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化学反应原理教案范文【通用7篇】(化学反应原理教学案例)

更新时间:2023-12-07 来源:互联网 点击:

本节重点:初步了解有效碰撞、活化分子和活化能的概念模型读书破万卷下笔如有神,以下内容是壶知道为您带来的7篇《化学反应原理教案范文》,希望可以启发、帮助到大朋友、小朋友们。

化学反应原理教案 篇一

关键词:多媒体 化学教学 应用

新课程对课堂教学提出了新的要求,多媒体应成为提高教学效果的主要工具和手段,新世纪的化学教师了解和掌握计算机辅助教学显得尤为重要。多媒体课件把文字、声音、图像、动画集于一身,为学生提供一个生动、逼真的教学环境,使学生在兴趣盎然的情景下去接受知识,对提高课堂教学的效果和效益能够收到事半功倍的效果。下面我就自己在应用多媒体课件进行化学教学中的经验,谈几点体会。

一、教学中使用多媒体手段的作用与意义

中学化学一些理论如化学平衡、氧化还原反应、气体摩尔体积、分子结构等等是比较抽象的,有效利用多媒体手段可以变抽象为具体,变静态为动态,将微观过程进行宏观模拟,将瞬间变化定格分析,化枯燥为生动。比完全依靠表格、挂图、模型、教师的比划、学生的想象要有效的多,易于突破课堂教学的难点。利用多媒体手段因为轻点鼠标切换方便,还可以增加课堂教学密度,增大教学容量。教师在运用多媒体手段时,能增强教师本人的创新意识。教师本人具备了这种创新精神,对学生的创新能力教育才能成为有源之水。学生在接受过程中,能更多地直接参与体会这种创新活动。

二、化学教学中使用多媒体课件的时机

使用化学多媒体课件在课堂上不是替代教师,而是辅助教师进行教学,故此不能将化学多媒体课件设计编制成课本教材的翻版。化学课堂教学,不是每堂课都适宜用多媒体手段。教学弥补传统教学中的不足,是使用多媒体课件的最高境界。我们应该将多媒体课件作为课堂教学点睛之笔。化学教学中能使用多媒体课件的,我觉得应该主要有以下几类:

1 微观粒子的变化、运动。分子、原子、离子、电子的运动变化是用肉眼甚至显微镜所看不到的,通常用挂图和模型,而微粒运动变化的过程却无法充分展示。利用多媒体课件能使学生很快地理解而和接受。比如化学反应的实质、溶解平衡、质量守恒定律、气体摩尔体积、原电池、电解等等。

2 元素化合物的实际用途或现代化科研设备与化工生产设备及工艺流程的演示。每学习一种新的单质或化合物,其用途可能只有课文中简单的描述,学生难记易忘。石油化工、接触法制硫酸、氨的催化氧化法制硝酸、干冰的升华、某些矿物等等甚至老师都没有见过,学生只能凭借有限的想象。如果利用多媒体课件、实物照片投影、视频资料等将极大的改善学生的学习效果。

3 错误性实验操作后果的危害。如吹灭酒精灯、排水法收集氧气先撤酒精灯再抽导管、氢气还原氧化铜时先加热后通氢气、点燃可燃性气体前不检验气体纯度等实验操作后果。由于有些有危险,一般老师只讲不应该这么做。把这些危害后果制成多媒体课件,学生将直观得到感受,在以后的实验中避免错误操作。

4 有毒、有害以及在短时间内无法完成的实验。如一氧化碳、硫化氢等毒性实验、铁的生锈、煤和石油的形成等,常规教学只能教师口述,而多媒体课件将发挥无可替代的作用。

5 总结复习。多媒体手段能充分体现其容量大的特点。对于概念理论、反应系列方程式、对比总结等尤其有效。比如复习乙醇的化学性质时,用F1ash制成的分子结构及在不同条件下的断键方式,学生一目了然。

三、运用多媒体的优势

1 解释抽象知识

在中学化学教材中,有部分抽象的理论知识(如核外电子的运动状态,电子云概念,物质的溶解过程,化学平衡等),教师感到难教,学生更感到难于理解。靠传统的教学手段难以达到理想的效果,应用多媒体课件辅助,可取得良好的效果。如食盐溶于水,通过多媒体技术制作模拟溶解过程,可清晰地把NaCl晶体的溶解过程展示给学生。首先在画面上出现一杯水,要看见水分子在做无规则的运动,从结构上要看出水分子是极性分子。把NaCl晶体投入水中后,水分子的正极一端去吸引Cl-1负极一端去吸引Na+,Cl-1和Na+分离,然后水分子把Na+和Cl-1分别包围起来,即NaCl晶体在水中完成了溶解过程。学生通过多媒体演示,直观的认识了物质的溶解过程。

2 模拟错误实验操作时使用

对于化学试验中的一些错误操作所引起的危害性,老师不能演示给同学们看,只能靠嘴巴讲其错误的原因以及可能带来的危害,这样学生常常认为老师危言耸听,始终半信半疑。如果能用计算机模拟这些错误操作,可以通过放慢动作将实验步骤分解,这样不仅将错误的原因弄清楚了,而且学生看了之后,知道错误操作所引起的危害性,所以印象会很深刻。如在初中化学中浓硫酸的稀释实验,就可利用多媒体技术模拟错误操作及所带来的后果,通过计算机的演示,让学生亲眼看见把水倒进浓硫酸时液体沸腾的激烈反应现象,使学生获得深刻的印象。

3 模拟危险性(有毒或爆炸)的实验时使用

化学教学中经常有一些危险性(或有毒或爆炸)实验、污染严重的实验和现象不太明显的实验:还有一些实验因可重复性差、耗时长,课堂上难以作到随时调用。如高中化学中氯气的制取和性质实验,在实验室虽然能做,但污染严重,实验很难取得理想的效果。运用多媒体技术模拟实验操作、实验现象,并通过计算机演示,学生就可观察到有序规范的实验操作,清晰的实验现象,既取得了理想的实验效果,又避免了有害气体的污染。

4 演示实验多时使用

焰色反应实验中,书上讲了很多种金属的焰色反应的颜色,教师不可能在课堂上演示每一种金属元素的焰色反应的颜色,如用Flash动画演示操作过程以及各种元素的焰色反应的颜色,省时又能给学生直观的印象。但是,化学是以实验为基础的学科,把多媒体技术引进实验教学,也只是一种辅助的教学手段,决不能取代常规的化学实验。

5 板书内容太多时使用

教学过程中,教师经常花较多时间板书,特别是上化学计算课时写例题、画图例的时间更多,而采用多媒体中的显示文本的功能,这可使本应花十几分钟的内容在几秒内显示在学生眼前,这样老师就有时间讲解更多相关的知识和现实的应用,引导他们理论联系实际,丰富了课堂内容,而且从根本上改变过去“满堂灌”的教学弊端,给学生较多自由时间复习巩固,优化了课堂教学,增加了课堂的信息量。

四、多媒体课件的创作原则

1 科学性原则

首先,课件设计不能出现科学性错误,不能把错误的概念和原理教授给学生,这一点,似乎是人所共知的常识。然而,市面上出售的许多光盘恰恰在这一点上就有过失。我们在开发多媒体课件中也经常出现这种情况,比如,我们在制有机实验课件时,作为有机物这一

课件的开头的碳、氢开成化合物的模型,在试验时谁也没有发现碳、氢原子大小比例不对,在开公开课时,才有老师指出碳氢原子大小比例不对,才及时纠正。多媒体课件作为固化的宜于推广的科研成果,一旦出现科学性错误,则造成的损害远远不是一个教师的失误所可比拟的。因此,在这一点上千万不可掉以轻心;其次,要充分运用多种媒体,按照学生的认识规律,用文字、图像、动画、声音等同时对学生的视觉和听觉形成良性刺激;最后要充分利用现代课堂教学已有成果,优化组织课堂教学,按照教学规律实施教学。

2 辅助性原则

十年来我国计算机辅助教学中始终存在两种不同的设计思想。一种观念认为,选择优秀教师设计教案,由计算机专业的人员制作课件。这种“1+1”的开发模式固然从商业的角度来说,能很快出新产品,出经济效益,但是再好的教师、再好的教学方法不可能面对所有的学生都那么有效。况且不经过教学实践的检验就匆匆忙忙地投向市场是对教师的和学生不负责责任。教师普遍反映,市场上购的教学光盘好看不好用。有的光盘完全成了教材的翻版,空把教师排挤到边上,用机器取代教师,对学生实施目中无人的教学。这种设计思想既违背了教学规律,也忘记了国情。因此,我始终坚持计算机只能指导辅助教学的作用,不管计算机发展到什么水平,它始终不能取代教师的作用,只能辅助教师的教,学生的学,为此,我们设计多种课件,供教师和学生选择,使教师把课教活,学生学得主动。

3 悦纳性原则

一般来讲,每个教师创作的课件都是敝帚自珍,然而,如果不能使大部分教师和学生愉快的接纳的话,其应用价值就非常有限。多媒体要接受实践的检验。

4 交互性原则

交互性是多媒体的一大特性和优势。多媒体从本质上说就是对信息进行数字化处理和交互式处理。人机之间缺少“友好”的交往,严格来说还称不上多媒体。多媒体课件的交互性大体表现在以下四个方面:一是检索方便。无论你需要哪一个课件,哪一部分内容,只要一按鼠标,计算机就会把你需要的内容推送到你的面前。二是控制速度,实际过程发生瞬间,然而,为了讲清原理,必须分解动作,多媒体能够完全变控地为适宜于不同的教师与学生,可以放慢反应速度、也可加快、可以分解步骤、也可连续几个步骤。三是分步提示。学生采用多媒体课件自学或解答某些难题时,计算机能分步提示学生,按照不同学生的不同学习进度,循序渐进,引导和指导学生学习,四是自动批阅试题,计算机能随机出题,对于学生的解答能立即批阅,给学生及时反馈,及时解决疑难问题,极大地提高了学生的学习兴趣,有利于学生主动学习,为个别教学和因材施教提供了条件。

5 简约性原则

现代教育非常注重思维的敏捷性,注重学生感悟和直觉的培养。多媒体的设计必须重视这一原则。要把基本概念、重要原理、基本方法以及解决实际问题的思路以最简约的方式传授给学生。所谓名师出高徒,名师的高明之处正在于此。现实教学中普遍存在着把简单问题复杂化,对于复杂问题束手无策,画蛇添足地引出结论以及低估学生的理解能力把似是而非的证明教给学生等问题。在用常规方法的教学中,其负面影响尚不算大。若是作为固化的科研成果,在大范围内进行推广则实为不宜。

6 艺术性原则

优秀的多媒体课件都是思想性和艺术性的和谐统一。在可能的条件下,应尽量把课件制作得精美一点。一般来讲,采用三维动画用于教学已经能产生预期的效果。当然,采用三维动画立体感更强,教学效果会更好。由于制作三维动画技术要求和计算机要求都很高,所以我们不过分地提倡和强调。

7 效益性原则

效益性原则是多媒体课件制作中必须坚持的最重要的原则,是多媒体课件创作的出发点和归宿,创作多媒体课件的指导思想必须是为了提高素质教育的效益。搞错了方向,失之毫厘,差之千里,课件做得再精美也是一个失败的课件。效益的质量和效率的乘积,课件的好坏最终要受课堂教学实践效果的检验。只有被课堂实践反复证明和广为证明,相对于传统教学手段来讲,能明显提高效益的课件才是值得保留、肯定和推广的课件。效益性原则也是自然淘汰法则。凡是违背这一原则的多媒体课件迟早要被淘汰。

五、多媒体教学的使用范围

由于多媒体教学,仅是教学的一种辅助手段而已,它不可能完全取代传统教学,也不是使用了多媒体教学,效果就一定会好,因为你的技术最先进,多媒体课件做得最好,还得靠人去完成,其次,如用多媒体课件模拟实验,它不可能代替真正的实验,因为有很多现象现在还无法模拟,如气味、动手操作等,因此我认为在下列情况下,最好不用多媒体进行教学。

1 教师本身的教学业务水平和电脑操作较低时,最好不用。如教师不能很好地把握课堂重点、难点、关键点时,由于教师在使用多媒体会分散教师精力,这样只会使课上得更糟;同样,如教师的电脑操作水平太低,当你上课时只要电脑稍出一点问题,你的课就有可能上不下去了,这样不如不用。

2 不要用模拟实验代替动手操作的实验。因为模拟实验最好也不可能代替真实的实验,它不可能真实地再现操作过程和物质的变化过程,也没有说服力和可信度,甚至可能使学生对实验的现象产生怀疑,而且不利于培养学生在实验的过程中动手操作能力、协作精神,更不利于培养学生的科学实验态度和科学的实验精神。

3 用多媒体进行的模拟实验,不能真实反映实验现象的实验。如要闻气体的气味、反应是放热还是吸热等实验,模拟实验就不可能实现,这些实验最好不用模拟实验:同样,实验现象很明显且信息量大的实验最好不用模拟实验,如焰色反应、铝热反应、燃烧等实验。

4 如只是将屏幕当黑板使用时,最好不用。这样只是为了多媒体而使用多媒体,使学生感觉有点华而不实,同时,也因为图片、动画、声音等信息量太多,分散了学生精力,也会分散课堂的重点,效果反而会比用传统教学手段更差,同样还会造成资源的浪费。

5 如果不能充分备课,最好不用。用多媒体进行教学时,其备课要求更高,不但要按传统教学方式写好教案,而且要写好多媒体教案,使多媒体教学与传统教学浑然一体,这就要求教师不但要有丰富的化学知识,而且要有一定的电脑课件的设计能力和操作水平,如果你只是从网上下载一个课件或是请人帮你制作一个课件去上课,这样,没有通过自己仔细思考加工,上课时肯定不能很好驾驭课堂,还会有点顾此失彼或是多媒体与课堂知识脱节的现象,这时最好不用多媒体。

化学反应原理教案范文 篇二

关键词:工科化学;理论教学;案例教学模式

“工科化学”课程是北京交通大学物理、土木、机械等非化学专业开设的一门重要基础课。重点讲解物质的聚集状态、化学与能源以及水环境中的化学反应等基础理论知识,辅以新能源开发、金属的腐蚀与防腐等拓展应用知识。旨在让学生初步了解化学的基础理论及其应用,能够运用化学的理论、观点、方法审视环境、能源、健康等社会热点问题,分析、认识和解决工程实践中的化学问题。同时“工科化学”也是培养“厚基础,宽专业”工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分[1-2]。然而“工科化学”课程面临学时少、内容多、实验学时更少的境遇。如何使学生在有限的时间内对该课程清晰理解和熟练掌握?如何解决化学实验课时少带来的系列问题?这对授课教师来说一直是个重要的挑战,需要教师去寻求更为有效的教学模式与教学策略。

1案例教学模式

1.1案例教学模式的优势

案例教学模式是一种以实践案例为基础,在教师指导下,通过引导学生独立思考,达到教学目的一种教学方法。案例教学模式最大优点是:(1)鼓励学生独立思考。从知识传授转向能力培养,将抽象的理论与生动的教学案例结合,鼓励学生独立思考、创造,将枯燥乏味的课堂变得生动活泼。通过课堂交流,既可取长补短,促进人际交流,又可激发人的斗志。(2)引导学生注重能力培养。传统教学往往重视书本知识的学习而忽视实际能力的培养,案例教学可通过一些应用性案例,提出问题,引导学生运用所学知识综合分析,带着问题去思考和查阅文献。这既增强了对理论知识的理解,又培养了学生的能力。(3)重视相互交流。传统的教学方法是教师讲、学生听。在案例教学中,学生要对实际案例进行分析,学习必要的理论知识,在教师引导下,自主讨论、交流提出解决问题的方案,充分发挥学生学习的积极性和主动性,同时增强教师与学生,学生与学生之间的交流能力[3-6]。

1.2案例教学模式的结构和教学过程

案例教学模式下的教学过程一般涉及以下环节:(1)教学案例精选。案例的选择既能体现教学重点、难点,又要联系实际,难度适中,具有一定的启发性,能够引发所有学生的思考和求知欲望;另外案例的选择要贴近生活实际,让学生感同身受,提高学生的听课热情,提高课堂效率;同时针对学生的专业,结合教学内容,充分展现化学知识在非化学专业方向的科研动态,激发学生对化学领域的兴趣。(2)教学案例实施环节。教学案例的实施分为准备阶段和实施阶段。在准备阶段,教师根据研讨内容可以提前布置,也可以随堂安排。对于比较有深度的讨论内容,学生需提前分组、收集资料、讨论和总结。在实施阶段,以学生为主体,教师发挥引导作用,引导学生运用学过的知识对提出的问题进行综合分析,激发学生的创新欲望,让学生积极主动求知、探索和创新。在教学讨论过程中,教师要积极营造一种既生动又平和的气氛,认真倾听学生发言的同时,对学生提出的正确观点加以肯定,对错误或不足的地方,加以引导、点拨,提出自己的看法或补充意见。(3)总结环节。教师首先对课堂讨论、交流情况进行总体点评,归纳优点,指出不足,对积极参与讨论、分析问题透彻或者有独到见解的学生或小组提出表扬。其次教师要紧扣教学内容进一步强化知识点,梳理思路,高屋建瓴地将基本理论与实践结合,谈谈自己的见解,启发学生多角度地思考,进一步提高学生分析和解决问题能力。

2“工科化学”教学中的案例教学设计

“工科化学”是一门理论与实践结合非常紧密的学科,可以用来作为案例研究的应用性题目很多,例如新能源的开发,工业废水的处理,锅炉污垢的消除等。鉴于此,在“工科化学”理论教学中适当穿插能突出课程教学效果的优秀实践性案例,使学生充分认识化学科学的重要性,理解化学知识与自己专业的密切关系,从而激发学习兴趣,培养学生创新能力。从学科专业、生活实践、学科前沿以及综合实验能力提升4个方面进行了案例教学模式的探索。

2.1体现专业特色的案例教学

“工科化学”的授课对象主要是非化学专业大一新生,这类学生往往认识不到基础课程的重要性,对各学科之间的交叉作用更是了解甚少。针对不同专业的学生设计与其专业密切相关的应用性教学案例,提出关键问题,引导学生运用学过的化学知识综合分析,有效地将“工科化学”知识融入到专业课学习以及未来的工作中,调动学生学习的积极性[7]。化学反应热是化学与能源这一章的重点内容,结合学生专业找生产中的实例进行讲解化学反应热。例如针对土木专业学生,可以深入分析水泥水化热。教师提前向学生布置调研不同标号水泥,了解主要组成及水化机理。以普通硅酸盐水泥为例,其矿物主要组成为硅酸三钙C3S(3CaO•SiO2)、硅酸二钙C2S(2CaO•SiO2)、铝酸三钙C3A(3CaO•Al2O3)和铁铝酸四钙C4AF(4CaO•Al2O3•Fe2O3)。在认知组成的基础上,引导学生写出相应水化反应方程式,与学生共同分析不同组分的水化反应速度以及反应热。通过这一系列分析,学生不但清楚了决定普通硅酸盐水泥强度的因素,也知道了水泥水化后的主要产物为水化硅酸盐和氢氧化钙。接着教师引导学生进一步思考“硅酸盐水泥石若长期浸泡在雨水或雪水中会引起水泥的强度和耐久性下降吗,会发生什么化学反应?硅酸盐水泥的桥墩在海水中会被侵蚀吗?由于这些具体问题与学生专业领域紧密相关,又用上了刚刚学到的化学知识,引起了学生积极思考和热烈讨论,激发了学生学习的积极性。

2.2与生活实践紧密结合的案例教学

在注重课堂内容与专业生产实践紧密结合的同时,设置与生活紧密相关的应用性案例来提高学生学习兴趣[8]。例如在讲授溶液依数性前,先启发学生思考,北方冬天下雪后,路面上为什么要撒盐?冬天汽车水箱里面加防冻剂之后为什么就防冻了?让学生带着案例和问题上课,并随着教学内容的展开,学生讨论,找出问题答案,交流彼此看法。在这教学过程中,学生主动求知和探索的欲望得到了激发,课堂教学效果得到明显改善。同时还选择一些能够将所学理论知识与解决实际问题联系起来的应用性案例作为习题,来提高学生应用理论知识的能力。例如讲凝固点降低时,可以布置如下题目:四氢呋喃(45元/kg),丙三醇(30元/kg),乙二醇(42元/kg),甲醇(7.2元/kg)都可以用作汽车循环水防冻剂,要在-1℃下不结冰,参考它们的价格,从经济效益角度排列选用顺序。类似这些题型,由于与生产生活息息相关,在应用和巩固理论知识的同时,也提高了学生学习课程的兴趣和主动性。

2.3紧跟学科前沿的案例教学

紧跟学科前沿设置一些应用性教学案例,也是牢牢吸引学生,提升教学效果的另一法宝。全球瞩目的能源与环境问题已成为传统汽车可持续发展的重要瓶颈,发展纯电动汽车是当今的热点问题之一。电动汽车产业群中涉及哪些专业?电动汽车发展的瓶颈是什么?这种热点问题学生通过各种媒体可能都有所了解,很容易引起学生的积极参与。在讨论中,学生各抒己见,通过师生互动以及生生互动,学生认清了在电动汽车这个庞大的产业群中涉及了很多的专业,例如汽车、机械、电气、化学、冶金,是个多学科交叉融合的产业群。这种跨多领域的综合产业发展也对综合素质、基础知识和综合运用能力提出了更高要求,也进一步向学生阐释了“化学是一门基础学科,必须要学习,必须要重视”。在学习了原电池的基本原理后,教师结合电动汽车这个热点问题,提出问题:可用于电动汽车的原电池种类都有哪些?各有什么优缺点?这些种类的原电池的组成、电极反应、原电池反应是什么?今后要想在大范围内应用电动汽车,作为关键技术之一的原电池未来必须攻克哪些方面的问题?然后留给学生几分钟时间思考讨论,或在课堂讲授之前提前安排学生查阅一些文献。在讨论中,有的学生提出采用多电子得失的电极材料来提高原电池容量,也有学生畅想快速充电的方法,也有学生对电池的回收再利用比较感兴趣,总之通过师生间的这种设问、互动、解答,学生上课热情很高,透彻理解原电池的基本原理的同时,还能够学以致用,从原理上思考解决目前原电池存在的问题,无形中学生的创新能力得以提升。

2.4与探索性实验结合的案例教学

在“工科化学”实验学时大幅减少的背景下,多验证性实验,探索、设计性实验很少甚至没有,导致学生创新思维能力培养方面的内容不足。结合每章教学中的重点难点问题,在理论教学过程中设置相应的综合性实验,引导学生运用已学的知识,设计实验方案,更好地理解和掌握相关内容。例如,在讲授“沉淀-溶解平衡以及配位平衡”时,教师提前2周将设计K3[Fe(C2O4)3]的制备实验方案的任务布置给学生,要求每位学生根据已有的化学知识设计实验方案并自行查阅资料,就实验方案进行充分研究,积极思考每一步反应原理和操作过程。在课堂讨论前1周收齐学生设计方案,教师评阅。从教学中收集的学生实验方案来看,大多数学生确实查阅了不少资料,设计的实验方案合理可行,而且实验方案也是多种多样的。大多数学生的实验方案中,选择以硫酸亚铁铵为原料,与草酸在酸性溶液中先制得草酸亚铁沉淀,然后再用草酸亚铁在草酸钾和草酸的存在下,以过氧化氢为氧化剂,得到铁(Ⅲ)草酸配合物,实验流程如下。(NH4)2Fe(SO4)2H2C2O4结晶K2C2O4FeC2O4•2H2OH2O240℃Fe2(C2O4)3•5H2OH2C2O4乙醇K3[Fe(C2O4)3]有些学生提出了其他的合成路线,例如以三价铁为原料制备K3[Fe(C2O4)3]。FeCl3结晶K2C2O4FeC2O4•2H2OH2C2O4乙醇洗涤K3[Fe(C2O4)3]当然也有些学生的实验方案中存在着明显错误和问题,教师通过审阅及时指导学生更正。最后教师筛选几个有代表性的实验方案安排学生课堂发言。将学生根据自己设计实验方案的类型划分为不同的小组,并指定小组长负责组织和协调。教师通过互联网的即时通讯手段(如微信群等)参与各个小组的讨论。对于课堂发言的PPT,一般都经过几个回合的师生互动,教师提出建议,学生小组成员间讨论,进一步完善。在微信互动过程中,每个学生的观点得到了积极表达和阐述,同时也学会了倾听、交流和沟通。在课堂发言环节中,教师围绕设计的实验方案,结合所学的基本理论知识,通过提问的方式引导学生仔细思考每一步操作的原理。比如,在FeC2O4•2H2O结晶过程中为什么引入K2C2O4溶液?H2O2氧化FeC2O4•2H2O的过程中为什么要在40℃,更高温度可以吗?加入草酸溶液,草酸铁沉淀溶解,为什么再加入95%的乙醇,又有晶体析出?经过上述问题的讨论,学生既巩固了已学化学知识,又对实验有了更深入的理解。因为实验方案的不唯一性,不同组学生提出了不同的合成路线,例如以三氯化铁为原料相比以硫酸亚铁铵为原料制备K3[Fe(C2O4)3],合成路线简化了很多,教师给予必要的点评,在肯定学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神的同时,启发学生进一步思考以三氯化铁为原料有什么不足的地方。在总结环节中,教师需将化学原理与实验案例相结合,总结点评每一条合成路线的特点和优劣,谈谈自己的见解,启发学生多角度地思考问题,同时要求每组学生撰写实验设计报告,总结实验方案设计的不足以及改进措施。在整个案例教学过程中,由于之前每个学生都对实验方案进行了充分调研和思考,整体参与的积极性比较高,满意度较好。

3案例教学模式的应用效果

案例教学模式在我校工科化学教学中已经实施了3年,学生学习课程的积极性都很高,课堂气氛活跃,期末成绩及格率为100%,优秀率也达到了35%以上。案例教学模式的实施结果表明,在基础理论知识讲授中穿插一些相关的应用性案例是一种非常有效的教学方式。教学过程中的分析、讨论以及总结等教学环节,不但有助于学生更好地理解和掌握相关理论内容,也增强了学生的自学能力,激发了学生积极思考、主动参与、深入探索的欲望,有助于学生综合能力的培养。另外,案例教学也拉近了理论教学与生产、生活实践的距离,真正做到了学以致用。但由于案例在课堂讨论过程中需要花费较多时间,在大班教学过程中,教师很难关注到每一个学生的反应,因此,需要进一步思考充分利用现代网络技术(如微信群、QQ群等)的优势随时加强与学生的互动讨论、答疑解惑,对学生掌握和理解知识的状况有充分的了解,便于课堂上针对性地解决学生共性的问题;同时,为进一步提高课堂教学效率,增加课堂教学容量,节约教学时间,在课堂教学中积极引进多媒体教学方式[9]也是必要的。

作者:康晓红 程志明 李智 刘博 段武彪 单位:北京交通大学理学院化学系

参考文献

[1]杨玉国.现代化学基础.北京:中国铁道出版社,2001

[2]陈云,吴庆生.大学化学,2013,28(6):6-8

[3]张元兴,欧阳立明,欧伶.化工高等教育,2006(5):92-93

[4]余红伟,魏徵,李瑜,等.化工高等教育,2012(3):92-94

[5]周华,胡国良.教育探索,2013(5):143-144

[6]郑淑芬.教育探索,2008(4):56-57

[7]许秀芳.大学化学,2014,29(6):25-28

化学反应原理教案 篇三

关键词:多媒体技术 高中化学

一、模拟化学微观世界,激发学习兴趣。

兴趣是学生学习最有效的内趋动力,而如何有效地提高学生学习化学的兴趣,既是提高学生知识水平和各项能力的前提,也是提高教学质量、优化课堂教学的保障。其一、利用多媒体技术不仅可以实时播放一些化工生产过程和化工产品的视频材料,增添学生的兴趣,而且我们将一些枯燥的知识点制成浅显易懂、图文并茂的动画,把一些看不到摸不着的抽象东西形象化、具体化。把难以操作、观察的实验、化工生产流程图利用计算机进行模拟。其二、网络资源具有极大的丰富性的特点,它把各种声音、文字、图片、动画、视频图象等信息通过细致的手段完美地结合在一起,又通过高速的光纤双向传输,把全运动、高清晰度的视频图像发送出去,融传入与传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力,可以从各个角度、各种层面激发学生的学习兴趣,引起学生的注意,提高学生学习化学的兴趣。同时心理学研究表明,人们从听觉获得的知识能够记忆15%,从视觉获得的知识能够记忆25%,但同时使用两种传递信息的工具就能接受知识约65%。充分利用多媒体网络技术对学生进行多感官刺激,即有利于他们长期保持注意力,又可以同时调动视、听、说等多种感官参与,形成合理的教学过程体系,提高学习化学的兴趣。运用网络技术中的图像缩放、资源下载、重组等功能,可以把化学教学中所涉汲到的有毒、有危险性的化学药品,形象、直观地呈现给学生,帮助学生理解知识、促进学生的学习欲望。运用网络技术中的动画演示,媒体播放等功能,可以模拟化学微观世界,把在化学课上用常规方法难于实现的化学反应、化学实验向学生进行演示,为学生创设一个形象逼真、色彩斑斓的化学信息世界,刺激学生多种感观共同参与,充分调动学生的学习积极性。

二、多媒体强化课前研究

课前研究是讲课教学的准备,只有课前研究进行充分,才能上出高质量的课,才能取得理想的教学效果。利用计算机强化课前研究,辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案,当然这并非计算机辅助备课的主要目的。现在很多地方要求老师实行无纸备课,即要电子备课。如果想进行多媒体辅助教学,要备好一节课是不容易的,要输入文字、制作动画等则需花二、三天才能备好一节课。而且不是每个老师都懂得制作电脑动画的。但随着网络技术的发展,我们可以通过网络的资源共享,想备好一节含有多媒体的课就容易很多了,不会制作动画可以到网上找,结合自己学生的实际加以修改,这样变成自己的课件,可大大加快老师的备课速度和质量。

三、解决实验教学中的疑难实验,既安全又可以避免污染环境

实验是化学这门学科的基础,其重要意义勿庸置疑。然而,传统的课堂实验教学存在一些无法解决的教学困难,如:现象不明显的演示实验、化学反应时间太长的实验、化学反应现象瞬间即逝的实验、毒性较大的实验、工业生产流程等,若利用多媒体辅助教学手段模拟,即可迎刃而解。例如:铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验,因课堂教学时间有限,学生无法观察到实验的整个过程,可制作成如下课件压缩实验的全过程:将二根铁钉分别放在盛有水和酸性溶液的烧杯中,铁钉上罩有小试管,通过电脑模拟两者在腐蚀过程中不同的现象(水面的变化、有无气体产生等)及时间,启发学生思考。这样的模拟使学生如临其境,更易发现、认识问题的本质。再如中学化学课本中有些实验,如氯气、一氧化碳的毒性是无法让学生感知的,这时可借助计算机设计三维动画片,让小老鼠中毒死亡,展示中毒现象的原理。

四、虚拟现实,因材施教。

使每个学生的个性特长都得到充分的发挥,是现在教育的新理念。而运用多媒体网络技术虚拟现实,就可以为学生个性特长的发挥,提供广阔的空间,-壶知道§ 实现真正意义上的因材施教。利用多媒体网络技术的人机对话、人工智能、界面友善、可编著工具、虚拟现实等功能,教师可以为学生提供良好的个别化学习环境,使学生能根据自己已有的知识水平和学习能力,自主的选择学习内容,调节学习的进度和难度。在教学过程中,教师可以根据学生已有的认识水平,创设问题情境,指导学生独立上机学习,学生可以根据教师所提供的教学资源和教学目标,以及自己的兴趣爱好、实际水平,自主的选择学习方式和学习内容。教师及时帮助学生解答疑难问题,总结学习方法,排除学习障碍,因材施教,充分发挥学生的个性特长。

化学反应原理教案 篇四

关键词:多媒体技术 高中化学

一、模拟化学微观世界,激发学习兴趣

兴趣是学生学习最有效的内趋动力,而如何有效地提高学生学习化学的兴趣,既是提高学生知识水平和各项能力的前提,也是提高教学质量、优化课堂教学的保障。其一、利用多媒体技术不仅可以实时播放一些化工生产过程和化工产品的视频材料,增添学生的兴趣,而且我们将一些枯燥的知识点制成浅显易懂、图文并茂的动画,把一些看不到摸不着的抽象东西形象化、具体化。把难以操作、观察的实验、化工生产流程图利用计算机进行模拟。其二、网络资源具有极大的丰富性的特点,它把各种声音、文字、图片、动画、视频图象等信息通过细致的手段完美地结合在一起,又通过高速的光纤双向传输,把全运动、高清晰度的视频图像发送出去,融传入与传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力,可以从各个角度、各种层面激发学生的学习兴趣,引起学生的注意,提高学生学习化学的兴趣。同时心理学研究表明,人们从听觉获得的知识能够记忆15%,从视觉获得的知识能够记忆25%,但同时使用两种传递信息的工具就能接受知识约65%。充分利用多媒体网络技术对学生进行多感官刺激,即有利于他们长期保持注意力,又可以同时调动视、听、说等多种感官参与,形成合理的教学过程体系,提高学习化学的兴趣。运用网络技术中的图像缩放、资源下载、重组等功能,可以把化学教学中所涉汲到的有毒、有危险性的化学药品,形象、直观地呈现给学生,帮助学生理解知识、促进学生的学习欲望。运用网络技术中的动画演示,媒体播放等功能,可以模拟化学微观世界,把在化学课上用常规方法难于实现的化学反应、化学实验向学生进行演示,为学生创设一个形象逼真、色彩斑斓的化学信息世界,刺激学生多种感观共同参与,充分调动学生的学习积极性。

二、多媒体强化课前研究

课前研究是讲课教学的准备,只有课前研究进行充分,才能上出高质量的课,才能取得理想的教学效果。利用计算机强化课前研究,辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案,当然这并非计算机辅助备课的主要目的。现在很多地方要求老师实行无纸备课,即要电子备课。如果想进行多媒体辅助教学,要备好一节课是不容易的,要输入文字、制作动画等则需花二、三天才能备好一节课。而且不是每个老师都懂得制作电脑动画的。但随着网络技术的发展,我们可以通过网络的资源共享,想备好一节含有多媒体的课就容易很多了,不会制作动画可以到网上找,结合自己学生的实际加以修改,这样变成自己的课件,可大大加快老师的备课速度和质量。

三、解决实验教学中的疑难实验,既安全又可以避免污染环境

实验是化学这门学科的基础,其重要意义勿庸置疑。然而,传统的课堂实验教学存在一些无法解决的教学困难,如:现象不明显的演示实验、化学反应时间太长的实验、化学反应现象瞬间即逝的实验、毒性较大的实验、工业生产流程等,若利用多媒体辅助教学手段模拟,即可迎刃而解。例如:铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验,因课堂教学时间有限,学生无法观察到实验的整个过程,可制作成如下课件压缩实验的全过程:将二根铁钉分别放在盛有水和酸性溶液的烧杯中,铁钉上罩有小试管,通过电脑模拟两者在腐蚀过程中不同的现象(水面的变化、有无气体产生等)及时间,启发学生思考。这样的模拟使学生如临其境,更易发现、认识问题的本质。再如中学化学课本中有些实验,如氯气、一氧化碳的毒性是无法让学生感知的,这时可借助计算机设计三维动画片,让小老鼠中毒死亡,展示中毒现象的原理。

四、虚拟现实,因材施教

使每个学生的个性特长都得到充分的发挥,是现在教育的新理念。而运用多媒体网络技术虚拟现实,就可以为学生个性特长的发挥,提供广阔的空间,实现真正意义上的因材施教。利用多媒体网络技术的人机对话、人工智能、界面友善、可编著工具、虚拟现实等功能,教师可以为学生提供良好的个别化学习环境,使学生能根据自己已有的知识水平和学习能力,自主的选择学习内容,调节学习的进度和难度。在教学过程中,教师可以根据学生已有的认识水平,创设问题情境,指导学生独立上机学习,学生可以根据教师所提供的教学资源和教学目标,以及自己的兴趣爱好、实际水平,自主的选择学习方式和学习内容。教师及时帮助学生解答疑难问题,总结学习方法,排除学习障碍,因材施教,充分发挥学生的个性特长。

运用多媒体网络技术,不仅可以使学生有更多的机会在不同的情境中去学习和应用化学知识,同时还利于教师实施个别化教学,教师可以及时掌握学生的各种反馈信息,并根据所得信息,有针对性的及时进行辅导;学生可以及时根据自身行动的反馈信息,逐步形成对所学知识的意义建构。从而,充分发挥教师的主导作用和学生的学习主动性。真正摈弃过去教师在讲台上口若悬河的讲,学生仅被动接受的局面,使学生真正成为学习的主人。

化学反应原理教案 篇五

本文仅以“盐酸和氢氧化钠溶液能否发生化学反应”为例,来说明在教学中如何有效指导学生进行化学实验设计。

一、发现问题,确立研究内容

实验设计方案的题材新颖,更容易引起学生探索的兴趣和愿望,激发求知欲。所以,在教学中教师要善于为学生创设问题情景,引导学生提问。提问是学生进行探究的动力,鼓励学生多提问,改变“教师问,学生答”的呆板模式,变“学生答”为“学生问”,活跃思维。要借助依据,鼓励学生猜想,培养学生形成假设的能力,从而确立研究内容。

例如,在学习“中和反应”内容时,可先演示趣味小实验“变色的小花”,激发学生学习的兴趣和欲望,再创设真实生动的问题情景:教师向一支试管中加入少量氢氧化钠溶液,再逐渐滴加稀盐酸,振荡,使其充分混合。让学生观察实验现象,教师再提出问题:氢氧化钠溶液和盐酸混合在一起后,我们并没有观察到明显变化,它们之间是否发生了化学反应?同学们就会七嘴八舌,各抒己见:①两者没有发生反应;②两者发生反应了。同时也就确定了研究内容,即盐酸与氢氧化钠能否发生化学反应的实验验证。

二、根据研究内容,设计实验方案

在确定了研究内容的基础上,教师要引导学生分析所研究的内容。首先,对研究的课题所涉及的化学原理,对参加化学反应的各种物质的性质要有全面、较深入的了解和认识,要尽可能估计到在什么样的实验条件下,可能发生什么样的化学反应,以及产生什么样的实验结果。其次,必须按照化学反应原理,根据化学反应物质和生成物质的性质、实验条件的控制、发生反应时可能产生的能量变化,来预选实验方法和手段。然后,确定实验操作的程序和步骤。在实验控制条件方法上,可向学生介绍全面比较法、优选法、正交试验法等探寻最佳实验条件的方法,设计出合理的化学实验方案,以保证化学实验的顺利实施。教师要从实验目的、实验原理、实验步骤设计、实验药品和仪器及装置、实验操作及操作规程、实验结果的处理等六个方面进行指导,以帮助学生设计出自己的实验方案。

例如,在上述“盐酸和氢氧化钠能否发生化学反应”的实验验证中,教师可以提供一些备选的实验药品(盐酸、氢氧化钠、石蕊、酚酞、pH试纸等)和仪器(玻璃杯、温度计、试管、烧杯等),并引导学生分析指示剂与酸、碱反应的颜色异同,酸、碱性溶液的pH异同,化学反应常伴随着能量变化等化学知识,通过对比分析来设计出实验方案:①借助酚酞的变色来验证;②借助石蕊的变色来验证;③通过测溶液的pH来验证;④测溶液的温度变化来验证。

三、讨论实验方案的可行性

实验设计的方案初步形成后,教师要严格把关,与学生一起对实验设计方案的可行性,要从理论应用是否正确、实验方法是否可行、能否达到预期目的等多个方面进行论证,反复修改,最终加以确认并实施。

例如,在上述实验验证中,学生说:可以用紫色石蕊试液。具体操作是:在盛有NaOH溶液的试管中滴加2滴紫色的石蕊试液,石蕊变蓝色,然后逐滴加入盐酸,此时若蓝色变成紫色,说明NaOH与盐酸发生了反应。有的学生会马上反驳:这方法不好,因为“蓝变紫”分辩不清,应改为在盛有盐酸的试管中滴加2滴石蕊,石蕊变红色,然后逐滴加入NaOH溶液,当红色变成紫色,证明它们发生反应。有的学生建议:可以做一个对比实验。其他学生也发表了自己的看法:用酚酞作指示剂,因为NaOH能使无色酚酞试液变红色,滴加盐酸后红色变无色,就证明了NaOH与盐酸发生了反应。

还可以用pH试纸,从pH>7一直测到pH=7,最后到pH<7。也可以把NaOH与盐酸混合,然后用手摸(或者用温度计测量混合前后溶液的温度变化),如果发烫,说明反应了。教师既要引导学生分析各个方案的理论正确性,又要引导学生分析自己的实验方案是否能完成,是否能达到验证目的,如果达不到目的,应该怎样改进,以确保学生的实验方案确实可行。

四、依据方案,进行实验

在整个操作过程中,教师要密切注视每个学生的实验情况,并作具体指导,确保实验万无一失。引导学生对实验中可能出现的问题要认真思考,分析其中的原因,然后有针对性采取相应的措施,进行必要改进,逐步培养学生的科学实验态度和探究精神。

例如,在上述验证实验中,学生的很多错误操作都会导致实验失败,盐酸和氢氧化钠溶液的量的控制恰当与否,直接影响到溶液的颜色变化。氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,过了一会儿,红色溶液可能变为无色;滴入盐酸后,还可能产生气泡;用手摸试管底部,温度变化可能不明显等现象都有可能发生, 教师要从多方面进行指导,以保证学生能够按自己的实验设计方案完成化学实验。

五、对实验方案进行分析与评价

学生完成自己的实验方案设计,并按实验方案进行实验操作后,教师要引导学生分析和讨论实验方案的优点和不足,再对实验方案进行评价。对于学生设计的实验方案,教师要引导学生从实验方案设计的步骤和方法是否完善、实验设计的内容是否全面、实验内容是否有针对性、实验操作理论是否正确、实验操作是否简单易行安全可靠、实验成本是否经济合理等方面进行全面综合评价,进而分析出自己的实验方案的优点和不足,并加以改进。

化学反应原理教案范文 篇六

课堂教学的任务主要包括两个方面:一是使学生系统地掌握教学大纲范围内的课程理论体系,二是掌握与理论对应的实际操作技能。与传统教学法相比,案例式教学具有明显的优势。案例式教学有如下几个特点:第一,教师通过案例,引领学生去思考、分析、判断,把分析、解决问题的空间留给学生,从而激发学生的学习热情与兴趣,克服在学生中普遍存在的过分依赖于教师的讲授,不善于利用各种学习资源发现问题、解决问题的弊端,转变学生的学习理念,变学生由被动接受知识为主动探索知识,并为学生营造轻松、主动的学习氛围,从而培养学生独立思考的习惯;第二,案例式教学是多方位培养学生的有效手段。现代社会需要的是复合型实践型人才,学生通过讨论案例可以加深对理论的理解,在不断发现新问题,解答新问题的过程中,锻炼学生多方面的能力,是培养他们实际应用能力的有效途径。第三,案例式教学可加强与其他各学科如:药物合成、药化、药理等之间的联系,提高学生自觉获取新知识的能力。

2中药专业有机化学教学中案例列举

(1)用休克尔规则判断环丙烯、环丁二烯、苯、环辛四烯、轮烯、轮烯、轮烯哪些有芳香性?哪些没有?为什么?

(2)环上带有电荷而具有芳香性的物质很多,它们是一类重要的非苯芳烃。请同学们列举出带有电荷的芳环化合物,同时列举出一些已经合成出的非苯芳烃衍生物。

(3)内酯、内酰胺、环状酸酐、环醚为什么没有芳香性?吡啶、呋喃、噻吩等杂环化合物为什么有芳香性?问题提出后,把学生按每十人一组进行分组,要求他们以组为单位进行准备,统一时间集中讨论,老师最后把关。芳香性和休克尔规则是有机化学中一个很重要的课题,也一直是化学工作者很感兴趣的一个问题。芳香性的定义虽然在国际化学会议上进行过热烈的讨论,但迄今为止,还没有找到一个有机化学家们都同意的定义。因此休克尔规则也一直是有机化学教学中的难点,是历届学生感到难以理解与掌握的一节内容。学生们经过准备、课堂分析讨论,归纳如下:

(1)用休克尔规则判断:环丙烯没有芳香性,理由是环丙烯分子中有一个碳原子是SP3杂化,不是一个具有平面的离域共轭体系环;环丁二烯、环辛四烯体系中π电子数分别为4与8,不符合4n+2,没有芳香性;苯为单环共轭体系,且π电子数为6,符合休克尔规则,有芳香性。轮烯、轮烯、轮烯π电子数分别为10、14、18应该有芳香性,但在轮烯分子中,双键如果是全顺式,由此构成平面环内角为144°,显然角张力太大。要构成平面且符合120°,必需有两个双键为反式,这样在环内就有两个氢原子,他们由于空间位阻相互排斥而破坏环平面,因此虽然具有4n+2个π电子,但非平面结构,故是非芳香性的。轮烯也是非平面结构而没有芳香性。轮烯虽然环内有6个氢原子,但环较大,可以是平面环,因此有芳香性。

(2)同学们列举出带有电荷的芳环化合物有:环丙烯正离子、环丁二烯双正离子、环丁二烯双负离子、环戊二烯负离子、环庚三烯正离子及环辛四烯双负离子,这些带电的单环状共轭体系均符合休克尔规则,它们的π电子数分别为2、2、6、6、6、10;同时列举出的已经合成出的非苯芳烃衍生物有:二茂铁、环丙烯酮及杯烯等。

(3)内酯、内酰胺、环状酸酐、环醚不符合休克尔规则,因而没有芳香性;吡啶、呋喃、噻吩等杂环化合物符合休克尔规则,组成环的每一个碳原子、杂原子均为SP2杂化,是平面共轭体系,且π电子数为4n+2,因而有芳香性。通过用休克尔规则对化合物芳香性案例的判断、分析、讨论,使多数同学对共轭效应、立体效应以及杂原子孤对电子的作用、中性分子和离子等概念有了较深入的理解,激发了他们的学习兴趣,教学效果较为满意。

案例二:烯烃分子中的碳碳双键容易发生加成反应,加成反应是通过共价键的异裂而发生的。烯烃的加成反应属于亲电加成,为了证明该反应为亲电加成,首先我们做如下实验:在干燥的无水四氯化碳溴水溶液中通入干燥的乙烯气体。

问题

(1)溴水会不会褪色?

(2)如果在该体系中加入一点水会有什么变化?说明什么问题?

(3)如果在这个反应体系中加入一定量的NaCl,发现产物中有CH2ClCH2Br生成,又说明什么问题?会不会有CH2ClCH2Cl生成?(4)写出这个反应的反应机理。

经过同学们的准备、分析、讨论,教师最终总结归纳:

(1)在干燥的无水四氯化碳溴水溶液中通入干燥的乙烯气体,溴水不会褪色,因为烯烃碳碳双键的加成为离子型反应,是通过共价键的异裂进行的,而乙烯与溴均为非极性共价键化合物,发生异裂需要有外电场(极性溶剂)极化。

(2)如果在该体系中加入一点水溴水会褪色。说明该反应是离子型反应。因为加入少量水后,乙烯和溴分子会在水的作用下发生相互极化,反应的结果证明了该反应是离子型反应。

(3)如果在这个反应体系中加入一定量的NaCl,发现产物中有CH2ClCH2Br生成,说明烯烃碳碳双键的加成为亲电加成反应,即试剂中正的部分首先加到电子云密度大的双键碳原子上,形成碳正离子中间体,然后反应体系中的带负电部分再加到碳正离子上,最终的生成物主要是CH2BrCH2Br,还有CH2ClCH2Br,但不会有CH2ClCH2Cl。(4)该反应生成的中间体是CH2BrCH2+,分两步完成,碳正离子的生成是关键步骤,一旦碳正离子生成,马上体系中的负离子部分就加了上去。

通过上面问题的提出与分析讨论,同学们的思维得到了提高,对离子型反应、亲电反应、马氏规则及后面要介绍的亲核反应都有了较为清楚的认识与深入的理解,同时也就明白了什么是亲电试剂,什么是亲核是试剂。

3结束语

化学反应原理教案范文 篇七

“求异法”是一种用来探求因果联系的逻辑方法。它是由穆勒系统总结的“求因果五法”中的一种方法。具体地说,“求异法”是指这样的一组操作:考察被研究现象出现和不出现的两种场合,在这两种场合都出现的那些先行现象不是被研究的原因,而在被研究现象出现时出现、在被研究现象不出现时不出现的那个先行现象,则可能与被研究现象有因果联系。“求异法”的推理形式可用公式表示为:场合1:有先行现象(或伴随现象)A,有被研究现象a。场合2:无先行现象(或伴随现象)A,无被研究现象a。所以,A是a的原因。例如,场合1:有氧气,铁会生锈;场合2:无氧气,铁不会生锈;所以,氧气是铁生锈的一个原因(初中阶段)。此外,本文不严格区分“先行现象”与“伴随现象”,主要采用“先行现象”这一概念进行讨论[1]。

2应用“求异法”的化学教学模式

“求异法”在化学教学中运用的主要思路为:先考察被研究现象a的出现场合,找出先行现象A,再创设无先行现象A的场合,观察研究现象a是否出现,从而确定A是否为a的原因。其具体的应用模式为:寻找被研究现象a的先行现象A,因为因果联系具有先后性,可以在被研究现象a的先行现象中去寻找它可能的原因,从而提出假设:A是a的原因。再得出推论:若无先行现象A,则无被研究现象a。最后对推论进行验证,设计相应的验证方案,若验证结果为真,则原假设为真,即A是a的原因。这一应用模式虽然比较简单,但在“探究化学现象间因果联系”的教学活动中却很实用,同时,也正因为它简单易行,更便于师生掌握。

3“求异法”在化学教学中的具体应用

3.1在化学探究式教学中的应用

探究式教学是新课改大力倡导的一种教学方式。它有利于学生掌握与应用科学知识,建构与发展科学概念,理解科学本质与科学过程;有利于学生掌握探究方法和实验技能;有利于培育学生的科学兴趣、科学态度和创新精神[2]。然而,在化学探究式教学的实践中也存在诸多难点,其中之一便是:学生提出假设及验证方案的能力尚显薄弱[3],化学教师甚至因此包办“提出假设及验证方案”这一探究环节,使探究式教学的意义大打折扣。而运用“求异法”,可以帮助学生较好地提出“因果关系”类的假设及验证方案,从而使学生的“探究”名符其实,更好地实现探究式教学的本真意蕴。案例1在探究氯水成分时,往氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变为红色,接着红色褪去。溶液变红,说明氯水中含有H+,那么,为什么红色会褪去?是什么物质使红色褪去呢?教学时便可引导学生对此进行探究。可运用“求异法”进行分析,提出相应的假设及验证方案。其中,红色褪去的先行现象为:存在Cl2、H2O、HCl、HClO(可从氧化还原反应原理的角度推理出,Cl2与H2O反应的另一产物为含正价氯的化合物,事先可告诉学生其为HClO)。依据已有的化学知识,可排除H2O与HCl。从而得出假设:(1)Cl2是红色褪去的原因;(2)HClO是红色褪去的原因。从而作出推论:(1)若Cl2不存在,则有色物质不褪色;(2)若HClO不存在,则有色物质不褪色。进而得出验证方案:(1)让HClO单独与有色物质接触,即取相同浓度的新制的HClO溶液,滴入紫色石蕊试液;(2)让Cl2单独与有色物质接触,即将干燥的氯气通入装有干燥红色石蕊试纸的试剂瓶中(更严谨的方案是:用CCl4萃取出氯水中的Cl2,将干燥的红色石蕊试纸伸入Cl2的CCl4溶液中)。在实际教学中,为了教学方便,可以只对方案(2)进行验证,排除Cl2具有漂白性的假设,进而运用排除法,得出HClO具有漂白性的结论。需要说明的是,假设(1)和(2)是针对不同的先行现象提出的,彼此相互独立,并非相互排斥,假设(1)为真,并不意味着假设(2)为假。若二者同为真,则情况就比较复杂,具体的说明可参见本文第4部分的第(3)点。与常规的教学相比上述分析,条理清晰,逻辑性更强,所得方案更全面。而常规的教学只是在发现问题“是什么物质使红色褪去”之后,教师便直接演示验证方案:往装有干燥氯气的集气瓶中放入一半湿润的红纸条,数秒后观察红纸条的变化情况[4]。这不仅浪费了一次培养学生提出假设及验证方案能力的机会,而且,这一验证方案,只是上文中的验证方案(2),缺少方案(1),从理论上看不够全面,如果Cl2与HClO都有漂白性的话,则该方案就无法验证HClO的漂白性了。

3.2在处理化学实验反常现象中的应用

化学是一门以实验为主的科学,实验是化学科学研究的重要方法。因此,在化学教学中也应该注重化学实验的应用,多开展实验教学,从而更好地培养学生的动手实验能力。然而师生在进行化学实验的过程中,有时会发现一些与教材、理论有矛盾的实验反常现象,如果教师处理不当,会造成学生的认知困惑与认知误区:不知究竟应该相信自己亲眼所见的实验反常现象,还是应该相信教材的陈述与理论的分析。因此,在处理化学实验反常现象时,化学教师应该引导学生对其进行科学而及时的分析,得出实验反常现象的原因,解除认知困惑。而适当地运用“求异法”,则有利于这一分析过程的进行。案例2在做钠在空气中点燃的学生实验时,有些学生会发现反常的实验现象:Na在空气中燃烧冒有黑烟。对于这一反常的实验现象,化学教师可用“求异法”引导学生进行分析。产生黑烟的先行现象主要有:空气存在CO2、Na表面有煤油。因此,可以据此做出假设:(1)CO2与Na发生反应是产生黑烟的原因,(2)煤油燃烧是产生黑烟的原因。由假设(1)可得推论(1):若CO2不存在,则不产生黑烟;进而得出验证方案(1):将带有煤油的Na置于纯氧中加热。由假设(2)可得推论(2):煤油不存在,不产生黑烟;进而得出验证方案(2):将钠块表面用小刀全部切除,置于空气中点燃。另外,由于这一反常的实验现象不是教学中的重点,为了节省教学时间,也可以采用其他相对简易的方法对上述两个假设进行验证。对于假设(1),可以用氧化还原反应的理论对“CO2与Na的反应”进行分析,可以推断出其产物为黑色的碳粉,但CO2在空气中的含量太少,Na应该优先与氧气反应,因此黑烟为碳粉的可能性极小。对于假设(2),可直接告知学生煤油燃烧冒有黑烟,或者引导学生联想柴油机(煤油与柴油类似)冒黑烟的情境。

3.3在解答探究性试题(或习题)中的应用

科学探究能力是科学素养的重要构成之一。新课改以来,为了使中学化学教学注重培养学生的化学探究能力,各地化学中高考试卷逐渐重视对学生化学探究能力的考察,探究性试题陆续出现在各地化学中高考试卷中,甚至成为中高考卷的主打题型[5]。而在解答探究性试题中,如果能够适当地运用“求异法”对试题进行分析,则有助于“探究化学现象间的因果联系”类探究性试题的解答。案例3(截选自2010年安徽高考理综卷28题)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:[实验]制作银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解。[提出假设]假设1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化Ag。某同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示:NO3-在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。对于上题的解答,可运用“求异法”进行分析。结合氧化还原反应理论确定需要考察的先行现象为:溶液中存在Fe3+、酸性条件下的NO3-。从而得出假设:(1)Fe3+是Ag被氧化的原因;(2)酸性条件下的NO3-是Ag被氧化的原因。进而作出推论:(1)Fe3+不存在,银镜不溶解;(2)酸性条件下的NO3-不存在,银镜不溶解。然后得出验证方案:(1)测得原Fe(NO3)3溶液中NO3-浓度、H+浓度;配制与原Fe(NO3)3溶液中NO3-浓度、H+浓度相同的NaNO3与HNO3混合液,令其与银镜反应;(2)测得原Fe(NO3)3溶液中Fe3+浓度,配制与原Fe(NO3)3溶液中Fe3+浓度相同的FeCl3溶液,令其与银镜反应。此处的验证方案(1)经过适当的语言组织,便是本题第(3)小问的答案。这里需要说明的是,该题的标准答案为:①测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH;②配制相同pH的稀硝酸溶液,将此溶液加入有银镜的试管内。笔者认为这一答案还欠严密,因为所配制的稀硝酸溶液中的NO3-浓度远小于实验用的Fe(NO3)3溶液的NO3-浓度,从而影响到NO3-的氧化性。而笔者所提的验证方案则无这一缺陷。

4“求异法”在化学教学中运用的注意事项

读书破万卷下笔如有神,以上就是壶知道为大家带来的7篇《化学反应原理教案范文》,希望可以对您的写作有一定的参考作用。

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