[關 鍵 詞] 化學反應;教學設計;任務
[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2017)33-0049-01
在實際的教學中發(fā)現(xiàn),學生對“影響化學反應速率的因素”這部分知識的理解運用,不能通過教材中所設置的幾組實驗就能解決問題,必須在其認知結構中建立微觀和宏觀相結合的系統(tǒng)知識體系,進而在抽象思維中完成對化學反應本質(zhì)的內(nèi)涵理解并輕松運用化學反應速率理論解決相關化學問題。
新課改倡導“以學生發(fā)展為本”的教學理念,強調(diào)課堂教學由“教師中心”向“學生中心”轉移,提倡學生以學習任務為前提進行相應的學習探究活動,在此基礎上不斷落實“提高學生科學素養(yǎng)”的教學宗旨,從而最終實現(xiàn)學生的全面自我發(fā)展。“影響化學反應速率的因素”作為中職化學基本理論中的重要內(nèi)容,在實際的課堂教學中,如何貫徹科學本質(zhì)理念,實施以“學生為中心”的課堂教學還需要廣大的教育工作者進行深入的探索。
【創(chuàng)設問題情境】教師提出問題:(1)什么是化學反應速率?(2)影響化學反應速率的因素又是什么?如何通過實驗來驗證這些因素?引發(fā)學生思考。
教師給出探究課題:你要探究的影響化學反應速率的因素是_______。
提示:給出大量待用實驗物品。
固體試劑:鐵釘、鐵粉、銅片、鎂條、氧化銅粉末、二氧化錳粉末。液態(tài)試劑:0.1mol/L稀硫酸、0.2mol/L草酸、0.1mol/L大蘇打溶液、0.01mol/L高錳酸鉀溶液、10%雙氧水、0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、0.1mol/L碳酸氫鈉溶液。
實驗器具:試管、小燒杯、酒精燈、火柴、小木條、試管夾、量筒、電子天平、錐形瓶、溫度計、藥匙、膠頭滴管、恒溫水浴鍋等。
【化學學習任務一】探究濃度對化學反應速率的影響。
在教學活動的設計與實施方面,本教學設計注重學生搜集證據(jù)、處理信息能力的培養(yǎng),學生的實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象都采用了更為直觀的表格形式來統(tǒng)計、比較、處理,在幫助學生得出結論方面發(fā)揮了重要的作用。
為使實驗現(xiàn)象更加明顯,有說服力,引導學生選用了高錳酸鉀氧化草酸的反應,實驗步驟為:
取三支試管各加入5ml 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液→在上述三支試管中分別加入等量的0.1mol/L的草酸溶液、0.2mol/L的草酸溶液和0.05mol/L的草酸溶液。
為更好地完成本學習任務,教師在原有教學活動設計的基礎上,精心設計了更有助于學生歸納、總結,有利于學生從直觀抽象出結論的任務。
【化學學習任務二】探究溫度對化學反應速率的影響。
【創(chuàng)設情景】
展示圖片:放在冰箱里的水果比放在室溫里的水果腐爛得慢。
創(chuàng)設問題:水果腐爛速度為什么有區(qū)別?區(qū)別的關鍵在哪里?啟發(fā)學生研究溫度對化學反應速率的影響。
學生選用了課本上的大蘇打遇稀硫酸沉淀的反應,實驗步驟為:取三支試管各加入5ml 0.1mol/L Na2S2O3溶液,再取三支試管分別加入5ml 0.1mol/L稀硫酸→將六支試管交叉分成三組,每一組各有一種溶液,其中一組放在40℃熱水中,一組放在室溫(20℃)下,一組放在冰水浴中→5min后,分別混合每組兩種溶液并攪拌。
在得出結論的基礎上,引導學生利用范特霍夫經(jīng)驗規(guī)律,粗算反應時間,目的是利用一系列實驗數(shù)據(jù),幫助學生初步完成從定性認識到定量認識的飛躍。
【化學學習任務三】探究催化劑對化學反應速率的影響
【創(chuàng)設問題情境】什么是催化劑?催化劑作用原理是什么?
學生選用雙氧水分解的反應。在設計實驗方案的過程中,引導學生驗證生成的到底是不是氧氣,使整個實驗過程更完善。實驗步驟為:向錐形瓶內(nèi)加入10ml左右10%的雙氧水→將短導管和漏斗分別插在雙孔塞上,并將帶余燼的木條插入短導管里→將雙孔塞塞進錐形瓶,經(jīng)漏斗向錐形瓶內(nèi)加入少量MnO2粉末。
催化劑本身僅是較為簡單的知識點,但可作為初步解釋影響化學反應速率的內(nèi)因的切入點。即由催化劑的性質(zhì)引入活化能的概念,活化能理論可解釋溫度和催化劑影響化學反應速率的實質(zhì),即“質(zhì)變”;再引申出碰撞理論,進而解釋濃度和壓強影響化學反應速率的實質(zhì),即“量變”。
本節(jié)課設計的總體思路是以外界條件對化學反應速率的影響為主線,借助實驗等教學手段,給學生提供直觀感性認識,進而由實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)歸納總結出主要外界條件對化學反應速率影響的結論。體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.本節(jié)內(nèi)容的特點是知識難度大,抽象難理解。所以適當?shù)乩脠D片、數(shù)據(jù)等教學手段可以使抽象的知識具象化,不斷形成知識梯度,引發(fā)學生的思考,有利于學生良好思維品質(zhì)的形成。
2.重視教學中實驗的作用,教師精心選擇和設計改進實驗,并引導學生設計方案、動手做實驗、認真觀察記錄實驗現(xiàn)象,歸納分析總結出實驗結論。本節(jié)課的設計力求使結論的獲得讓學生通過感知自主建構形成,使結論更具說服力,便于理解掌握。
3.考慮中職班學生的特點,由實驗現(xiàn)象總結結論時,設計了表格,注重提出問題的臺階,降低思維難度,這也為理解影響化學反應速率的內(nèi)因做好了鋪墊。