“質(zhì)量守恒定律”這一課題中設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn),其中有兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn):分別是在密閉容器中紅磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定、鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定,學(xué)生通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究得出“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”這一規(guī)律。很輕松、直觀地完成教材第一個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)——質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容。探究之后教材又給出了碳酸鈉和稀鹽酸的反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定、鎂帶的燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過測(cè)定化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量變化情況,使學(xué)生能夠透過不同情況下測(cè)量結(jié)果的表象,更深入地認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量關(guān)系本質(zhì)。
我個(gè)人的理解是這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是在敞開體系中進(jìn)行的,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的手段,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表面上似乎不符合質(zhì)量守恒定律的原因是什么?可采取什么措施使天平平衡。我個(gè)人的理解是碳酸鈉和稀鹽酸的反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),是讓學(xué)生很容易分析出來,反應(yīng)后有氣體生成,由于是在敞開體系中進(jìn)行的,沒有稱量生成氣體的質(zhì)量,所以天平不平衡了。同時(shí)學(xué)生也很容易想到如果在密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)前后的質(zhì)量是平衡的。而鎂帶的燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定這一實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),從理論上來看是讓學(xué)生感知有氣體參與反應(yīng)了,所以反應(yīng)后的生成固體的質(zhì)量應(yīng)該比鎂帶的增加了。目的是讓學(xué)生知道無論是有氣體參與還是有氣體生成,氣體的質(zhì)量都要考慮進(jìn)去,同時(shí)也為下一步有關(guān)的這類計(jì)算獲得了感性認(rèn)識(shí)。
可是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中,經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)演示,每次的結(jié)果都是反應(yīng)后的質(zhì)量比鎂帶的質(zhì)量減少了。在學(xué)生沒有形成和學(xué)會(huì)分析“鎂帶燃燒后生成物的質(zhì)量比鎂帶的質(zhì)量增加了”這一概念時(shí),讓學(xué)生去分析在實(shí)際操作中質(zhì)量減少的原因,無疑加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān)和增加了學(xué)習(xí)的難度。而且現(xiàn)在的教師教學(xué)用書上還列舉出三種情況“大于、小于、等于”,讓學(xué)生去分析原因。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐,給我的感覺是學(xué)生很難具備這種分析能力,使本來很直觀的問題變的復(fù)雜化。不能很好地完成這一環(huán)節(jié)的教學(xué)任務(wù),反而增加了難度。個(gè)人認(rèn)為,只有讓學(xué)生在理解并會(huì)運(yùn)用質(zhì)量守恒定律解釋一些現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,再來分析這個(gè)實(shí)驗(yàn)的三種情況,自然是水到渠成,教學(xué)效果會(huì)更好一些。
基于以上考慮,在進(jìn)行本課教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),進(jìn)行了嘗試,效果顯著。把書上的“碳酸鈉和稀鹽酸的反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定、鎂帶的燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)改成四個(gè)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)一,稀鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定(在燒杯中進(jìn)行、敞口)。實(shí)驗(yàn)二,稀鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定(在密閉體系中進(jìn)行)。實(shí)驗(yàn)三,蠟燭燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)四,向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定。根據(jù)學(xué)生的學(xué)情不同分組實(shí)驗(yàn),學(xué)生實(shí)驗(yàn)非常成功,分析原因效果好。通過這四個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生既驗(yàn)證了質(zhì)量守恒定律適用于一切化學(xué)反應(yīng),又加深了學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律內(nèi)容中“參加”“化學(xué)反應(yīng)”的理解。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有一定梯度,充分體現(xiàn)了注重學(xué)情,因人而異完成實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,讓不同的學(xué)生得到鍛煉和提高。尤其是實(shí)驗(yàn)四,向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定。先稱量氫氧化鈉溶液的質(zhì)量(濃度大一些),在通入二氧化碳充分反應(yīng)后,再稱量反應(yīng)后的質(zhì)量,質(zhì)量增加。學(xué)生很輕松地理解了質(zhì)量增加的原因,反應(yīng)前氣體的質(zhì)量沒有稱量,所以質(zhì)量是增加的。通過練習(xí)鞏固。在這一基礎(chǔ)上演示鎂帶燃燒,觀察現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析的是否一致,可能會(huì)有幾種可能,交流探討。
總之,質(zhì)量守恒定律在義務(wù)教育階段的教學(xué)中起著非常重要的作用,也因?yàn)樗鼘?duì)學(xué)生有價(jià)值,但又同時(shí)是教師在教學(xué)中存在教學(xué)問題和困惑,所以本人在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)本課進(jìn)行了以上嘗試和改進(jìn),課堂效果較好,使質(zhì)量守恒定律的教學(xué)得以落實(shí)、發(fā)展、充實(shí)、完善和提高。
編輯 孫玲娟