摘要:原電池中宏觀上發(fā)生的電極反應(yīng)及生成的電極產(chǎn)物,微觀上是外電路中電子和內(nèi)電路中離子的定向移動(dòng)通過電子的得失實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化,利用多媒體動(dòng)畫使看不見摸不著的微觀粒子可見化,使抽象問題形象化,提高了學(xué)生的宏觀辨識(shí)和微觀探析能力。
關(guān)鍵詞:多媒體? 宏觀辨識(shí)? 微觀探析? 原電池
中圖分類號(hào):G423.07
一 化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)宏觀辨識(shí)和微觀探與多媒體輔助教學(xué)的再認(rèn)識(shí)
1 宏觀辨識(shí)和微觀探:世界上任何物質(zhì)都是由一百多種元素組成,化學(xué)就是研究這些物質(zhì)的性質(zhì)和變化。物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的過程就是分子分裂為原子,原子重新組合,或原子得失電子變?yōu)殛庩栯x子,再結(jié)合為新的物質(zhì)。在這些變化中處處體現(xiàn)著宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)素養(yǎng)?;趯W(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),對(duì)于肉眼可見和可感知的宏觀現(xiàn)象和宏觀物質(zhì),學(xué)生易于理解、掌握和接受,而對(duì)于從粒子的觀點(diǎn)分析物質(zhì)變化的本質(zhì)學(xué)生較難于理解和掌握。
2 多媒體輔助教學(xué):教學(xué)用多媒體包括圖像、視頻、音頻和動(dòng)畫等,特別是用flash制作的動(dòng)畫模擬構(gòu)成物質(zhì)的分子、原子的運(yùn)動(dòng)和變化,模擬核外電子的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)移,從而揭示化學(xué)變化的本質(zhì)。
二 原電池教學(xué)中的宏觀辨識(shí)和微觀探析
原電池原理是高中階段很重要的基礎(chǔ)知識(shí),新課程用單液和雙液原電池來說明原電池的工作原理。
1單液原電池中的宏觀辨識(shí)和微觀探析
1.1單液原電池中的宏觀辨識(shí)。播放Zn\CuSO4\Cu的原電池視頻,起初學(xué)生觀察到:電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),負(fù)極金屬鋅逐漸溶解變薄且有紫紅色銅析出,正極銅逐漸變厚。隨著附在鋅上的銅增多,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)變?nèi)?,最后指針恢?fù)零位,不再產(chǎn)生電流,結(jié)論:?jiǎn)我涸姵氐碾娏餍实?,不能產(chǎn)生持續(xù)電能。
1.2用flash課件說明單液原電池不能產(chǎn)生持續(xù)電流的微觀探析。課件的制作思路: 1:鋅與銅離子直接接觸,金屬鋅直接把電子轉(zhuǎn)移給銅離子,Cu2+得到電子變?yōu)榻饘巽~附著在鋅上,結(jié)果化學(xué)能只能轉(zhuǎn)化為熱能而不是電能。2:鋅與附在其上的銅又構(gòu)成原電池,結(jié)果是鋅把電子又交給了這部分銅,使得這些電子沒有經(jīng)過外電路中的電線和電流計(jì),也就沒有產(chǎn)生電流。根據(jù)以上內(nèi)容用flash軟件設(shè)計(jì)制作課件,模擬電子分成三部分轉(zhuǎn)移給銅的過程。
2雙液原電池中的宏觀辨識(shí)和微觀探析
2.1雙液原電池中的宏觀辨識(shí):播放雙液原電池視頻,觀察到:①鋅(負(fù)極)逐漸溶解變薄,但其上沒有銅析出,②銅(正極)片逐漸變厚,有銅析出,③電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到一恒定角度,說明有持續(xù)的電流產(chǎn)生。
2.2.flash動(dòng)畫再現(xiàn)模擬雙液原電池中的微觀探析:制作思路:鋅失去電子變?yōu)殇\離子,電子都是沿導(dǎo)線流進(jìn)銅電極,銅離子定向移動(dòng)到銅上得到這些電子變?yōu)殂~析出。播放發(fā)布的swf格式的課件電子由鋅失去再沿著導(dǎo)線流進(jìn)銅的動(dòng)畫,看到電子都是由導(dǎo)線經(jīng)過電流計(jì),提高了電流產(chǎn)生的效率。
3鹽橋作用的宏觀辨識(shí)和微觀探析
3.1鹽橋作用的宏觀辨識(shí):視頻1:把鹽橋插入兩種溶液中,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),兩電極發(fā)生變化,說明有電流產(chǎn)生。視頻2:取負(fù)極區(qū)溶液除去SO42-離子后,加入用硝酸酸化的硝酸銀出現(xiàn)白色沉淀,說明流進(jìn)了鹽橋中的氯離子;取正極區(qū)的溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),透過藍(lán)色鈷玻璃火焰呈紫色,說明流進(jìn)了鹽橋中的鉀離子。
3.2鹽橋作用的微觀探析:用flash制作并發(fā)布為swf格式的課件,模擬鹽橋插入時(shí),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),鉀離子和氯離子的定向流動(dòng)進(jìn)入兩溶液;鹽橋取出時(shí),指針復(fù)零位,鉀離子和氯離子停止流動(dòng)。該過程清晰演示了鹽橋接通電路,中和多余電荷的作用。
三 對(duì)多媒體輔助培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析能力的再認(rèn)識(shí)
1多媒體放大宏觀辨識(shí)效果:化學(xué)雖然是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),但許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,有些實(shí)驗(yàn)所需反應(yīng)物或生成物是污染物,對(duì)環(huán)境和學(xué)生身心造成傷害。通過多媒體課件可彌補(bǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之不足。包括Flash在內(nèi)的很多軟件都可制作失量圖,任意放大也不會(huì)影響圖形的清晰度,制作之前要根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),所制作的課件要能充分體現(xiàn)授課者的教學(xué)風(fēng)格和教學(xué)意圖。
2多媒體課件宏觀顯現(xiàn)對(duì)微觀粒子的微觀探析能力:在高中電化學(xué)中微觀探析是從粒子的觀點(diǎn)揭示原電池的工作原理,揭示內(nèi)電路中陰陽離子的流動(dòng)方向、外電路中電子的流向和電流的方向、粒子在電極上得失電子變?yōu)樾铝W拥倪^程。而這些微觀過程學(xué)生看不見,摸不著,動(dòng)畫可充分模擬微觀粒子的運(yùn)動(dòng)和變化,使微觀過程宏觀化,在使用課件時(shí)要注意課件的播放時(shí)機(jī),教學(xué)中要在學(xué)生充分感知的基礎(chǔ)上先要培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識(shí)能力,在學(xué)生微觀探析受阻,學(xué)生思維處于”憤悱“狀態(tài)時(shí),再播放課件動(dòng)畫,才有助于學(xué)生對(duì)化學(xué)概念和化學(xué)原理的深層次理解。
通過形象逼真的動(dòng)畫方式,有效提高對(duì)學(xué)生宏觀辨識(shí)和微觀探析化學(xué)素養(yǎng)。不僅體現(xiàn)在電化學(xué)教學(xué)中,也可體現(xiàn)在其它化學(xué)知識(shí)的教學(xué)和學(xué)習(xí)之中。
參考文獻(xiàn):
[1]王永澤.淺析初中數(shù)學(xué)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)[J].赤子(上中旬),2015(02):298.
作者簡(jiǎn)介:趙世宏,男,出生1966年3月,高級(jí)教師,碩士,就職于甘肅省天水市天水長(zhǎng)城中學(xué)。