时间:2023-06-18 10:46:45
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学反应的基本特征,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
热力学第一定律及状态函数的基本特征。
盖斯定律,又名反应热加成性定律:若一反应为二个反应式的代数和时,其反应热为此二反应热的代数和。也可表达为在条件不变的情况下,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关。它是由俄国化学家盖斯发现并用于描述物质的热含量和能量变化与其反应路径无关,因而被称为盖斯定律。
(来源:文章屋网 )
(一)课标要求
1.了解化学变化的基本特征;能作出属于物理变化还是化学变化的判断。
2.能够初步区分物质的性质中哪些属于物理性质,哪些属于化学性质。
(二)典例分析
例1 (安徽)下列我国古代的技术应用不涉及化学变化的是( )
解析:本题考查物理变化和化学变化的判别,解答时要分析变化过程中是否有新物质生成,若没有新物质生成则属于物理变化,若有新物质生成则属于化学变化。粮食酿酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化;棉纱织布过程中没有新物质生成,属于物理变化;火药应用过程中有新物质生成,属于化学变化;瓷器烧制过程中有新物质生成,属于化学变化。
答案:B
例2 (福州)下列物质的用途主要利用其化学性质的是( )
A.铜丝作导线
B.干冰用于人工降雨
C.天然气作燃料
D.金刚石用于切割玻璃
解析:A项,铜丝作导线,是利用了铜的导电性,此性质属于物理性质;B项,干冰用于人工降雨,是利用干冰易升华吸热,使周围空气温度降低,空气中水蒸气冷凝成水滴的性质,此性质属于物理性质;C项,天然气作燃料,是利用了天然气的可燃性,此性质属于化学性质;D项,金刚石切割玻璃,是利用了金刚石硬度大的性质,此性质属于物理性质。
答案:C
(三)专题演练
1.(镇江)下列属于化学变化的是( )
A.海水晒盐 B.冰川融化
C.水力发电 D.红磷燃烧
2.(南宁)下列属于物理性质的是( )
A.可燃性 B.延展性
C.酸碱性 D.氧化性
3.(安顺)诗词是中华民族灿烂文化的瑰宝。下列诗句描述中只涉及物理变化的是 ( )
A.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
B.千里冰封,万里雪飘
C.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
D.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
4.(哈尔滨)下列过程中主要发生物理变化的是( )
5.(泰安)在我们的日常生活中涉及许多变化。下列变化中不包含化学变化的是( )
A.用石灰浆涂抹墙壁后,表面有水珠生成
B.在口中咀嚼米饭或馒头时感到有甜味
C.用干冰作制冷剂进行人工降雨
D.使用煤气作燃料烧饭做菜
6.(北京)下列物质的用途中,利用其物理性质的是( )
A.氧气用于炼钢
B.硫酸用于除铁锈
C.干冰用作制冷剂
D.碳酸氢钠用于治疗胃酸过多症
7.(威海)物质世界每时每刻都在发生着变化。下列变化属于化学变化的是( )
①电灯通电发光 ②煤制成焦炭 ③塑料老化 ④干冰升华 ⑤石油分馏 ⑥海水制镁 ⑦石块粉碎成石子 ⑧粮食酿酒
A.②③⑥⑧ B.②⑤⑥⑧
C.①③④⑧ D.①④⑥⑦
8.(百色)化学与我们生活和工农业生产有着密切的联系,现有①氖气、②镁粉、③金刚石、④熟石灰、⑤食醋、⑥干冰六种物质,请按下列要求填空(填序号)。
(1)烹饪时用作酸性调味品的是 。
(2)用作改良酸性土壤的是 。
(3)用于人工降雨的是 。
(4)用来制作烟花和照明弹的是 。
(5)玻璃刀刀口镶嵌的是 。
(6)用于制造霓虹灯的是 。
9.(漳州)充有钠蒸气的高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力,常用于道路和广场的照明。钠的化学性质活泼,常温下可以与氧气、水反应,在实验室里,金属钠保存在煤油中。用镊子从煤油中取出金属钠,放在滤纸上,用小刀切下一小块,投入盛有水(滴有酚酞溶液)的烧杯中,发现钠块浮在水面上,很快熔化成银白色小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,偶有火星出现,溶液变成红色。依据提供的信息,回答下列问题。
(1)“钠保存在煤油中”说明钠具有的化学性质是 。
(2)“钠块浮在水面上”说明钠具有的物理性质是 。
(3)“溶液变成红色”说明钠与水反应的生成物中含有 性的物质。
(4)根据所学知识解释钠“熔化成银白色小球”的原因: 。
10.(黑龙江)碳纤维复合材料是一种新型材料,可以用来制作轻便的球拍和鱼竿及赛车,在航空航天、核能等尖端技术领域中也用到了它。请你说出碳纤维复合材料具有哪些性质。(答三点)
二、认识几种化学反应
(一)课标要求
1.认识化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
2.认识氧化反应、还原反应。
3.知道物质发生化学变化时伴随有能量变化;初步认识化学反应的本质。
(二)典例分析
例1 (雅安)下列四个化学反应,对其反应类型的判断正确的是( )
A.2CuO+C[高温]2Cu+CO2是复分解反应
B.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O是置换反应
C.2H2O2[MnO2] 2H2O+O2是分解反应
D.CH4+2O2[点燃]CO2+2H2O是化合反应
解析:化学反应类型的判断是中考的热点。基本反应类型包括化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。解题的关键是理解这四种反应类型的概念,抓住反应的特征,反应物和生成物的种类与类别。如化合反应是“多变一”,分解反应是“一变多”,置换反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,而复分解反应则是“双交换,价不变”。A项,2CuO+C[高温]2Cu+CO2,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;B项,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,属于复分解反应;C项,2H2O2[MnO2] 2H2O+O2,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;D项,CH4+2O2[点燃]CO2+2H2O,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应。
答案:C
例2 (上海)化学反应C+H2O[高温]H2+CO中的还原剂是( )
A.C B.H2O
C.H2 D.CO
解析:在氧化还原反应中,失氧的是氧化剂,发生还原反应;得氧的是还原剂,发生氧化反应。在C+H2O[高温]H2+CO中,C得氧被氧化,是还原剂;水失氧被还原,是氧化剂。
答案:A
(三)专题演练
1.(临沂)下列化学反应中,属于分解反应的是( )
A.S+O2[点燃]SO2
B.3C+2Fe2O3[高温]4Fe+3CO2
C.2KMnO4[加热]K2MnO4+MnO2+O2
D.CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2
2.(昆明)属于复分解反应的是( )
A.4NH3+3O2[点燃]6H2O+2N2
B.Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4
C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
D.2HgO[]2Hg+O2
3.(北京)海水提镁的反应之一:MgCl2+ Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2,该反应属于 ( )
A.化合反 B.复分解反应
C.置换反应 D.分解反应
4.(常州)铬酸铅可用作黄色涂料,常用以下方法制取:K2CrO4+Pb(NO3)2=PbCrO4+2KNO3,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
5.(潍坊)元素化合价发生改变的反应都是氧化还原反应。例如:[2Fe0+3Cl20][点燃][2Fe+3Cl3-1],反应前后,Fe和Cl元素的化合价发生了改变,该反应是氧化还原反应。下列判断错误的是 ( )
A.分解反应都属于氧化还原反应
B.置换反应都属于氧化还原反应
C.复分解反应都不属于氧化还原反应
D.有单质参加的化合反应属于氧化还原反应
6.(宁夏)以下是四个化学反应的微观示意图,图中不同的圆圈代表不同的原子。其中能表示置换反应的是( )
8.(宿迁)下列归纳和总结完全正确的一组是( )
[A.化学反应基本类型 B.化学反应中常见的“三” ①化合反应:4P+5O2[点燃]2P2O5
②分解反应:H2CO3=H2O+CO2
③置换反应:3CO+Fe2O3[高温]2Fe+3CO2 ①煤、石油、天然气――三大化石燃料
②塑料、合成纤维、合成橡胶――三大合成材料
③分子、原子、离子――构成物质的三种粒子 C.对鉴别方法的认识 D.化学与生活 ①区分氮气和氧气――伸入带火星的木条
②区分棉纤维和羊毛纤维――点燃后闻气味
③区分硫酸铵和氯化铵――加熟石灰粉末研磨 ①用甲醛水溶液浸泡水产品防腐
②缺乏维生素C易患坏血病
③自行车支架喷油漆防锈 ]
9.(临沂)目前,在汽车尾气系统中安装催化转化器可将污染物CO、NO转化为无毒的CO2和N2(2CO+2NO[催化剂]2CO2+N2)。根据“在化学反应过程中有元素化合价变化的化学反应,属于氧化还原反应”判断,该反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
10.(淄博)请对下表中的化学方程式进行评价(填写评价序号),并注明化学反应类型。
评价序号:①完全正确;②反应条件不正确;③没有配平;④违背客观事实。
11.(怀化)置换反应是中学化学反应的基本反应类型之一。
已知:化合物A+单质B化合物C+单质D。
试回答下列问题。
(1)若D为氢气,A为稀硫酸,则B应满足的条件是 。
(2)若D为铜,化合物A的化学式可能为 。
(3)已知在高温条件下碳与水蒸气可反应生成一氧化碳和氢气(水煤气的主要成分),写出该反应的化学方程式: 。若家中发生燃气(天然气)泄漏,下列措施不可行的是 (填字母)。
A.检查并关闭气源阀门
B.轻轻打开门窗通风
C.立即打开抽油烟机排气
(4)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间发生置换反应的规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来。如在溶液中可发生下列反应:
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
I2+Na2S=2NaI+S
Br2+2KI=2KBr+I2
由此判断,S、Cl2、I2、Br2四种单质中非金属活动性最强的是 ,最弱的是 。
(5)在化学反应中,物质所含元素的化合价发生变化的反应就是氧化还原反应。据此判断,置换反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
三、质量守恒定律
(一)课标要求
1.通过实验探究、认识质量守恒定律;了解常见化学反应中的质量关系。
2.从微观角度解释质量守恒定律并认识化学反应。
3.运用质量守恒定律解释有关现象。
(二)典例分析
例1 (泰安)在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得相关数据如下表。下列关于此反应的认识,正确的是( )
A.若W为水,则X或Y必定为酸或碱
B.若X为化合物,Y为单质,则该反应一定为置换反应
C.m的数值为32
D.参加反应的X与Y的质量比为1∶4
解析:由表中数据分析可知,反应前后,X的质量减少了:10 g-2 g=8 g,故X是反应物,参加反应的X的质量为8 g;同理可以确定Z是生成物,生成的Z的质量为:30 g-8 g=22 g;W是生成物,生成的W的质量为:25 g-7 g=18 g;由质量守恒定律知,Y应是反应物,且参加反应的Y的质量为:22 g+18 g-8 g=32 g,故m的数值为:32+3=35。该反应的反应物为X和Y,生成物是Z和W。若W为水,则X或Y不一定为酸或碱,如甲烷等有机物燃烧也能生成水,A项错误;若X为化合物,Y为单质,无法确定Z和W的类别,则该反应不一定为置换反应,B项错误;由以上分析可知,C项错误;参加反应的X与Y的质量比为:8 g∶32 g=1∶4,D项正确。
答案:D
例2 (邵阳)在2A+B=2C反应中,已知A的相对分子质量是28,C的相对分子质量是44,则B的相对分子质量是( )
A.16 g B.16
C.32 g D.32
解析:解答此题需依据质量守恒定律,反应前后质量总和相等,参加反应的A和B的质量和等于生成物C的质量,以此为突破口,可以求得B的相对分子质量。设B的相对分子质量为x,则根据反应前后质量不变可知,2×28+x=2×44,解得x=32。
答案:D
(三)专题演练
1.(邵阳)用下列装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出),能达到目的的是( )
2.(荆州)植物光合作用可表示为CO2+H2O[光照]淀粉+O2。下列有关说法中正确的是 ( )
A.淀粉中一定含C、H两种元素
B.淀粉中一定只含C、H两种元素
C.淀粉中可能含有三种以上的元素
D.淀粉可能是一种单质或一种化合物
3.(河北)“气体烙铁”是一种以气体X为燃料的加热仪器,加热温度可达1300 ℃,反应的化学方程式为2X+13O2[点燃]8CO2+10H2O,燃料X的化学式为( )
A.C3H8 B.C4H10
C.CH3OH D.C2H5OH
4.(永州)16 g A和足量B混合加热,A与B发生化学反应,16 g A完全反应后生成 12 g C和8 g D。则参加反应的A与B的质量比是( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.4∶1
5.(株洲)在2A+3B=2C+4D的反应中,已知8 g物质A完全反应生成11 g物质C和9 g物质D。若物质A的相对分子质量为32,则物质B的相对分子质量为( )
A.16 B.32
C.48 D.64
6.(兰州)把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间,测得反应后各物质的质量如下。则下列说法中错误的是( )
A.X=0.4
B.丁一定是单质
C.甲和乙是反应物
D.反应中的甲、丙发生改变的质量比是 11∶14
7.(湘潭)在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及t1、t2时各物质质量变化情况如下图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应为化合反应
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该化学反应中甲、丁的质量变化之比为5∶7
D.该化学反应中乙、丁的质量变化之比为1∶4
8.(成都)某反应的微观示意图如下,用“ ”与“ ”代表A、B两种元素的原子。下列说法错误的是( ) [+]
A.反应前后原子的种类发生变化
B.反应前后物质的化学性质发生变化
C.反应生成物1个分子中含有4个原子
D.该反应的化学方程式可表示为A2+3B2=2AB3
9.(福州)质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)通过称量下列各组试剂在密闭容器内混合前后的总质量,能验证质量守恒定律的是 (填字母)。
A.蔗糖和水
B.氯化钠溶液和硝酸钾溶液
C.铁和氯化铜溶液
(2)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如下图所示:
①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因为 。
②该反应的化学方程式为 。
③参加反应的氧气质量为 g。
(3)某反应的微观示意图如下:
①该反应所属的基本类型为 。
②参加反应的甲物质和生成的丙物质分子数目比为 。
10.(连云港)掌握科学的研究方法,探索化学世界的奥秘。
(1)分类是学习化学的重要方法之一。
①生活中,常会接触到下列物质:
A.铜丝 B.甲烷 C.过氧化氢 D.碘酒
其中属于混合物的是 (填字母,下同),属于氧化物的是 。
②根据物质在转化过程中的特点,可将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应四种基本反应类型。下列转化不属于这四种基本反应类型的是 。
A.生石灰与水反应
B.一氧化碳还原氧化铁
C.中和反应
(2)实验是学习化学的一条重要途径。实验室中可用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气,并将反应后的混合物进行分离回收。实验操作如下图所示:(MnO2难溶于水)
①图A中试管口略向下倾斜的原因是 ;图B操作中玻璃棒的作用是 。
②图C操作中的一处明显错误是 ;图D操作中,当看到 ,停止加热。
(3)质量守恒定律是帮助我们学习和认识化学反应实质的重要理论。
①下列表述正_的是 。
A.蜡烛燃烧后质量减小,说明质量守恒定律不是普遍规律
B.每32 g S和32 g O2完全反应后,生成 64 g SO2
C.在化学反应aA+bB=cC+dD中一定有:a+b=c+d
②有机化合物R与足量氧气置于密闭容器中充分反应生成CO2和H2O,实验测得反应前后物质的质量如下表:
[ R O2 CO2 H2O 反应前质量/g 46 128 0 0 反应后质量/g 0 32 x 54 ]
则x= 。已知参加反应的物质R与氧气的分子个数之比为1∶3,则R的相对分子质量是 。
四、化学方程式
(一)课标要求
1.能正确书写简单的化学方程式。
2.通过具体化学反应分析、理解化学方程式的含义。
3.能根据化学方程式进行简单的计算。
(二)典例分析
例题 (苏州)写出下列反应的化学方程式。
(1)镁条在空气中燃烧生成氧化镁: 。
(2)锌和稀硫酸反应: 。
(3)氢氧化钠溶液和稀盐酸反应:
。
(4)实验室加热高锰酸钾制取氧气: 。
(5)硫化氢(H2S)气体和二氧化硫气体混合生成硫和水: 。
解析:书写化学方程式时,要先根据题意写出反应物、生成物,然后利用反应前后元素种类和原子数目不变将化学方程式配平,注意化学式要书写规范,另外,不要忘记书写反应条件、气体符号和沉淀符号等。(1)在点燃的条件下,镁条可与空气中的氧气反应生成氧化镁,反应的化学方程式为2Mg+O2[点燃]2MgO。(2)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。 (3)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O。(4)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4[]K2MnO4+MnO2+O2。(5)硫化氢(H2S)气体和二氧化硫气体混合生成硫和水,反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O。
答案:(1)2Mg+O2[点燃]2MgO (2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 (3)HCl+NaOH=NaCl+H2O (4)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
(5)2H2S+SO2=3S+2H2O
(三)专题演练
1.(北京)下列关于S+O2[点燃]SO2的理解不正确的是( )
A.表示硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫
B.参加反应的硫与氧气的质量比是2∶1
C.反应前后硫原子、氧原子的个数均不变
D.参加反应的氧气与生成的二氧化硫的分子个数比为1∶1
2.(镇江)下列指定反应的化学方程式正确的是( )
A.镁条在氧气中燃烧:Mg+O2[点燃]MgO2
B.古代湿法炼铜:2Fe+3CuSO4= Fe2(SO4)3+3Cu
C.用胃舒平[含Al(OH)3]治疗胃酸过多:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
D.用石灰石浆处理二氧化硫:SO2+ CaCO3+O2=CaSO4+CO2
3.(宜宾)下列化学方程式及反应类型均正确的是( )
[ 化学方程式 反应类型 A. CO+O2=CO2 化合反应 B. 2KMnO4[]K2MnO2+MnO2+2O2 分解反应 C. 2Ag+H2SO4=Ag2SO4+H2 置换反应 D. CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2 复分解反应 ]
4.(黄冈)已知M、N在一定条件下能发生反应:M+2N=P+2Q。则下列说法中,不正确的是( )
A.若M、N、P、Q都是由分子构成的物质,则该反应前后分子的数目一定不变
B.M、N、P、Q可能含有同一种元素
C.若P、Q都是化合物,则该反应一定是复分解反应
D.若16 g M和64 g N能恰好完全反应,则M、N的相对分子质量之比为1∶2
5.(武汉)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为X+2O2[点燃]CO2+2H2O。下列关于X的说法正确的是( )
A.X由碳、氢、氧三种元素组成
B.X的相对分子质量为10
C.X中碳、氢元素的质量比为1∶4
D.X属于有机化合物
6.(荆州)用适当的化学方程式说明或解释下列问题。
(1)铜的金属活动性比铁弱: 。
(2)工业上煅烧石灰石制生石灰:
。
(3)用石灰浆粉刷墙面,干燥后变得坚硬: 。
(4)服用含Al(OH)3的药丸治疗胃酸过多症: 。
7.(达州)2015年8月12日天津港发生爆炸后,消防专家确认,大约40种危险品中就有700吨剧毒氰化钠(NaCN)。
(1)氰化钠(NaCN)泄漏可用过氧化氢溶液进行高效处理,氰化钠、过氧化氢和水反应生成碳酸氢钠和氨气,其反应的化学方程式为 。
(2)氰化钠是工业上冶炼黄金的重要原料,工业上生产氰化钠的化学方程式为:
2Na+2X+2NH3=2NaCN+3H2
①X的化学式为 。
②NH3中N元素的化合价为 。
8.(常德)工业上煅烧石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳。若要制取2.8 t氧化钙,则需要碳酸钙的质量是多少?
9.(南京)在催化剂的作用下,用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
(1)写出反应Ⅰ的化学方程式:
。
(2)反应Ⅱ所属基本反应类型为 。
(3)钠在氯气中燃烧生成氯化钠,若要将4.6 g钠完全转化为氯化钠,则至少需要氯气的质量是多少?(写出计算过程)
10.(泉州)工厂的烟气脱硫工艺,不仅能消除二氧化硫,还能将其转化为硫酸钙(CaSO4)等产品,实现“变废为宝”,反应的化学方程式为2CaCO3+O2+2SO2[高温]2CaSO4+2CO2。现用1.25 t含碳酸钙80%的石灰石吸收烟气中的二氧化硫。求:
(1)石灰石中碳酸钙的质量。
关键词:质量守恒定律;教材实验;功能;深度开发
以实验为基础是中学化学教学的基本特征。化学实验现象直观具体、形象生动,既能帮助学生了解化学科学的基本事实,又能促进化学假设和理论的形成。化学实验在化学科学认识中所处的地位十分重要,具体表现在:“化学实验是联系认识主体和认识客体的中介;是沟通认识主体和化学科学认识的桥梁;是化学科学认识从一级上升到另一级的中间环节。”
在化学学习过程中,研究物质的性质及变化需要化学实验,学生观察实验现象并体验到变化的客观存在,进而由现象到本质进行分析和推理;对化学基本概念和基本理论的认识,学生更需要通过化学实验情境获取感性材料,概括出事物发展的规律和
本质。
化学教材中选用的实验,设计得十分细腻和精巧,往往能将复杂条件进行简化和纯化,使需要认识的某种性质或关系以相对纯粹的形态表现出来。然而,在大多时候,教师将教材中已有的实验弃之不用,或使用了实验却对其知之甚少。未能对教材中实验的功能进行充分挖掘,从而丧失了很多有意义的教学素材,这是非常令人惋惜的。
质量守恒定律是初中化学里为数不多的基本定律之一,教材在展开这部分内容时选择了四个实验,笔者对这四个实验进行了相对深入的分析,以下的解读希望对大家有所启发。
一、质量守恒定律实验与化学史的关系
质量守恒定律在化学史的发展过程中经历了三个重要阶段:施塔尔以草木燃烧,燃素逸出,质量减小为例,认为化学反应后质量减小;波义耳煅烧金属后,发现质量增大,认为化学反应后质量增大;拉瓦锡在密闭容器内加热汞,发现化学反应前后质量不变。三位名家,三种不同的观点,穿越到现代课堂中,成为三种不同的假设。
教材中并未穿插化学史料,而是以实验的形式,将三种观点呈现在教材中。当然,教材在选择实验时,将三位科学家的复杂体系都简单化,在保留体现科学家实验设计思想的同时,简化了实验原理和体系,使得需要探究的质量关系以较为纯粹的方式得以呈现。代表施塔尔观点的实验是碳酸钠与稀盐酸的实验,是一个有物质逃逸的实验,与草木燃烧的实验异曲同工;代表波义耳的实验是镁带燃烧的实验,是一个有物质吸入的实验;代表拉瓦锡的实验有两个,一个是红磷在密闭体系中燃烧的实验,另一个是铁钉和硫酸铜反应的实验。
教材中选择红磷燃烧的实验来做质量守恒定律的探究,还有另一个层面的考虑。拉瓦锡经典的“12天”实验,利用金属汞测定了空气中的氧气含量,教材中用红磷取代金属汞。质量守恒定律,其实是拉瓦锡在“12天”实验中的第二个发现,教材中选择之前使用过的红磷燃烧实验做模拟,更为流畅与自然,也隐含着两个发现之间的联系。
二、质量守恒定律实验与定律本体的关系
质量守恒定律是指“参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。”
质量守恒定律中的关键词有化学反应、质量、总和、参加反应的,这四个关键词的理解与突破,是教材中选择的四个实验承载的重要任务。
“化学反应”如何在四个实验中得以体现?教材中选择的四个实验,现象分别为红磷燃烧的火焰、镁带燃烧的发光、铁和硫酸铜反应的变色以及碳酸钠和稀盐酸反应的气泡。这些明显的现象都指向同一个结论,这些反应都是化学反应。
“质量”在四个实验中体现得十分明显。四个实验在进行前后,都要将仪器及药品在托P天平上称量。
质量守恒定律中较难理解的是第三个关键词:“总和”,这个关键词在实验中主要通过探究的形式予以凸显。碳酸钠和稀盐酸的实验以及镁带燃烧的实验,实验前后,质量均不守恒,问题出在哪里?学生很快发现,碳酸钠与稀盐酸实验产生的大量气体外溢,并未称量;镁带燃烧时,通过原理分析,学生会注意到,吸入的氧气未称量,造成反应前后质量不守恒。如何将“不守恒”的装置改为能够证明质量守恒定律的装置?围绕这一问题,学生深入探究,设计实验,称量反应前后的质量总和。在探究过程中,“总和”的意识不断在指导学生进行设计和改进,从而突破认知难点。
“参加反应的”是质量守恒定律中最难理解的关键词,也是最容易被忽略的关键词。在改进装置后,四个实验反应前后的质量总和不变,由此,学生在思维深处已经形成了质量守恒的意识。然而,这只是实验表观的质量总和不变,质量守恒定律中强调的是参加反应的和反应生成的物质质量守恒。在这一难点的突破上,铁钉和硫酸铜实验的潜在作用得以充分发挥。引导学生将铁钉与硫酸铜溶液反应后的试管稍加振荡,观察到铁钉表面的红色固体脱落,露出银白色的金属。一个简单的举动,引出了深入的思考,列表式分析如下:
上述列表分析后,得出最终结论:质量守恒定律需要强调参加反应的和反应生成的物质的质量。
理解质量守恒定律,关键在理解这四个词上;理解这四个词,关键在实验功能的发挥上。由此可见,质量守恒定律实验对定律本体重难点的突破意义重大。
三、质量守恒定律实验的其他细节
细节一:铁钉和硫酸铜溶液反应时,教材中用作反应器的锥形瓶口上配了橡胶塞,这一处理主要有两个目的:(1)与红磷在密闭体系中燃烧的实验呼应,提示学生注意体系的密闭性,为后续的实验改进做铺垫;(2)由于铜离子水解,硫酸铜溶液显酸性,铁钉加入硫酸铜溶液后,可能会产生少量的氢气,为了实验的严谨性,实验中做了密闭处理。
细节二:镁带燃烧是一个相对其他三个实验来说,更为复杂的反应体系。镁带会消耗空气中的氧气,还会消耗空气中的氮气和二氧化碳,吸入的物质有多种可能,质量变化关系复杂;另外,镁带燃烧时产生大量白烟,白烟逸散到空气中,影响生成物的质量称量。多重因素同时影响,使得关于镁带燃烧前后的质量变化讨论更开放,但由于涉及的知识点太多,初中生难免浅尝辄止。笔者认为,复杂体系的多因素讨论实验,在此处有一些超出范围,建议使用简单体系的金属实验,比如加热铜片等。
近年来,简答题在化学高考中所占比重越来越大,它主要考查学生对所学知识理解的准确性,思维的完整性,推理的严密性和表述的条理性。简答题看起来似乎不难,但要准确回答确实不易,学生多感到有力无处使。学生在简答题中常见错误是:①基础知识不牢固,对有关概念、基本理论理解不透彻,不能回答出知识要点;②思维混乱,缺乏严密的逻辑思维能力;③表达不规范,不能用准确的化学用语回答问题。
如何才能准确、完整、简练、严谨地解答此类题呢?我认为,除应加强基础知识教学外,还应培养学生认真审题、抓住答题的关键和要点、使用准确化学用语表述问题的能力。此外,还要加强此类题解法的指导。下面就以近年高题为例,分析这类题的解答方法。
例1.当化学反应PCl5(g)==PCl3(g)+Cl2(g)处于平衡状态时,向其中加入一种37Cl含量较多的氯气,平衡发生移动,在建立新平衡以前,PCl3中所含37Cl的百分含量比原平衡状态时是否会增加?请说明理由。
答案:加入37Cl含量较多的氯气后,平衡向左移动,使PCl5的分解反应也在进行,所以,PCl3中含37Cl的百分含量也会增大。
分析:本题是用同位素示踪法考查学生关于可逆反应中的化学平衡是动态平衡这一基本概念。“动态平衡”是化学平衡的三个基本特征之一,是中学教学反复强调的重点。题目没有直接问PCl5而是问PCl3的变化情况,不是问建立平衡后而是问建立平衡前;不仅要回答是否会增加,而且要求说明理由。这样,把基础知识作了两次转换,答题难度加大。因此,在教学中应加强学生思维灵活性、变通性的训练。
例2.在25℃时,若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性,则混和之前该强酸与强碱的pH值之间应满足什么关系。
答案:pH酸+pH碱=15
分析:本题主要考查学生对溶液酸碱性和pH值之间关系等知识的认识。25℃时,10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性,说明反应中强酸的H+离子和强碱中OH-离子物质的量相等。令强酸中H+离子物质的量为0.1摩,1体积为1升,则强酸中c(H+)=0.1摩/升,pH酸=1;强碱中c(OH-)=1摩/升,强碱中c(H+)=10-14摩/升,pH碱=14,因此,pH酸+pH碱=15.
解此题的关键是先要把一般关系转化成具体数值,再把由具体数值推出的特殊关系推及到一般。由于答题中涉及到由“一般特殊一般”这两个推理过程,因而增加了答题难度。
由此可见,提高学生的思维能力,增强学生知识迁移的能力,培养学生用化学用语准确、简明扼要说明问题的能力,是化学教学中急待解决的问题。
1 讲课清楚
1.1 概念清楚。化学概念是化学现象的抽象和概括,每一个概念,都有具体的内容和使用范围,概念教学至关重要。因此:①注意概念的意义;②重视概念之间的相互关系;③注意概念的作用;④突出概念中的关键字、句,结合实例加以记忆。
1.2 实验清楚。化学实验是引导学生学习兴趣的重要因素,也有利于培养学生的观察能力、操作能力和逻辑思维能力。如制取氧气的实验,应先向学生讲清楚仪器的装置,使用的药品,反应的条件,收集方法和气体如何检验。再让学生观察氯酸钾和二氧化锰加热产生大量气泡的现象,最后介绍反应原理及反应方程式。
1.3 化学用语清楚。化学用语是描述、揭示各种物质的组成、性质、结构和变化规律的,具有简明、直观、概括性强的优点,要求学生熟练地掌握重要的常用元素符号、分子式、化学方程式等化学用语,达到会写、会读、会用,了解它们的化学意义,逐步熟练地掌握这些工具。为了达到这一目的,在教学中应该分散难点,形象记忆,循序渐进,反复练习,书写规范,灵活应用。
2 听课明白
教师把课讲清楚了,学生不一定就明白了。因此,教师必须从实际出发,从学生掌握知识的程度不同,加强疏导和引导来提高教学效果。
2.1 培养学生良好的学习习惯。在化学教学过程中,教师要自始至终严格要求,从一字一词一句抓起,培养学生严谨的科学态度;要注重引导学生养成良好的学习习惯,课前预习,课中注意听讲,从理解入手,课后复习并独立完成作业。
2.2 开拓学生思维。教师的任务就是开拓学生的思路,把“讲懂”变成学生“想懂”,进而提高同学们的自学能力。在讲授知识时,联想前后知识,比较相似概念,使知识成为一个完整的网络结构,从而培养学生的思维的广阔性。
3 记得牢固
理解可以强化记忆,记忆则是运用的基础。要加深记忆效果,应当做到:
3.1 及时巩固所学知识,让学生用自己的语言理解知识的层次要点,加深记忆。如:“固态物质的溶解度”这个概念,可分以下几个问题理解:①一定温度②饱和状态③100克溶剂④溶解的质量,其中①②③是必不可少的条件,④是结论。
3.2 突出知识中关键字、句,在理解的基础上加深记忆。如:催化剂这个概念中,“改变化学反应速度”而“质量和化学性质都没有改变”是阐述基本特征的字词,引导学生抓住这些关键词语。
3.3 把所学知识综合归纳,行成知识链。介绍酸、碱、盐相互反应的规律时,以生成物中有盐为中心,归纳出10个方面的反应。在归纳时,教师应有意地渗透物质的分类,使学生准确无误地判断出物质的类别及名称,帮助学生记忆。
3.4 加强实验教学。通过直观教学,加深记忆。
1空间智能在理论教学中的应用
众所周知,图形化的思维和沟通在化学中有着悠久的历史,如在1874年范德霍夫提出碳的四面体结构,最重要的是,这种用二维方式表达三维结构出现X射线晶体学之前,为X射线晶体学的发展奠定了基础。1890年,阿尔弗雷德•维尔纳,配位化学的创始人用结构式表达了苯偶酰二肟的三种异构体[4]。现在的科学论文是图片、符号、文字和数字的复合体,图片在传达信息方面起着至关重要的作用,因此,当询问化学家如何浏览科学期刊时,他们说主要看图片,如今化学已发展成一种真正的国际化图形化语言。在理论教学中,运用多媒体、模具教学,利用这一特点可以使枯燥的理论形象化,激发学生的学习兴趣,促进空间想象能力的发挥,将多媒体技术应用于有机化学教学,有如下优势:使空间立体结构更加形象、直观,有利于学生对异构、杂化轨道、键形状等立体化学知识的掌握,加深对有机化学反应机理的理解[5-6]。例如卤代烃的双分子亲核取代反应机理(SN2),化合物的构型发生了构型翻转。以氯代烷为例。可以通过多媒体的动画功能,利用不同颜色、不同大小的球代表各化合物上的原子或基团,把整个反应过程直观地表现出来。亲核试剂OH-从Cl的背面进攻连接Cl的碳原子,随着OH-的靠近,Cl和C上的其它三个基团逐渐向远离OH-的方向移动,经过一个高能量的过渡态,C-Cl键断裂、C-O键形成,氯以离子形式离去,反应完成,期间伴随化合物构型的翻转,就像一把雨伞被大风吹翻一样。因此,通过多媒体技术,把静态过程变成动态过程,再加上老师的讲解,同学们既有理性认识又有感性认识,对所学的知识印象更加深刻,同时又增加趣味性。
运用多媒体技术的可克服人类感官的局限性,提高人的感觉和思维的能力。利用计算机的图像处理功能,可以把抽象变为具体,静态变为动态,将微观过程加以宏观模拟。鉴于有机化学反应的结构式多且复杂、立体结构的空间表述困难等特点,利用计算机多媒体技术组合三维动画的特点,能够有效地克服传统教学方法的局限性,直观地表达分子的立体结构,充分发挥学生视觉空间智能的优势,使学生清楚、生动和明了的看到其真实的结构模型,大大提高学生关于立体异构的理解和学习。如讲解立体异构体时,通过用3D效果的处理,使学生很容易的判断出物质的立体构型;另外还可以利用多媒体技术把枯燥的化学反应、复杂的结构和反应历程表现为动态的变化过程,全方位激发学生的学习热情,课堂气氛轻松活跃,可以实现以教师为主导、学生为中心的教学目的[5,7-8]。
在基础理论教学中,教学语言的形象化也有利于学生发挥空间智能的优势,可以借助形象的比喻来帮助学生理解轨道杂化的抽象过程。可以先给学生解释,原子轨道的杂化实际上就是“先混合,再重新分配”,这样学生就感到稍微熟悉了。然后继续讲解说,原子轨道的杂化过程就像是“橡皮泥的制作”,杂化前的原子轨道就像是颜色不同、造型各异的橡皮泥,将其充分“揉和”之后,就可以做出想要的颜色均一、造型相同的模型,这种模型就是我们所说的杂化轨道。通过这样的讲解,学生就感觉亲切多了[9]。
2空间智能在实验教学中的应用
有机化学内容多,课时少,实验课被进一步压缩,工科院校更是如此。有机化学实验的内容包括三个方面,即基本操作与实验技术、有机化合物性质、有机化合物制备。在以往的教学过程中,我们都由教师对重要的操作和学生易犯错误的操作进行示范,然后由学生进行实验,教师随时指导。但由于每组实验学生人数较多,有些学生实验前不注意观察教师示范,对基本操作仍没有掌握,导致在做实验中兴趣不大,敷衍了事。
并且有些有机化合物性质及合成实验因所用的试剂较多、对环境危害较大而被各大高校逐渐取消,如硝基苯的合成、苯胺的合成等,而学生的动手能力又亟待提高。目前现代化的多媒体技术已广泛应用于教学当中,可以清晰、生动的对实验原理、实验装置、实验流程、实验步骤及实验的关键和注意事项进行说明和再现。因此,开发网上虚拟实验室可以弥补实验课教学的不足。有机实验课题组指导老师通过查阅大量的网上资料之后,利用一些特定的软件制作出有机化学演示实验多媒体课件并开发出相应的网上虚拟实验室,先组织进行观摩,向学生进行播放并讲解,使学生比较直接地了解和掌握实验方法、仪器的结构和操作,可以再结合教师示范,效果会更好。通过改变原料、装置、条件来观察不同的实验现象和结果,对一些验证性实验和毒性较大的实验也可以达到很好的教学效果。应用计算机辅助教学,实验后还可到计算机上进行数据处理,并在计算机上编写实验报告,这样不但提高了学生实验的兴趣和效率,而且有效地避免了学生对实验的马虎了事,减少了相互抄袭数据和报告的不良现象[10-12]。
3空间智能在课后辅导与沟通中的应用
计算机的发展不仅促进了学生视觉空间思维的发展,也大大加快了在化学中用图形交流的速度,并且图形能传递更多的信息。当化学家(或生物化学)谈到胰岛素、吗啡、维生素或叶绿素时,他们不仅想到符号和数字,还联想到相应的图形和空间结构,图形化的结构式不仅简洁,而且还可以传达颜色、物理状态、溶解度、化学反应性等信息[4],正是基于这种优势,我们可以利用多媒体网络教学,将文字、数据、图像、音频、视频等多种教学信息融为一体,利用网络进行课后辅导与沟通,有利于学生课外自学。
一、识记法
识记法是对平时记忆内容的再现,只要记清楚、记准确即可直接选出答案。
例1 (2016・福州)下列生活用品所含的主要材料,属于有机合成材料的是( )
A.塑料水杯 B.纯棉毛巾
C.羊毛围巾 D.蚕丝被芯
解析:有机合成材料是指三大合成材料,包括合成塑料、合成橡胶及合成纤维。上述生活用品中,塑料水杯是由合成材料制成的。
答案:A
二、抓住关键字词法
适用此方法的选择题,通常是对化学式含义进行各种判断,给出的化学式也常是“陌生”的,但化学式的含义是明确的。解答时,通过查看关键字词就可以快速看出答案。
例2 (2016・东营)屠呦呦带领科研团队研发的新型抗疟疾药――青蒿素和双氢青蒿素,在全球抗击疟疾进程中,拯救了上百万人的生命,因此获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的化学式为C15H22O5。下列说法不正确的是( )
A.青蒿素属于有机物
B.青蒿素中C、H、O三种元素的质量比为15∶22∶5
C.青蒿素中氧元素的质量分数为28.4%
D.利用化学提取和合成药物,以抑制细菌和病毒,保障人体健康
解析:“青蒿素中C、H、O三种元素的质量比”中“质量比”三个字是关键字词,质量比不是原子个数比。 B项说法不正确。
答案:B
三、改写化学式法
适用此方法的选择题,通常是给出化学反应的微观模型图,要求学生通过模型图提供的信息进行各种判断。解题时,首先要认真观看图例,获得相关原子种类的信息;然后将每一个模型图改写成化学式;最后写出完整的化学方程式。
例3 (2015・济南)下图为某化学反应的微观模拟示意图。下列说法中,不正确的是 ( )
A.该反应不属于置换反应
B.图示中x的数值为3
C.反应前后氢元素的化合价发生了改变
D.反应中甲、丙两物质的质量比为2∶7
解析:观察图例可写出甲、乙、丙、丁的化学式:甲为CH4,乙为H2O,丙为CO,丁为H2。因此,图示化学方程式为CH4+H2O=CO+3H2。反应物中没有单质,不属于置换反应,A项说法正确;x的数值为3,B项说法正确;反应前后氢元素的化合价由+1变成0,C项说法正确;甲、丙的质量比为:16∶28=4∶7,D项说法错误。
答案:D
四、举反例法
举反例法是在正常推理的基础上,通过举反例而否定原来的结论的一种解题方法。只要反例正确,则原来的推理就被否定。
例4 (2016・重cB)推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.人的血液呈碱性,则人的体液都呈碱性
B.NaCl溶液能够导电,则所有液体都能导电
C.KNO3溶液无色透明,无色透明的液体都是溶液
D.酸性溶液能使石蕊变红,能使石蕊变红的溶液都是酸性溶液
解析:人的体液包括很多,显酸性的胃酸也是其中一种,A项错误;NaCl溶液能够导电,是因为氯化钠溶液中存在着自由移动的钠离子和氯离子,但有些溶液不存在自由移动的离子,如蔗糖溶液、酒精溶液,这些溶液是不导电的,B项错误;无色透明不是溶液的基本特征,溶液一定是混合物,水、酒精等也是无色透明的液体,但都不是混合物,所以都不是溶液,C项错误。
答案:D
五、四看法
四看法一般是针对图像型选择题。在解答时,先查看横坐标和纵坐标表示的是什么;再查看曲线的走势和转折点;第三要看对应的具体操作是什么;最后看具体操作中的数量关系。
例5 (2016・南充)下列图像不能正确反映其对应关系的是( )
A.等质量的镁粉和铝粉与足量的同种稀盐酸反应
B.在一定温度下,向接近饱和的硝酸钾溶液中加入硝酸钾固体
C.敞口放置的浓盐酸
D.向含有硫酸和硫酸铜的溶液中滴加氢氧化钠溶液
解析:等质量的镁粉和铝粉与足量的同种稀盐酸反应时,因镁的活动性大于铝,所以反应时间短,而产生的氢气质量铝多于镁,A项对应关系正确;接近饱和的硝酸钾溶液,其质量分数不可能为0,B项对应关系错误;浓盐酸易挥发,溶液的质量随时间变化略减小,C项对应关系正确;向硫酸和硫酸铜的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,先发生中和反应,所以刚开始时看不到氢氧化铜沉淀,D项对应关系正确。
答案:B
六、试探带入法
适用此方法的选择题,考查的常是物质类别之间的相互转换。试题中给出转化关系图或表格,只要将其给定的选项试探代入,就能确定是否合理,从而得出答案。
例6 (2016・河南)X、Y、Z有下图所示的转化关系(“”表示反应一步实现,部分物质和条件已略去)。则符合要求的X、Y、Z依次是( )
A.Cu、CuO、Cu(OH)2
B.C、CO、H2CO3
C.CaO、Ca(OH)2、CaCO3
D.H2O2、H2、H2O
解析:CuO无法一步变成Cu(OH)2 ,A项不合理;CO无法一步变成H2CO3,B项不合理;H2O2无法一步变成H2,D项不合理。
关键词:自主学习;化学平衡
文章编号:1008-0546(2014)01-0064-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.025
一、引言
自主学习有着丰富的教育学和心理学内涵,其基本含义是学习者自觉为自己的学习负责。有学者认为自主学习可以分为以下3种情形:(1)学习者对由学校教学而引发的学习活动进行组织与管理;(2)学习者以自己为主导调用各种资源(包括老师、专家)组织与管理学习;(3)学习者完全依靠自己独立设计、规划、组织管理学习。在情形(1)的自主学习中,学生自觉组织管理自己的学习以配合学校的教学,处于这一情形的学习者其自主程度较低,以老师为主导是自主学习的基本特征;在情形(2)的自主学习中,学生能自己整合各种学习资源,是在以学生为主体、教师为主导的理念下进行有效学习;在情形(3)中,完全是以学生自己为中心的学习,自主程度最高。本文是基于情形(1)、(2)对化学平衡移动的内容进行多层面教学设计,从而逐步培养学生的自主学习能力、学习习惯。
二、“化学平衡移动”的教学设计
1. 自主学习理念下的教学设计思路
学生进行自主学习的主要环节有5个:自主探究找重点,合作学习攻难点,学后反思摸规律,典型训练促提高,自我反思得反馈。老师利用教材,提出问题,发放化学平衡移动的自主学习学案。教学中教师首先通过一则工业生产情景引入课题,接着再让学生结合学案流程图自己思考、交流、归纳总结,并填写学案中的相关问题,从而得出影响平衡移动的因素。在教学过程中,采用教师点拔与学生自主探索相结合的方法,并用练习加以检验和巩固,从而完成对知识的发现和接受,真正使书本知识变成自己的知识。
2. 化学平衡的移动
(1)教材分析
本文拟对苏教版《化学反应原理》第三单元“化学平衡的移动”一节内容做教学设计,本节内容是对学习完必修2中化学反应限度、选修中化学平衡常数的基础上拓宽、提高。其中蕴涵着工业生产中一些重要条件的选择思想,实现了理论化学到工业生产的过渡。
(2)教学目标
①能够从本质上理解浓度、压强、温度对化学平衡移动的影响。
②能够正确理解勒夏特列原理。
③能够自主选择适合自己的学习方式进行学习。
3. 任务分析
起点能力分析:已学过了影响正、逆反应速度的因素(包括图像),浓度商与化学平衡的关系,一定的动手实验能力等基础知识与能力。
目标性质分析:目标(1)是化学平衡移动影响因素的外、内分析归纳,目标(2)、(3)都是高级规则的学习,其中既包括对外工作的智慧技能的学习,又是包括对内调控的认知策略的学习,它们都是比较复杂的学习。
教学重点:“特殊化”向“一般化”的推理方法的学习,由实验、总结、图表的抽象到具体的表述方式学习及自主学习习惯的培养。
4. 教材过程
依据自主学习的基本思路,建构了自主学习的几个主要环节。
环节1:自主探究
每个同学在阅读教科书、自主思考的基础上,完成下列任务:
任务1:(1)分组完成书本P53上实验,填写下表相关内容并按要求完成图像
(2)某可逆反应,其他条件不变时,如果增大反应物浓度、减小生成物浓度、减小反应物浓度、增大生成物浓度,正、逆反应速率如何变化?平衡如何移动?用v-t图像表示。
任务2:(1)模拟编号①,计算②、③Qc的数据,判断②、③平衡移动的方向与反应中气体分子数目的关系。在T℃时,对处于化学平衡的三个反应将压强均增大至2倍(假设在在T℃时三个反应的K数值分别为a、b、c)
(2)压强改变对正、逆反应速率是如何影响的?完成下列(通过改变容器的体积)时的v-t图像。
任务3:(1)学生实验:书本P55实验现象记录及实验分析
(2)数据分析:
(3)当升高温度和降低温度的时候,正、逆反应速率如何变化?如果平衡发生变化,平衡可能怎样移动呢?用v-t图像表示上述变化。
任务4:在密闭体系中进行的反应
2NO2(g)N2O4(g); ?驻H=-57.2KJ·mol-1
如果只改变影响平衡的一个条件,完成下表。
环节2: 合作交流
就刚才独立完成的任务与小组成员进行交流,在交流过程中,每个同学完成如下任务:主要收获是什么?通过实验、思考分析、图像与同学交流,攻克的知识难点是什么?还存在的疑问有哪些?写在笔记本上,在汇总的基础上,师生互动,解决遗留问题。
注:因影响化学平衡移动有三个因素,总结出化学平衡移动的原理,在实际教学中采用任务1—合作交流—学后反思这样程序,周期性解决问题,最后完成任务4,达到。
环节3:学后反思
结合思考讨论梳理过程,回忆学习内容并再次研读课本,在笔记本上完成任务。完善早先的知识结构,解决完自己的疑问与分享后,再次思考收获是什么?能否用一名句话来概括这些因素?
环节4:练习巩固
1.煤气中毒病人血液中的化学平衡:
CO(g)+Hb(O2)O2(g)+Hb(CO);
K=[Hb(CO)]·c(CO)/{[ Hb(O2)]·c(O2)}
应用化学平衡原理分析讨论,煤气中毒后应采取那些抢救措施?(Hb代表血红蛋白)
2. 课本P55《问题解决》、课本P56第8题
环节5:评价
在笔记本上写出,今天我学到了什么?我感到骄傲的是哪些方面?我需要努力的地方是哪些?
环节6:课后小结
通过化学平衡移动的学习让学生初步应用“特殊化”向“一般化”探究方法,教师通过设计多层次、多方位的问题,让学生掌握化学平衡移动原理。通过利用化学自主学习源程序环节改进学生的学习方式,激发学生的兴趣,唤起好奇心与求知欲,点燃起学生智慧的火花,使学生积极思维,勇于探索,主动获取知识。
三、结语
自主学习是学习者对自己学习的自觉负责,它具有兼为教育之目标与手段的重要性。本节课的教学流程仍属于较低层面的自主学习,并非较高层面的自主学习。如何引导学生从低层次过渡到较高层次的自主学习正是我们在日后学习工作上继续研究的问题。
关键词 化学 开放探究题 学习
中图分类号:G633.8 文献标识码:A
1开放探究题概述
化学开放性问题是近几年来中考中开始出现的一种新题型,它是相对于传统的条件充分、结论确定的封闭题而言的,这也是命题者青睐于开放题的原因。从国际形势来看,人类已经进入知识经济时代,需要有创新精神和创新能力的人才,国际间的竞争就是人才竞争;从国内形势来看,素质教育正在全国范围内展开,考试作为我国选拔人才的重要途径,为了顺应这一形势,考试命题已由知识立意转变为能力立意,所命试题必须给予学生充分发挥创新能力的环境,以选择出具有开拓性的人才。而开放题能够鉴别出学生创新能力以及思维的批判性、灵活性、敏捷性、广泛性、深刻性等,有利于学生创新意识的培养和良好思维品质的形成,有利于高校选拔合格人才。学生在学习过程中经常接触的大多是条件充分、结论明确的常规命题。通常解决问题的办法是,化未知为已知,由条件经过变形及推理论证达到目标结论,即思维的指向性是明确的。而开放题的基本特征是或者命题的条件不充分,或者结论不明确,或者解题的途径不唯一。这就要求学生知识熟练,思维灵活,具有较强的分析问题和解决问题的能力。近几年来,宜昌市中考化学试题的编制,更加强调了能力立意。特别是物质推断题型,需要学生从宏观整体上把握知识间的联系,融会贯通金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐的概念和性质。笔者近期跟自己的学生们一起走近“圈圈”题,通过读它、做它、评它、再做它后,更加注意到:这是一道值得复习的开放探究题!
2典型例题分析
2.1 读题
构建知识网络,理清物质间的相互联系,是化学学习中的一种重要方法。要求在下图圆圈中填写适当物质的化学式,使得连线两端的物质能相互反应,且分别反映出单质A、化合物B的三条不同的化学性质。
2.2 做题
学生读题后,老师鼓励学生大胆尝试,允许单人做,也允许合伙做。在巡回评价中,科代表、班长、学习委员、化学老师共同组成了裁判组,集体“办公”!
下课时,我们收集到了多份答案。有的反应不能发生,有的性质雷同,有的化学式错误、有的分类混淆……凡我们发现有问题的地方,都标上一个问号,并把它们粘贴公示于后面黑板上,等待同学们点评。
2.3评题
老师示例,科代表、班长、学习委员牵头,同学们圈点勾画满天星,别有一番情调!例如:“你能用方程式反证结果吗?”;“你顾了脑袋没顾屁股呢
2.4再做题
(几天后,用小黑板先准备好,独立作业。)选择适当物质填入下图方框内,使图中直线相连的物质间能发生化学反应;所选物质必须分属“金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐”中的四种不同类别。
(1)将所选物质的化学式填入方框内;
(2)任意写出其中一个反应的化学方程式。
完整性,推理的严密性和表述的条理性。近几年化学高考题中简答题的分值占到10%左右,
在总分值中已占有一定的份量。简答题看起来似乎不难,但要准确回答确不易,学生多感到
有力无处使,造成失分较多。学生在简答题中常见错误是:①基础知识不牢固,对有关概念、
基本理论理解不透彻,不能回答出知识要点;②思维混乱,缺乏严密的逻辑思维能力;③表
达不规范,不能用准确的化学用语回答问题。如何才能准确、完整、简练、严谨地解答此类
题呢?我认为,除应加强基础知识教学外,还应培养学生认真审题、抓住答题的关键和要点、
使用准确化学用语表述问题的能力。此外,还要加强此类题解法的指导。下面就以近年高题
为例,分析这类题的解答方法。
例1.80℃时,纯水的pH值小于7,为什么?
答案:水的电离H2OH++OH-是一个吸热反应。室温时,纯水中[H+]=[OH
-]=10-7摩/升,因而pH=-1g[H+]=7。但温度升高到80℃时,水的电
离度增大,[H+]和[H-]均大于10-7摩/升,故pH=-lg[H+]<7。
分析:本题主要是考查学生易混淆的两个不同的概念。学生往往错误认为在任何温度下纯水
的pH值都是7。80℃时,纯水的pH值虽小于7,但仍是中性的,[H+]=[OH-],
这是不以温度升降而改变的。因为水的电离是吸热反应,随着温度升高,水的电离度增大,
80℃时,水中[H+]和[OH-]均大于10-7摩/升,故纯水的pH值小于7。答
题不仅要求学生回答:是什么”,着重要求回答:为什么”。不少学生仅回答“因为[H+]
>10-7”,这只是pH<7的同义反复,由于没有回答出“为什么”而被扣分。不是他们
不知道:电离是吸热反应”,而是答题时没有抓住要点。至于答题中出现的[H+]>[OH
-]、[H+][OH-]<10-14等错误,则属于基础知识的缺陷。
例2.当化学反应PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气)处于平衡状态时,向其
中加入一种37Cl含量较多的氯气,平衡发生移动,在建立新平衡以前,PCl3中所含
37Cl的百分含量比原平衡状态时是否会增加?请说明理由。
答案:加入37Cl含量较多的氯气后,平衡向左移动,使PCl5的分解反应也在进行,
所以,PCl3中含37Cl的百分含量也会增大。
分析:本题是用同位素示踪法考查学生关于可逆反应中的化学平衡是动态平衡这一基本概念。
“动态平衡是化学平衡的三个基本特征之一,是中学教学反复强调的重点。题目没有直接问
PCl5,而是问PCl3的变化情况;不是问建立平衡后而是问建立平衡前;不仅要回答
是否会增加,而且要求说明理由。这样,把基础知识作了两次转换,答题难度加大。因此,
在教学中应加强学生思维灵活性、变通性的训练。
例3.甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1摩/升和0.1摩/升,则甲、乙两瓶氧水中[OH
-]之比(填大于、等于或小于)10,说明理由。
答案:在同一温度下,对于同种弱电解质,浓度越小,电离度越大。甲瓶氨水的浓度是乙瓶
氨水浓度的10倍,故甲瓶氨水的电离度比乙瓶氨水的电离度小,所以,甲、乙两瓶氨水中
[OH-]之比应小于10。
分析:本题主要考查电解质浓度对电离度的影响。考生常常把浓度对电离度的影响和对电离
平衡常数的影响相混淆,造成错解。有些考生虽对“同一弱电解质,浓度越小,电离度越大”
这个大前提清楚,但要应用这一大前提分析具体问题时,却显得思维混乱、表达的逻辑关系
不清。其实“答案”中用到的推理方法是我们思维中常见到的形式逻辑推理方法——“三段
论”。除此而外,还有因果、先总后分或先分后总等思维方法在近年的高考简答题中均有体现。
因此,教师在教学中应加强学生逻辑思维、推理能力的训练。
例4.在25℃时,若10个体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性,
则混和之前该强酸与强碱的pH值之间应满足的关系是。
答案:pH酸+pH碱=15
分析:本题主要考查学生对溶液酸碱性和pH值之间关系等知识的认识。25℃时,10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性,说明反应中强酸的H+离子和强碱中OH-离子物质的量相等。令强酸中H+离子物质的量为0.1摩,1体积为1升,则强酸中[H+]=0.1摩/升,pH酸=1,强碱中[OH-]=1摩/升,强碱中[H
+]=10-14摩/升,pH碱=14,因此,pH酸+pH碱=15。
化学是一门九年级刚开设的新课程,与生活的联系较多,学生学习的热情较高,教师应正确引导,以期在中考中取得好的成绩。本期担任九年级1、2班的化学教学任务,这些学生基础高低参差不齐,有的基础较牢,成绩较好;当然也有个别学生没有养成良好的学习习惯、行为习惯。教师要做好每一个学生的工作,使他们在各自原有的基础上不断发展进步。
二、教材分析
九年级的化学教材分为上下两册,其中上册为本期的教学内容,它由七个单元组成:
第一单元走进化学世界从三个方面向学生介绍了化学是一门以实验为基础的自然科学,通过一些日常生活中的化学现象将学生带入化学的殿堂,从而很自然地接受这门新的课程,并激发了学生的学习兴趣。第二单元我们周围的空气首先从学生最熟悉的物质空气着手,研究了空气的组成,学习了空气中与人生命息息相关的一种气体——氧气,并探究了氧气的实验与工业制法。第三单元自然界的水从水的组成,导入到微观世界,了解了分子和原子,为使书本知识与实践有机地结合起来,又对水的净化与水资源的保护进行了分析。
第四单元物质构成的奥秘这一单元抽象地向学生介绍了物质的微观构成,使学生学会去理解物质是怎样构成的,为今后的探究打下基础。
第五单元化学方程式这一单元让学生懂得物质不生不灭的道理,学会写化学方程式,并初步引入了化学计算。
第六单元碳和碳的氧化物从学生比较熟悉的碳元素组成的一些物质着手,对形成物质最多的一种元素进行学习,并探究了二氧化碳的制取。
第七单元燃料及其利用从燃烧的现象开始,去探究燃烧的条件,同时得出灭火的方法。让学生从身边去发现化学知识,了解燃料的种类以及燃烧对环境的影响。
三、教学总体目标
义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能;引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感,提高未来公民适应现代社会生活的能力。
四、教学具体目标
通过一学期化学课程的学习,学生主要在以下三个方面得到发展。
知识与技能
1.认识身边一些常见物质的组成、性质及其在社会生产和生活中的应用,能用简单的化学语言予以描述。
2.形成一些最基本的化学概念,初步认识物质的微观构成,了解化学变化的基本特征,初步认识物质的性质与用途之间的关系。
3.了解化学与社会和技术的相互联系,并能以此分析有关的简单问题。
4.初步形成基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验。
过程与方法
1.认识科学探究的意义和基本过程,能提出问题,进行初步的探究活动。
2.初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关的信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。
3.能用变化与联系的观点分析化学现象,解决一些简单的化学问题。
4.能主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观
1.保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。
2.初步建立科学的物质观,增进对"世界是物质的""物质是变化的"等辩证唯物主义观点的认识,逐步树立崇尚科学、反对迷信的观念。
3.感受并赞赏化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用,关注与化学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识。
4.逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
5.发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。
6.增强热爱祖国的情感,树立为民族振兴、为社会的进步学习化学的志向。
五、具体措施
(1 )加强实验教学
化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此,加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环。在教学中,要坚决防止只重讲授、轻视实验的偏向。在实验教学中,要注意安全教育,要教育学生爱护仪器,节约药品。
(2)加强化学用语的教学
元素符号、化学式和化学方程式等是用来表示物质的组成及变化的化学用语,是学习化学的重要工具。在教学中,要让学生结合实物和化学反应,学习相应的化学用语,结合化学用语联想相应的实物和化学反应。这样,既有利于学生记忆,又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。还应注意对化学用语进行分散教学,通过生动有趣的学习活动和有计划的练习,使学生逐步掌握这些学习化学的重要工具。
(3)重视元素化合物知识的教学
元素化合物知识对于学生打好化学学习的基础十分重要。为了使学生学好元素化合物知识,在教学中要注意紧密联系实际,加强直观教学,实验教学和电化教学,让学生多接触实物,多做些实验,以增加感性知识。要采取各种方式,帮助他们在理解的基础上记忆重要的元素化合物知识。在学生逐步掌握了一定的元素化合物知识以后,教师要重视引导学生理解元素化合物知识间的内在联系,让学生理解元素化合物的性质,制法和用途间的联系,并注意加强化学基本概念和原理对元素化合物知识学习的指导作用。
教学进度安排:
第一周、第二周(9.1~9.9)绪言、物质的变化和性质,化学是一门以实验为基础的科学。
第三周(9.10~9.16):走进化学实验室(参观化学实验室,怎样进行化学实验,怎样设计实验)、单元测试。
第四周(9.17~9.23):空气、氧气。
第五周(9.24~9.30):制取氧气,单元测试。
第六周(10.1~10.7):水的组成、分子和原子、水的净化。
第七周(10.8~10.14):保护水资源、最轻的气体、单元测试。
第八周(10.15~10.21):原子的构成、元素、离子。
第九周(10.22~10.28):化学式与化合价、单元测试。
第十周(10.29~11.4):期中复习及考试、试卷分析
第十一周(11.5~11.11):机动
第十二周(11.12~11.18):质量守恒定律、如何正确书写化学方程式。
第十三周(11.19~11.25):利用化学方程式的简单计算、单元测试。
第十四周(11.26~11.2):金刚石、石墨和C60 、二氧化碳制取的研究。
第十五周(12.3~12.9):二氧化碳和一氧化碳、单元测试。
第十六周(12.10~12.16):燃烧和灭火。
第十七周(12.17~12.23):燃料和热量、使用燃料对环境的影响。
第十八周(12.24~12.30):石油和煤的综合利用、单元测试。
关键词:新课程改革;基础知识教学;教育模式;教育观念
科学系统的化学知识是培养和造就现代科学技术人才不可缺少的一个方面,目前化学已经深入到现代科学的各个领域。 目前,新课标下的化学教材在加强基础知识教学方面有了较大的改革,主要表现在以下两点:
一、在保证基本的化学知识基础上,删繁就简,突出重点
新教材明确了对于高中学生教学的目的应着眼于提高学生的素质,让学生掌握今后工作中必不可少的化学知识和基本技能。在介绍基础知识的同时,教材还注意密切联系社会实践和学生的生活习惯,使学生能够利用掌握的基础知识解释生活中的常见现象。例如在《化学反应原理》模块中关于化学平衡,化学平衡常数,化学反应速率,电离度及溶液PH计算等知识点的学习中,不仅介绍了酸碱的基本概念,如酸的强弱,多元酸等概念是不可缺少的。还列举了实例,让学生知道PH值对保证机体正常活动至关重要,如血液的PH值与人体健康的关系,人的食物结构应保持酸碱平衡,这样才能有效地维持血液酸碱平衡,防止疾病的发生。工业生产中如何控制生产条件才能在最大限度的利用生产材料的同时加快生产的进度,教材中以工业合成氨为例介绍了化学的基本原理在生产中的综合运用。
二、重视与其它学科的交叉与渗透
化学的教学内容也应紧跟现代化步伐,适当拓宽知识面,做到内容充实先进。新教材介绍了一些当今人们所关心的问题,如环境、能源、材料、食品等等,使化学更贴近生产实际,贴近生活。以激发学生学习化学的兴趣。如《必修一》模块中向同学们介绍了在日常的生产生活中接触到的各种化学材料,不仅有传统的无机非金属材料(玻璃、水泥、陶瓷)还有各种新型的无机非金属材料、功能优良的金属材料、用途广泛的复合材料,拓展了同学们的视野,激发了同学们学习化学的积极性。化学教学中,在加强基础知识教学的同时,还要注重培养学生的科学态度和正确的世界观、价值观,养成科学的学习习惯,启迪学生积极思维,培养良好的思维习惯,提高思维能力,造就具有创新精神的人,其主要表现在以下几点:
(一)改变传统的教育观念和教学模式
传统教育的基本特征是以知识的传授为中心。教学中很多教师忽视实验教学的直观性和重要性,教师在黑板上讲实验,学生背实验,忽视了学生的动手能力,阻碍了学生的创新能力的发展。所以,改变传统的教育观念和教育模式是实现创新教育的重要前提,化学教师在教学中应加强以下几方面的工作:
1.加强辨证唯物主义和爱国主义教育。利用化学事实的发现、发明;科学家的事迹和有关资源的介绍,使学生对知识的创造和创造者有全面、深刻的了解,从中受到感染和影响,从而激发他们的学习兴趣和钻研精神,激励他们树立为国家和科学献身的远大志向。
2.让学生了解与化学有关的环境、资源、能源等问题。培养学生关心自然,关心社会的情感和责任感,树立环境保护意识和人类的生存、发展意识。人类生存的一些重大问题,如温室效应、臭氧空洞、环境污染、能源开发等都与化学有关,化学教师可充分应用这些素材对学生进行生动的教育。
3.让学生深刻认识化学实验在化学学科中的地位,切实加强实验教学。加强并补充课堂演示实验,增加一定数量的学生实验,要求学生从不同方面,不同视角观察实验现象,并进行交流讨论,使学生不仅善于发现共同现象,而且更善于发现不同现象。从而提高学生的观察能力,培养学生良好的观察习惯,促进学生思维能力的发展。同时,做全并补充部分有利于发挥学生创造能力的学生实验。实验前明确目的要求,让学生先独立设计实验方案,后相互讨论,取长补短,相互提高。实验过程中教师加强个别指导,纠正错误操作方法。从而培养学生设计实验并进行实践的能力。如在《必修一》模块中研究氯、溴、碘三种元素的单质的氧化性强弱的试验中,教材中没有直接告诉学生如何试验,而是给出多种试剂,让学生讨论、自主设计试验。
(二)注重培养学生的创新精神和创新能力
1.通过介绍科学家的生平和科学发展史让学生明白:只有勤奋的人,顽强的人,不怕失败的人,敢于献身的人才可能有所创新。让学生知道创新并不神秘,从而树立创新的自信心。如在学习元素周期律的时候,可讲述门捷列夫发现元素周期律的故事。
2.加强课堂教学,特别是实验教学中的规范化管理,如:实验室制备氯气实验中强调学生必须严格按操作顺序进行。从而培养学生自觉、勤奋、实事求是的精神。
3.激发学生的好奇心,培养他们的自信心。许多伟大的发明,惊世的创造常常都是从那些平常的、一闪念的好奇心开始的,没有好奇心,通向真理的跋涉就无法启步。如在讲解氯溴碘三种元素的氧化性比较时,介绍溴元素的发现过程对学生进行思想情感教育。学生有了自信后就鼓励学生要勇于做要求高、难度大、易燃、易爆的、有毒的实验,如:喷泉实验;银镜反应等,并鼓励失败者继续努力,培养学生顽强的、百折不挠的勇敢精神。
4.克服思维定势,培养学生勇于探索精神。教学中注意运用生动活泼,科学有趣的方法培养学生综合运用各种思维方法的能力。鼓励学生大胆幻想,善于幻想,并运用各种思维方法积极思考,让幻想同创新结合起来,培养学生创造思维能力。
总之,按照新课程改革的正确思想,在以后的化学教学中,不仅仅要从教学内容上改革,而且还要从教学方法,教学手段等多方面配套改革,我们只有把教学看作是启迪学生的智慧,开拓学生的思维,培养学生的能力,开发学生智力的过程,在教学实践中不断探索研究,才能培养出跨世纪的创造型人才。
【参考文献】