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(宁晋中学 河北 宁晋 055550)
【摘 要】在化学教学中,引导学生建立“物质的微粒观”和物质变化的“动态平衡观”是非常重要的,尤其是在化学教学的启蒙阶段,就应该引导学生初步完成这两种化学观念的建立,这将为整个中学化学的学习奠定基础。
【关键词】化学教学;两种化学观念;建立
开放式化学教学是新课程提出的一个基本理念,教师要在教学过程中不断探索与思考,使开放式化学教学成为学生自主学习的一种新型的课堂学习模式,从而培养学生终身学习的能力。
1. “物质的微粒观”是化学教学中的核心观念 “物质的微粒观”主要包括:物质是由肉眼看不见的微粒构成的;微粒总是在不断运动的;微粒间有一定的间隔;微粒间存在着相互作用。其核心是微粒作用观,即不同层次的微粒本身是有结构的,微粒结构就是内部微粒间作用的结果;物质变化也是微粒间相互作用的结果。形成“物质的微粒观”对于学生理解和解释宏观的事实和现象,理解化学反应的实质,了解化学符号的意义等方面具有重要的意义。
(1)“物质的微粒观”在物质变化中的应用。物质的固、液、气三态变化就会很自觉地应用物质是由微观粒子构成的,微粒总是在不断运动的,微粒间有一定的间隔来分析和理解。初中学生对于物质的溶解,电解质在熔融状态或在水溶液中的电离等这些抽象概念不易理解。但如果建立了“物质的微粒观”,学生很容易从微粒的角度来分析构成电解质的微粒在加热或在水溶液中离解为离子的行为。
(2)“物质的微粒观”是学生学习物质的量及元素周期律的基础。高一同学感到高中化学难学其重要原因之一就是没有很好地建立起“物质的微粒观”,缺乏对微观粒子的想象力。物质的量及其单位摩尔的教学历来是高中化学中最难攻克的堡垒,关于这部分教学内容教材经过几次修改,但最终仍然是教学的重点和难点。原因就是“物质的微粒观”的建立不到位,学生难以把宏观的物质与微观粒子结合起来,难以从微观粒子的角度来解释宏观的现象。因此教学中教师要设计多种教学方法,如:向学生展示微观粒子的图片、模型、资料等引导学生突破“物质的微粒观”这个瓶颈问题,为物质的量的学习奠定基础,使学生更好地理解摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等相关概念。
(3)“物质的微粒观”在氧化还原反应中的应用。氧化还原反应概念的形成建立在电子转移和微粒变化的基础上,而不能只停留在得氧失氧或化合价的升降;对于原电池和电解池工作原理要引导学生分析正负极或阴阳极的电极反应和电子的定向移动,使学生进一步明白氧化还原反应的实质及其在生产、生活中的应用。有机化合物的学习中对分子结构的分析是关键,同分异构体和同系物是有机化学中的两个重要概念,这两个概念的学习必须从分子结构开始。
(4)“物质的微粒观”的建立在教学中的几点策略。在教学中可以借助微观粒子的图片如:中科院利用超真空扫描隧道显微镜用探针在硅晶体表面“写”下的“中国”两个字以及用超真空扫描隧道显微镜拍摄到的原子或分子的照片等。也可以创设适宜的学习情景来增加学生对微观粒子的感性认识如:上课前在教室里洒下一些香水,给学生于嗅觉的刺激,淡淡的幽香使学生心旷神怡也可以使学生真实地感受物质的微粒性和微粒的运动性。让学生将一只充气的气球通过压缩使体积变小;让学生分别量取10毫升水和10毫升酒精,再把两种液体混合,观察混合后的液体的体积是多少。使学生在动手操作中感悟分子间是有间隙的。引导学生发挥想象力编写化学小论文对微观粒子的大小、结构、运动等进行想象,也可以举行有关微观粒子的想象力作品比赛,通过教学实践证明学生对这样的教学活动非常感兴趣,参与的积极性很高。
(5)微粒观的建立,可以通过以下几个方面。①实验法。例如:探究微粒运动的实验。向盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2-3滴酚酞试液,再向其中加少量浓氨水。现象:滴入浓氨水后,溶液由无色变为红色。结论:氨气分子是不断运动的。生活中的一些现象,其中很多都包含着物质构成的微粒观,教学中要引导学生通过实验进行分析和探究。②类比法。在探究分子之间间隔时,如先做实验将50ml酒精加入50ml水中混合后体积小于100ml,调动学生的积极性,激发学生探究。然后再演示向半烧杯花生米中加入半烧杯大米,结果两者混合后不够一烧杯。但学生发现花生米的空隙中有大米,大米的空隙中有花生米。将微观的知识转变为宏观的现象,这样学生就不难理解分子、原子之间有间隔。并且对于将50ml酒精加入50ml水中混合后体积小于100ml也能够轻而易举的理解了。 ③模型法。我们知道分子是由原子构成的,在学习了原子和分子的关系之后,可以引导学生制作分子结构模型(比例模型或球棍模型),如:O2、H2、H2O、CO2等等,帮助学生理解原子和分子之间的关系,进一步理解分子的含义。④模拟法。多媒体技术在教学中的应用,给化学教学带来了很大的改观,特别是物质的微观结构。对于常见的物理变化如:挥发、溶解、扩散等;对于常见的化学变化如:电解水、中和等;如果用多媒体课件进行动画模拟,直观明了,可以加深学生对分子原子概念的理解。
2. “动态平衡观”的建立对化学学习至关重要 在教学中可以设计这样一个实验:将一块儿有缺损的明矾晶体向学生充分展示后并让学生记住它的形状,然后放入其饱和溶液中,过一段时间后让学生观察:析出的晶体的形状与原先放入的晶体形状有什么不同。同时借助多媒体技术将明矾晶体溶解和结晶的过程用多媒体课件的动画效果向学生展示出来,帮助学生直观理解物质的溶解达到溶解平衡以后是一个动态平衡的过程。并引导学生用微粒的观点解释这一宏观的现象,即物质的溶解达到溶解平衡以后溶质“不再溶解”,但溶解过程并没有停止,只不过单位时间内扩散到水分子中去的溶质微粒的数目与单位时间内回到晶体表面结晶的微粒数目相等,建立了一个溶解的动态平衡。如果学生在头脑中已经建立了溶解的“动态平衡观”,那么学生在学习弱电解质的电离平衡时,会自觉应用微观粒子的观点去解释弱电解质的电离,对于电离平衡的建立也会自觉应用溶解的动态平衡去迁移、去理解。高二化学有关可逆反应的化学平衡,盐类水解、有机化学中酯的水解、蛋白质的水解等也都存在“动态平衡”的建立。而这些知识点是中学化学中的重点又是难点。
【摘 要】在化学教学中,引导学生建立“物质的微粒观”和物质变化的“动态平衡观”是非常重要的,尤其是在化学教学的启蒙阶段,就应该引导学生初步完成这两种化学观念的建立,这将为整个中学化学的学习奠定基础。
【关键词】化学教学;两种化学观念;建立
开放式化学教学是新课程提出的一个基本理念,教师要在教学过程中不断探索与思考,使开放式化学教学成为学生自主学习的一种新型的课堂学习模式,从而培养学生终身学习的能力。
1. “物质的微粒观”是化学教学中的核心观念 “物质的微粒观”主要包括:物质是由肉眼看不见的微粒构成的;微粒总是在不断运动的;微粒间有一定的间隔;微粒间存在着相互作用。其核心是微粒作用观,即不同层次的微粒本身是有结构的,微粒结构就是内部微粒间作用的结果;物质变化也是微粒间相互作用的结果。形成“物质的微粒观”对于学生理解和解释宏观的事实和现象,理解化学反应的实质,了解化学符号的意义等方面具有重要的意义。
(1)“物质的微粒观”在物质变化中的应用。物质的固、液、气三态变化就会很自觉地应用物质是由微观粒子构成的,微粒总是在不断运动的,微粒间有一定的间隔来分析和理解。初中学生对于物质的溶解,电解质在熔融状态或在水溶液中的电离等这些抽象概念不易理解。但如果建立了“物质的微粒观”,学生很容易从微粒的角度来分析构成电解质的微粒在加热或在水溶液中离解为离子的行为。
(2)“物质的微粒观”是学生学习物质的量及元素周期律的基础。高一同学感到高中化学难学其重要原因之一就是没有很好地建立起“物质的微粒观”,缺乏对微观粒子的想象力。物质的量及其单位摩尔的教学历来是高中化学中最难攻克的堡垒,关于这部分教学内容教材经过几次修改,但最终仍然是教学的重点和难点。原因就是“物质的微粒观”的建立不到位,学生难以把宏观的物质与微观粒子结合起来,难以从微观粒子的角度来解释宏观的现象。因此教学中教师要设计多种教学方法,如:向学生展示微观粒子的图片、模型、资料等引导学生突破“物质的微粒观”这个瓶颈问题,为物质的量的学习奠定基础,使学生更好地理解摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等相关概念。
(3)“物质的微粒观”在氧化还原反应中的应用。氧化还原反应概念的形成建立在电子转移和微粒变化的基础上,而不能只停留在得氧失氧或化合价的升降;对于原电池和电解池工作原理要引导学生分析正负极或阴阳极的电极反应和电子的定向移动,使学生进一步明白氧化还原反应的实质及其在生产、生活中的应用。有机化合物的学习中对分子结构的分析是关键,同分异构体和同系物是有机化学中的两个重要概念,这两个概念的学习必须从分子结构开始。
(4)“物质的微粒观”的建立在教学中的几点策略。在教学中可以借助微观粒子的图片如:中科院利用超真空扫描隧道显微镜用探针在硅晶体表面“写”下的“中国”两个字以及用超真空扫描隧道显微镜拍摄到的原子或分子的照片等。也可以创设适宜的学习情景来增加学生对微观粒子的感性认识如:上课前在教室里洒下一些香水,给学生于嗅觉的刺激,淡淡的幽香使学生心旷神怡也可以使学生真实地感受物质的微粒性和微粒的运动性。让学生将一只充气的气球通过压缩使体积变小;让学生分别量取10毫升水和10毫升酒精,再把两种液体混合,观察混合后的液体的体积是多少。使学生在动手操作中感悟分子间是有间隙的。引导学生发挥想象力编写化学小论文对微观粒子的大小、结构、运动等进行想象,也可以举行有关微观粒子的想象力作品比赛,通过教学实践证明学生对这样的教学活动非常感兴趣,参与的积极性很高。
(5)微粒观的建立,可以通过以下几个方面。①实验法。例如:探究微粒运动的实验。向盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2-3滴酚酞试液,再向其中加少量浓氨水。现象:滴入浓氨水后,溶液由无色变为红色。结论:氨气分子是不断运动的。生活中的一些现象,其中很多都包含着物质构成的微粒观,教学中要引导学生通过实验进行分析和探究。②类比法。在探究分子之间间隔时,如先做实验将50ml酒精加入50ml水中混合后体积小于100ml,调动学生的积极性,激发学生探究。然后再演示向半烧杯花生米中加入半烧杯大米,结果两者混合后不够一烧杯。但学生发现花生米的空隙中有大米,大米的空隙中有花生米。将微观的知识转变为宏观的现象,这样学生就不难理解分子、原子之间有间隔。并且对于将50ml酒精加入50ml水中混合后体积小于100ml也能够轻而易举的理解了。 ③模型法。我们知道分子是由原子构成的,在学习了原子和分子的关系之后,可以引导学生制作分子结构模型(比例模型或球棍模型),如:O2、H2、H2O、CO2等等,帮助学生理解原子和分子之间的关系,进一步理解分子的含义。④模拟法。多媒体技术在教学中的应用,给化学教学带来了很大的改观,特别是物质的微观结构。对于常见的物理变化如:挥发、溶解、扩散等;对于常见的化学变化如:电解水、中和等;如果用多媒体课件进行动画模拟,直观明了,可以加深学生对分子原子概念的理解。
2. “动态平衡观”的建立对化学学习至关重要 在教学中可以设计这样一个实验:将一块儿有缺损的明矾晶体向学生充分展示后并让学生记住它的形状,然后放入其饱和溶液中,过一段时间后让学生观察:析出的晶体的形状与原先放入的晶体形状有什么不同。同时借助多媒体技术将明矾晶体溶解和结晶的过程用多媒体课件的动画效果向学生展示出来,帮助学生直观理解物质的溶解达到溶解平衡以后是一个动态平衡的过程。并引导学生用微粒的观点解释这一宏观的现象,即物质的溶解达到溶解平衡以后溶质“不再溶解”,但溶解过程并没有停止,只不过单位时间内扩散到水分子中去的溶质微粒的数目与单位时间内回到晶体表面结晶的微粒数目相等,建立了一个溶解的动态平衡。如果学生在头脑中已经建立了溶解的“动态平衡观”,那么学生在学习弱电解质的电离平衡时,会自觉应用微观粒子的观点去解释弱电解质的电离,对于电离平衡的建立也会自觉应用溶解的动态平衡去迁移、去理解。高二化学有关可逆反应的化学平衡,盐类水解、有机化学中酯的水解、蛋白质的水解等也都存在“动态平衡”的建立。而这些知识点是中学化学中的重点又是难点。