“化学反应速率”系列问题的设计

刘永红

化学反应速率是认识化学反应的重要基础，化学反应速率是动力学的核心概念之一，对生产生活、科技国防都有极其重要的作用。设计系列问题进行概念教学，可以有效激发学生的深度思考和学习潜能，培养学生的思维能力和核心素养。

一、认识反应速率的重要性

问题1：请你说说生活中化学反应快慢的例子。

问题2：铁桥生锈、牛奶变质、煤和石油的形成，你希望它快还是慢？原因？

問题3：化学反应的快慢与我们有什么关系？

学生讨论、思考并积极回答问题。

设计意图：通过问题1引入新课，体现了从生活走进化学，可很好地激发学生学习动机。通过问题2、问题3认识学习调控化学反应速率的重要性，感受化学与生活生产的密切相关，提升学生对“化学社会价值”的认识。

二、初步建立定量意识

概念学习不是将教师理解的概念转化为学生的概念，而是设计有思考价值的系列问题，让学生经历一个概念形成发展的过程，形成强烈的求知欲。通过小组展示、探讨比较反应速率快慢的实验现象，培养学生的合作潜能。

问题4：通过哪些实验现象比较化学反应的快慢？ （小组合作）

学生回答：溶液颜色变化、沉淀生成、固体的减少、生成气体的快慢。

学生回答不全面，教师设计问题5引导学生继续思考。

问题5：氢氧化钠溶液和醋酸反应有什么现象？

学生分组讨论并回答：触摸试管外壁是热的。

学生没想到从物质气味的变化也可以判断化学反应的快慢，于是教师提示：中医诊断病人时，常用“望、闻、问、切”的方法。

学生顿悟：醋酸是有气味的。可以通过气味出现或消失的快慢来判断化学反应的快慢。

设计意图：设计系列问题，使学生学会以实验现象定性比较化学反应的快慢。设计小组比赛，培养合作能力。学生概括的实验现象不全面，如温度的变化和气味的变化。提出问题5并类比中医的诊断方法，引导学生得出结论。

三、激活原有概念

选择合适的概念作为学生学习新概念的生长点，实现概念的同化学习。以物理学科中的速度作为新概念的生长点，建立原有概念与新概念的联系，培养学生的合作学习潜能和创新能力。

问题6：说说物理学中有哪些表示快慢的物理量？说出一种用物理量表示快慢的公式。

学生回答：速度、加速度、角速度、速率。并写出其公式。

设计意图：激活原有概念，建立原有概念与新概念联系的意向，为概念的同化作铺垫。

四、建构新概念

进行概念同化教学时，通过设问和根据学生的认知进行追问，促使相关概念融会贯通并形成新概念“化学反应速率”，培养学生的语言素养和创新潜能。

问题7：根据物理学上“速率”的公式结合化学反应的特点，思考如何运用公式来定量表示化学反应速率？尝试用自己的语言说出化学反应速率的定义。

问题8：根据公式推理反应速率的单位。

学生活动：书写化学反应速率的公式，尝试用自己的语言表述化学反应速率的定义。根据公式推理单位。

设计意图：实验现象→公式→定义，即宏观表征→符号表征→宏观表征。

用自己的语言表述化学反应速率的定义，培养学生归纳整理和语言表达能力。

五、应用新概念

概念学习分为定义的建构和运用概念。运用概念可通过习题完成，做题的本质不是“巩固”概念而是概念的发展。学生每使用一次概念或在新的情境中遇到同一概念，都是深化概念的理解。

问题9：反应4NH3（g）+ 5O2（g）     ？葑4NO（g）+ 6H2O （g） 在5升的密闭容器中进行，2分钟后NO的物质的量增加了0.2mol。以NO与NH3表示该反应的反应速率。

学生练习并得出反应速率与反应计量数之间的关系。

设计意图：通过练习强化概念的理解。

教师依据课程标准和学生学情，设计富有思考性和启发性的系列问题，不但能让学生在思考中自主建构概念，学习新知，而且培养了思维能力和创新潜能。

【注：本文系广东省教育科研“十二五”规划2012年度研究项目“化学教学中学生潜能开发的研究”（课题批准号：2012YQJK257）研究成果】

责任编辑    罗   峰