化学反应速率和化学平衡教与学设计
2015-08-15江苏靖江刘国钧中学朱益虎刘小燕
江苏靖江刘国钧中学 朱益虎 刘小燕
一、教案分析
本章包含两个部分:
第一部分是第一节化学反应速率知识和第二节影响化学反应速率的因素,第二部分是第三节化学平衡及第四节化学反应进行的方向。
1.教材特点。
(1)理论性较强。
(2)注意培养学生的思维能力。
(3)重视培养学生的科学方法。
(4)重视培养学生的综合应用能力。
(5)运用恰当的比喻和图文并茂,介绍一些先进的化学理论和化学领域的成果。
2.教学目的。
通过本章学习应达到的目标:
(1)能够运用反应速率及化学平衡原理指导解决可逆反应中的实际问题。
(2)从外界条件对反应速率及化学平衡的影响,树立辩证唯物主义观点和对立统一的哲学思想;从反应进行的方向的选择树立理论联系实际和爱国主义思想。
(3)通过对化学反应速率及化学平衡的推理计算,训练学生的科学方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学建议
教学最重要的是获取知识的过程,教师应积极创设问题情境,让学生作为一个探究者,去动手做、动眼看、动耳听、动口说、动笔写、动脑思,鼓励学生的“动”。强化思维加工和知识获取的过程,推迟结论呈现的时间,最重要的是让学生领悟获取知识的方法和体验成功的喜悦,真正成为知识的“淘金者”。
1.化学反应速率及影响化学反应速率的因素的设计。
我们可以从一些古代建筑在近些年受腐蚀的速率大大加快等事实引出反应速率的概念,并通过演示实验,引导学生仔细观察、认真分析,也可以在实验的分析中不断设计问题,掌握化学实验的一些知识,考虑到学生的已有知识和推理判断能力,在此基础上,引导学生主动参与到新知识的形成和发现中。如联系化学键的有关知识,引出旧键的断裂和新键的形成需要通过分子(或离子)的相互碰撞才能实现,引出有效碰撞和活化分子等名称,再以恰当的比喻、教材的图例,及运用电化教学手段使画面“动”起来,将抽象的概念形象化,说明只有具有足够能量和合适取向的分子间碰撞才能发生化学反应,然后由学生展开讨论得出浓度、温度、压强及催化剂对反应速率造成影响的本质原因——增加单位体积内活化分子数→增加有效碰撞次数→增加反应速率,帮助学生建立循序渐进的学习方法。
2.化学平衡和影响化学平衡条件的设计。
在化学研究和化工生产中,只考虑反应速率是不够的,还需考虑反应进行的程度,即化学平衡。化学平衡在大纲中的要求“懂得为什么”是教学的重点。教师应指导学生运用对比的方法来认识外界条件对反应速率及化学平衡的影响,在教学运用实验——讨论——归纳的教学方法,在实验的基础上,引导学生认真分析实验现象,讨论浓度的改变使化学平衡发生移动的原因,并归纳结论。然后采用浓度对平衡影响的教学思路来进行压强、温度等对平衡影响的教学。也可以设计表格,引导学生一边讨论,一边填表格,并指导学生归纳上述事实,总结出平衡移动原理,理解原理中“减弱这种改变”的涵义,利用化学平衡移动原理的应用上的局限性,教育学生在应用原理时应注意其适用范围,对学生进行科学态度和科学方法的教育。
3.化学反应进行的方向。
科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和“有序”变为“无序”的自然现象,对于化学反应进行的方向,提出了互相关联的焓判据和熵判据,即凡是能够使反应体系焓减少、熵增大的反应方向,就是化学反应自发进行的方向。对于一个具体反应,需应用两个判据综合进行分析,不能片面地做结论。教育学生要有辩证唯物主义思想和实事求是的态度。
三、探究内容及方法
研究性学习是学生在教师指导下,从学习生活及社会中选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。
探究内容之一:化学反应速率在实验中的运用。
问题设计:如何使实验室制氢气的反应速率加快呢?
实验设计:给学生提供锌粒、锌粉、铁片、镁条、稀盐酸、浓盐酸、硫酸铜溶液等药品和“简易制氢装置”仪器,供学生们选择,设计实验后,到实验室验证。
实验分析:学生设计了很多实验方案,到实验室操作后,有的成功了,有的失败了,效果最好的是锌粒滴加几滴硫酸铜溶液后加入足量的稀盐酸,经分析实验现象,有些物质反应速率太快,有些又太慢,有些又混有杂质气体太多,均不利于收集制氢气。
结论:加快反应速率的方法有增大表面积、增大浓度、利用金属活动性等方法,但有时在实际中难以实施,还可选择更合理的方法,如形成锌一铜原电池,加快反应速率。
探究内容之二:合成氨工业条件如何选择。
问题设计:具体工业合成氨的条件选择应受哪些影响?
具体方案:带领学生参加附进合成氨工厂。
提出具体问题:
(1)怎样得到原料气?
(2)温度控制多少?是不是越低越好?
(3)压强是不是越高越好?
(4)要不要使用催化剂?使用什么催化剂?
(5)怎样提高原料的利用?具体做法是什么?
(6)实际工业用什么样的流程?
此时,学生在参观中进行思考与探究从而得出结论,具体从原理、动力、设备、材料、科学进步等角度综合分析合成氨条件的选择,这样使教材原来抽象工业生产原理能够与实际联系在一起。既使学生受到良好爱国主义和辩证唯物主义教育,认清理论与实际的关系,又加深对课本知识的理解与记忆。