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化學中的能量變化

時間:2023-06-19 16:15:08

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學中的能量變化,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

化學中的能量變化

第1篇

一、《化學反應原理》模塊課程的意義

要提高《化學反應原理》模塊課程教學的有效性,必須對課程涉及的學科功能和作用有清晰的認識,即《化學反應原理》模塊課程是如何通過化學熱力學和化學動力學這兩大物理化學的分支學科,來闡釋化學反應的基本原理,揭示化學反應中能量轉化的基本規律,呈現化學反應原理在生產、生活和科學研究中的應用的。也就是說,通過《化學反應原理》模塊課程的學習,要讓學生對《化學反應原理》模塊課程的功能和作用有何整體上的認識。

要研究一個化學反應,每個研究者都需要解決好以下幾個基本的問題,即①化學反應最本質的特征――化學反應過程中能量是如何變化的?(化學反應與能量變化的關系)②在特定條件下,化學反應能否進行?朝什么方向進行?(自發性和方向性問題)③若化學反應能夠進行,化學反應又能達到什么限度?(反應平衡問題)④若化學反應能夠進行,化學反應有多快?(化學反應速率問題)⑤若化學反應能夠進行,是如何進行的?(歷程的問題)以上這些問題,前三者可以通過化學熱力學加以解決,后兩者則可以通過化學動力學研究來實現?;瘜W熱力學和化學動力學的任務和目的不同:化學熱力學主要是解決化學反應的可能性問題,著眼于化學反應體系狀態研究。而化學動力學則解決實現化學反應的現實性問題,著眼于化學反應過程研究。

因此,可以看出《化學反應原理》模塊的教學,可以實現為學生提供研究方法上的指導,這是教學過程中應當注意把握的對《化學反應原理》模塊意義的整體性認識。只有深刻認識《化學反應原理》模塊所涉及學科知識的意義,才能真正把握《化學反應原理》模塊課程的核心價值,理解教材各知識點的教學價值,更有效地落實教學目標。

二、《化學反應原理》模塊中“化學反應與能量變化”問題討論

在平時的教研活動和教師培訓過程中,與中學化學教師交流發現,《化學反應原理》模塊中“化學反應與能量變化”的問題困擾著很多中學化學教師。[2-4]比如,能量變化是化學反應的本質,決定著化學反應的一切性質;如何通過化學反應的能量變化確定化學反應的可能性和方向;化學反應與能量變化如何決定化學反應進程;化學反應與能量變化如何決定氧化還原反應進程等問題。這些問題事實上涉及到的是上文提到的研究化學反應過程中需要解決的五個基本問題的前三個問題(即化學熱力學需要解決的問題)。

1. 能量變化是化學反應的本質,決定著化學反應的一切性質

能量變化是化學反應的本質,決定著化學反應的一切性質?;瘜W反應研究需要首先弄清楚其能量的變化。教材[2]將“化學反應與能量變化”作為《化學反應原理》模塊專題一的內容,其理論依據正在于此?!盎瘜W反應與能量變化”專題討論的核心知識是蓋斯定律,它為我們提供了如何確定一個未知化學反應的反應熱(能量變化)的手段,從而為化學反應本質的研究打開了解決問題的門戶。

(1)新教材為何要引入焓變ΔH的概念,焓變ΔH與反應熱Q有何不同

為了引入蓋斯定律這一核心知識,需要有其引入的前提條件。蓋斯定律是建立在化學熱力學研究基礎之上的,必然要涉及到化學熱力學最重要的性質――狀態函數。沒有狀態函數焓變ΔH的引入,蓋斯定律就無從談起,這就是教材引入焓變的真正意義所在。

焓變ΔH與原教材用Q表示的反應熱究竟有何不同?作為狀態函數,焓變僅與狀態有關,而反應熱Q則與反應過程有關。正因為如此,從獲取角度看,反應熱Q只能通過實驗逐個測量,但焓變ΔH,卻可以在理論上為一切的化學反應研究對象通過計算加以獲得,從而為該化學反應的進一步研究奠定了能量數據的基礎。

(2)焓H是什么

按照能量守恒(熱力學第一定律)原理:在化學反應過程的任何瞬時,內能的變化:dU=δQ-W=

δQ-ΔP外ΔV(體系放熱-環境對體系做的功)。

若體系變化只做體積功(熱膨脹、收縮)不做其他功時:定壓條件下的體系,反應熱

Qp =ΔU+P外ΔV=(U2+ P外V2)-(U1+ P外V1);

因此,體系吸收或放出的熱量就體現為化學反應前后兩種狀態下的U+ P外V的差值。而U、P、V都是狀態函數,因此U+ P外V也是一種狀態函數,這就是焓H的定義H=U+ P外V。 當然,這僅是理論概念,可知而無法測量。

(3)只有恒壓反應熱Qp=ΔH,而恒容反應熱Qc≠ΔH

反應熱可以通過彈式量熱計進行測量,但中學化學教師在教學中常常忽視了一點,即彈式量熱計是在恒容條件下測量物質的燃燒反應熱,得到的是Qc=ΔU,它并不等于焓變。要得到ΔH,需要進行以下換算:ΔH=ΔU+ P外V = Qc+ΔγRT。

例如:正庚烷的燃燒反應為C7H16(1)+11O2(g)=7CO2(g)+8H2O(1)

25℃時,在彈式量熱計中1.2500 g正庚烷充分燃燒所放出的熱量為60.089 kJ。試求該反應在標準壓力、25℃下進行的化學反應熱效應ΔH。

解:正庚烷的摩爾質量為M=100 g?mol-1,所以n=0.0125 mol,

在彈式量熱計中進行定容反應,故ΔU=-60.089 kJ,

反應的ΔU= - 4807 kJ?mol-1,

由方程式可知,反應前后氣體物質計數量之差為Δγ=7-11= - 4,

則根據ΔH = Qc+ΔγRT

=(-4807-4×8.314×10-3×298) kJ?mol-1

= -4817 kJ?mol-1。

知道了一個化學反應的反應熱ΔH,就能為我們從理論上確定該化學反應是否能夠自發進行,是否具有研究的價值。

2. 如何通過化學反應的能量變化確定反應的可能性和方向

確定化學反應研究對象的能量變化ΔH,對化學反應能否自發進行的判斷具有重要意義,但并不是決定化學反應自發性的唯一判斷依據,還需要考慮體系的另一個重要的狀態函數即體系熵變ΔS。兩者共同確立一個決定化學反應自發方向的狀態函數吉布斯自由能變化ΔG,其關系式是:ΔG=ΔH-T?ΔS。吉布斯自由能變化ΔG可以從理論上給我們指明化學反應自發進行的可能性和方向。當吉布斯自由能變化ΔG

3. 化學反應與能量變化如何決定化學反應進程

當我們獲得了化學反應的吉布斯自由能變化ΔG,就使我們掌握了該化學反應的自發推動力。這種推動力決定著化學反應進行的程度,即與化學反應的平衡常數之間會建立一定的關系,該關系式為:ΔG=-RTlnK。

這一關系揭示了一個化學反應中反應物與生成物變化關系的趨勢,即可能性(化學熱力學研究的問題僅涉及狀態不涉及過程)。由上述關系可以看出,ΔG值越大,意味著化學反應的平衡常數越小,對于產物的生成來說,反應物是化學熱力學穩定的,因為達到平衡時,僅有非常少量的產物生成。相反,ΔG越小,意味著化學反應的平衡常數就越大,必須消耗相當量的反應物去生成產物才能達到平衡,所以反應物是不穩定的。若ΔG=0,K=1,意味著體系處于一種特定的狀態,反應的推動力為0,反應物和產物的量都不再隨時間而改變。

4. 化學反應與能量變化如何決定氧化還原反應進程

按照原電池原理,任何一個氧化還原反應在理論上都能設計成一個原電池。氧化還原反應的自發反應進行的程度,正是原電池反應進行的推動力。而一個反應自發進行的推動力ΔG,與原電池的電動勢之間的關系是:ΔG=-nFE。

原電池反應的推動力是兩個電極半反應的電極電勢不同所產生的電勢差,若不存在電勢差,反應的推動力就沒有了。從化學熱力學狀態來看,此時狀態下兩個電極半反應的吉布斯自由能變化為0,反應就處于平衡狀態。

由此可見,《化學反應原理》模塊中的熱力學知識,從化學反應能量變化的角度入手,從化學熱力學函數焓變的引入開始,引導我們從狀態變化的特征,得到了利用蓋斯定律能夠進行任何理論意義上的化學反應的放熱或吸熱計算,從而搞清了化學反應與能量變化之間的關系,為判斷化學反應能否自發進行提供了重要的參考數據。在此基礎上,通過吉布斯自由能的計算,形成了判斷反應自發進行的判據,即解決了研究一個化學反應,首先要考慮的問題:該化學反應能否發生,是否具有研究的意義和可能。同時,吉布斯自由能變化,也為我們提供了一個化學反應如果可能發生,其反應進程大小的可能性問題。因為吉布斯自由能是化學反應可能進行的程度的推動力,與化學反應的平衡常數和電化學反應的電動勢之間存在著必然的聯系。

三、結語

通過以上的分析和討論,我們認為中學化學教師在《化學反應原理》模塊教學中存在很多學科性知識的誤解,可以進一步加強化學熱力學和化學動力學知識的學習,把握住研究化學反應過程中需要解決的五個基本問題,認真區分化學熱力學和化學動力學的應用范圍,以提升對《化學反應原理》模塊的駕馭能力。

參考文獻:

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[S]. 北京:人民教育出版社,2003.

[2] 宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書?化學反應原理[M]. 北京:人民教育出版社,2009.

第2篇

關鍵詞:情境創設;實驗操作;開放延伸

如何學習高中化學?如何引領學生在化學王國里淌出一條漸行漸寬的路子?面對這門異常重要但“晦澀難纏”的課程,專家和學者在探索,在前行的路上不斷“擦亮”自己的眼睛。而更多的一線教師也在關注技術和方法之前,不斷低下頭琢磨:情境創設、擴展眼界、探究體驗……其中,有一些先行者,已經引領學生在化學教材、課堂、實驗中,收獲了“馥郁”和“芬芳”。

一、從生活出發,應多一些情境創設

《普通高中化學課程標準》明確指出:“要為學生創設體現化學、技術、社會、環境相互關系的學習情境?!钡拇_,枯燥的理論講解只能帶來苦悶、壓抑、死氣沉沉的課堂。余光中說:“一個人可以不當詩人,但生活中一定要有詩意。”這句話影射到教學中就是,課堂上可以沒有專家,但一定要有一群“活蹦亂跳”的孩子。聰慧的教師應該盡可能地創設新穎豐富的情境,使學生從“麻木發呆”過渡到“活蹦亂跳”。

例如,在蘇教版高中化學必修二課程《化學反應中的熱量》的教學中,一教師在上課伊始,設計了以下問題情境:

(1)請大家觀看圖片:展示圖片自熱飯盒自熱飯盒原理示意圖。思考它與普通飯盒的不同之處。

(2)教師演示“滴水生火”的實驗――Na2O2與H2O的反應。思考:水能生火的原因是什么?此反應除了得到NaOH和O2,還有什么生成?

(3)動畫展示燃燒、爆炸及電池的圖片和視頻。思考:化學反應中的能量變化通常都有哪些表現?

以上情境設計,與生活息息相關,與現實“親密接觸”,自然能最大限度地喚醒學生曾經業已“沉睡”的一大群細胞,使課堂溫度一升再升,學生學得活潑,學得興致盎然,效果事半功倍。

二、從實驗出發,應多一些直觀操作

化學是一門以實驗為基礎的學科。說到底,化學課堂不僅僅要解放學生的眼睛和耳朵,也要解放學生的雙手。教育家陶行知在《創造宣言》中說:“處處是創造之地,天天是創造之時,人人是創造之人?!彼^的“創造”自然離不開學生的動手操作,離不開手腦結合,觀察、閱讀、思考、實踐應相結合。

仍然以《化學反應中的熱量》的教學為例。放熱現象不能用眼睛直接觀察到,學生只有親自動手實驗,觸摸反應器和觀察溫度計,才能增強學生的感性認識。這樣的實驗直觀、有趣,能很快點燃學生的興趣之火。正所謂“跳一跳能摘到果子”。

在本課中,化學鍵的拆開與形成和具體的能量數值聯系在一起,定量計算反應是放出能量還是吸收能量,又要從物理學的相對能量高低與能量的轉化的視角去認識放熱反應與吸熱反應,最后還要將兩套判斷標準有機地結合在一塊,從微觀與宏觀兩個角度去認識反應的反應熱,顯然難度較大,尤其是兩套判據的整合。面對這一教學中的“攔路虎”,教師將課本上的內容進行整合,首先展示自熱飯盒的圖片,讓學生對反應的熱量變化有一個初步的認識,然后將課本上的實驗提前到課始,直接感受反應中的能量變化。這樣的設計如磁力一般吸引了學生,課堂呈現出爭先思考、互相策應的激動人心的風景。

三、從學生出發,應多一些開放延伸

課堂不是一個靜態的所在,所謂成功課堂應該是一個不斷刷新、不斷延伸的空間。學生也不是知識的靜態接受者,而是在不斷生成、懷疑、肯定中向前“挺進”。教師應該引導學生經常性地反思:選擇什么?摒棄什么?匡正什么?就高中課程《化學反應中的熱量》而言,如何引導學生形成吸熱反應和放熱反應概念及科學能量變化觀的建立,就需要教師多一些開放延伸,多一些另辟蹊徑的“路徑”。

例如,一教師在具體的教學中,設計了以下開放性措施:

(1)在鋁與鹽酸反應的實驗中,為了得到該反應為放熱的結論,設計了一個對照實驗以及使用溫度計測量溶液溫度的變化。這為后面得出金屬與酸的反應,為放熱反應提供依據,同時也培養了學生用定量來研究化學的思想。

(2)通過三方面的措施來理解酸堿中和反應為放熱反應,一是通過溫度傳感器來測定鹽酸與燒堿反應的放出的熱量;二是通過數據的分析,感受現代技術在化學中的應用;三是在使用中和熱儀器時,從各個角度分析如何減少反應中熱量的損失。

(3)多角度地認識吸熱和放熱反應。如熱飯盒的原理示意從實驗現象、宏觀、微觀三個角度去解釋。提倡開放性、應用性,密切結合生活實際,考查學生對身邊化學現象和生活中化學問題的分析能力。同時,提倡通過開展辯論、角色扮演、小型調查等活動對學生進行表現性評價。

美國教育家帕克?帕爾默曾經說:“在每個教育階段,教師的自我是關鍵?!睙o論是情境創設,還是實驗操作,抑或是開放延伸,教師是關鍵,教師要設身處地為學生的思維能夠得到全面的鍛造而創造條件,以便引導學生在化學的“百草園”收獲到殷實的“花草”和飽滿的“果實”。

參考文獻:

[1]陶行知.創造宣言.育才學校手冊,1994.

第3篇

關鍵詞: 問題式教學 高中化學 教學情境

“探究學習”是新課標改革后重點提倡的教學模式,問題式教學能夠很好地契合這一要求,以問題為主線,引導學生自主探究,從而高效解決問題,提高同學們的能力與素養。想要科學高效地實施問題式教學這一模式,教師應當處理好課堂教學中的幾個重要環節,通過提出問題、分析問題、解決問題,串起化學課堂的精彩。

一、創設情境,提出問題

建構主義理論強調教師應當創設符合教學內容的情境。問題式教學也不例外,教師應當根據教學內容和教學目標創設真實的問題情境。通過合適的問題情境,激發學生們的熱情與求知欲,從而使后續的教學與探究更加順利開展。

比如,在對《影響化學反應速率的因素》這一節的內容進行教學時,我首先用PPT展示了幾組圖片及視頻。爆炸、牛奶變質、鋼鐵生銹、溶洞的形成,這些都是化學反應,但通過觀看動態圖片或視頻,同學們可以觀察到這些反應有些發生得非常迅速,如爆炸,而有些則需要經過漫長的反應過程如溶洞。我又給同學們展示了鋼鐵在同一時間段內分別在潮濕的空氣中、干燥的空氣中、水中放置后的銹蝕情況,同學們可以明顯發現鋼鐵在潮濕的空氣中銹蝕情況最嚴重。然后我提問:“不同的化學反應速率差別很大,決定其快慢的本質因素是什么呢?即使對于同一化學反應,當外界條件不同時,化學反應的速率也不盡相同,那么影響其速率的外界因素有哪些呢?”通過這樣提問,引出了這堂新課的課題,同學們開始思考與討論,最終同學們都能總結出:“物質本身性質是影響化學反應的內因?!倍鴮τ谕庖?,同學們答道溫度、濕度、濃度等,但是同學們想到的因素并不全面,通過引導同學們探究實驗得出結論,達到教學目的。

教學過程中,我通過利用身邊的化學現象引入課題,成功創設合適的教學情境,提出需要研究的主要問題,激發同學們的學習興趣,取得了很好的教學效果。

二、形成假設,分析問題

在實質性的探究階段,教師應當通過適當的提問,引領同學們形成假設,充分發揮學生的主體作用,從而使學生有方向地展開探討與研究工作,切實培養學生分析問題的能力與自主學習的能力。

比如,在對《鹽的水解》這節知識進行教學時,通過一系列具有遞進性、層次性的問題引導同學們正確分析從而獲得知識,理解鹽類水解的實質。首先讓同學們分組進行檢測鹽溶液酸堿度的實驗,經過實驗,同學們可以發現不同鹽溶液加入酸堿指示劑后可能呈現不同的顏色,我提問道:“這一現象說明了什么問題呢?”同學們都能回答出不同的鹽溶解酸堿性是不盡相同的?!澳敲礊槭裁床煌柠}溶液會顯示不同的酸堿性呢?是什么因素決定的呢?”同學們開始進行思考與討論,我引導同學們從微觀角度分析不同鹽溶液的水解過程,“在前面的內容中我們學到鹽溶于水是會發生電離的,而水中也存在水電離出來的H+和OH-,什么情況下鹽的離子會與水電離的離子發生化學反應呢?”同學們假設是因為鹽電離后的離子與水電離的離子發生反應才導致溶液產生酸堿性差異的。同學們開始嘗試列出不同鹽電解后的離子式,觀察什么樣的鹽溶于水后電離的離子能與H+或OH-發生反應。最終同學們發現強堿弱酸鹽CH3COONa電離后的弱酸陰離子CH3COO-與H+結合發生反應生成弱電解質CH3COOH。此外,強酸弱堿鹽與弱酸弱堿鹽電離的離子都能與水電離的離子發生反應,只有強酸強堿鹽不能反應。然后我告訴大家,鹽離子與水離子發生反應的過程就是鹽類水解的過程。“然而為什么水解后酸堿性不同呢?”我提醒大家溶液中的H+和OH-是影響酸堿性的因素,最終同學們明白了原因,如CH3COO-與H+結合后,溶液中H+減少,而OH-增多,因此溶液呈堿性。

在上述教學活動中,我通過一系列問題成功引導同學們探究出鹽類水解的過程與實質,高效實現了教學目標。

三、多元反思,解決問題

反思是解決問題非常重要的一個環節,通過反思與評價,同學們能夠更加深入地理解知識。教師在教學過程中應當通過適當提出問題引導同學們反思總結,培養同學們歸納總結的能力,提高學習效率。

比如,在對《化學反應與能量變化》這一節內容進行教學時,我通過引導同學們自主探究與歸納從而實現教學目標。對于不同的化學反應,有些反應是放熱的,有些反應是吸熱的。在教學過程中,我給出同學們不同化學反應中反應物及生成物的能量,讓同學們計算不同化學反應中生成物的總能量與反應物的總能量的差值H。通過計算出的數據H,同學們還不能判斷反應是吸熱還是放熱,首先從化學鍵的角度分析反應的實質,得出這些化學反應是吸熱還是放熱的結論,然后提出問題,讓同學們觀察這些反應,進行反思然后得出規律:“同學們已經知道反應是放熱還是吸熱的了,那么現在能不能關聯我剛剛給的數據,從能量變化角度分析總結出反應熱的規律呢?”同學們通過思考和討論發現,對于放熱反應,H為負,對于吸熱反應,H為正。同學們總結出另一種判斷能量變化的方法,若化學反應反應物的總能量大于生成物的總能量,即H0,則反應吸熱。

上述教學過程中,我引導學生通過已經得出的結論反思前面的數據,成功總結出能量變化的規律,使同學們產生深刻的理解與記憶,達到很好的教學效果。

綜上所述,問題式教學能夠高效實現教學目標,深化學生的理解,提高學生的綜合素質。教師應在教學中不斷摸索與嘗試有效的教學模式,從而打造高效的化學課堂,提高教學水平。

參考文獻:

第4篇

新一輪的基礎教育改革為高中化學注入了新的生機,而隨著新課改的不斷深入,化學課堂教學改革中的一些問題也逐漸暴露出來。在教學實踐中,只有立足于實際,從問題出發思考解決策略才能更好地推動新課改的進程,進而提高教學效率,促進學生全面發展。

一、問題情境要有情境有問題

問題情境是特殊的情境,在創設問題情境的過程中,教師可結合學生的生活實際、社會知識等內容,讓學生從直觀中了解化學知識,在問題的引導和啟發下投入到化學知識的探究中,從而激發學生的學習興趣。在新課改下,問題情境創設已經成為課堂教學中不可或缺的組成部分,但在教學實踐中發現,一些教師在創設問題情境的過程中只關注了情境而忽視了問題的引導和啟發作用,從而導致課堂表面活躍而實際效果不佳的現象。其實,問題情境包括了情境和問題兩個要素,情境是激發學生學習興趣的首要因素,而問題則是用于啟發學生的手段。教學中,教師應有效創設情境并在情境中蘊含問題,提出問題后啟發學生思考,從而引入新知學習或讓學生對新知有更深刻的認識。

生活是情境的源頭,因此教師要注重結合教學內容選擇與學生生活貼近的案例來創設問題情境,從而促進學生的知識構建。例如,在氧化還原反應的教學中,以生活中的鋼鐵腐蝕、鐵鍋生銹、銅質水管長銅綠、鋁質器皿擦亮后變暗等現象來導入,然后以這些現象的化學反應為問題,從而引入氧化還原反應的概念和特點探究。又如,在氨氣的性質探究的過程中,教師以液氨泄漏事件來導入,引導學生思考解決辦法,讓學生結合生活實際來思考問題,從而深入到本質問題的探究中??梢?,結合生活創設情境,通過情境引出問題,通過問題引入知識探究,可以更好地促進學生的知識建構。

二、合作探究要有討論有指導

合作探究是課堂教學改革的一大特色,合作探究改變了“以教師講授為主”的傳統灌輸式教學,轉變為“以學生為主體”的合作探究教學,通過教師引導讓學生在合作和探究中構建知識體系。在合作探究中,教師依然是課堂的組織者和學生學習的引導者,忽視了這一點,課堂就會變得松散無度。

合作探究首先要體現教師的指導性,即在合作探究實施過程中,教師始終處于主導地位,通過問題來引導學生進行探究。例如,在學習“每摩爾H2SO4含有阿伏加德羅常數個粒子”時,要讓學生更好地理解每摩爾H2SO4含有阿伏加德羅常數個粒子,這種特定的粒子只能是H2SO4分子,其余的氫原子、氧原子、氫離子、電子、質子、中子等微粒都不是阿伏加德羅常數個。所以,定義中的“物質”與“微粒”必須一一對應,這種微粒實際上就是該種物質的本身。教師以問題“1molH2SO4含有多少個H2SO4分子?含有多少個氫原子?含有多少個氧原子?含有多少個氫離子?含有多少個電子?含有多少個質子?含有多少個中子”作為啟發,讓學生在逐層探究問題的基礎上理解。其次,在合作探究中,學生是探究的主體,教師要允許并鼓勵學生大膽地提出自己的看法,當學生分小組對問題探究后,教師要及時總結并講解重點。又如,在“化學反應與能量變化”的教學中,教師先引導學生復習“化學鍵形成的時候放出能量,斷裂的時候吸收能量”,然后提出問題:“當水從液態變成氣態的時候,能量是如何變化的?能否從微觀的角度解釋能量變化的原因?”小組學生圍繞該問題進行討論,教師總結“雖然力的種類和大小不同,但是本質都一樣,就是形成作用力時要放出能量,破壞作用力時要吸收能量,即物質的變化常常伴隨能量的變化”。

三、實驗教學要有過程有創新

化學是以實驗為基礎的學科,新課改下的化學實驗提倡從演示實驗過渡到探究性實驗,目的是讓學生在實驗操作過程中獲得科學探究素養的培養。因此,在實驗教學中,過程是基礎,創新是關鍵。

要提高實驗教學的效果,首先教師要注重對教材中的實驗進行創新性設計。例如,在甲烷的取代反應實驗中,由于甲烷與氯氣在光照下發生取代反應,生成氯代甲烷的混合物。這個實驗用日光直接照射,較難控制反應的進行。教學中,教師可以以高壓汞燈或日光燈作為光源引導學生進行實驗,實驗后讓學生自己寫出生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的取代反應的方程式;然后讓學生自己分析、歸納取代反應的定義,通過實驗的創新來促進學生對知識的構建。其次,在實驗過程中要注重培養學生的動手能力,如在用多種實驗方法鑒別濃硫酸和稀硫酸的實驗教學中,教師先引導學生對濃硫酸和稀硫酸的物理性質和化學性質進行歸納,然后小組分別設計鑒別實驗方案,方案設計后教師指導學生選擇最優方案,然后組織學生進行實驗,實驗后總結出兩者的性質和鑒別方法。這樣,通過開放性的實驗設計,提高了學生的解決問題能力和動手能力。

總之,在高中化學課堂教學中,教師要立足于學生的發展,以新課改理念為指導,不斷實踐,不斷反思,在反思中不斷提高,這樣才能穩步推進課堂教學改革,提高課堂教學效率,促進學生全面發展。

第5篇

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.005

坐標系在化學教學中的運用十分廣泛,中學階段多見于數軸及直角坐標系的運用。在此基礎上,結合自己的教學實例,本文補充介紹一維坐標系中建立縱坐標的運用、二維坐標系中等邊三角形坐標系的運用以及三維坐標系在化學中的運用,以說明坐標系運用在化學教學中的廣闊性和深刻性。

一、一維縱坐標

【例1】取等質量(a g)的膽礬兩份,把其中一份溶入水中形成b g溶液,測知溶解時吸收Q1 kJ的熱量,把另一份膽礬加熱,脫去結晶水,冷卻后溶入水中也形成b g溶液,溶解時釋放Q2 kJ的熱量。

(1)膽礬溶解熱為 kJ/mol;

(2)無水硫酸銅溶解熱為 kJ/mol;

(3)由以上數據可知,膽礬脫水熱為 kJ/mol,是 熱過程。

解析:根據題意,繪出能量變化示意圖,其中:E1表示a g膽礬晶體中無水硫酸銅的能量;E2表示b g硫酸銅溶液的能量;E3表示a g膽礬晶體的能量。

答案:(1)250 Q1/a;(2)250 Q2/a;(3)250 (Q1+Q2)/a,吸。

拓展:在解答某一類能量變化題時,若能充分利用“一維縱坐標”,可以使許多有關“能量”高低等之類的問題變得形象、直觀和簡明扼要,以達到“撥開云霧見晴天”之功效。

對于借助數軸來強化化學上有關數和點的知識的理解和記憶,相關資料介紹得也較多,總結起來多集中反映在:溶解性的分類、鐵合金的分類、分散系的分類、溶液酸堿性與pH的關系、沉淀的生成、溶解與pH的關系、反應物的化學計量數與產物之間的關系等,本文不再贅述。

二、二維等邊三角形坐標系

【例2】在一定溫度下,向NaCl飽和溶液中加入KCl后,NaCl的溶解度要降低。當KCl加到一定數量后,會得到同時飽和的NaCl和KCl溶液。在KCl的飽和溶液中加入NaCl,KCl的溶解度也要降低,最后也得到同時為KCl和NaCl所飽和的溶液。這種溶解度變化的關系,可以從等邊三角形坐標表示的圖形中反映出來。等邊三角形坐標可以表示出三種物質的任何質量百分組成。三角形頂點A、B、C分別代表三種純物質。三條邊線表示任何兩種物質混合物的百分組成。三角形內各點表示三種物質混合物的百分組成。例如圖中的p點表示:A20%,B10%,C70%。

在一次實驗中,分析五個飽和溶液的組成,得到如下結果(以質量百分率表示):

請在等邊三角形坐標圖上標出上表中各點的位置,再將各點連成曲線。連結AF和BF。

回答下列問題:

(1)D、E兩點分別表示什么?

(2)F點表示什么?

(3)DF和EF曲線分別表示什么?

(4)如果NaCl、KCl、H2O三種物質混合物的百分組成在CDEF區域內,則該混合物處于什么狀態?

(5)如果混合物的百分組成在ADF區域內,則該混合物處于什么狀態?如果混合物的百分組成在BEF區域內,則該混合物處于什么狀態?

解析:關鍵是讀懂試題信息:三角形內任一點都代表三組分體系,如過p點所引的平行于各邊的“平行線”(取到各邊的相應線段)的長度之和應等于三角形任一邊之長(100%),因此,p點的組成可由這些平行線在各邊上所截距離來表示,按照逆時針方向A、B、C的體積分數分別為20%,10%,70%。

答案:(1)D、E兩點分別表示NaCl的飽和溶液、KCl的飽和溶液;

(2)F點表示NaCl、KCl同時飽和的溶液;

(3)DF曲線分別表示飽和NaCl的溶解度曲線,EF曲線表示飽和KCl的溶解度曲線;

(4)CDEF區域內的混合物則表示NaCl、KCl都為不飽和的溶液;

(5)ADF區域內的混合物則表示含KCl固體的飽和NaCl溶液;而BEF區域內的混合物則表示含NaCl固體的飽和KCl溶液。

拓展:平面等邊三角形坐標系特別適用于表示三組分體系中局部與整體的結構比例。三組分體系在化學、地質、土壤等領域尤為多見,常見的三組分體系如例2的二鹽一水體系、部分互溶的液體體系甚至合金體系等,都可用平面正三角形坐標圖來表示各組分的組成,若進一步按比例組合進行種類劃分,則可變成具有若干特點(如等含量規則、等比例規則及直線規則等)的分類圖,有興趣的讀者可參看文獻[1]。

相比等邊三角形坐標系,平面直角坐標系在化學中的運用更為廣泛,本文不再贅述。

三、空間直角坐標系

空間直角坐標系在結構化學中常用來表示原子坐標。通常用向量xa+yb+zc中的x,y,z組成的三數組來表達晶胞中原子的位置,稱為原子坐標。

【例3】某一立方晶系晶體,晶胞的頂點位置全為A占據,面心為B占據,體心為C占據。

(1)寫出此晶體的化學式;

(2)寫出A,B,C的分數坐標。

解析:當原子處于晶胞頂點,每個晶胞平均有8×1/8=1個原子;當原子處于面心,每個晶胞平均有6×1/2=3個原子;當原子處于棱心,每個晶胞平均有12×1/4=3個原子;而處于體心的則有一個算一個。所以此晶體的化學式為AB3C。

建立如圖所示坐標系(其中:A、B、C分別用■球、■球、■球表示):

則位于晶胞原點(頂角)的原子的坐標為(0,0,0);位于晶胞體心的原子的坐標為(1/2,1/2,1/2);位于ab面心的原子坐標為(1/2,1/2,0);位于ac面心的原子坐標為(1/2,0,1/2);而位于bc面心的原子坐標為(0,1/2,1/2)。

答案:(1)AB3C (2)A(0,0,0),B(1/2,1/2,0)、(0,1/2,1/2)、(1/2,0,1/2),C(1/2,1/2,1/2)

拓展:利用原子坐標可判斷相關晶胞類型。如:晶胞內的任一原子作體心平移[原子坐標+(1/2,1/2,1/2)]能得到與它完全相同的原子則為體心晶胞;晶胞中的原子能發生如下平移中的一種:+1/2,1/2,0或+0,1/2,1/2或+1/2,0,1/2,則為底心晶胞,分別稱為C底心晶胞、A底心晶胞、B底心晶胞;而晶胞中所有原子均可作在其原子坐標上+1/2,1/2,0;0,1/2,1/2;1/2,0,1/2的平移而得到周圍環境完全相同的原子則為面心晶胞。

此外,在兩點間的關系用夾角和距離很容易表示時,極坐標系便顯得尤為有用;而對于原子中的電子在核外的球形對稱場中運動的描述,將直角坐標轉換為球極坐標更為方便,如球坐標系下的薛定諤方程等。關于這些坐標系在化學中的運用主要是基于量子力學模型的化學知識。

第6篇

一、教法

為了更好地使學生掌握這部分教材內容,我是這樣做的:

1.光合作用過程屬于微觀領域的變化,同時又比較抽象,學生缺乏感性認識,因此既是本節的教學重點,又是教學難點。在此節課中,我使用了多媒體技術圖形、展示模型、圖表等,加強了直觀教學,激發了學習生物學的興趣,同時結合講解法、講述法、談話法等,在筆者的引導下,使學生由淺到深,由易到難,在輕松愉快的氣氛中掌握了重點,突破了難點,教學效果不錯。

2.要抓住光合作用過程的重點內容,帶動一般。教學中我特別注意了以下幾個問題:(1)使學生了解葉綠體色素的種類、吸收光色以及功能,并強調葉綠體是在光合作用光反應中光能的吸收、傳遞和轉化中起作用的。例如有這樣一道題:為綠色植物提供哪種光,對其光合作用最有利,光合作用的產物較多?A、紅光;B、藍光;C、白光;D、綠光。這道題應教學生首先考慮葉綠素的作用是吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素的作用是吸收藍紫光,換句話說,光合作用最有效的光是紅光和藍紫光,而題中沒有直接寫出,就讓學生考慮白光可色散成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等,所以本題答案應是C。(2)一定要講清楚光反應和暗反應的關系,光反應為暗反應提供還原力(即氫和ATP),用于暗反應還原二氧化碳。因此,二者是不可分割的整體。如果沒有光反應,暗反應就無法正常進行;沒有暗反應,光反應也就失去了意義。(3)自始至終圍繞著光合作用實質來講光合作用過程,既要著眼于物質的變化,又要注意能量變化。光合作用的物質變化是把二氧化碳和水合成為有機物,能量變化把光能轉變為儲存于有機物中的化學能。因此,從物質和能量變化來看,光合作用是綠色植物的同化作用過程。在此使學生對同化作用概念得到升華。

3.本節課教材安排有一個實驗,即葉綠體色素的提取和分離實驗。做實驗時,除給學生講清楚常規性要求外,我還特別強調了下面幾點:(1)取材時要用色素含量多的濃綠的新鮮葉片;(2)提取色素時,濾液應盡可能濃些,也就是說加的丙酮要適量,不要過多;(3)濾液細線要求細、齊、勻,最好多劃幾次,以保證色素的濃度;(4)濾紙條一定要垂直放入層析液,千萬不可歪斜,以防止層析液沒及濾液細線。

二、學法

學生在學習這部分內容時,主要從以下幾方面去理解和掌握。

1.光合作用是綠色植物同化作用的主要方式,學生應結合同化作用概念來理解光合作用的實質。即光合作用是把二氧化碳和水合成有機物,同時把光能轉變為化學能儲存于有機物中。

2.要把光合作用概念和光合作用反應式結合起來記憶。二者的本質相同,但是表示方法不一樣,記反應式時,不僅要正確寫出反應式:CO +H O CH O+O 和6CO +12H O

C H O +6H O+6O ,而且要明白反應物中各元素的來源。特別是反應中放出的6摩爾O 來自于參加反應的12摩爾H O。

3.光合作用過程是應掌握的重點,同時又是難點。其過程可分為光反應和暗反應兩個階段。學習時應該注意以下問題:①光反應利用的是光能,因此,必須在光照下才能進行。暗反應不需要光,即光不是暗反應的限制因素。但千萬不要認為植物在白天進行光反應,夜里進行暗反應。把二者分割開來是完全錯誤的。②光反應的產物是氫、ATP和氧氣,其中氧氣以分子狀態被釋放到大氣中去(可以結合光合作用的生態意義),氫和ATP被用于暗反應還原二氧化碳,因此光反應和暗反應主要是以氫和ATP聯系起來的,而暗反應又可以為光反應提供ADP和Pi,作為合成ATP的原料,所以光反應和暗反應是相互影響、相輔相成的,二者成為光合作用不可分割的兩個部分。例如,有這樣一道題:光照增強,光合作用增加,但是在光照最強的夏季中午,由于氣孔關閉,光合作用不能繼續增強,反而下降,主要是因為(?搖?搖)。

A.夏季水分大量蒸騰,水分解產生的氫數量不足

B.夏季氣溫高,酸的活性受影響

C.夏季光照太強,使葉綠體分解

D.暗反應過程中C 產生得太少

此題要使學生知道:光照增強,光反應速度加快,產生的氫、ATP和氧氣多,但在光照最強的夏季中午,為了防止水分過度地蒸發,植物關閉了氣孔,從大氣中進入植物體內的二氧化碳的量相對減弱,使暗反應中二氧化碳固定過程減弱(CO +C2C )使暗反應過程中產生C 太少,所以此題應選擇D。

第7篇

一、明確教學目標,培養學生的學習興趣

現代教學論告訴我們:教學目標是教學過程中師生預期的教學成果,是教學活動的出發點和歸宿;它對教學活動起著明確的導向作用和激勵作用,并為教學評價提供依據。因此,注重教學目標的優化設計是實現教學優化的重要前提。傳統的化學課堂教學目標只注重知識的傳承和知識結構的形成,把化學知識目標的達成率、提高學生的解題能力作為衡量課堂教學效果的重要指標。要對課堂教學目標重新定位和優化,就要以提高學生科學素質為主旨,進一步激發學生學習化學的興趣,使學生獲得進一步學習和發展所需的化學基礎知識和基本技能,并能運用這些技能與方法分析和解決一些化學問題,幫助他們進一步理解科學探究的意義,學習科學探究的基本方法,提高科學探究能力和自主學習能力。同時還要注重學生在學習中的體驗,培養他們的學習興趣,使他們樂于探究物質變化的奧秘。

二、不斷學習、研究,提高教師素質和教學藝術

化學教師應不斷地學習以加深業務功底。高中化學新教材重建了知識體系,明確了以突出實驗為主的探究活動。從內容上看,新課程更關注化學知識在社會生產、生活中的廣泛應用,更重視化學概念、基本原理和學習方法?;瘜W教師的知識更新已是當務之急。不斷地擴大教師的業務功底,化學教師在處理化學教材上才能游刃有余;課堂上才能講得既輕松詼諧,又翔實豐厚;處理教材、教法上才能既居高臨下,又細巧精制??梢?,學科功底對一個好的教師的重要性!

化學教師應善于運用教學智慧。教學智慧是教師角色所擁有的獨特品質,是化學教師在把學科能力轉化為教學功能的過程中逐漸產生的智慧。眾所周知,化學課堂教學不是一潭死水,它是動態生成的、富于變化的。因此,事先預設的教學方案再周密,教學中總會有預想不到的新問題,如出現實驗異常、學生知識缺乏、教學時間不足等。教師若是對這些問題束手無策或處理不當,課堂教學就會陷入困境、僵局。有豐富教學經驗的教師面對這些問題和意外事故,總能想方設法地隨機應變實施臨場發揮以便應對,將不利于課堂教學的因素降低到最小的程度。

化學教師應提高教學藝術。教書不是一件容易的事,要把書教得出色,那更是一件難事。因為“教書”不僅是一門科學,也是一門藝術。授課過程中教師的聲音何時該是低沉的,何時該是鏗鏘有力的,何時又該是漸緩而富有感情的;教師的表情何時該是疑云滿面的,何時該是興高采烈的,何時又該是激動昂揚的,這些都該在學科內容的要求下事先有所設計安排。運用恰當的表達方式將會對課堂效果產生極大的影響,傳達給學生的知識將會給他們留下深刻的印象。備課務必要追求“精心設計”,而講課則要做到“聲情并茂”?!敖逃型▌t而無定法”,每位教師都要創造出具有自己獨特風格的教學藝術。

三、運用現代化教學手段,提高課堂教學的有效性

教學手段直接影響著課堂教學效果?!?1世紀的課堂將是多媒體的課堂?!币虼?,高中化學教學必須與現代教育手段有機地整合,實現優勢互補,相得益彰。對于原理復雜、抽象性強的知識點,我們可制成課件,再現或模擬其形成過程,增強動感,提高教學效果。如原子的核外電子排布、原電池的工作原理、鹽的水解原理、各種晶體的結構等都可以做成多媒體課件,突出反應過程和空間結構特點,使學生能更好地理解化學教學的內容。同時,使用多媒體教學手段可以增加課堂的信息容量,加快信息傳遞速度,拓展學生的知識面。尤其在教學的復習階段,針對各章節的教學目標和要求,可利用多媒體再現其內容,并在重點、難點的地方加以突破,使學生能很好地理解并掌握化學教學中的重點和難點。

四、注意聯系社會與生活,增強學習化學的使命感和責任感

化學源于生活,生活離不開化學。在課堂教學設計中,可以關注與化學有關的問題,從學生已有的經驗出發,讓他們在熟悉的生活情景中感受化學的重要性,了解化學與日常生活的密切關系,逐步學會運用化學的方法來分析和解決生活中的一些簡單的實際問題,讓學生感受化學對改善個人生活和促進社會發展的積極作用,喚起學生學習的熱情,進一步提高教學的有效性。比如,在課堂教學中,可以緊密聯系當今社會水資源嚴重缺乏的問題,能源危機、工業化生產所造成的環境污染日趨嚴重等問題。從化學的角度,用最科學經濟的方法加以探討,提出解決的方法,可使學生切實感到學好化學對改善生活環境、提高生活質量有現實的幫助。這樣不僅可以提高課堂教學的效果,而且可以培養和啟發學生對化學專業的興趣與愛好,對深層次化學人才的培養亦具有深遠的意義與作用。

第8篇

能量和能量守恒定律

世界是由運動的物質組成的,物質的運動形式多種多樣,并在不斷相互轉化正是在研究運動形式轉化的過程中,人們逐漸建立起了功和能的概念能是物質運動的普遍量度,而功是能量變化的量度。

這種說法概括了功和能的本質,但哲學味道濃了一些在物理學中,從19世紀中葉產生的能量定義:“能量是物體做功的本領”,一直延用至今但近年來不論在國外還是國內,物理教育界卻對這個定義是否妥當展開過爭論于是許多物理教材,例如現行的中學教材,都不給出能量的一般定義,而是根據上述定義的思想,即物體在某一狀態下的能量,是物體由這個狀態出發,盡其所能做出的功來給出各種具體的能量形式的操作定義(用量度方法代替定義)。

能量概念的形成和早期發展,始終是和能量守恒定律的建立過程緊密相關的由于對機械能、內能、電能、化學能、生物能等具體能量形式認識的發展,以及它們之間都能以一定的數量關系相互轉化的逐漸被發現,才使能量守恒定律得以建立這是一段以百年計的漫長歷史過程隨著科學的發展,許多重大的新物理現象,如物質的放射性、核結構與核能、各種基本粒子等被發現,都只是給證明這一偉大定律的正確性提供了更豐富的事實盡管有些現象在發現的當時似乎形成了對這一定律的沖擊,但最后仍以這一定律的完全勝利而告終。

能量守恒定律的發現告訴我們,盡管物質世界千變萬化,但這種變化決不是沒有約束的,最基本的約束就是守恒律也就是說,一切運動變化無論屬于什么樣的物質形式,反映什么樣的物質特性,服從什么樣的特定規律,都要滿足一定的守恒律物理學中的能量、動量和角動量守恒,就是物理運動所必須服從的最基本的規律與之相較,牛頓運動定律、麥克斯韋方程組等都低了一個層次。

第9篇

關鍵詞:初中化學;實驗教學;提高

高質量的化學教學要以實驗為根基,以實驗為載體,這是實現高效課堂教學的重要途徑。

一、聯系生活實際,優化實驗教學

化學知識源于生活,又服務于生活,在實驗教學中,教師要有意識使實驗教學向生活化進行轉變,創設學生

所熟悉的情境,幫助學生深刻理解實驗,促進學生理論知識水平和實踐操作能力共同提高。例如,挖掘日常生活中的化學知識素材,燃燒供暖做飯,服飾材料加工,教師要根據教學需求和學生的實際情況合理補充規劃實驗教學內容,滿足學生的不同需求,進一步激發學生學習興趣。例如,教師可以以做饅頭為例,引導學生回憶做饅頭時都要在面中加入小蘇打,也就是化學中的純堿,讓學生根據所學內容解釋現象,揭示“面起”的實質。又如,用鋁制水壺燒水接觸水的部分會變黑,啟發學生從鋁的氧化還原

角度進行分析。這樣一來不但可以活躍課堂氛圍,激發學生學習興趣,同時又可以鞏固理論知識,提高學生運用化學知識解決生活實際問題的能力。

二、加強方法指導,提高實驗能力

熟練掌握實驗的步驟和操作方法是保證實驗效果的前提,因此,從學生接觸化學這門學科開始教師就要注意學生嚴謹態度的培養,加強實驗方法的指導,為學生熟練進行實驗探究打下堅實的基礎。實驗技能主要包括實驗裝置、實驗器材以及實驗藥品的使用。比如,能夠熟練掌握操作步驟、定量取用實驗藥品、熟練操作實驗器材等。例如,為了探究白色粉末是否是碳酸鈣,需要用到以下實驗器材:夾持儀器、存放容器、加熱儀器、稱量儀器、反應容器以及漏斗和玻璃棒等輔助器材,為了保證實驗效果,首先要讓學生掌握各種實驗器材的用途和使用注意事項,了解器材的用法,比如由于量筒的特殊材質決定了它的特殊性,既不能加熱也不能作為反應容器,只能作為測量儀器來使用,同時由于化學反應會伴隨能力的變化,所以量筒的精度會受能量變化的原因而產生誤差,這就更

加限定了量筒的使用范圍。所以只有了解這些基本事項,提高學生實踐操作能力,才能保證實驗的有效性。

總之,作為初中化學教師,應在今后的教學中做進一步探索研究,從而進一步提高化學實驗教學效果。

參考文獻:

第10篇

一、化學反應能量變化圖像

根據化學反應的過渡態理論可知,放熱反應和吸熱反應過程中體系能量變化的一般規律如下圖:

① a=過渡態物質的能量-反應物的總能量,表示斷裂舊化學鍵吸收的熱量,也可以表示(正)反應的活化能;② b=過渡態物質的能量-生成物的總能量,表示新化學鍵生成放出的熱量,也可以表示活化分子變為生成物所釋放的能量或逆反應的活化能;③ 圖中c表示反應的反應熱,可通過計算焓變值求得反應熱:a.從物質所具有的焓角度分析,焓變(ΔH)為生成物的焓與反應物的焓之差:ΔH=H(生成物)-H(反應物);b.從化學鍵角度分析,焓變為反應物的總鍵能與生成物的總鍵能之差:ΔH=E(反應物)-E(生成物)=a-b(用圖中符號填空);c.從正逆反應的活化能角度分析,焓變為正反應的活化能與逆反應之差:ΔH=E(正反應)-E(逆反應)=[H(過渡態物質)-H(反應物)]-[H(過渡態物質)-H(生成物)]。

【例1】(2016?海南,11)由反應物X轉化為Y和Z的能量變化如圖3所示。下列說法正確的是( )

A. 由XY反應的ΔH=E5-E2

B. 由XZ反應的ΔH < 0

C. 降低壓強有利于提高Y的產率

D. 升高溫度有利于提高Z的產率

解析:根據反應體系能量變化示意圖、活化能、反應物總能量、生成物總能量、焓變可知,XY反應的ΔH=H(反應產物)-H(反應物)=E3-E2,XY反應的活化能=E5-E2,故A錯誤;讀圖可知,E5 > E4 > E3 > E2 > E1 > 0,則XZ[或2 X(g)?Z(g)]反應的ΔH=H(反應產物)-H(反應物)=E1-E2 < 0,故B正確;由題意可知,2 X(g)?3 Y(g)的正反應是氣體體積增大的方向,由勒夏特列原理可知,其它條件不變時,降低壓強能使2 X(g)?3 Y(g)的化學平衡正向移動,因此能提高生成物Y的產率,故C正確;2 X(g)?Z(g)的正反應是ΔH < 0的放熱反應,由勒夏特列原理可知,其它條件不變時,升高溫度能使2 X(g)?Z(g)的化學平衡逆向移動,因此能降低生成物Z的產率,故D錯誤。

答案:BC

點撥:解答此類試題,關鍵是了解化學反應過渡態理論模型、活化能、焓變等基本概念和基本理論。反應物的能量若高于生成物的能量就是放熱反應,生成物的能量若高于反應物的能量就是吸熱反應??辞宸磻?、生成物的能量的高低,掌握反應的熱效應的含義及反應原理,是解決本題的關鍵。

二、同一反應體系中某(或各)物質量的變化圖像

該類圖像題往往涉及化學反應速率、化學平衡的有關問題。體系中某(或各)種物質量的變化關系通過曲線給出,解決該類試題的關鍵是分析曲線中的特殊點,如起點、突變和漸變的先后、平衡點等變化數據之間的關系以及了解化學平衡建立的過程。

【例2】(2016?全國課標I,27(2))CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互轉化。室溫下,初始濃度為1.0 mol?L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)隨c(H+)的變化如圖4所示。

① 用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉化反應 。

② 由圖可知,溶液酸性增大,CrO42-的平衡轉化率 (填“增大”“減小”或“不變”)。根據A點數據,計算出該轉化反應的平衡常數為 。

③ 升高溫度,溶液中CrO42-的平衡轉化率減小,則該反應的ΔH (填“大于”“小于”或“等于”)。

解析:① Na2CrO4溶液中的轉化反應不涉及化合價升降,不屬于氧化還原反應,可以根據電荷守恒、原子個數守恒或設Cr2O72-的系數為1法配平,則2 CrO42- + 2 H+ ? Cr2O72- + H2O;② 讀圖可知,隨著橫坐標所代表的c(H+)逐漸增大,溶液的酸性增強,縱坐標所代表的c(Cr2O72-)逐漸增大,說明2 CrO42- + 2 H+ ? Cr2O72- + H2O的化學平衡右移,因此使CrO42-的平衡轉化率增大;A點的橫、縱坐標的數值為1.0×10-7、0.25,CrO42-的初始濃度為1.0 mol?L-1,根據三行數據法推斷如下:

③由勒夏特列原理可知,升溫能使化學平衡向吸熱反應方向移動,由溶液中CrO42-的平衡轉化率減小可知,2 CrO42- + 2 H+ ? Cr2O72- + H2O的化學平衡向逆反應方向移動,由上述結論可知,逆反應是吸熱反應,進而推斷正反應是放熱反應,因此該反應的ΔH小于0。

答案:① 2 CrO42- + 2 H+ ? Cr2O72- + H2O ② 增大 1.0×1014 ③ 小于

點評:本題屬于只有一個自變量和一個因變量的圖像題,隨著一個變量的變化,根據曲線的走勢可以判斷化學平衡移動的方向,因此確定平衡轉化率的變化。根據起始濃度及曲線中某點的橫縱坐標的值,利用三行數據法可以計算有關組分的平衡濃度,進而計算該指定條件下的平衡常數?;静襟E為:書寫(寫出有關化學平衡的化學反應方程式)列變量(列出各物質的起始、變化、平衡量)計算(根據已知條件列方程式計算)。

三、多變量化學平衡圖像

多條件變量圖像是指某一變量或某些變量在不同條件下的變化關系,這類圖像往往表現為多條曲線并存,解題時關鍵是分析這些曲線變化的相同點和不同點,根據條件的不同,結合化學原理,作出解答。

【例3】(2016?全國課標II,27(2)(3))丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業上可用“丙烯氨氧化法”生產。主要副產物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙氰(CH3CN)和副產物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下:

(1)圖5為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線,最高產率對應的溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產率

(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡轉化率,判斷理由是 ;高于460℃時,丙烯腈產率降低的可能原因是 (雙選,填標號)。

A. 催化劑活性降低 B. 平衡常數變大

C. 副反應增多 D. 反應活化能增大

(2)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖6所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為 ,理由是 。進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為 。

解析:(1)反應①的正反應是氣體體積增大的放熱反應,如果已經達到化學平衡狀態,當投料比、壓強、濃度等變量不變時,升溫能使平衡逆向移動,丙烯晴的產率會減小,讀圖可知,低于460℃時,丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡產率;溫度高于460℃,催化劑活性可能降低,導致丙烯晴產率降低,A項正確;反應①的正反應是放熱反應,升溫使平衡逆向移動,平衡常數逐漸變小,B項錯誤;溫度高于460℃,反應②或副反應進行程度可能增多,反應①進行程度減少,導致丙烯晴產率降低,C項正確;反應活化能與催化劑有關,與溫度、壓強、濃度等改變無關,升溫,反應活化能不變,D項錯誤;(2)讀圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為1.0,因為該比例下丙烯晴產率最高,而副產物丙烯醛產率最低;由反應①的熱化學方程式、阿伏加德羅定律的推論可知,進料氣中氨、氧氣、丙烯氣體的理論體積之比等于方程式中對應的化學計量系數之比,即1 ∶ 1.5 ∶ 1,空氣中氧氣的體積分數約為1/5(氮氣約占4/5),則進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為1 ∶ [][-][1.5] ∶ 1=1 ∶ 7.5 ∶ 1 。

答案:(1)不是 該反應為放熱反應,平衡轉化率隨溫度升高而降低 AC

(2)1 該比例下丙烯晴產率最高,而副產物丙烯醛產率最低 1 ∶ 7.5 ∶ 1

點評:有關化學平衡圖像的試題涉及知識面廣、靈活性大,大多注重對學生的知識綜合應用能力和分析判斷能力的考查,其將數學知識和化學平衡理論融為一體,體現新課改的要求。本題涉及熱化學方程式、速率和平衡圖像、外界條件(投料比、濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率和化學平衡的影響,側重考查學生對知識的理解及綜合運用能力。

四、溶液導電性圖像

溶液的導電性與溶液中離子濃度大小和所帶的電荷數有關。只有溫度、濃度相同的強、弱電解質溶液的導電能力才有可比性。濃度不同時,難溶的強電解質在水溶液中的導電能力甚至弱于弱電解質。相同濃度的強電解質的導電性明顯強于弱電解質,弱酸(堿)與弱堿(酸)反應生成了強電解質,溶液的導電性增強。

【例4】(2016?北京,11)在兩份相同的Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其導電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖7所示。下列分析不正確的是( )

A. ①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線

B. b點,溶液中大量存在的離子是Na+、OH-

C. c點,兩溶液中含有相同量的OH-

D. a、d兩點對應的溶液均顯中性

解析:由酸、堿、鹽的性質可知,兩份溶液中反應式分別為H2SO4 + Ba(OH)2=BaSO4 + 2H2O、NaHSO4 + Ba(OH)2=BaSO4 + H2O + NaOH和NaHSO4 + NaOH=Na2SO4 + H2O,當H2SO4和Ba(OH)2 恰好中和完全時,由于生成的硫酸鋇難溶、水難電離,則溶液的導電性降低程度最大(幾乎為0),而NaHSO4和Ba(OH)2中和時,生成的NaOH或Na2SO4易溶且易電離,溶液的導電性降低且會呈現兩個拐點(一定大于0),則①代表滴加H2 SO4溶液的變化曲線,②代表滴加NaHSO4溶液的變化曲線,故A正確;b點,只發生反應NaHSO4 + Ba(OH)2=BaSO4 + H2O + NaOH,且NaHSO4和Ba(OH)2 均無剩余,所得溶液含有NaOH,故B正確;c點,曲線①代表過量的硫酸溶液(呈酸性),曲線②則發生反應NaHSO4 + NaOH=Na2SO4 + H2O且NaOH過量,所得溶液呈堿性,則前者所含OH-少于或者,故C錯誤;a、d兩點的溶質分別是BaSO4、Na2SO4,分別是難溶、易溶的強酸強堿鹽,均不能水解,因此溶液均呈中性,故D正確。

答案:C

點評:本題屬于兩線圖像題,涉及強堿溶液與強酸、強酸酸式鹽溶液混合過程中溶液導電性的對照實驗。根據題目所給信息和圖像信息,提取“起點”“折點”“終點”的縱、橫坐標數據,結合相關的化學反應原理,寫出可能發生反應的化學方程式或離子方程式,根據反應中生成的水和沉淀的量,探究化學反應的本質。“折點”越多,表示分步發生的化學反應越多,每個“折點”代表不同的含義。②中第一個“折點”表示第一個反應已經完成,第二個反應開始發生。而①中只含一個“折點”,說明只發生一個復分解反應。

五、酸堿中和滴定曲線

向一定體積一定濃度的酸(或堿)溶液中滴人一定體積堿(或酸)溶液時的pH變化曲線也是高考的熱點之一,解題的關鍵在于能準確分析坐標曲線圖中所標點的化學含義。坐標圖上的曲線是滿足一定條件的點的集合,其中有些特殊點(如曲線的起點、頂點、轉折點、交叉點等)隱含著某些限制條件或某些特殊的化學含義,明確它們的含義,有助于快速、準確地提取有效信息,再經過分析判斷,得出相應的結論。

【例5】(2016?天津,6)室溫下,用相同濃度的NaOH溶液,分別滴定濃度均為0.1mol?L-1的三種酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲線如圖8所示,下列判斷錯誤的是( )

A. 三種酸的電離常數關系:KHA > KHB > KHD

B. 滴定至P點時,溶液中:c(B-) > c(Na+) > c(HB)> c(H+)> c(OH-)

C. pH=7時,三種溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)

D. 當中和百分數達100%時,將三種溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)

解析:當中和百分數為0時,0.1mol?L-1的三種酸(HA、HB和HD)溶液的pH:1 < HA < HB < HD,說明酸性或電離程度:HA > HB > HD,則電離常數:KHA > KHB > KHD,且KHB=≈10-5,KHD=≈10-7,故A正確;NaOH滴定HB至P點時,HB一半被消耗,一半未被消耗,溶液中溶質為NaB、HB,且NaB、HB的濃度相等,由于HB的電離常數KHB=≈10-5,而NaB的水解常數Kh==10-9,則NaB的水解程度小于HB的電離常數,因此溶液中:c(B-) > c(Na+) > c(HB) > c(H+) > c(OH-),故B正確;當加入等體積等濃度NaOH溶液時,中和百分數達100%,所得溶質分別為NaA、NaB、NaD,由于酸性:HA > HB > HD,則三種鹽的水解程度:NaA < NaB < NaD,溶液的pH:7 < NaA < NaB < NaD,由此推斷,當pH=7時,加入的NaOH的量:HA > HB > HD,則所得鹽的量:NaA > NaB > NaD,則c(Na+) 不相等,由電荷守恒原理可知,c(A-)、c(B-)、c(D-)不相等,故C錯誤;由質子守恒原理可知,c(H+) + c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-),故D正確。

答案:C

點評:離子濃度的大小比較問題是中學化學中的難點問題。這類問題一般有兩種考查方式:離子濃度大小排序和離子濃度守恒關系。其中解答離子濃度大小排序問題時要遵守以下三個原則:①弱電解質的電離、鹽類的水解(除雙水解反應外)的程度微弱(通常在10%以內);②多元弱酸分步電離,且逐級減弱;③多元弱酸根也分步水解,且逐級減弱。解答離子濃度守恒關系問題也有三種思路:①電荷守恒(溶液電中性原理);②質子守恒;③原子守恒(物料守恒)。

六、溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變化曲線

溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變化曲線是比較復雜的化學圖像題之一,解答時需要弄清坐標系中橫坐標、縱坐標的含義,認識幾種粒子濃度與溶液pH的關系。

【例6】(2016?江蘇,14)H2C2O4為二元弱酸。20℃時,配制一組c(H2C2O4) + c(HC2O4-) + c(C2O42-)=0.100 mol?L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變化曲線如圖9所示。下列指定溶液中微粒的物質的量濃度關系一定正確的是( )

答案:BD

點評:比較離子濃度的大小關系時,經常要用到物料守恒、電荷守恒、質子守恒三大守恒關系。

七、熱重曲線

熱重曲線也是高考中的??碱}型之一,常以綜合題的形式出現。解答這類試題時,應靈活使用質量守恒定律,根據質量變化確定剩余固體的成分,由此推斷有關反應的方程式。

【例7】(2014?新課標II,27(4))鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設備及X射線防護材料等。PbO2在加熱過程發生分解的失重曲線如圖10所示,已知失重曲線上的a點為樣品失重的4.0%(即樣品起始質量-a點固體質量/樣品起始質量×100%)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或

mPbO2 ?nPbO,列式計算x值和m∶n值 。

解析:根據PbO2[][=] PbOx+O2,1 mol PbO2受熱分解失去的重量為mol×32g?mol-1=1mol ×239g?mol-1×4.0%,解得:x=2-=1.4;根據mPbO2 ?nPbO的組成可知, n(O): n(Pb)=(2m+n):(m+n)=1.4,解得:==。

答案:設起始時PbO2為1 mol ,根據PbO2 [][=] PbOx + O2可知其受熱分解失去的重量為mol×32g?mol-1=1mol ×239g?mol-1×4.0%,解得:x=2- =1.4;根據mPbO2 ?nPbO的組成可知, n(O):n(Pb)=(2m+n):(m+n)=1.4,解得:==。

點評:不管是哪種類型的圖像,分析問題時都應該注意以下三個關鍵點:一是讀圖,明確圖像含義,通過觀察弄清橫坐標、縱坐標的含義及單位,搞清特殊點的意義,分析曲線的變化趨勢等,將圖像和具體化學反應等聯系起來。二是識圖,進行信息提取,挖掘隱含信息,排除干擾信息,提煉有用信息,在統攝信息的基礎上進行邏輯推理或運用數據計算。三是用圖,聯系化學原理最終解決問題。

八、沉淀的變化圖像

解析:由最高正價=主族序數和圖中信息可知,x、e分別是第IA族的氫、鈉;由最低負價+8=主族序數和圖中信息可知,d、g分別是第VIA族的氧、硫;由同周期主族元素原子半徑由大到小的順序推斷,y、z分別是第二周期的碳、氮,f、h分別是鋁、氯,則R為NH4Al(SO4)2,該鹽在水中完全電離:NH4Al(SO4)2=NH4+ + Al3+ + 2 SO42-,堿性:NH3?H2O > Al(OH)3,則水解程度:Al3+ > NH4+,則平衡時該溶液中離子濃度由大到小的順序是:c(SO42-) > c(NH4+) > c(Al3+) > c(H+) > c(OH-);由于水解程度:Al3+ > NH4+,則Al3+ 優先與滴入的NaOH溶液反應,當Al3+完全變為沉淀后,NH4+才能與繼續滴入的NaOH溶液反應,生成一水合氨;當NH4+也完全反應之后,繼續滴入的NaOH溶液才能逐漸溶解之前生成白色沉淀;圖中NaOH溶液體積在0~30 mL時,反應為Al3+ + 3OH-=Al(OH)3;NaOH溶液體積在30~40 mL時,反應為NH4+ + OH-=NH3?H2O;NaOH溶液體積在40~50 mL時,反應為Al(OH)3 + OH-=AlO2- + 2H2O;由c?V可知,n[NH4Al(SO4)2]=0.01 mol,n[Ba(OH)2]=0.024 mol,由NH4Al(SO4)2=NH4+ + Al3+ + 2 SO42-可知,NH4+ 、Al3+、SO42-分別為0.01 mol、0.01 mol、0.02 mol,由Ba(OH)2=Ba2+ + 2 OH-可知,Ba2+、OH-分別為0.024 mol、0.048 mol;由Al3+ + 3OH-=Al(OH)3、NH4+ + OH-=NH3?H2O、Al(OH)3 + OH-=AlO2- + 2H2O可知,0.01 mol Al3+完全轉化為0.01 mol Al(OH)3沉淀需消耗0.03 mol OH-,0.01 molNH4+完全轉化為0.01 mol NH3?H2O需消耗0.01 mol OH-,因此只有0.048 mol -0.03 mol - 0.01 mol=0.008 mol OH-能溶解0.008 mol Al(OH)3,還有0.01mol-0.008mol=0.002 mol Al(OH)3過量,除了陽離子之外,由SO42- + Ba2+=BaSO4可知,還有0.02 mol SO42-與0.02 mol Ba2+反應生成0.02 mol BaSO4沉淀,還有0.024 molC0.02 mol=0.004 mol Ba2+過量;因此,最終沉淀為0.02 mol BaSO4和 0.002 mol Al(OH)3,共0.022 mol沉淀。

答案: ① c(SO42-)> c(NH4+) > c(Al3+)> c(H+) > c(OH-)

第11篇

[關鍵詞]興趣 語言 生活實例 教法

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058(2015)080123

興趣是人們力求認識某種事物和從事某項活動的意識傾向,可以使人集中注意,產生愉快的心理狀態。在生物學教學中,教師應努力挖掘教材中的趣味因素,通過各種途徑和手段將生物知識趣味化,引導學生去學習,掌握生物學知識,在學習中體會掌握生物學知識的樂趣,將興趣轉化為學習的動力。

一、設計精彩導言,激發學生興趣

課堂教學的導言,如同影視劇的序幕,負有醞釀情緒、引起注意、帶入情境的任務。精彩的導言,能抓住學生的心弦,立疑激趣,促成學生情緒高漲,步入學習的振奮狀態。例如,在講“物質代謝”時,不妨編擬符合學生認知水平、形式多樣、引人深思的問題,如首先向學生提出三個問題:“人為什么要一日三餐?”“高血壓患者為什么表現為“三高”?”“某同學前幾天吃了一塊牛肉,為什么身上不見長牛肉?”在介紹“顯性基因遺傳和子代性狀”時,提出了“為什么有的父母都是雙眼皮,可子女卻是單眼皮”“為什么父母高,子女也會出現很矮的情況”等問題,這些問題必然引起學生的好奇,此時,教師引而不發,學生疑問重重,求知欲倍增,此時引導學生回憶、聯想,可達到立疑激趣之效。

二、運用語言感染力,提高學生興趣

教師的語言表達能力直接影響著教學效果。在課堂教學中,教師的教學語言除了要準確、精練外,還要生動形象,幽默詼諧,富有情趣。充分運用語言的感染力,可營造輕松愉快的學習氣氛,提高學生的興趣。如在講“應激性”這個概念時,我發現一個同學在打瞌睡,于是輕輕地走過去,在他的桌面敲打一下,他猛然抬頭望我,我接著說:“這就是應激性。”教室里立即響起了一陣笑聲,笑聲剛停,我又說:“剛才同學們的笑聲也是應激性的表現。”然后在此基礎上向學生講述應激性的概念,使學生在趣味盎然的氣氛中理解和掌握知識。

三、結合生活實例,保持學生興趣

為了使學生能在興奮中學習,除了使用幽默生動的語言之外,還需要經常結合教材內容,聯系實際,靈活運用一些生動有趣的實例,使學生已經激發的興趣得以維持。例如,在植物新陳代謝一章中講水分代謝時,可聯系到移栽幼苗時根部要多帶些土,免得損傷根毛而影響成活的問題;講礦質代謝時可聯系生產中的“看葉施肥”“中耕松土”“施肥過多出現燒苗現象”的生產實際;講高等動物的激素調節時,可聯系“大脖子病”“呆小癥”“侏儒癥”等人體異常的生理現象等。這樣結合生活實例進行教學,可有效保持學生的學習興趣。

四、分組搶答,以賽促趣

在生物教學中,我引入比賽機制,對激發學生興趣有極強的催化效果。以學生的自然分組為單位,進行課堂提問或復習或練習,以每組輪流回答形式展開,當堂計分公布每組得分結果。這樣做,激發了學生顯示自我、爭勝好強的意識?;顒又?,人人積極思索,舉手搶答,課堂氣氛活躍,學生的激情也淋漓盡致地表現了出來,而且很好地幫助學生鞏固了知識。

五、教法多樣化,強化學生興趣

教無定法,不同的教學內容應采用不同的教學方法。但不論采用何種教學方法,絕不能忽視學生的主體地位,應針對教材和學生的特點,采用不同的教學方法,強化學生的學習興趣。

(一)定向質疑―閱讀探究―解疑歸納―反饋運用

例如,遺傳知識的教學中,可先提出幾個問題:“生男生女由誰決定?”“人類的一些遺傳?。ㄈ缟ぃ槭裁丛谀行灾谐霈F較多,而在女性中較少?”寥寥數語激發了學生的求知欲,然后讓學生主動地去閱讀和探索,再和教師一起解決問題,歸納總結,最后以課堂練習鞏固知識。

(二)指導自學―模仿講課―補充講評―鞏固練習

這種方法主要適用于復習課和部分較易內容的新課。筆者曾用這種教學方法復習了第二章新陳代謝的內容,整堂課學生思維活躍,興趣濃厚,發言積極踴躍,較好地培養了學生的自學能力和語言表達能力。

(三)板書提綱―閱讀討論―點撥總結―反饋運用

第12篇

關鍵詞: 初高中化學教學 銜接問題 解決對策

新教材的知識結構安排、體現的思維方式及相應的教學方法,以及使用的教手段等都與舊教材有很大的區別。初中化學與高中化學的銜接問題是高一化學教學一開始就面臨的一大難題,新教材將化學反應及其能量變化安排在第一章就是為了解決好這一問題?,F針對初中教材及高中教材就知識體系、思維方式、解決問題的方法、化學用語、化學實驗等方面加以對比,以便教學的有利開展。

一、初高中化學教學存在的銜接問題

(一)知識體系的銜接問題

初中化學知識主要是常識性介紹,沒有形成一個比較完整的知識體系,知識結構上以物質的分類為主干,即每一部分知識只介紹其中的一個點或很少的一部分,知識之間的聯系很少談及。而高中化學知識則以物質的結構、化學反應速率及化學平衡、化學反應中的能量變化的理論為主,在教學中以學生在初中所學的知識“點”開始,注重知識的形成和發展過程,使學生把知識由點而發展成為一個知識層面,進一步注重知識面的應用及知識之間的聯系而形成知識網。現就初中的幾個知識點與高中化學的知識體系具體銜接列舉出來。

1.高中新教材的第一章第一節就是氧化還原反應,對這一知識“點”來說在以往的高中化學教學中是一大難點。氧化還原反應在初中出現過兩次,第一次是在化合反應中出現了氧化反應的概念,第二次在氫氣還原氧化銅中出現了還原反應,只是從得氧失氧的角度認識,并且氧化劑、還原劑的概念為閱讀材料,這樣學生所學到的知識是很少的,并且將氧化反應與還原反應割裂開來,使概念不完整,而在高中化學教學中要使該概念完整,要求從化合價的角度認識,進一步提高對電子轉移的認識,實現知識的形成和發展,并從化合價升降、電子轉移的角度分析氧化還原反應,指出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物,使氧化還原反應的知識形成一個知識面。在教材中還很直觀形象地設計了一個彩圖,將氧化還原反應與初中四個基本反應類型之間的關系表現得清楚明白,且用數學中集合的關系表示出來,使學生看起來很直觀,確實由直觀思維向抽象思維。在高中教材中將氧化還原反應這個難點采取了分散的形式,將氧化還原的配平安排在高中氮族部分,這有利于知識的不斷加深和學生的掌握,最終形成知識網絡。同時使學生得到啟發:在學習知識時不能只看形式,而應抓住本質,氧化還原反應的學習就是從“形式本質”的發展過程。

2.初中復分解反應的知識點是一個重點,但只是從反應物與生成物的角度進行分類,沒有揭示反應的本質,這部分知識與高中化學第一章第二節離子反應直接銜接,從離子反應的角度揭示復分解反應的本質,教學的切入點是復分解反應的條件。引入電解、電離及強弱電解質的概念認識復分解反應的實質,實現知識點的擴充、知識面的形成。

復分解反應條件■離子反應條件

①生成氣體 ①生成易揮發物

②產生沉淀 ②生成難溶物

③生成水 ③生成難電離物

具體過程以書寫離子方程式的練習訓練體現出來,并且引導學生通過離子方程式的書寫不斷加深理解,由一個離子反應過渡到一個離子反應代表同一類型的反應,揭示復分解反應的本質,特別強調:H■+OH■=H■O的離子方程式代表了所有的強酸與強堿反應的實質,不僅代表某一種強酸和強堿的反應;最后再通過應用,即離子共存問題和離子的鑒別(離子除雜質)實現知識體系的形成——構建知識網。

3.化學計算問題的銜接是高中化學教學的難點之一,初中所學的化學計算有根據化學方程式的計算和洛質質量分數的計算。有關生成物溶質質量分數的計算是一個難點,也是中考的熱點之一,每年都不例外。這一知識點在初中是重點和難點,也是化學計算、思路和方法形成的一個基礎。在高中化學中經過一個過渡,即第二章《堿金屬》中出現的兩種混合物其中一種不反應的計算,是對初中化學計算的一個復習和總結,而且是對初中純凈物計算的一個知識點的拓展,為高中化學計算的難點“物質的量”做準備。高中化學的計算知識網是由“物質的量”為核心展開的,即高中化學計算的思路既有微觀計算又有宏觀計算,靠“物質的量”架起宏觀與微觀的橋梁,實現由初中的“質量計算’到高中的“物質的量的計算”的過渡與銜接。

4.元素化合物知識學習的銜接問題。在初中只介紹某一種物質的性質,一般不考慮物質的結構,只是按其類型講授、學習、總結規律。在高中以物質的結構為主干,以族的板塊,從結構開始,推理出其性質變化規律,再通過實驗驗證其性質和規律,進而總結、應用得出推論,達到知識的靈活應用與遷移,形成科學的學習方法的目的。第二章《堿金屬》有利于實現初中單一學習元素化合物知識的思路與高中以族為板塊,從結構上解決問題的銜接。讓學生形成初步學習元素化合物知識的思路及方法,通過具體的實例開闊學生的視野。

如:將金屬鈉放置在空氣中最終會變成什么物質?

以金屬鈉著火后如何滅火(與初中用CO2或H2O滅火進行討論)這個問題實現知識網絡的構建,形成下列學習思路:

(二)思維方式的銜接

初中化學的思維方式只是向觀思維,感性認識比較多,邏輯性不太明顯。高中化學則以抽象思維為主,具有很強的邏輯性。因此,在高中化學中首先要完成學生思維方式的銜接和轉變,為學好高中化學打下良好的基礎是非常必要的,也是高中化學教學必須解決的難題。在教學中每節課都應培養學生學習本節知識的思維方式,這一點應貫穿教學的始終,如《堿金屬》一章中的《堿金屬元素》一節,從結構上進行分析,推測其性質變化,實驗證明,結合前面鈉的性質作對比,再分析找出結構上的相似性和遞變性,形成科學的思維方式,這是新教材思路中的精華。又如物質的鑒別問題,學了焰色反應后,應形成物質鑒別的整體思路:三種物質以內用一種試劑,三種以上物質先分組,再一一鑒別(配套練習上有思路引導)。利用新教材圖表資料多的特點,引導學生閱讀分析,找出其聯系和規律,是直觀思維向抽象思維過渡的有效途徑之一。

(三)解決問題方法的銜接

初中化學解決問題的方法比較單一,只是從某一個方面看待問題,而高中化學需要從多角度、多方位、不同層次看待問題,這就是高中化學教學面臨的義一個難題,也是將初中的知識“點”過渡到高中知識層“面”進而形成知識“網”所必須經過的途徑。在教學中引導學生多方位、多角度、多層次地看待問題、分析問題、解決問題是完成這一過渡最重要的方法之一。這樣易于學生掌握解決問題的方法,形成解決問題的能力。

(四)化學用語的銜接

經過多年的高中化學教學發現,學生在初中化學學習中對化學用語的使用不規范,直接影響高中化學教學,這一點表現得非常突出。特別是化學符號的書寫,實驗現象的準確描述,實驗步驟的正確書寫,計算過程的客觀反映等方面都有不規范的現象出現。望初中教師提高學生正確使用化學符號、規范書寫及書面文字表達能力。

(五)化學實驗的銜接

化學實驗的教學是中學化學教學的重要組成部分之一,是化學教學中科學品質培養的途徑,是激勵學生學習化學的動力源泉,在教學中起到舉足輕重的作用,是將枯燥的理論知識變為生動活潑的信息的催化劑。初中化學實驗與高中化學實驗的銜接顯得尤其重要,下面列舉幾個事例加以說明。

1.我們在教學中設計了這樣三個問題:①實驗室制氧氣裝置的氣密性如何檢查?②用Na■O■和H■O制氧氣選取何種裝置?③該裝置的氣密性如何檢查?引導學生分析兩種裝置的不同,初中制氧裝置是固體加熱,使用單孔橡皮塞;而用Na■O■和H■O制氧氣時固液反應不需加熱,使用雙孔橡皮塞,且有長頸漏斗。因反應條件和使用儀器不同而采取不同的方法檢查氣密性,為此教師要采取正確的講解方法啟發引導學生思考在高中階段如何思考問題,解決問題。

2.關于量筒和滴定管讀數的問題,即俯視和仰視讀數與實際體積的誤差比較,因量筒的起始刻度在底部,而滴定管的起始刻度在上部,這樣讀數時俯視和仰視其結果顯然是不同的,啟發學生應從不同的角度用比較的方法看待問題,形成分析問題、解決問題的能力。

3.高中實驗要求學生對裝置及操作進行改進,如初中課本中CO的回收到高中的Cl■的處理,都是有毒氣體對環境有污染,且引導學生根據二者性質的不同選擇不同的吸收裝置。由此激勵學生進行比較、討論、改進裝置,即從啟發、引導、研究、探索的角度進行實驗教學,這有利于學生創新思維的形成。

4.在實驗教學中開展研究性學習。在教學中要不斷引導、不斷提出具有研究價值的問題,指導學生如何解決,并提供解決問題的時間和機會。激發他們的求知欲望,鼓勵他們進行研究性學習,也是新教材的一個要求。

例如高中課本第一章第三節化學反應中的能量變化講到充分燃燒時的一個反應:

C(s)+H■(g)■CO(g)+H■(g)

工業上將固體燃料汽化增大了與氧氣接觸的面積,使燃燒更充分,節約能源,減少環境污染。這時教師應立即提出問題,煤在家庭取暖中被大量使用,那么要使其充分燃燒,應在煤爐中加水嗎?當然學生會答加水就熄滅。老師繼續問,不加水該怎么辦?學生無話可說,教師應馬上啟發,初中課本中有一個煤爐比較特殊,它有兩個進氣通道,起什么作用?它叫“雙風爐”,在上世紀80年代蘭州市紅古區曾經在居民中推行“雙風爐”,收到很好的節能環保效果,其原理學生都能理解,就是煤不完全燃燒產生的一氧化碳遇到第二個通風口進入的空氣燃燒,使其充分燃燒又防止一氧化碳對空氣的污染,使學生掌握充分燃燒的條件。

二、教學方法及教學對策

鑒于上述事實,我們在新教材的教學中應采取如下對策。

(一)發揮新老教師合理搭配的優勢

新老教師合理搭配,是促進教學相長,發揮教師特長,體現整體教學水平提高的有效途徑之一。新教師具有接收新信息快、掌握或熟悉現代化教學手段的優勢;老教師有比較豐富的教學創新能力,易于把握學情的優勢,應將二者的優勢通過組織教學的方式結合起來,充分發揮每位教師的特長,以提高教學水平。

(二)充分發揮集體備課的優勢

新教材的教學課時少,內容多,信息量大,教學難度不易把握,根據學情分析采取集體備課的方式組織教學為好。其優勢有三:易把握難度,有利于優化課堂教學;通過集體備課,統一進度,有利于使用現代化教學手段完成教學任務;通過大家集思廣益,教學更有針對性,易于把握學情,為各位教師省出更多的時間輔導學生,進行學法指導,有利于教學相長。

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