陳建娣
一、化學(xué)式計(jì)算教學(xué)特點(diǎn)分析
化學(xué)計(jì)算是對(duì)化學(xué)概念、理論、實(shí)驗(yàn)等有關(guān)知識(shí)的量的理解,是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重要組成部分。而依據(jù)化學(xué)式開(kāi)展的化合物中元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,則是九年級(jí)化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容?;瘜W(xué)式計(jì)算的學(xué)習(xí),如果學(xué)生不能從分子和原子層次上認(rèn)識(shí)化學(xué)式,不能理解質(zhì)量分?jǐn)?shù)等概念的話,只是在進(jìn)行機(jī)械模仿操作,一旦問(wèn)題情境改變則會(huì)束手無(wú)策,錯(cuò)誤百出。因此,從概念教學(xué)入手,促使學(xué)生從量的角度來(lái)理解和深化化學(xué)概念,掌握化合物中元素的質(zhì)量關(guān)系。
二、教學(xué)策略實(shí)施和評(píng)析
(一)借助模型操作,直觀認(rèn)識(shí)“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”含義
引入:我們已經(jīng)知道,水由氫元素和氧元素組成。
餅圖模型展示:這是水中氫氧元素分布模型。紅色部分代表氫元素。(如圖1)
問(wèn)題:水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如何用模型來(lái)直觀表達(dá)?
學(xué)生動(dòng)手操作:請(qǐng)一位學(xué)生來(lái)移動(dòng)模型,展示水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
學(xué)生甲:操作演示(如圖2),學(xué)生乙:操作演示(如圖3),學(xué)生丙評(píng)價(jià):我認(rèn)為甲同學(xué)是錯(cuò)的,因?yàn)樗袣湓氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)是氫元素質(zhì)量在水的質(zhì)量中所占的百分比,而甲同學(xué)的操作表達(dá)的意思是氫元素質(zhì)量占氧元素質(zhì)量的百分比了。所以我認(rèn)為乙同學(xué)的是正確的。
師生小結(jié):元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),即元素質(zhì)量與物質(zhì)總質(zhì)量的比,一般用百分?jǐn)?shù)表示。
評(píng)析:如何讓學(xué)生透過(guò)文字來(lái)理解和認(rèn)識(shí)“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”這個(gè)概念,本節(jié)課采用了自制的模型教具(泡沫板切割成型并在內(nèi)部嵌入小磁鐵),學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作移動(dòng)模型的過(guò)程,來(lái)感知和理解“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”的含義,對(duì)學(xué)生直觀理解概念起到了很好的效果。
(二)借助動(dòng)畫(huà)模擬,根據(jù)化學(xué)式確定元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)
轉(zhuǎn)接:如果不知道這瓶水的質(zhì)量,也不知道水中氫元素的質(zhì)量,能否僅僅根據(jù)水的化學(xué)式來(lái)確定水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呢?
學(xué)生茫然!不知如何解決。
教師:同學(xué)們覺(jué)得有困難,不要緊,我們一起來(lái)看一段動(dòng)畫(huà)演示,然后再思考。
動(dòng)畫(huà)模擬演示,并引導(dǎo)分析:
演示步驟1:這是一瓶蒸餾水,現(xiàn)從一瓶水中取出一滴水。
設(shè)問(wèn):這滴水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與一瓶水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同嗎?
演示步驟2:把這滴水不斷放大,這時(shí),我們看到了肉眼看不到的水分子。許許多多的水分子聚集成了這滴水,這些分子在不斷運(yùn)動(dòng)。
教師:如果取出其中一個(gè)水分子,這個(gè)水分子中氫原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
學(xué)生:氫原子的質(zhì)量與水分子的質(zhì)量比。
教師:由于原子和分子質(zhì)量都很小,國(guó)際上統(tǒng)一用相對(duì)原子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量來(lái)表示原子、分子的質(zhì)量,所以,根據(jù)水的分子式,得出水分子中氫原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%
學(xué)生:水分子中氫原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一致,所以我們可以通過(guò)水的分子式,直接得出水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)啦!
評(píng)析:如何根據(jù)化合物的化學(xué)式(或分子式)來(lái)確定化合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),學(xué)生最大的問(wèn)題是不能理解為什么物質(zhì)中元素質(zhì)量比就可以用一個(gè)分子中原子的相對(duì)質(zhì)量比來(lái)代替?;诖?,設(shè)計(jì)動(dòng)畫(huà)模擬展示教學(xué)環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)一瓶水、一滴水、一個(gè)水分子這樣從宏觀到微觀的層層分析,一步步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)了水分子中氫原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與水中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的一致性。
(三)問(wèn)題串引導(dǎo)歸納,深化理解概念
教師:精心設(shè)置問(wèn)題串
問(wèn)題1:從這瓶水中取出1g水,則其中氫元素是多少克?
問(wèn)題2:多少克水中含有11.1g氫元素?
問(wèn)題3:根據(jù)水的化學(xué)式,如何確定水中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
問(wèn)題4:根據(jù)化學(xué)式,你能確定水中氫元素與氧元素的質(zhì)量比嗎?
問(wèn)題5:化合物中各元素質(zhì)量比=相應(yīng)元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之比
學(xué)生:根據(jù)對(duì)概念的理解,運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)算,輕松得出答案。并嘗試進(jìn)行歸納。
歸納1.元素質(zhì)量=化合物質(zhì)量×化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
歸納2.化合物質(zhì)量=元素質(zhì)量/化合物中元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)
歸納3.化合物中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=該元素的相對(duì)原子質(zhì)量(Ar)×原子個(gè)數(shù)/化合物的相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)×100%
歸納4.化合物中各元素質(zhì)量比=相應(yīng)元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之比
評(píng)析:學(xué)生理解了概念,已經(jīng)為進(jìn)行化學(xué)式相關(guān)計(jì)算打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此時(shí),通過(guò)設(shè)計(jì)具體層層遞進(jìn)的問(wèn)題串,引導(dǎo)學(xué)生嘗試進(jìn)行歸納,在歸納中進(jìn)一步從量的方面來(lái)理解和深化概念。
三、反思
對(duì)化學(xué)概念原理的認(rèn)識(shí),是進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的關(guān)鍵和核心。如果學(xué)生對(duì)化學(xué)概念理解不清,化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢,在進(jìn)行化學(xué)計(jì)算時(shí)就會(huì)出現(xiàn)各種困難和問(wèn)題。本節(jié)課中,對(duì)于“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”的概念理解,因?yàn)橐斫鈨刹糠仲|(zhì)量之比的內(nèi)在含義,因此,采用了自制模型教具的展示,讓學(xué)生在操作模型的過(guò)程中,理解其概念本質(zhì)。而對(duì)于分子中原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可代表化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的理解,則采用動(dòng)畫(huà)模擬的策略,從宏觀的水一步步呈現(xiàn)到微觀水分子,為學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)中元素質(zhì)量比轉(zhuǎn)化為一個(gè)分子中原子的相對(duì)質(zhì)量比掃清了障礙。
隨著后續(xù)化學(xué)計(jì)算的不斷學(xué)習(xí),整合多個(gè)化學(xué)概念和原理的綜合計(jì)算,教學(xué)策略將重點(diǎn)放在信息的處理和解題思路分析上。通過(guò)化學(xué)計(jì)算的學(xué)習(xí),學(xué)生進(jìn)一步深化理解了概念原理,提升了化學(xué)計(jì)算技能,培養(yǎng)了良好的思維習(xí)慣。