.1.2 我確定的三維教學目標是什么,是否準確?
通過研讀教材,確定如下教學目標:
(1)使學生知道化學反應速率的定量表示方法,初步了解測定某些化學反應的速率的實驗方法。
(2)使學生進一步了解濃度、溫度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響,認識其一般規(guī)律。
(3)使學生知道活化能的概念及其對化學反應速率的影響。
(4)通過對“化學反應速率的表示方法”的探究,讓學生體驗如何進行定量實驗的設計、如何完成實驗數(shù)據記錄與處理,提高他們利用定量實驗研究問題的意識和能力。
(5)通過對濃度、溫度、催化劑對化學反應速率的影響等問題的研討,培養(yǎng)學生分析、處理數(shù)據并從中獲取信息的能力。
(6)通過催化劑實際應用的事例,使學生認識催化劑在生產、生活和科學研究領域的重大作用。
教學重點和難點是:
(1)化學反應速率的表示方法。
(2)濃度、溫度、催化劑等外界因素對化學反應速率的影響。
集體備課中,教師提出的問題集中在:濃度、溫度、催化劑等外界因素對化學反應速率的影響,學生在必修內容的學習中已經掌握,本節(jié)教材內容難度大、有些內容超出高考要求,其他2個版本教材也沒有如此多內容和這么大難度,是否可以減少內容以降低難度?
教師提出的是很現(xiàn)實的問題,但也反映出“重結果輕過程、重知識輕能力”的現(xiàn)象還是普遍存在的,教師的理念需要在現(xiàn)實中逐步轉變。
2.1.3 針對主要知識點,我要選擇什么教學方法?
本章教材具有以下顯著特點:(1)以問題為中心。編者試圖引導學生圍繞“汽車尾氣凈化的反應”這一問題來展開自發(fā)反應、化學反應的限度,并以該問題的解決為主線,討論溫度和催化劑對化學反應速率的影響。(2)以探究性學習為基本學習方式。編者通過創(chuàng)設“活動•探究”、“交流•研討”,引導學生參與到實驗方案的設計、實驗數(shù)據分析等活動中,突出探究學習的思想。(3)以發(fā)展能力為最終目的。教材引入質量作用定律定量探討濃度對反應速率的影響,通過化學反應速率常數(shù)和活化能,定量探討溫度和催化劑對化學反應速率的影響。實現(xiàn)從定性研究到定量研究的過渡,符合人的認識規(guī)律,對學生而言,是一次極好的科學方法論教育。
基于上述認識,我們認為,本節(jié)課適合運用問題探究教學模式進行教學。
2.2 第2層面――研究學生,找出“學生可能提出的問題”
學生提出的問題可能有:
(1)化學反應速率相關知識在必修教材中已經學習過,為什么還要學習?與原來的知識有什么不同?
(2)教材中介紹的測量鎂與鹽酸反應的速率的方法準確嗎?可以用單位時間內鎂的質量或物質的量變化定量表示化學反應速率嗎?
(3)對于一個具體的化學反應,為什么用不同物質表示的化學反應速率之比等于化學方程式中的系數(shù)之比?
(4)濃度與化學反應速率之間的定量關系是如何確定的?這些定量關系需要記住嗎?
(5)阿倫尼烏斯經驗公式是怎樣得到的?是否需要記憶公式進行計算?
(6)什么是活化能、活化分子?化學反應到底是怎樣進行的?
(7)催化劑是怎樣影響化學反應速率的?
由于本節(jié)內容中出現(xiàn)的新概念較多,數(shù)據龐雜,學生預習或學習起來存在較大困難,甚至個別學生對于某些內容完全看不懂,這不僅需要教師準確進行教學定位,合理運用教材資源,課堂上深入淺出地引導,更需要教師給予學生適當?shù)募钆c鞭策,幫助他們戰(zhàn)勝困難。
2.3 第3層面――研究教法學法,創(chuàng)設“高質量的問題情境”
下面以“化學反應的速率”第2課時“溫度和催化劑對化學反應速率的影響”為例,展示具體教學設計。
2.3.1 教學設計的思路
根據前2層面的備課,我們確定教學的基本思路如下:
(1)引導學生發(fā)現(xiàn)范氏經驗規(guī)律的局限性,引發(fā)學生的認知沖突和探究興趣,帶著疑問閱讀課本,引出阿倫尼烏斯公式;通過討論,明確化學反應速率與活化能的關系,進而讓學生產生了解活化能的強烈愿望,通過對基元反應和過渡態(tài)理論的閱讀學習,使學生的認知由模糊逐漸清晰起來。
(2)關于催化劑對反應速率的影響,在分析數(shù)據的過程中讓學生知道溫度、催化劑對化學反應速率的定量影響及影響程度,了解催化劑在工業(yè)生產中的應用。
(3)啟發(fā)學生思維,讓他們的認知上升到:工業(yè)生產中選擇外界條件時遵循的原則和方法。
2.3.2 問題情境的設計
溫度對化學反應速率的影響【問題組1】根據范托夫經驗規(guī)律:對于水溶液中的化學反應,溫度每升高10 K,反應速率增加到2~4倍。觀察P58表2-3-3,思考:
(1)升高溫度,k如何變化?化學反應速率如何變化?
(2)升高相同溫度,對不同化學反應的反應速率的影響程度一樣嗎?
(3)已知反應H2O2+2HI=2H2O+I2中,化學反應速率和反應物濃度之間的關系式為v=kc(H2O2)c(HI),當反應物濃度不變時,升高溫度,反應速率加快,你能得到什么結論?
【問題組2】閱讀P60-61內容,思考討論下列問題:
(1)什么是基元反應?化學反應是怎樣進行的?
(2)你能說出活化能、活化分子的含義嗎?
(3)根據基元反應碰撞理論,什么樣的分子在什么樣條件下才能發(fā)生反應?
(4)根據阿倫尼烏斯公式k=Ae-EaRT,結合表2-3-4“一些反應的活化能”分析:
①不同反應,Ea不同,k隨Ea怎樣變化?改變相同溫度時,對哪個反應速率影響程度更顯著?
②同一反應,Ea>0(或<0),升高溫度,k如何變化?化學反應速率怎樣變化?
(5)你怎樣理解升高相同溫度時不同化學反應的速率增加的倍數(shù)不同?(1)讓學生體會:人們對化學反應速率的研究從定性――半定量――定量的發(fā)展過程,并引導學生認識范托夫經驗規(guī)律的局限性。
(2)從“不同的反應,升高相同溫度,反應速率變化程度不同”到“溫度對反應速率的影響是通過改變k實現(xiàn)的”,引發(fā)認知沖突:k與T到底存在什么關系?不同反應的k與什么因素有關?自然過渡到阿倫尼烏斯公式和活化能的學習。
(1)在大量閱讀材料中抽取最重要的內容設置問題有利于學生獲取有效信息。
(2)在學生閱讀基礎上,在基元反應層次上揭示活化能的物理意義,保證知識的科學性。
(3)由阿倫尼烏斯公式和教材中表格數(shù)據設置問題,培養(yǎng)學生信息處理能力。
催化劑對化學反應速率的影響【問題組1】閱讀P61-62內容,分析表2-3-5“一些反應使用催化劑前后的活化能及化學反應速率常數(shù)之比”,思考討論下列問題:
(1)催化劑對化學反應速率的影響是怎樣的?與其他因素相比,影響程度如何?
(2)催化劑是怎樣改變化學反應速率的?它是否改變化學反應的平衡常數(shù)?
【問題組2】閱讀材料:“催化劑的歷史與未來”,思考問題:
在高考復習中采用“小專題法”,又基于兩個主要背景:一是高考模式及學科特點的變化,二是高效課堂的要求。自2008年江蘇省實施新的高考模式以來,化學等學科成為非計分科目,其課時被大幅擠壓。教師們面臨一個新課題:如何在教學時間減少而教學容量不變的情況下完成教學任務,且教學質量基本不受影響?其實,這種要求也恰與近年來廣受重視和提倡的“高效課堂”思想不謀而合,高考模式、學科地位的改變則是作為一種外因,迫使教師們積極迎接挑戰(zhàn),求索高效課堂,從而贏得主動。
傳統(tǒng)的高三復習已經形成了較為固定的模式。例如,在二輪復習階段,往往都是把學科知識分解為若干個大專題,而每一個專題則仍是一個具有較大范疇的體系、大單元,這些專題通常不是一兩節(jié)課就能解決的。在新形勢下,再按老路走,時間不允許,尤其是對于一些生源基礎較為薄弱的學校而言,矛盾更為突出。于是,復習工作的模式正在逐漸改變,教師們關注的重點不再是知識體系的完整性,而是教學內容的針對性,要在有限的時間內,及時解決學生實際存在的知識缺漏、能力欠缺問題。于是,“小專題”應運而生!這種小專題化的復習模式十分靈活、方便,不僅僅適用于二輪復習,也適用于其他任何階段,便于隨時發(fā)現(xiàn)問題隨時專題突破。有時一堂課可以完成2~3個小專題。這種化整為零、逐個攻破的方法使得教師的教學效率大大提高!
選題緣由
這堂微課所選取的小專題為“化學反應速率及比較方法”,該專題及其個性化的命名方式少有教師會使用。首先,從內容的角度來說,這部分內容一般都包含在“化學反應速率與化學平衡”大專題中,且在這個大專題中化學平衡問題是重點,化學反應速率問題則非常容易被疏忽,從而導致學生在考試中失分。即便以化學反應速率為主題,也很少會有人在其后再加上“及比較方法”幾字。筆者之所以作此處理,是建立在高考考查立意變化的基礎上——不斷地從知識與技能的立意向能力立意轉變,高考對學生的創(chuàng)新精神、實踐能力提出了更高要求。由此不難看出,僅僅圍繞“化學反應速率”進行基礎性復習是不能適應高考的新要求的,而增加有關化學反應速率快慢比較的探究要素,則有利于培養(yǎng)學生的探究意識、科學思維,促進他們能力、素養(yǎng)的提升。
教學需求分析
1. 適用對象分析
本資源適用對象為全省高中化學教師,學生亦可觀看錄像進行自學。高中化學教科書有三種版本,學生如要學習這部分內容,則應該已經學習過高一必修2模塊和高二選修4模塊的內容,對涉及化學反應速率的問題已有基礎性的了解,對相關基本實驗的原理和操作已經基本掌握。
2. 學習內容分析
“化學反應速率”屬于化學知識體系中的原理性知識,處于“化學基礎理論”的范疇下,它是化學平衡問題的基礎,在高考中為常見考點,也是實驗探究題可選用的重要命題素材。如果對化學反應速率及其快慢比較的問題有較系統(tǒng)和深刻的了解,能夠幫助學生更清楚地了解化學反應的機理,進而加深對化學平衡問題的理解,同時也能夠使學生以之為橋梁,將化學知識與生產、生活問題相聯(lián)系,體會化學學科的價值。
3. 教學目標分析
(1)了解化學反應速率的概念和平均反應速率的定量表示方法,能夠進行基本的速率計算,知道測定化學反應速率的常見方法。
(2)了解溫度、濃度、壓強和催化劑等對化學反應速率影響的一般規(guī)律,能夠用控制變量法探究不同條件對化學反應速率的影響情況,并選擇較為合理的方法去比較、測知反應的快慢,感受探究的過程與方法,體會化學實驗的意義、價值,產生濃厚的學習興趣。
教學過程
1. 感受真題
展示兩道高考題,分析其中的核心問題:
(1)(2011?江蘇高考)對于反應:2H2O2 2H2O+O2,加入MnO2或降低溫度都能加快O2的生成速率。
(2)(2012?上海高考)往鋅與稀硫酸反應混合液中加入NH4HSO4固體,反應速率不變。
設計意圖:用呈現(xiàn)高考真題的方式引出化學反應速率問題,可以在課的一開始就讓學生體會到知識的重要性,把注意力盡快集中到課堂上來。
2. 生活探尋
化學是自然科學,其研究的對象常常來自于自然與生活。生活中涉及許多化學反應,例如食物的腐敗、鋼鐵的生銹,等等。
設計意圖:指出化學學科的本質特點。將其與生活問題相聯(lián)系,既能夠體現(xiàn)學科的價值,又能夠讓學生對化學問題產生親切感。
3. 科學思路
我們總是希望有利的化學反應能適當快些,不利的化學反應能夠盡量慢些。事實上,科學家們一直在這個領域不懈探索著。那么,若要知道化學反應速率是否發(fā)生變化,必須具備怎樣的基礎和前提?設計意圖:引導學生從科學家的角度進行思考,體會科學研究的一些基本思路。
4. 知識鋪墊
化學反應速率的定義、計算公式、單位。設計意圖:這些問題是必須掌握的基礎性問題,應該復習和重視,并為后續(xù)探究做好鋪墊。
5. 科學探究
[理論分析]
影響化學反應速率的因素——
(1)內因:即反應物自身的性質,它對化學反應速率起決定性作用。
(2)外因:①濃度。②溫度。③壓強。④催化劑。⑤接觸面積。⑥其他。
設計意圖:采用內外因分析法,幫助學生建立必要的哲學思想,而最后補充其他影響化學反應速率的因素是為了體現(xiàn)一種實事求是的態(tài)度,也可以幫助學生全面地認識問題。
[數(shù)學方法]
1.直接計算。
2.曲線圖法:依據曲線的斜率。
[實驗手段]
前提:在對比實驗探究時,一定要注意控制變量。
分類討論:(討論時采用列舉法)
(1)對于有固體參加的反應
發(fā)散思維:你還能想到借助哪些物理量來判斷化學反應速率的快慢嗎?(溫度、壓強、pH、導電性、電流大小……)
結合PPT幻燈片介紹手持實驗技術,選擇其中的溫度傳感器進行演示實驗。
設計意圖:實驗探究是本課的重點,也是能力提升的關鍵。在展開討論之前,首先根據分類的思想將探究問題進行合理分類。即便如此,仍比較抽象,故再采用列舉法對常見例子加以實際分析和探討,借以概括出一般規(guī)律。
6. 展示課堂結構
用PPT出示本堂課的主體結構。
7. 自主練習(課后完成,略)
總結與反思
對此微課,筆者嘗試了一種新的授課方式:面向觀看視頻師生,獨立講解、自問自答。這樣錄制出的微視頻可用于教師教學參考、研討,也可用于學生課后自行觀看學習,耗時約9分鐘。
化學課教學設計報告一
一、 說教材
1、 地位、作用
《離子反應》是人教版高中化學必修一第二章“化學物質及其變化”的第二節(jié)內容。
本節(jié)是學生認識離子反應和離子方程式的起始課。從教材的體系看,它是初中學習溶液導電性實驗、酸堿鹽電離知識的延續(xù)和深化,又是學習離子反應理論知識的基礎,所以從體系上看起承上啟下的作用。從研究方法上看,它是研究化學反應分類方法的補充以及從本質分析化學反應的必備技能,是中學生現(xiàn)在及至以后學習化學、從事化學專業(yè)的知識和能力的重點。學好這一內容,能揭示溶液中化學反應的本質。既鞏固了初中學過的電離初步知識,又為之后離子方程式的引入和選修四電解質溶液的學習奠定了一定的基礎。
2、 教學目標
1、知識與技能:
⑴知道酸、堿、鹽在水溶液中能發(fā)生電離;
⑵了解電解質和非電解質的概念;
⑶能夠分辨哪些物質是強電解質哪些物質是弱電解質;
⑷理解電離的概念,會書寫電離方程式。
2、過程與方法:
⑴引導學生自主學習,從電離的角度得出酸、堿、鹽的定義;
⑵通過獨立思考探究堿和鹽的定義。
3、情感態(tài)度與價值觀:
⑴發(fā)展學習化學的興趣,樂于探究離子反應及其發(fā)生的條件;
⑵體驗科學探究的艱辛和喜悅,感受化學世界的奇妙與和諧。
3、教學重點和難點
1、教學重點
電解質(強電解質和弱電解質)及其電離
2、教學難點
電解質的概念;判斷哪些物質是電解質,哪些物質是非電解質,哪些物質既不是電解質又不是非電解質;探究堿和鹽的定義。
二、說教法
本節(jié)在全書占有重要地位,是整個高中化學教學的重點之一,概念多且抽象難懂,為避免枯燥,從實驗入手,通過對實驗現(xiàn)象的分析、微觀粒子的分析,層層深入,引導學生了解有關概念。
本節(jié)課主要采用的教學方法有:
1、情景激學法:創(chuàng)設問題的意境,激發(fā)學習興趣,調動學生內在的學習動力,促使學生在意境中主動探究科學的奧妙。
2、 探究、歸納法:通過學生對問題的探究、討論、實驗、歸納,最終掌握電解質、強電解質、弱電解質的含義
3、多媒體輔助教學法:運用先進的教學手段,將微觀現(xiàn)象宏觀化,有助于學生掌握離子反應。
三、說學法
現(xiàn)代教育理論認為,學生是學習的主體,教學活動的真諦是通過教師的引導,啟發(fā)學生積極主動地去探究學習。因此在本節(jié)教學中我注意以下方面:
1、用實驗解決問題。新課引入,知識的鞏固、升華均用實驗。目的在于使學生明確實驗在化學學習中的重要性,使他們注重自己對實驗的觀察,分析,設計及動手操作能力的培養(yǎng)。發(fā)揮化學實驗作用,真正將素質教育落實到課堂上。
2、著重突出了教法對學法的引導。在教學雙邊活動過程中,引導學生由感性認識到理性認識、由未知到已知、由個別到一般。在學習過程中培養(yǎng)學生分析,對比,歸納,總結的能力。達到舉一反三,實現(xiàn)知識和能力的遷移目的。
四、說教學設計
1、課題引入:
本節(jié)課采用實驗來導入新課。實驗的主要內容是探究NaCl固體、純水和NaCl溶液的導電性。讓學生觀察并記錄實驗現(xiàn)象。通過學生親自動手操作體驗化學的神奇與奧秘,提高學生們的學習興趣,同時提高學生的獨立思維能力以及將初中所學的化學知識進行遷移的能力。在實驗結束后自然而然的引入電解質這一概念。
2、新課教學:
講授部分主要分為六個部分:電解質與非電解質、電解質的類型、電離、電離方程式、酸堿鹽的定義和強電解質與弱電解質。
(1)電解質與非電解質
①詳細講解電解質和非電解質的概念,著重強調幾個需要注意的地方。比如定義中“或”和“和”的區(qū)別,電解質和非電解質的研究范疇為化合物等等。避免學生進入誤區(qū)。
②通過判斷物質是否為電解質的例題進一步加深對這兩個概念的理解。例題要具有典型性其中包括能夠導電的混合物如鹽酸溶液、能夠導電的金屬單質、水溶液能夠導電但并非該物質導電的化合物如二氧化碳、不存在水溶液但是在融化狀態(tài)下能夠導電的金屬氧化物如氧化鈉和常見的有機非電解質如酒精和蔗糖等。先讓學生自己去判斷之后配合詳細而透徹的講解讓學生能夠獨立判斷電解質與非電解質。讓學生們明白電解質與非電解質這個概念不是一個不是即非的概念,而是首先要滿足化合物這一基礎。
③通過例題進一步對判斷這兩個概念做個系統(tǒng)的分條目的總結:
1、電解質和非電解質研究的是化合物,單質和混合物既不是電解質也不是非電解質。
2、電解質導電是有條件的,必須是在水溶液或者是熔化狀態(tài)下才能導電。
3、能導電的物質不一定是電解質。
4、大部分非金屬氧化物和有機物為非電解質。
5、酸堿鹽水和部分的金屬氧化物是電解質
(2)、電解質的類型
通過小結的最后一點,自然而然的引入電解質的類型并列舉一些常見的例子。
(3)、電離
分析課前所做的實驗,讓同學們自主探究NaCl固體和純水不能導電的原因。引導學生從初中所學到得知識入手,概括出物質導電的原理(1、存在自由移動的電子,即金屬導體導電的原理;2、存在自由移動的離子,即電解質在水溶液或融化狀態(tài)下導電的原因。)從而得出NaCl固體和純水不能導電的原因。這樣就可以進一步了解到NaCl溶液能夠導電的原因,引入電離的概念,并利用多媒體動畫讓學生直觀的了解微觀粒子的電離過程。
(4)、電離方程式
通過NaCl固體在水溶液中的電離,引出電離方程式的概念及其書寫規(guī)律。
(5)、酸堿鹽的定義
請同學到黑板寫出HCl、 、 這三種常見的強酸的電離方程式。讓學生觀察三種酸電離后的共同點,利用這個共同點重新對酸下一個定義。學生獨立思考用同樣的方法對堿和鹽重新定義。
(6)、強電解質和弱電解質
利用多媒體播放溶液導電性實驗的短片,讓同學們觀察相同濃度的不同溶液的導電性差異。讓學生主動探究溶液導電能力的影響因素,同時了解到有的電解質能夠完全電離而有些不能。從而給出強電解質和弱電解質的概念。并給出常見的強電解質和弱電解質,并給出一個簡單的記憶方法。
五、說課綜述
以上是我對《離子反應》這節(jié)教材的認識和教學過程的設計。在整個課堂中我引導學生們回顧之前學過的溶液導電性方面的知識,并把它運用到對電解質和非電解質的認識,使學生認識活動逐步深化,既掌握了知識又學會了方法。
總之,對課堂的設計,我始終努力貫徹以教師為主導,以學生為主體,以問題為基礎,以能力方法為主線,有計劃培養(yǎng)學生的自學能力、觀察和實踐能力、思維能力、應用知識解決實際問題的能力和創(chuàng)造能力為指導思想。并且從各種實際情況出發(fā),充分利用各種教學手段來激發(fā)學生的學習興趣,體現(xiàn)了對學生獨立思考能力的培養(yǎng)。
化學課教學設計報告二
各位領導、老師們大家好!
我說課的題目是蘇教版化學、必修二、專題二、第一單元《化學反應速率和限度》,下面我將從教材分析、目標分析、教學過程、效果分析四個方面展開說課。
一、教材分析
化學反應速率和限度是高中化學理論的重要組成部分,是整個中學化學教材的重點內容之一。學生通過對初中化學的學習,了解了化學反應的本質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成,而在前一專題中又學習了化學鍵的相關知識:一般來說,化學鍵的鍵能越大,鍵就越牢固,物質的化學活性就越小。在此既基礎上,就比較容易理解化學反應速率的快慢首先取決于反應物分子的內部結構即內因,外界條件如溫度是影響化學反應速率的外因。在必修1中學生已經知道了可逆反應的概念,此時,通過實驗幫助學生認識化學反應的可逆性,了解化學反應的限度,知道什么事可逆反應的平衡狀態(tài)。
因此,教材編排符合學生的認識規(guī)律,即從易到難,層層推進,保持了學習的連貫性。
二、學習目標的確立
依據新課程理念,本著對教材結構和內容的深刻理解,結合學生的學習基礎和認知特點,確定學習目標如下:
知識與技能
1、理解基本的化學反應速率的概念,認識影響化學反應速率的外界條件,并能用于說明有關問題。
2、認識可逆反應有一定的限度,知道可逆反應在一定條件下能達到化學平衡狀態(tài)。過程與方法
1、重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法,提高科學探究能力。
2、通過實驗探究分析影響化學反應速率的外界條件。
情感、態(tài)度、價值觀
有參與化學科技活動的熱情,將化學知識應用于生產、生活實踐的意識,能夠對與化學有關的社會和生活問題作出合理的判斷。
三、學習重、難點分析
基于我對本節(jié)教材價值的認識和學生的實際學習能力,將教學重點確定為:化學反應速率的概念;了解影響化學反應速率的因素。難點:影響化學反應速率的因素
在實際生活生產中,很多方面都涉及到化學反應速率問題,所以把化學反應速率的概念;了解影響化學反應速率的因素定為本節(jié)重點。而學習的目的在于應用,對影響化學反應速率的因素原理的學習顯得尤其重要,那么如何根據具體外界條件的變化,造成反應速率變化,通過實驗分析比較。便成為突破難點的關鍵。
【教學展開分析】
一、教法設計本節(jié)課以培養(yǎng)學生自主獲取新知識的能力為目的來設計教學,采用發(fā)現(xiàn),探究的教學模式,其主要過程設計為:
創(chuàng)設情景、引導發(fā)現(xiàn)、探索問題→提出新的概念→提出研究題目→組織探究學習活動、收集信息→概括→實際應用→完善體系。
二、說學法
化學是一門以實驗為基礎的科學,學生通過直觀生動的實驗來學習,才能留下深刻的印象,也有說服力。教學時,應及時創(chuàng)設問題情景,引導學生對實驗現(xiàn)象進行分析,同時利用這些富于啟發(fā)性的問題,活躍學生思維,學會或增強分析總結問題的能力。
在學習化學反應速率時,使學生認識濃度、溫度和催化劑對化學反應速率的影響,引導學生尋找知識間的相互聯(lián)系,掌握科學有效的記憶方法,提高識記的效果。
三、教學程序設計
本節(jié)雖然屬于化學基本理論教學,但并不枯燥。在進行化學反應速率的教學時,先讓學生利用已有知識和生活經驗預測影響化學反應速率的因素;再組織學生進行實驗探究,驗證假設,得出結論;最后再回到生產、生活,利用所學新知識解決實際問題。從同學們以前所學的化學反應知道,不同的反應有快慢之分,而有些反應需要加熱或使用催化劑等問題進行設問引起學生的思考和興趣。密切結合學生已有的化學反應知識,從“問題”直接引入新課題,使將要學習的內容一目了然,從實驗探究入手創(chuàng)設學生積極探究學習的氛圍。讓學生從一個全新的角度去認識化學反應-化學反應的快慢和限度。
第一、化學反應的快慢的教學
【情景設計】讓學生列舉出日常生活中或化學實驗中的一些化學反應速率有快有慢的實例。以激發(fā)學生的學習興趣。
【討論】在物理上用單位時間內物體運動的距離來表示物體運動的快慢,那么在化學上怎樣定量的表示化學反應進行得快慢呢?運用物理知識引出化學反應的速率的概念加強化學與其它學科之間的聯(lián)系。
【自學】學生閱讀課本,歸納出化學反應速率的表示方法、表達式及單位。通過自學對3個要點的總結,對學生掌握知識起到了一個循序漸進的作用,培養(yǎng)了學生自學和總結的能力。
【練習】解答習題,鞏固化學反應速率的的概念,理解化學反應速率的表示方法時應注意的幾個問題。通過習題培養(yǎng)學生解決問題的能力。也突破了本節(jié)課的第一個難點。
【總結】理解化學反應速率的表示方法時應注意的幾個問題:
1.上述化學反應速率是平均速率,而不是瞬時速率。
2.無論濃度的變化是增加還是減少,一般都取正值,所以化學反應速率一般為正值。第二、影響化學反應速率的因素的教學
可從化學反應的快慢主要取決什么?一個實驗的結果會受到哪些外界因素的影響?它們是如何影響的?來進行質疑。從幾組實驗比較得到結論:實驗的結果會受到多方面因素的影響,如溫度、濃度、表面積等。
第三、化學平衡的教學
建立化學平衡的觀點是重點。教學過程中,先利用學生熟悉的“溶解一結晶”現(xiàn)象,復習溶解結晶平衡認識平衡的特點,從教學的模式,采用直觀的圖示認識平衡,幫助學生建立化學平衡的概念。使抽象的概念學習變得直觀、易懂。通過邏輯分析、化學實驗等遷移至化學。
板書設計
一、化學反應速率
1、概念:
2、表示方法:
3、表達式:v(B)=c(B)/t
4、單位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
二、影響化學反應速率的因素
1、內因:參加反應的物質本身的性質
2、外因:
〔1〕溫度的影響
〔2〕濃度的影響
〔3〕壓強的影響
〔4〕催化劑的影響
〔5〕接觸面積的影響
三、化學平衡
1.化學平衡的概念
2.化學平衡的特征
3.化學平衡的標志
化學課教學設計報告三
一、教材的地位和作用
電化學是高中化學知識框架的重要組成部分,在高考以及高二學業(yè)水平測試中占有重要地位。"原電池"作為電化學知識的第一課,其內容大體上可以分為三部分,第一部分是原電池的組成和化學原理;第二部分是化學電源;第三部分是金屬的電化學腐蝕。在現(xiàn)代生活、生產和科學技術的發(fā)展中,電池發(fā)揮著越來越重要的作用,研究原電池原理另一個重要意義就是從本質上弄清金屬腐蝕,特別是電化學腐蝕的原因,找到金屬防護的方法;即研究金屬的腐蝕與防腐,以解決延長金屬材料的使用壽命;可見原電池原理的學習意義重大。本節(jié)課融合了氧化還原反應、金屬的性質、電解質溶液等知識,并彼此結合、滲透;在學習過程中還涉及到物理中電學的相關知識,體現(xiàn)了學科內、學科間的綜合。
二、學生狀況分析與對策
學生已經學習了金屬的性質、電解質溶液及氧化還原反應等有關知識;在能力上,學生已經初步具備了觀察能力、實驗能力、思維能力,喜歡通過實驗探究化學反應的實質,由實驗現(xiàn)象推測反應原理,并對其進行歸納總結。
三.教學目標及確立依據教學目標是學習活動的指南和學習評價的依據,根據教學大綱以及高中化學課程標準結合學生實際情況,確立本節(jié)教學目標如下:
1知識技能:學生通過學習活動,理解原電池的基本化學原理,初步掌握電極判斷、電極反應式的書寫;原電池構成條件;
2能力方法:通過研究性學習活動,訓練和培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力、實驗設計能力及動手操作能力、表達與交流能力;從而獲得科學研究能力和技巧;增進學生創(chuàng)新精神和實踐能力。
3情感態(tài)度:通過探究學習,培養(yǎng)學生勇于探索的科學態(tài)度,滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點,通過錯誤使用電池的講解,增強學生的環(huán)保意識。
四、重難點分析
原電池的工作原理和形成原電池的條件,既是本節(jié)課的知識重點也是難點。在教學中如何突出重點?在課本實驗的基礎上,我設置了“關于電極作用、電解質溶液的作用、電流方向、能量轉化”等一系列富有啟發(fā)性的問題;放手讓學生進行化學實驗探究,對問題逐一分析、探索;通過實驗探究認識,原電池一般都是還原性較強的物質作為負極,負極向外電路提供電子;用氧化性較強的物質作為正極,正極從外電路得到電子;在電池內部,兩極之間填充電解質溶液。放電時,負極上的電子通過導線流向用電器,從正極流回電池,形成電流。初步構建原電池工作原理的知識體系。
在教學中如何突破難點?
在教學時,除了Zn-Cu原電池演示實驗外,還設計學生自主探究實驗。
指導學生進行實驗探究學習的同時恰當運用現(xiàn)代信息技術,通過動畫的科學模擬演示,將微觀、抽象、不可見的電子的運動直觀化;將復雜的化學過程,變得清晰、形象、直觀。
五、教法與學法
1.教法
為了激發(fā)學生的好奇心和求知欲,我在教學過程中不斷創(chuàng)設疑問情境,逐步引導學生去分析、去主動探究原電池的原理及組成條件,重視學生親身體驗知識形成和發(fā)展的過程。為學生創(chuàng)設好學習、研究的環(huán)境:⑴把時間留給學生;⑵把想象的空間留給學生;⑶把認知過程留給學生;⑷把交流與評價的權力留給學生。
2.學法——實驗探索法,化學是一門以實驗為基礎的科學,有人曾恰當?shù)赜眠@么幾句話概括了化學實驗的重要性:“我聽見因而我忘記,我看見因而我記得,我親手做因而我理解。”學生學習任何知識的途徑是由自己去探索發(fā)現(xiàn),因此,在課堂內增大學生的活動量和參與意識,每兩人一套實驗裝置,通過認真實驗,仔細觀察,自己分析銅鋅原電池的特點,歸納出原電池的組成條件,使學生處于積極主動參與學習的主體地位。在此基礎上進行小組討論,交流評價,最后進行歸納與總結。
六、教學設計
1.課題引入
⑴從新科技材料引入
⑵從身邊最熟悉的事例引入
⑶從實驗引入
激發(fā)學生學習興趣,盡快進入課程學習狀態(tài).
2.實驗研究
確定主題:(供給學生實驗學習)
探究1:將鋅片插入稀硫酸中;
探究2:將銅片插入稀硫酸中;
探究3:將鋅片、銅片同時平行插入稀硫酸中;設疑:為什么上述實驗都是鋅片上有氣泡,銅片上無氣泡?
探究4:鋅片、銅片用導線連接后,插入稀硫酸中;設疑:①鋅片的質量有無變化?②銅片上產生了氫氣,是否說明銅能失去電子?③寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。④H+得到的電子從哪來?⑤鋅失去的電子如何傳遞到銅?
探究5:如何證明裝置中產生電流?
設計與實施:原電池的工作原理和形成原電池的條件
⑴學生分組討論設計方案,為學生準備實驗用具,可擺放一些儀器和藥品,促使學生自由聯(lián)想,從而設計出富有創(chuàng)造性、切實可行的方案來。
⑵確定方案、動手完成實驗、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據、分析、歸納、總結得出結論。教師巡視、指導,糾正學生操作中的問題、釋疑、處理偶發(fā)事件。
交流與評價:
⑴各組派代表上講臺交流設計方案和展示實驗成果。
⑵同學自評和互評價。
教師組織交流并適當?shù)奶釂枺箤W生的總結更加完善,從而使研究學習順利完成。
3.引申與提高
⑴電子板書將原電池裝置原理分析和構成條件展示給學生
⑵電子動畫模擬原電池和干電池電流形成的微觀電子的運動
4.結尾部分是本節(jié)課的升華部分。我是這樣設計的:在鞏固原電池原理及其形成條件的基礎上,介紹日常生活中常見電池和電池與環(huán)保間的關系,從而增強了學生的環(huán)保意識。
遇到圖像曲線的題目時首先是看圖,通過觀察圖像中橫坐標、縱坐標的含義;搞清特殊點的意義,比如坐標軸的“0”點,曲線的起點、終點、拐點、交叉點等,用以分析其特點和變化趨勢。然后是識圖,結合題中給定的化學反應和數(shù)據,進行提取和挖掘隱含信息。最后是用圖,運用勒沙特列原理進行推理和判斷解答問題。
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(shù)或氣體物質化學計量數(shù)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(guī)律,體現(xiàn)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(xù),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(shù)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(shù))―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(xiàn)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)。