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中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2013)01-0077-02
质量守恒定律是重要的自然规律,是学生认识化学反应必具的基本观念。从宏观角度理解该定律即参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;从微观角度理解则为化学反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,因而质量守恒。
熟练掌握质量守恒定律,可以使解决问题思路简单、快速、准确,从而有效减少繁琐的计算,也可以帮助正确理解概念,建立科学的思维方法。下面结合教学实践从两方面谈谈它在初中化学中的应用。
从宏观和微观理解质量守恒定律。在人教版课本初中化学上册等50页就以“氧化汞分子分解的示意图”等反映了原子在化学反应前后种类和个数不变。这体现了化学反应前后原子守恒。第81页电解水实验则反映水在直流电的作用下,分解生成氢气和氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的一种化合物。这体现了化学反应前后的元素守恒。再如,实验室用锌和稀硫酸反应来制氢气,是利用“硫酸中含有氢,反应后才能产生氢气这一元素守恒规律。下面一道例题是考查化学反应中微观原子种类、个数守恒规律的应用。
例:根据质量守恒定律可以确定化学方程式
3XY+Z2Y3 2Z+3M中,物质M的化学式为( )
A.X2Y3 B.XY3 C.X3Y2 D.XY2
近几年各地中考中此类考题较多,根据反应前后原子守恒确定未知物化学式,即其原子的种类及其个数比,答案选D。质量守恒定律应用更多的还是质量方面的守恒,下面通过实例谈谈它在化学计算中的应用。
例1.在化学反应A+B =C+D中,agA和bgB恰好完全反应,生成了mgC,则生成D的质量为(a + b-m)g。这一结论反映了各物质之间的质量关系,是这一定律的直接应用。
例2.在化学反应A+B=C+2D中,有agA 和bgB 恰好完全反应,生成mgC,则生成D的质量为(a+b-m)g,而不是(a+b-m)/2g。
此题进一步阐述物质之间的质量关系,而不是各物质之间的分子关系。随着所学内容的加深,应用化学方程式进行计算的重要性日益彰显,而且所使用的一切数据必须是纯净物的质量,不纯量必须转化成纯量才可应用,而在实际中,多涉及不纯物或混合物的计算,应用质量守恒定律有很大的方便性,同时也把化学计算中的比例关系直接转化为加或减的关系,减少了计算的失误。
例3.把干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5g装入大试管中,加热制取氧气。待反应完全后,将试管冷却,称量得到10.7g固体物质,计算制得氧气多少?
分析题意: 题中的数据都是混合物的数据,都不能直接代入化学方程式的计算中,必须找出纯氯酸钾或氯化钾的质量才可以列比例式求氧气的质量。但由于二氧化锰只作反应的催化剂,反应前后质量不变,则可应用质量守恒定律计算。现以两种计算方法进行比较:
解法一 : 设混合物中含二氧化锰质量为x ,生成氧气的质量为y.
2KClO3 2KCl + 3O2
245 149 96
15.5g-x 10.7g-x y
先求x: 245/149 =(15.5g-x)/(10.7g-x)
x=3.25g
再求O2质量y:
149:96=(10.7g-3.25g):y
y=4.8g
解法二 : 依据质量守恒定律有:反应后剩余固体质量比混合物质量减少了,减少的质量即为氧气的质量: 15.5g-10.7g=4.8g
以上两种解法殊途同归,显然第二种解法既简单又不易出计算性错误。
例4. 2.8g一氧化碳在高温下跟5.8g某种铁的氧化物完全反应,这种铁的氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4
解法一:设此铁的氧化物的化学式为FexOy,则其化学方程式为:
FexOy + yCO = xFe+yCO2
56x +16y 28y
5.8g 2.8g
5.8g 2.8g
x : y = 3 : 4
所以此氧化物的化学式为Fe3O4。C 为正确答案。
解法二:根据质量守恒定律,由化学式而求得。设此氧化物的化学式为FexOy,根据化学反应前后元素的质量不变,原子的个数无增减。可得出(参照解法一的化学方程式):反应前后氧原子个数守恒得出y+y=2y, 即它的化学含义为 一氧化碳中的氧元素的质量等于铁的氧化物中氧元素的质量。由此可先根据CO 的化学式求得氧元素的质量,再由铁的氧化物总质量减去氧元素的质量即为铁元素的质量,再根据化学式中元素的质量除以其原子量等于其原子个数,就求得了化学式为Fe3O4,答案为C。
例5.某金属样品4.0g,投入100g溶质的质量分数为9.8%的稀硫酸中(样品中的杂质不跟酸反应)恰好完全反应,测得生成的硫酸盐(正盐)中含硫、氧两元素的质量分数共为80%,求金属在样品中的质量分数。
关键词:初中化学;课堂教学;电教实验
电教实验就是采用多媒体设备,将相应的化学实验的步骤、实验过程和现象以视频、图片的方式直观地展现在学生面前,是为了在实验教学前对学生进行基本的实验注意事项及规范步骤教学的一种培训方式。也是帮助没有实验室的学校学生更好地掌握化学变化过程,深刻理解化学概念的一种有效方式。
一、激发学生对化学学习的兴趣,提升教学效果
1.电教实验为初中化学课堂带来的便利
在新课改下的初中化学课堂教学当中,教学的主体已不再是教师,而是学生,教师的主要作用是引导学生自主学习,培养学生分析、解决问题的能力。但因为初中化学对于学生而言较为复杂困难,且课时不多,所以教师无法更好地进行实验教学,这时就需要以电教实验的方式让学生直观地了解化学实验的规范步骤、实验过程、实验现象及化学方程式等内容。
比如在学习人教版初中化学九年级上《质量守恒定律》中,采用电教实验可以让学生真实地观看到实验的过程和结果,能够深刻理解质量守恒定律,培养学生实事求是的辩证唯物主义的科学态度,将实验严重质量守恒的方式、器材、实验方案及步骤展现在多媒体设备上,在播放视频和图片的过程中,教师可以讲解实验中锥形瓶和托盘天平正确的使用方式和用途,从而达到新课改规定的让学生对化学实验养成基本操作能力的要求。
在实验中,教师用托盘天平称量密闭与锥形瓶中白磷在燃烧前后的状态,将其进行称量,查看物质的总质量是否保持不变。在这个实验的过程当中,教师将录播镜头调整,让镜头的视野更全面,让天平完全呈现在多媒体上。在称量反应前后的物质质量时,教师先将装有白磷的锥形瓶放置与托盘天平左侧,将天平的指针调整到平衡的位置,引导学生以此观察锥形瓶中的白磷的颜色、状态和指针偏转的方向,这样既能让学生观察到教师实验操作的全过程,也能让学生清晰地观察实验仪器以及应用过程。然后教师将左侧上的白磷取下,在酒精灯的作用下让其燃烧,然后迅速将锥形瓶放置于天平左侧,这时学生会清晰地看到密闭锥形瓶中正在燃烧的白磷冒出浓白烟。当白磷燃烧殆尽后,天平上的指针仍然处于平衡位置,通过对这一系列的实验观察,学生会清晰地了解物质在化学反应前后,参加反应的物质的质量总和保持不变。让后学生用同样的方式验证其他物质是否符合质量守恒定律。
2.让学生快速了解新课内容,明确物质结构和化学反应机理
在化学的学习过程中,初中学生对不同物质的原子结构、化学反应出来的机理性质,在概念的理解上比较困难。如果采用电教实验教学,那么学生可以从多媒体O备上观看到物质在化学反应中的现象、过程生动的展现,为学生深刻理解抽象的概念知识有巨大的作用,为学生提供掌握学习和实验的基本手段。比如在学习电解质的过程中,教师可以利用三维动画的方式将通电状态下的水分子分裂成氢原子和氧原子后进行重新组合构建的过程展现出来,提升学生学习的兴趣,在学生脑中形成基本的原子分裂和重构状态和条件。
二、让学生对化学变化有直观的了解
1.帮助学生将不同时期的化学内容进行归纳总结
电教实验除了帮助学生直观地了解掌握物质的化学变化过程和现象外,还能帮助不同学习阶段的学生对所学的内容进行归纳、整理和总结。比如在学期复习阶段,电教实验能够将氧气、二氧化碳,氧化还原等化学变化统一归纳后进行比较,巩固学生旧知识,让学生的知识形态更系统化,培养其科学、逻辑的思维能力。
2.辅助学习
因为在章节复习或者学期复习阶段,要求学生掌握的知识较多,内容繁杂且不利于记忆。所以在初中化学复习阶段,教师可以利用多媒体设备将需要掌握的重要内容进行板书和导视,将相对应的例题、联系制成一个活动的课件,丰富课堂教学资料,减少因板书造成的时间浪费,让课堂教学的效果达到最好。也可以将初中化学常见的几种元素以图的方式展现出来,在化学反应当中进行重构,课堂上,教师充分地发挥自身引导作用,启发学生思维,提高教学效果。
3.深化反馈检测
因为电学实验具有交互性好、数据存储量大、反馈速度快等优势,将其运用在学生的化学针对性训练和检测当中,可以快速地判断出学生对问题的解题过程、结果的正确性,对学生存在的知识缺陷及时进行反馈和补充。
结语
由此可知,在初中化学课堂的教学当中,电学实验能够快速地帮助学生掌握化学学习的基本技巧和实验技能,提高教学效果。
参考文献:
1.陈勇.电教设备在初中化学课堂中的应用[J].中国教育技术装备,2015,13:36-37.
2.张万宝.提高初中化学课堂教学质量方法探析[J].教育教学论坛,2014,12:75-76.
3.梅超.交互式电子白板:教师的得力助手――以初中化学课堂中的应用为例[J].中国教育技术装备,2014,09:52-53.
[关键词]初中化学 概念教学 有效性
化学概念是用极精辟的语言高度概括出来的。常包括定义、原理、物质的组成和分类、相互反应及变化规律等。在初中化学教学中,基本概念几乎每节都有。化学概念是学习化学必须掌握的基础知识,它在一定程度上揭示了化学的本质,在整个化学学习中起着指导作用。由于初中生的抽象想象能力比较薄弱,现在的课本概念知识往往比较生硬,紧靠学生的自我理解是很难消化的,即使学生靠着死记硬背勉强记下来,在实际的解题中倘若不会运用,那么概念也就起不到任何帮助作用。因此学生加深对化学概念的透彻掌握和理解显得尤为重要。
一、分析事物本质。理解化学概念
对于一些概念含义比较深刻,内容又比较复杂,这就要求教师要进行剖析、讲解,分析概念的本质,从而帮助学生加深对概念的理解和掌握。在进行化学概念的教学中,教师要抓住每个概念中反映事物本质属性的关键词语及相关特性,因势利导,克服不利因素,把概念讲清楚,讲透彻,搞清概念的内涵与外延的关系,使化学基本概念在初中化学中更好的发挥指导作用,以增强学生的学习能力。
如:“质量守恒定律”的教学中,教师则要知道学生抓住“参加”(指已经发生了反应的部分,未反应的部分如过量的,不参加反应的物质不在此例),“化学反应”(指质量守恒定律适用的对象,是发生了化学反应的物质,若物质间没有发生化学反应,其质量关系与质量守恒定律无关)。“生成”(指化学反应生成的所有物质)和“质量总和”,几个词语,深入剖析。同时抓住“两个不变”(1)元素(或原子)种类不变,反应前有几种,反应后仍有几种。(2)各原子的数目不变,反应前为多少个,反应后仍为多少个,就能使“质量守恒定律”的应用自如了。再比如氧化反应概念中的氧,很多学生错误的理解为氧气,事实上,概念中的氧不只是指氧气,它还包括含氧化合物中氧的意思。
二、加强直观教学,牢记化学概念
初中学生由于年龄特征原因,他们的思维主要以直观为主。因此,在进行化学概念教学时,要尽量利用直观的手段。各种信息技术已经广泛的运用在教学资源中,使得课程变得多元化和现代化。在化学教学的过程中,教师要充分利用信息化教学资源,带动学生的积极性、主动性,创造出轻松愉悦的学习环境。通过多媒体教学,可以形象生动的展示出化学反应的过程,利用图片视频等等可以使得知识点更加生动形象。
比如,原子、分子的结构,它们是微观粒子,看不见,摸不着,学生想象不出来。这时候,老师可以用模型来帮助学生认识原子、分子等微观粒子的结构,从而形成原子、分子等概念。同时教师也可以用多媒体教室播放很多已经生成的化学实验过程,一些大型的、需要化学材料特别多的化学实验都可以通过电教化的方式直观形象的传达到学生的大脑中。针对初中生思维活跃、对于新事物充满好奇等等性格特点,可以更好的帮助学生牢牢记住化学概念,过目不忘。概念的理论性过强,对于初次接触化学理论的学生,教师应尽可能的加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生能直接观看到实验现象,增强学生对概念的信度。
三、深化对比教学。形成化学概念
关键词:初中化学;解题方法;题型分类;解题能力
中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)06-0292-01
教师除了通过化学实验教授学生基本化学知识以外,还应着重培养学生的解题能力。学习知识是为了将知识运用到现实生活中,更是为了培养自己的生活技能和思维能力。然而,学生思维能力和反应能力存在一定的差别,传统的初中化学教学,主要以学生做题为主,其教学过程,呆板、枯燥,基本在"学习基本知识-做题-讲题"中度过。因此,培养学生的解题能力,首先应了解初中化学的题目类型,然后有针对性地分析题目,总结规律,充分发挥学生的主观能动性。最后,教师还应针对解题能力的培养,采用合适的教学策略。
1.初中化学题型分类
1.1计算题。计算题是初中化学题的教学重点,可以综合考查学生的计算能力、分析能力、文字理解与数字转换能力,在考试中占有很高的比重。而对学生来说,计算题也是初中化学中的难点。由于计算题考查学生的综合能力,与其他题型相比,一般难度较高,因此,很多学生对计算题产生了畏惧和厌恶感。计算题的类型可以分化学公式计算题、化合价计算题、溶液有关的计算题、质量守恒定律等小类。
1.2选择题。选择题主要考查学生的基础知识,如物质的性质和变化、溶液的特征及计算、物质的结构和组成、酸碱盐的性质、物质的分类及转化等基础概念和基本运算。总体来说,选择题的计算难度较低,主要锻炼学生的分析能力和快速解题能力。
1.3实验题。初中化学实验题主要考查实验过程或有关实验数据的计算。主要依靠平时对物质基础知识的掌握和平时化学实验的练习。
2.初中化学解题方法
由于初中化学选择题考查的内容较基础,难一点的选择题也可以归入到计算题中去,因此,对于选择题的解题方法我们就不赘述了。下面我们着重讨论初中化学中计算题和实验题的解题方法和技巧。
2.1计算题解题方法
2.1.1差量法。初中化学在解计算题的过程中,最长用到的解题方法就是差量法。所谓差量法,就是利用化学反应前后量的差异来建立等量关系,列出公式并求得答案。具体的差量包括化学反应前后的质量差、体积差等等。差量法的应用条件是必须针对同种物质和单位。主要的题目包括:在具体的化学反应中,根据差量,求反应物或生成物的质量;求反应过后天平的平衡问题;求溶液中溶质的质量分数等。在做这类题目时,需要注意的是要正确探究差异出现的原因,分析按照化学反应式得出的理论差量,还要注意分清"差量"的增减情况,因为在复杂的化学反应中,有时差量的增减情况比较复杂。差量法这种解题方法主要考查学生的分析、提取能力。要求学生在文字材料中,发现具体的化学反应,并根据化学反应公式找出量的差异,可以提高逻辑思辨能力。
2.1.2守恒法。守恒法在初中化学中的应用较广,主要有质量守恒、电荷守恒、原子守恒等一些化学反应前后不变的量,其中运用最多的是元素守恒。这类解题方法的关键是抓住化学反应过程中不变的量,尤其有关多步骤复杂的化学计算过程时,可以运用守恒法找到其中的等量关系。利用守恒法解题,一方面可以排除无关量的干扰,抓住题目的本质。另一方面,可以迅速找到守恒量,加深对化学实验的理解,锻炼学生的解题能力。
2.1.3平均值法。平均值法是日常生产、生活过程中经常用到的基本思想。在数学上我们经常做有关求平均数的题目,在初中化学的解题过程中,这种求平均值也可以看作一种解题方法来使用。这一解题方法可以使题目变得简单、容易。平均值法的应用范围很广,尤其是在题目中缺少某一数据不能直接求解的混合物题目时,应用平均值法会节省学生的事间,减少运算量。
2.1.4配平化学式法。为了计算的简便,常常需要配平化学反应方程式。通常用到的配平方式有:最小公倍法、观察法、奇偶法、归一法等。教师应在实践的基础上,根据题目的难度,引导学生运用不同的配平方式。
2.2实验题解题方法
2.2.1立足实验,熟练掌握各种实验过程。很多教师在初中化学教学过程中,忽视化学实验,为了应对考试,只能采取考前突击的方式,背诵实验过程,死记硬背记忆结果和推论。这样的话学生对于化学实验没有直观具体的感受,在做题过程中,出错率较高,经常犯一些常识性错误。
2.2.2加强实验中基本技能的练习。为了熟悉实验的基本过程,熟悉实验内容,在平时在实验时,应该熟悉主要的实验器材和基本的实验技能。首先,应分清实验器材的名称、用途、性能和操作要求,其次,明确实验的原理和原则以及注意事项。
2.2.3初中化学实验设计的基本思路。随着新课程改革和素质教育的要求,初中化学的开放性、趣味性要求越来越高,所以初中化学题目中有关实验探究的开放性题目所占的比重逐渐增高。学生在解答这一题目时,应该拓宽思维,从基础知识入手,运用基本实验技能,从多角度探究实验的具体过程。具体过程包括:作出假设,分析实验数据、实验结果,最后验证实验的正确性。
3.初中化学解题能力的培养
【关键词】高中化学;初中化学;衔接教学
随着义务教育初中化学课程改革的推进,初高中教学衔接问题成为教师关注和议论的热点。本人结合在自身在教学中的实践,谈谈对在新课程背景下初、高中化学教学有效衔接的一些观点。
一、对比初、高中化学教学及目的的差别
通过对比初、高中教学大纲对教学目标及目的的阐述可知:初中化学是启蒙学科,是九年义务教育阶段的素质教育。从教科书及教学实际中可以看出初中化学主要要求学生掌握简单的化学知识包括基本概念、化学用语、基本理论等;其知识层次则以要求学生“知其然”为主。高中化学是在九年义务教育的基础上实施的较高层次的基础教育,化学知识逐渐向系统化、理论化靠近。这让刚进入高中的学生来说,是一件困难的事情。
二、重视初、高中教材知识的衔接
通过对比研究人教版初高中化学教材,笔者认为下列方面应突出初高中知识的衔接。
1. 化学用语
初中化学对化学用语的要求:“记住”一些常见元素的名称和符号,“能用”化学式表示某些常见物质的组成,对常见化学反应现象能用化学方程式表述;高中化学要求在初中化学用语的基础上,提高了要求,还增加了化学用语的数量,如结构式、离子方程式、电极反应式等。
2.相对原子质量、相对分子质量
初中化学中的相对原子质量、相对分子质量与高中化学中的摩尔质量有密切的联系。
3.原子结构、元素周期表
初中化学仅介绍原子结构的初步知识、原子结构示意图,要求很低;高中化学中原子结构知识广而深,对原子结构示意图的要求也高,常用它来分析解释化学现象和问题。初中化学知识性介绍元素周期表的内容,高中化学中对元素周期表的组成、结构、变化规律等进行深入研究,它是高中学习的重点内容之一。
5.化合价
初中化学介绍少数元素的化合价,能利用化合价正确书写化学式,要求比较低;而高中化学要求掌握更多元素的化合价,能正确的书写物质的化学式,还要利用化合价判断氧化还原反应。
6.化学反应与能量
初中阶段对于化学反应中的能量变化作了介绍,主要学习的是热能的利用,要求较低,而高中阶段要在此基础上深入学习化学反应中的能量变化,如能量的测定、如何计算能量(盖斯定律),电化学的知识等。
7.化学基本反应类型
初中阶段学习了四种基本反应类型,即化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,从得失氧的角度介绍氧化还原反应;而高中阶段在此基础上重点学习氧化还原反应,氧化还原反应与基本反应类型的关系,离子反应等。
8.溶液质量分数
初中化学学习了溶液中溶质质量分数计算和配制;高中化学要求在此基础上学习物质的量浓度溶液的计算和配制。
9. 碳及其化合物
初中化学对碳及其化合物进行较全面的学习,主要是学习几种碳单质(金刚石、石墨、C60)的物理性质及用途、碳单质的可燃性和还原性、一氧化碳的可燃性和还原性、二氧化碳的三点化学性质,以及碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙与盐酸的反应和碳酸钠与可溶性碱的反应;高中化学是在初中的基础上重点学习碳的多样性、一氧化碳的还原性,二氧化碳的性质,尤其深入学习并比较碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
10. 重要的非金属单质及其化合物
初中阶段学习氧气、碳、硫、氢气等非金属单质及其化合物,学习的比较少,要求比较低;高中阶段在初中的基础上,再学习的氮、硫、碳、硅、氯等元素的单质及其化合物,要求的也比较高。
11. 重要的金属
初中阶段学习铁、镁、铝及铜与氧气的反应,镁、铝、锌、铁与酸(盐酸与稀硫酸)的反应,金属与盐溶液的反应,物质的种数少,要求低;高中阶段要在此基础上进一步学习铁、镁、铜更多的化学性质,学习铝的化合物氧化铝、氢氧化铝与酸和碱的反应等。
12.酸、碱、盐间的反应
初中化学只讲解几种典型的酸、碱、盐,对酸、碱、盐间的相互变化仅在少数具体物质上,没有上升到类别,尤其盐与盐的反应涉及的更少;高中化学中对酸、碱、盐间的反应要求很高,要求不仅掌握个别还要学会这一类,掌握元素形成的酸、碱、盐间的反应及其规律,不仅会学化学方程式,还要会写离子方程式。
13.实验仪器和基本操作
初中化学简单介绍部分实验仪器和基本操作,学会模仿着使用;高中化学要求掌握的仪器多,基本操作要求高,操作要求规范。
总之,初高中化学的教学衔接问题,化学启蒙教育向化学科学基础教育的过渡是客观存在的。我们要想尽一切办法搞好初高中化学教学衔接,综合运用各种科学方法使高一学生尽快适应高中化学学习,为将来奠定坚实的化学学习基础。
所以,务必搞好初、高中化学的接轨教学:――注重高一化学的起始复习是搞好初、高中接轨教学的必要前提。有必要在摸清学生底细的前提下,采用集中与分散相结合的复习方法,对学生存在的知识“漏洞”对症下药地进行修补整理,通过对知识的再理解、再挖掘、再提高,使学生作好学高中化学的知识与心理准备。
【参考文献】
[1]高佩德,冯德琴.初中与高一化学教学衔接工作之我见[J].