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高技术,低难点,乐学习
——巧用信息技术“分解”化学难点

2018-12-17

新教育时代电子杂志(学生版) 2018年19期
关键词:分解原子催化剂

杨 斌

(浙江杭州富阳区实验中学 浙江杭州 311400)

化学教学目标中的难点的处理不仅关系一节课的成败,而且能关系到学生对化学学习兴趣的培养,也体现教师的教学理念是否先进。运用信息技术,对于有效突破教学重难点,往往能收到事半功倍的效果。高中化学教师应该与时俱进,充分运用信息技术功能,推动教改的深入发展[1]。

一、微观难点宏观化

化学是在分子,原子层次上研究物质的组成,性质,结构与变化的规律的自然科学,而分子,原子等微观粒子是无法通过直观的方法观察到的,于是对这些微粒的研究就显得较为困难。信息技术的运用可以将微观的事物宏观化,从而增强学生对微观事物的理性认识。

例1.学必修一中学习到原子的构成,原子由原子核与核外电子构成,原子核又由质子和中子构成,核外电子围绕原子核在一定的轨道作圆周运动,在初中学生已经学习过这一知识点,对于原子内部结构也有一定了解,但是对于原子内部结构学生只停留在记这个层次,生硬的强记只会给学生疲惫感。微粒是看不到摸不到,不像实验能够真实的看到,这些内容很抽象,讲述时描述也很困难,需要学生具有较强的空间想像能力和抽象思维能力,大多数学生理解起来感到吃力,这一知识点对于学生是一个难点。在这一内容的教学中,利用电脑技术将原子的结构做成一个3D模型,生动形象的将原子的内部结构展示出来,通过立体模型学生可以生动形象的看到放大的原子内部结构以及电子的运动,扩大了学生的宏观视野,强化了教学效果。

例2.指电解质在水溶液或熔融状态下产生自由移动的离子的过程吗,但是学生在很多情况下难以理解电离的这个过程,电解质是如何转变成自由移动的离子的?针对这一问题,应用fl ash动画演示就起到一个很好的展示作用(图1),以书本上NaCl在水中的电离为例:

图1

通过模拟动画的方法来观察物质的微观世界,可以改变传统教学中以语言为导向的方法,这样就可以将抽象的过程形象化,不需要再死记硬背,使学生加深印象,更好的理解这一过程。对学生的学习积极性也有提高,有效的调节课堂氛围,学生是思维被激活,思维空间更加广泛。

二、抽象理论生动化

高中化学的学习很多需要通过观察现象来探究原理,而原理的探究通常也是一个难点。

例4电化学原理中以电解CuCl2溶液探究电解池的原理。CuCl2=Cu+Cl2↑

传统教学方式中以讲解为主,通过讲解Cu2+在阴极得到电子生成单质铜,Cl-在阴极失电子生成氯原子结合成Cl2比较抽象,如果用fl ash动画将这个过程中Cu2+,Cl-以及外电路中的电子的运动方向和变化过程生动的展示出来,反应原理就变得一目了然,学生通过单纯的强记变成理解,记忆也更加深刻。

三、数据处理简便化

在许多实验中都需要进行大量的数据处理,在化学反应原理中的酸碱中和滴定、探究影响化学反应速率和限度的因素等定量分析实验,则可以利用化学数字化实验技术进行探究。这样使实验数据更加真实、准确,同时增强了学生的“定量”实验意识。

例5.在用1.00mol/L盐酸标准溶液滴定20mL未知浓度的氢氧化钠待测溶液时,下表为实验数据

将数据输入Origin中,利用其中作图功能,纵坐标以pH,横坐标以滴定体积做出酸碱中和滴定曲线。(图2)。我们可以通过滴定曲线图准确计算出氢氧化钠待测溶液的浓度,还可以清晰地观察到滴定曲线的突跃范围,使同学们对酸碱中和的反应过程有一个清晰地认识[2]。

图2

在探究温度、催化剂对过氧化氢的分解速率的影响的实验中,我们可以利用化学数字化技术定量测定出在使用了MnO2作催化剂时,反应装置内压强随时间的变化(图3),和使用1mol/L FeCl3溶液催化时,反应装置内压强随时间的变化(图4)。

图3 压强-t变化曲线 (一)

图4 压强-t变化曲线(二)

由上面实验及变化曲线可以看出:在H2O2分解过程中,MnO2作催化剂对H2O2分解速率的影响更加明显,而使用FeCl3溶液作催化剂对H2O2分解速率的影响则相对要小很多。图11中压强变化大小明显大于图12,而且到达化学平衡的时间短。不仅让学生从定量角度观察到了不同催化剂对化学反应速率的影响,同时使学生体会到催化剂在现代工业中的重要作用是不可替代的[3]。

结语

信息技术的应用使化学教学过程具有很强的感染力和直观性,生动形象,可为化学教学创设最佳情境,使教与学变得简明,趣味横生。多媒体技术的应用对学生产生的多感官刺激作用,有利于学生注意力的长期保持,既能扩大宏观视野,又能揭示微观实质,为教学注入无限活力[4]。现代技术与教学的有机结合是化学教学的大势所趋,这其中不仅仅是教师与学生之间知识的传递,更是学生情感体验和价值观体验,对解决化学学习中的重难点解决有很大帮助。

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