“化学反应的快慢”教学设计与反思

黄碧妹

摘   要：本文以魯科版教材为基础，从生活、生产化学和化学实验等多个角度出发，应用实验探究的方法开展“化学反应的快慢”的教学，突出了化学这门学科与生产、生活的密切联系。重点培养学生能依据探究目的独立设计实验的能力，培养学生的创新精神及严谨求实的科学态度。

关键词：化学反应快慢;实验探究;教学设计;教学反思

化学反应与我们的生活、生产息息相关，学生对于这个问题有不同层次的认识。 如何引导学生对自己熟悉的化学反应进行分析，让他们学会怎样提炼出解决问题的科学方法，定性实验的研究方法;怎样通过联想质疑、活动探究、交流研讨等活动，加强宏观辨识能力，提高创新意识和证据推理能力;怎样通过探究浓度、温度、催化剂对化学反应快慢的影响等实践活动;落实培养学生化学学科的核心素养。带着这些思考与认识，笔者对“化学反应的快慢”的教学进行如下设计。

1  教材分析

1.1  课标分析

课标解读见表1。

1.2  本节知识的前后联系

“化学反应的快慢和限度：化学反应的快慢”出现在鲁教版《必修2（必修）》第2章的第2节，该部分内容是高中化学学科的重要原理。通过九年级、高一上学习，学生已经理性认识了不少的化学反应;知道化学反应有的快有的慢，初步懂得如何定性判断反应的快慢。同时该课与选修4化学反应原理第2章第3节“化学反应的速率”相关联，为以后进一步理解化学反应速率的定量表示以及测量方法作准备。

2  教学目标，教学重点、难点

2.1  教学目标

（1）了解化学反应速率的概念及影响因素。

（2）指导学生能根据探究目的设计出实验方案并完成实验操作。

（3）培养学生思考的严谨性、具有敢于质疑和批判的创新精神。

2.2  教学重点、难点

化学反应速率的概念及影响因素、设计实验探究影响化学反应速率的因素。

3  教学设计

3.1  创设情景引出新知的教学设计

【片段1】用学生熟悉的知识引入新课

教师讲述：（老师点开介绍化学反应快慢的一些图片）同学们，你们了解下列化学变化过程的快慢吗？炸药的爆炸很快，转瞬之间;钢铁腐蚀较快;溶洞的形成要几万年;石油、煤的形成要几千万年甚至上亿年。

设问1：同学们，你们遇到过的化学反应哪些反应快？哪些反应慢？

生1：钠与水反应很快、钠与氧气的反应、碳酸钙与盐酸的反应快、铁与盐酸反应很快。

生2：氯气与水的反应较慢，铁丝与氯气的反应快，炭的燃烧快。

生3：氢气与氯气混合光照很快就爆炸，塑料的降解慢。

讲述：我们认识的化学反应有的快有的慢，如何让钢铁的锈蚀慢一些，让合成氨的生产快一些;如何让橡胶的老化慢一点，让塑料的降解快一些？为了使化学反应更好的服务于人类，我们需要从化学反应的快慢来认识它们。

【片段2】我们知道汽车行走、飞机飞行的快慢是用速度（单位时间的位移）来描述。怎样来描述化学反应进行得快慢呢？同学们请一起朗读化学课本的40页第一段最后两句话，并用红笔划上横线。通过朗读使学生了解化学反应速率的概念并加深概念的印象。注意：化学反应速率为平均速率，而非瞬时速率。

学生活动：通过练习加深对化学反应速率的概念认识（在某一化学反应里，反应物A的浓度在10s内从4.0mol·L-1变成1.0mol·L-1。在这10s内A的化学反应速率为多少？）。

设问2：我们怎样定性地比较和判断化学反应的快慢？比如说：对于有气体生成的化学反应，我们可以通过冒气泡快慢来判断化学反应的快慢。

生1：可以通过出现浑浊的程度来判断，可以通过温度变化的快慢来判断。

生2：可以通过颜色变化的快慢来判断，可以通过固体量变化的快慢来判断。

3.2  实验探究教学设计

实验探究是科学研究的基本手段之一。通过实验探究，加强学生宏观辨识能力、提高学生创新意识和证据推理能力;让学生在实验中感受收获的喜悦;培养学生思考的严谨性和运用化学知识解决实际问题的能力。实验探究在化学学科学习中占有非常重要的地位，在实验过程中学生可以感受到物质世界的奇妙。可以说化学的学习离不开实验，实验能力是化学学科的基本技能。

【片段3】影响化学反应速率的内部因素

某些化学反应速率太快了或太慢了怎么办？比如夏天食物腐蚀太快，实验室用氯酸钾制氧气太慢。夏天我们把食物放在哪里保存？实验室用氯酸钾制氧气采取了什么措施？我们学习反应速率的目的是为了改变化学反应速率，要改变化学反应速率就要知道影响化学反应速率的因素。

教师演示实验：请大家看老师桌上有两瓶表面积大致相同的镁条、铝条;盐酸（3mol/L、0.5mol/L）。（请甲学生来帮忙）甲同学和老师各拿一个试管，老师试管放入一片镁条，甲同学试管放一片铝条。这个实验的变量只有一个就是镁条和铝条的不同。甲同学和老师同时往试管中倒入等浓度、等体积、等温度的盐酸，同学们认真观察实验现象（展台展示，便于学生观察）、学生交流并记录现象，得出结论（如表2所示）。

提示固体的表面积要大致相同，盐酸的浓度、体积、温度要相同（都在室温下），提示操作的规范。

学生交流总结：通过观察，得出在其它条件相同时，物质本身性质越活泼、化学反应速率越快。

设计演示实验意图：此实验探究由教师演示，教师的规范操作为学生后续的实验探究起到示范的作用，初步知道探究时如何控制一个条件变量。

【片段4】影响化学反应速率的外界因素

對于不同化学反应影响反应速率的主要因素是物质本身的性质决定。对于同一化学反应影响因素有哪些呢？大家知道面包、蛋糕冬天比夏天的保质时间长 ，面团在不同的季节发酵的方式不一样，氯水、KMnO4、硝酸银等物质保存在棕色剂瓶中，工厂煅烧黄铁矿之前要把它粉碎。

设问3：影响反应的外界因素可能有哪些？

生1：温度、浓度、催化剂。

生2：光照、接触面积。

讲述：外界条件对化学反应速率的影响并不是单一的，我们一定要注意：探究时只能控制一个条件变量，在其它条件不变的前提下。比如刚才我们探究物质本身性质对化学反应速率的影响，我们控制了铝片、镁片表面积一样大，盐酸的浓度、体积、温度一样。学生明确探究目的并设计方案：将全班学生分为四个组进行外界因素对化学反应速率影响的探究。第一组进行控制反应物浓度不同的实验探究;第二组进行控制温度不同的实验探究;第三组进行使用催化剂对化学反应速率影响的实验探究;第四组进行接触面积对化学反应速率影响的实验探究。同学们现在开始利用桌上的试剂，针对自己小组探究的课题交流研讨，设计实验方案并填写表格3。

设计对比实验，要多角度、多层次进行探究。因此给每组学生准备的药品品种比较多。比如说给第一组准备的药品有：铝条、镁条、盐酸（3mol·L-1、0.5mol·L-1）、块状碳酸钙、粉末状碳酸钙、H2O2（5%、10%）、MnO2粉末。学生可以设计铝和不同浓度的盐酸反应，也可以设计成镁或是碳酸钙与不同浓度的盐酸反应，还可以设计成不同浓度H2O2分解的探究实验。学生的选择条件多了，一个大组里前后小组及同小组两个成员可以有不同的设计方案，从而达到进行多角度、多层次的探究，这样也提高了实验结论的可靠性、准确性。

学生交流总结：通过研讨设计出实验的方案，分组汇报设计的实验方案。

教师分组评价学生方案的可行性，并给予指导性建议。

学生分组实验探究：四个组的学生分别按照自己设计的实验方案动手实验，提示学生规范操作、注意实验安全，并强调探究时只能控制一个条件变量。

每个小组派代表汇报实验成果（展台展示），教师给予评价。

设计实验意图：通过学生亲身设计实验方案并用自己设计的实验方案进行探究，在实验过程中更能体会到成功的喜悦;并加深学生对外界条件对化学反应速率的影响的认识，对怎么控制化学反应的快慢有了更深一步的感性认识;同时激发学生运用化学知识解决实际问题的兴趣和激情，在这探究过程中学生的学科素养不知不觉得到了很大的提升。

4   教学反思

这节课是实验探究课，实验探究教学是种非常有效的教学手段。实验出真知，本节课变教师演示实验为学生验证实验，既培养学生总结，分析的能力，又体现探究性学习的新课程理念。但探究性实验教学是很耗时的一种教学，课前要与实验教师沟通，提早准备很多的药品和仪器，课后又要整理。教学过程中许多问题的不可预见性，对于实验操作能力比较差的学生而言，探究实验有一定的难度。有些能力差的孩子无从下手，要不在一旁无所事事，要不瞎折腾。而个别能力强的学生，自己动手做，也不听课。因学生层次不同，教师对课堂的把控难度更大。基于教学内容和教学时间的矛盾等，实验探究课很难变成随堂课。怎样指导我们的学生设计出更有价值的探究实验，也是值得课后反思的。教学是一门遗憾的艺术，所以激励着我们每个教师不懈追求。