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化学反应的特征

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇化学反应的特征范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

化学反应的特征

化学反应的特征范文第1篇

关键词:“无明显现象”实验;间接直观实验法;对比实验;初中化学

文章编号:1005C6629(2017)2C0074C05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

初中化学学习中许多化学变化常伴随明显现象的产生,如放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等等。“有明显现象”的化学反应实验有助于学生判断变化中新物|的产生,分析化学变化的特征,从而解释化学变化的本质。

然而,在实际的变化中并不是每个化学反应都伴随明显的化学现象,比如二氧化碳与水的化合反应、与氢氧化钠反应生成易溶的无色碳酸钠和水,氢氧化钠与盐酸的中和反应在变化过程中也没有特别明显的可观察的现象,我们经常称之为“无明显现象”的化学反应。针对这些物质之间的化学反应,学生无法通过实验现象的观察来判断物质之间发生的化学变化,分析物质发生化学反应的特征,理解化学反应的微观本质,因此产生认知上的困难。

怎样让学生在已有的生活经验和化学知识基础上深刻理解无明显现象的变化确实发生了呢?间接直观实验法通过利用一定的测量手段,放大或凸显原本不够明显的物质相互作用的变化特征,或是选择间接变量进行测量或表征,形成“有明显现象”可供观察的实验。本文利用间接直观实验法,将原本无明显现象的化学反应设计成为可供观察的有明显现象的实验,帮助学生深入认识常见的化学反应。

1 利用指示剂的变色对比实验,感知化学反应新物质的产生

可溶性的无色酸碱溶液发生中和反应过程没有明显的现象,但是溶液的酸碱性却发生了突变。依据化学反应过程中溶液酸碱性的变化,利用酸碱指示剂石蕊或者酚酞的变色,说明物质的酸碱性发生了变化,明确指示出反应过程物质的成分发生了变化;也可以测定溶液酸碱度,从酸碱度的数值变化学生可以间接判断化学反应的进行过程,感知新物质的产生。

如氢氧化钠与盐酸发生中和反应利用酸碱指示剂变色和pH测定反应过程中溶液酸碱度的变化,设计定性或者定量的测定溶液酸碱性对比实验(见表1)。

又如二氧化碳与水反应后生成碳酸,无明显现象,若在水中滴入紫色石蕊试液,再通入CO2气体紫色石蕊试液变红色,说明发生了化学变化。但是在这个实验中学生往往会产生疑问,二氧化碳是酸性氧化物能否也能使紫色石蕊试液变红色?于是设计了一组石蕊试剂变色的对比实验,学生通过观察石蕊的变色判断二氧化碳与水反应生成了新物质碳酸,显酸性(见表2)。

利用指示剂显色对比,直接观察反应过程中物质酸碱性的变化,从而判断物质的成分发生变化,感知化学反应中新物质的产生,理解无色的可溶性酸和碱、二氧化碳和水等物质之间发生的化学反应。

2 间接检测物质成分的对比实验,解释说明化学反应的微观构成

化学反应的发生实质就是反应物变成了生成物,反应过程中可以检测化学反应过程物质的成分发生的变化,用间接直观的实验检测化学反应过程中物质的成分,判断化学反应的发生,分析解释化学反应的微观构成。

无色碱溶液与酸性氧化物反应后生成无色可溶于水的盐溶液,无法观察到明显的实验现象。在化学反应过程中反应物在不断地减少,生成物在不断地产生。依据间接直观的实验检测反应物成分的减少和生成物成分产生,判断化学反应的发生,解释说明化学反应中物质的微观构成,分析化学反应中微观粒子的变化。

二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,即无色的碳酸钠溶液,反应物减少,生成物(Na2CO3)产生。从检验反应物(CO2)减少和生成物(Na2CO3)的产生角度,设计对比实验,分析化学反应的本质。

反应物二氧化碳是气体,化学反应后气体量减小,容器内气压减小。设计喷泉装置、反应容器连接U形管或盛水的容器,反应后会发生液体倒流现象,反应容器内连接橡皮球或用软塑料瓶做反应容器,反应后发生形变,这些装置凸显气体量减少,气压明显变小的现象,明确知道反应物气体的减少,化学反应中物质成分发生质的变化,微观构成也变化了(见表3)。

上述实验都是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,但学生质疑也可能是二氧化碳与水反应产生了相同的现象。

由于对比实验的不严谨,控制变量的不一致,使分析解释化学反应出现了偏差,学生产生了二氧化碳与水反应的疑惑,若改用相同材质的塑料瓶,用控制变量法来设计对比实验,可排除二氧化碳与水反应的疑问(见表4)。

从反应物的成分减少设计的对比实验,从宏观的气压减少,推测反应物二氧化碳气体的减少,用物理变化的现象,分析推断物质成分的变化,理解二氧化碳与氢氧化钠发生化学变化的本质。

化学变化的本质是产生新物质,二氧化碳与氢氧化钠反应后的产物是碳酸钠和水。组成碳酸钠的碳酸根是检验的特征成分,选择不同类别物质(酸碱盐)进行检验实验(见表5)。

碳酸根用不同种类的酸碱盐检测可以产生明显的气泡或者沉淀现象。酸检验碳酸根产生弱酸碳酸,可以观察到气泡现象。用可溶性的氢氧化钙或氢氧化钡、可溶性的钙盐或钡盐检验碳酸根,有明显的白色沉淀产生,放大的实验现象检测生成物的微观粒子,以确定化学反应的发生以及化学反应中微观粒子的变化。

从“无”现象到“有”现象的实验探究中间接地呈现明显现象,激发学生好奇心,深入思考化学反应的特征,分析化W反应的微观变化,推测物质之间发生反应的逻辑关系,提升学习化学的思维品质,教学效果特别明显。

3 利用温度计测定反应中温度变化对比实验,分析判断化学反应的特征

化学反应过程中还存在能量的变化,可以利用实验仪器来放大不明显的现象,凸显实验现象,进一步判断新物质的产生,体会化学反应的发生。

酸碱中和反应是放热反应,有时放出的热量少一般很难观察和体验。使用温度计测量中和反应过程中温度的升降是一个较好的方法。利用明显的温度变化,凸显中和反应中的放热现象,明确化学反应的发生,从而分析氢氧化钠和盐酸两种物质的反应特征(见表6)。

4 从“无”到“有”间接直观实验法的教学过程:质疑-假设-检验-分析

在《上海市中学化学课程标准》中,对氢氧化钠与盐酸反应,二氧化碳与水、氢氧化钠反应的性质没有明确的实验要求,学习水平层次要求比较模糊,但教科书的内容和考试手册上的要求以及这些化学反应的原理和解释却是在理解、掌握甚至应用层面上。因此,在实际教学中直接设计二氧化碳与水、氢氧化钠反应,盐酸与氢氧化钠反应的实验情境,让学生观察实验现象,判断化学反应的发生,推测生成物质、分析化学反应原理显得特别重要。但是二氧化碳与水反应、二氧化碳与氢氧化钠反应、氢氧化钠与盐酸反应,却都没有明显的现象,有些现象甚至出乎学生意料之外,于是开始质疑这些化学反应的发生。针对这一问题,利用间接直观实验法,对这些学习难点的教学过程通常可以依照如下环节来展开:情境引入提出质疑-进行假设设计方案-实验检验分析现象-结论获得解释原理。具体而言,学生在教师的引导下将“无明显现象”实验转化成“有明显现象”的对比实验――间接直观实验法:利用指示剂显色、检验反应过程中物质的成分、测定反应中温度的变化等手段去放大和凸显实验现象,使学生深入思考、理解化学反应发生的特征和本质,分析解释化学反应中物质的微观粒子构成。

5 结语

从“无”到“有”的对比实验,将化学学习中难以分析和理解的化学反应难点,转化成直观的实验现象,使学生易于理解和说明化学反应的特征、物质成分和微观构成,从而掌握化学反应的本质。

此外,从“无”到“有”的对比实验往往是讨论一个探究性问题。在解决探究性问题过程中,学生不仅深刻理解了学习难点,还会引发多个知识的综合应用,促进了学生化学知识的整理、综合、拓展,使化学知识结构和方法得到重构、实验能力和逻辑推理能力得到提高,培养了学生严谨的科学研究态度。

化学反应的特征范文第2篇

第三节 氧化还原反应

二、教材分析

1.在中学阶段的化学基本概念、基础理论知识中,氧化还原反应占有非常重要的地位,是中学化学教学的重点和难点之一。在中学化学中要学习许多重要的元素及其化合物知识、凡涉及元素化合价变化的反应都是氧化还原反应。掌握氧化还原反应的实质是认识元素及其化合物性质的基础。本节主要包括三部分内容,即氧化还原反应的概念、氧化还原反应的特征和氧化还原反应的本质。教材主要以“思考与交流”、“学与问”等方式,让学生通过讨论研究得出氧化还原反应的概念,了解氧化还原反应的特征和氧化还原反应的本质。

2.氧化—还原反应贯穿于中学化学学习的全过程,是学习中学化学的主线和要害之一。在已学的课程中,燃料的燃烧、金属的冶炼(H2、C还原CUO的反应)等都涉及到氧化—还原反应。通过这一节内容的学习,使学生了解化学反应有多种不同的分类方法,熟悉从反应中反应物元素化合价的升降和电子转移的角度对化学反应进行分类就是从本质上对化学反应进行分类。

三、教学目标

1.知识与技能

①理解氧化—还原反应的有关概念。

②理解氧化—还原反应的特征及氧化—还原反应的本质。

2过程与方法

通过提出问题、讨论交流、分组合作,揭示氧化—还原反应的本质和特征。

3.情感态度与价值观

①通过交流、讨论,培养学生之间合作学习的能力。

②了解氧化—还原反应的应用,熟悉并理解化学在促进社会发展中的重要作用。

四、教学重点

氧化—还原反应的本质及特征。

五、教学难点

氧化—还原反应的本质。

六、教学思路

1.根据本节教材的特点,设疑、引导学生在原有知识的基础上合作学习,探究交流,深入讨论氧化还原反应的概念。教师对难点进行分析讲解,然后引导学生归纳、练习,并对本节课所学的知识进行小结。

2.结合具体反应引导学生深入分析探讨氧化还原反应的微观本质、宏观判断特征。重新建构学生完整的知识网络。

七、教学过程

【导入】结合生活实际提问引入新课(略)。

【设疑1】请从得氧和失氧的角度分析下列两个化学反应。

【过渡】当这两个化学反应发生时,哪些元素的化合价发生了变化?怎样变化?(学生分析、回答)

【设疑2】请从元素化合价变化的角度分析下列两个化学反应。怎样根据元素化合价的变化分析氧化还原反应?(学生小组合作交流探究后回答)

【过渡】在氧化还原反应中,元素的化合价为什么会发生变化?下面我们来分析这个问题。

【讲解】从电子转移的角度分析讲解NaCl和HCl的形成过程。(略)

【设疑3】元素化合价的变化和电子的转移有什么关系?(学生回答)

【设疑4】请结合Mg和稀盐酸的反应(Mg+2HCl=MgCl2+H2)说明怎样从电子转移的角度分析氧化还原反应?(学生小组合作交流探究后回答)

【过渡】氧化还原反应概念的建立经历了三个阶段,从得氧失氧到元素化合价的变化,再到电子的转移,请同学们填写下表:(学生小组合作、交流、探究后回答)

【过渡】前面我们从三个方面分析了氧化还原反应概念的建立过程,下面请同学们做几道练习题。

【练习】

1.下列反应中,属于氧化还原反应的是( )

2.在化学反应中,如果反应前后元素的化合价发生变化,就一定有 转移,这类反应属于 反应。元素的化合价升高,表明该元素的原子 电子。

3.下列反应既是氧化还原反应又是离子反应的是( )

A.钠在氯气中燃烧

B.二氧化碳通入澄清的石灰水中

C.氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液

D.锌粒放入稀硫酸中

【小结】本节课我们分析讨论了氧化还原反应,请同学们务必记住六个字并能正确的理解它。

本质失

得 特征失

得 概念氧化反应

还原反应

【作业】非常学案当堂检测第1、2、3、4题。

【课后交流】1.有人说置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。你认为这个说法正确吗?请说明你的理由。

2.尝试画出化合反应、分解反应、置换反应与氧化还原反应的交叉分类示意图。

【课后预习】 什么是氧化剂?什么是还原剂?它们各有什么特性?在一个氧化还原反应中怎样判断氧化剂和还原剂?

【板书设计】

第三节 氧化还原反应

一、氧化还原反应

1.概念:(略)

化学反应的特征范文第3篇

关键词:勒夏特列原理;化学平衡;三步判断法;应用条件;中学化学教学

文章编号:1005C6629(2017)5C0092C03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

在高中“化学平衡”主题教学中,勒夏特列原理是定性判断化学平衡移动的主要理论依据,是教学的重点和难点,也是学生学习的难点。在实际教学中,往往只停留在“勒夏特列原理”名词本身,只知其名,不知其实;在应用过程中,勒夏特列原理完全被抛在一边,机械性地背了一些经验规律,如浓度、温度、压强改变后,平衡如何移动。几十年来不断有化学家和化学教育工作者提到勒夏特列原理的不足之处[1]。教师和学生如何能轻松、准确地应用该原理呢?在教学和应用过程中必须解决两个主要问题:勒夏特列原理在实践中如何应用?勒夏特列原理的应用条件是什么?

1 如何应用勒夏特列原理――三步判断法

在人教版高中化学选修四中关于勒夏特列原理的描述为:“如果改变影响平衡的因素之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,这就是著名的勒夏特列原理。[2]”勒夏特列原理是一条经验性的定律,用来定性地判断化学平衡移动。原理的描述呈现了大量的信息,需要教师和学生能够正确地解读信息。“如果改变影响平衡的因素”说明改变的因素必须是能够影响平衡的因素,“之一”说明在影响化学平衡的诸多因素中,一次只能改变其中的“一个”因素,“如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度”说明影响化学平衡移动的因素主要有温度、压强、浓度,“减弱这种改变”是原理的目的,“平衡将向着……移动”是达到目的的方法或手段。在认识勒夏特列原理的目的和方法后,学习者要问减弱(阻碍)的结果如何?结果是阻而不止。因此,学习者在应用勒夏特列原理时要正确识别影响因素的改变,通过“三步判断法”完成对勒夏特列原理的应用。“三步判断法”(见图1)就是正确分析原理的目的是什么?采用什么样的方法达到目的?结果如何?第一步,目的:阻碍(减弱)影响化学平衡移动的条件(因素)改变;第二步,方法:通过化学平衡移动;第三步,结果:阻而不止。

反应物和产物浓度是影响化学平衡移动的因素之一。反应物二氧化氮浓度增大,根据勒夏特列原理三步判断法,目的:阻碍(减弱)二氧化氮浓度的增大,方法:化学平衡向正反应方向移动,结果:阻而不止。也就是,充入二氧化氮,反应物浓度增大,反应向正反应方向移动,使反应物浓度降低,但是,这将增大生成物四氧化二氮的浓度,阻碍反应物浓度的进一步降低,达到新的平衡,结果是二氧化氮的浓度要比第二次充入二氧化氮前的原平衡状态的浓度大。因为在等温等容条件下,二氧化氮浓度恢复到原来的浓度,产物四氧化二氮的浓度将增到最大,反应将向逆反应方向进行,所以,反应必然是使二氧化氮的浓度减低,但不能完全恢复到第二次充入二氧化氮前的原平衡浓度。单独改变温度、压强的分析方法同上。

2 勒夏特列原理的应用条件

任何原理、定理、定律等的应用都是有条件的,满足什么样的条件,将必然得出相对应的结论。勒夏特列原理也不例外,在应用过程中需要明确辨析条件的改变,确定在何种条件下应用勒夏特列原理。

2.1 应用范围:化学热力学平衡体系

化学热力学平衡体系是建立在化学热力学基础上,有化学物质参与达到平衡的体系,既包括可逆的化学过程平衡,也包括一些可逆的物理过程平衡,如:糖类溶解于水达到平衡。因此,不仅包括化学反应平衡,也包括溶解过程平衡、沉淀溶解平衡、弱电解质电离平衡、盐类水解平衡等,其共同特征为:以化学热力学为基础,在一定条件下,平衡体系同时向正、反两个方向进行,当正向速率等于逆向速率时,平衡体系中参加反应的各物质的浓度、质量分数、颜色等不发生变化。

2.2 应用目的:定性判断化学平衡移动的方向

勒夏特列原理只能判断外部因素的改变对正、逆反应速率影响的变化总体趋势,即定性判断,但是不能确定影响程度的大小,也就是无法定量判断。

保持温度不变,增加体系压强。根据勒夏特列原理“三步判断法”,目的:阻碍(减弱)体系压强的增大;方法:平衡向气体系数和减小的方向移动,即正反应方向移动;结果:体系压强降低,但是压强仍比原平衡状态高。因此,上述平衡向正反应方向移动(定性判断)。向正反应方向移拥绞裁闯潭龋二氧化氮的体积分数改变多少,类似这种需要定量判断的问题,勒夏特列原理无法回答。

2.3 影响因素:影响化学反应速率的外部因素

“正反应速率等于逆反应速率”是化学平衡最本质的特征。根据人教版高中化学选修四勒夏特列原理的描述,勒夏特列原理是改变温度、压强、浓度等影响化学反应速率的外部因素,通过影响正、逆化学反应速率使化学平衡发生移动。所谓外部因素指与化学平衡有关的环境因素或参加反应的物质数量上的改变,外部因素的改变,不会影响化学反应路径或过程,所谓内部因素指与化学反应物质性质有关的因素,内部因素的改变,将改变化学反应的路径或过程。影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强和催化剂等。根据影响化学反应的外部因素和内部因素的划分标准,浓度、温度、压强不会改变化学反应路径,属于外部因素,催化剂参加了化学反应,改变了反应路径,属于内部因素。催化剂对化学反应路径进行了改变,改变了正、逆反应速率,但是对正、逆反应速率的影响效果是相同的。因此,浓度、温度、压强等外界因素对化学平衡的影响是主要的。

2.4 因素改变:改变影响化学反应速率的“一个”外部因素

根据勒夏特列原理的描述,影响化学平衡移动的因素改变必须是“一个”影响化学反应速率的外部因素改变,通过“三步判断法”准确地定性判断出化学平衡的移动,见图1。但是在实际中,可能会出现两个及以上外部因素同时改变,此时,勒夏特列原理将不再适用。

增大体系压强,根据三步判断法,目的:阻碍(减弱)压强的增大,方法:平衡向压强减小的方向,也就是向气体系数和减小的正反应方向移动;升高温度,根据三步判断法,目的:阻碍温度的升高,方法:平衡向吸热反应的方向,也就是逆反应方向移动。这种情况下,根据勒夏特列原理进行判断,平衡可能既向正反应方向移动,也向逆反应方向移动,勒夏特列原理对这样的情形无法作出明确的判断。

勒夏特列原理是学生学习过程中的重点和难点,“三步判断法”意在给出简单易懂的应用方法。分析勒夏特列原理的应用条件,是为了让学习者能准确地应用勒夏特列原理。对于不适用勒夏特列原理的情况,高中教材引入了“浓度商”作为判断依据,而且,随着学习的深入,还会有自由能等判断方法。

参考文献:

化学反应的特征范文第4篇

关键词:氧化还原反应;学习障碍;策略分析;探究

文章编号:1008-0546(2014)04-0017-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

化学概念是中学化学知识的最基本的内容之一,想学习好化学,培养一定程度的的探究化学问题的能力,就必须要掌握好化学概念。所以,化学概念的教学是化学教学研究的非常重要课题。《普通高中化学课程标准》就明确指出:高中的化学教师应当注重与初中课程教学的衔接问题,在教学内容的处理上要关注整体性,构建促进学生主动学习的教学情景,积极引导学生参与活动探究,使学生的学习兴趣得以激发。《普通高中化学课程标准》为我们指明了教学方向,即做好初高中化学概念的教学衔接是有效进行高中化学教学的根本。

一、“氧化还原反应”概念学习障碍的分析

“氧化还原反应”和其应用贯穿整个中学化学学科的知识体系中,由于概念比较抽象,学生对“氧化还原反应”的认识和理解存在较大的困难。而另一方面“氧化还原”概念又是中学化学基础理论体系之中十分重要的一部分。氧化还原概念是学生能有效学习元素及其化合物性质的理论基础,同时也是引导学生探究、推断物质性质的重要依据之一,是学生必须学会、必须掌握应用的化学知识。

1. 概念认知的心理内部表征

所谓“氧化还原反应”概念的“难”,是指高一学生在概念学习过程中存在理解困难和名词混淆不清等方面的障碍,从而导致了学习和建构的困难。理解概念就是形成和建构科学合理的概念心理的内部表征,准确地理解概念就意味着形成了正确的内部表征。心理内部表征就是一种心理活动,人们运用形象、文字、符号等多种形式来表示外部的各种信息,并将它们联系成有内在意义的知识结构的认知活动。心理内部表征同时也是一种认知活动的结果,即经过前面的认知活动而在大脑中产生的知识结构。高一学生在初中阶段进行氧化还原反应相关概念的学习,在头脑中建构概念的方面存在很大的差异,有的可获得准确的概念同时形成有效的概念的内部表征,能够将它存储在长时记忆,在问题解决时及时提取和使用。但也有一些学生概念接受困难,表现为不理解或者理解困难。如果学生原有的认知结构能够同化和顺应新概念成为自己知识结构的组成部分,并与其他知识形成密切的关联,则意味着学生“理解”概念;反之,就意味学生不理解概念或者概念理解产生困难。

2. 概念认知本身的微观特征

从化学学科知识本身来看,“氧化还原反应”概念的微观性也导致其“难学”,化学学科的特点之一就是用化学符号从微观层面简明科学地描述宏观现象和变化规律,这种描述的能力也是化学学习重要培养目标之一,例如燃烧、生锈属于宏观层面的现象;分子、原子微粒排列及其运动是微观层面上的现象;元素符号、分子式、结构式和化学方程式是化学符号层面上的形式。但是,研究表明,初中学生在有关化学符号层面上的表征方式很困难。当大部分学生看到“Cu Cu2+”和“Fe2O3+3CO2[=][]Fe+3CO2”等化学符号时,虽然能够对这些现象做宏观上描述,但不却能从微观层面上做出较合理的解释,描述这些符号所隐含的物质结构及“氧化还原反应”概念的属性。笔者通过多年教学发现一部分学生在初中化学课程结束后,仅将化学式看作物质的名称或简写,将化学方程式看作机械的“公式”,有相当一部分学生不能将化学方程式与物质变化的微观实质联系起来,这将妨碍他们深层次地理解“氧化还原反应”。

二、“氧化还原反应”概念在衔接时的教学策略的分析

1. “氧化还原反应”的教学策略

综合分析高一学生在“氧化还原”认知上的上述特征,笔者认为,对于高一学生而言,影响概念学习的最大的障碍来自于两点:一是促进“氧化还原反应”学习积极主动发生的因素——概念价值的认可,即为什么从化合价升降的角度学习氧化还原,它对于我们的学习和研究到底有什么样的意义?二是氧化还原反应概念形成方法的问题?理清了这两个问题,具体的概念问题也就迎刃而解了。

“氧化还原反应”是从元素化合价升降的角度认识化学反应的本质的,所以教学中最关键的一步是将学生的思维导向反应中元素的化合价。从氧化还原反应的学习属性看,它是从化学反应中元素化合价变化的角度认识化学反应本质而形成的概念,是定义性概念。定义性概念的学习过程是学生通过对实例的观察和分析,形成对某一类事物的特征的概括。直接观察不能得到元素的化合价的变化,就需要引导学生在分析多个化学反应中元素化合价变化的基础上,才能构建出氧化还原反应概念。引导学生思维的最有效方法是创设问题情景,激活学生的思维。让学生主动思考探究问题的可能研究方向,再确定从元素化合价升降的角度去进行具体的研究。

2. “氧化还原反应”概念衔接探究学习情景设计(片段)

情景一:“氧化还原反应”概念的引入

创设情景:“魔术表演”

教师演示:蓝瓶子趣味实验

PPT展示:蓝瓶子实验的相关资料

教师点拨:想想看蓝瓶子颜色变化的原因是什么?

学生探究:

PPT揭秘:亚甲蓝又称亚甲基蓝(C16H18ClN3S),是一种暗绿色晶体,在碱性溶液中,蓝色的亚甲基蓝就容易被葡萄糖还原成无色亚甲基白。振荡后,由于溶液与空气接触面积变大,溶液中O2溶解量就增多,O2把亚甲基白氧化为亚甲基蓝,溶液又呈蓝色。静置时,由于有一部分溶解的O2逸出,亚甲基蓝又还原为亚甲基白。重复上述操作,蓝色—无色交替出现。这叫做亚甲基蓝的化学振荡。颜色交替出现是反应体系交替发生还原与氧化反应的结果。

过渡:氧化还原反应是一类非常重要的反应类型,人类在生产、生活乃至人体生命过程的新陈代谢中都离不开氧化还原反应,你还知道生活中有哪些反应是氧化还原反应吗?什么样的反应叫氧化还原反应呢?

情景二:“氧化还原反应”概念的界定

创设情景:PPT展示六张常见化学反应的图片

①铜片在空气中氧化

②氢气还原氧化铜

③铁片与硫酸铜溶液反应

④钠与氯气反应

⑤一氧化碳还原氧化铁

⑥氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应

过渡:请写出相对应的化学方程式,并根据所学知识,多种角度对反应进行分类。

探究活动:

①2Cu+O2[=][]2CuO(化合反应、氧化反应、还原反应)

②H2+ CuO[=][]CuO+H2O(置换反应、氧化反应、还原反应)

③Fe+CuSO4[=]FeSO4+Cu(置换反应、离子反应)

④2Na+Cl2[=][]NaCl(化合反应)

⑤3CO+Fe2O3[=][]2Fe+3CO2(氧化反应、还原反应)

⑥FeCl3+NaOH[=]3NaCl+Fe(OH)3(复分解反应、离子反应)

投影:学生所写化学方程式

探究小结:可见,四种基本反应类型并不能对应所有的化学反应类型。依据不同的分类标准,化学反应还有其他的分类标准。例如,依据在溶液中有无离子反应,可将化学反应分为离子反应和非离子反应。也可以从得氧和失氧的角度将反应分为氧化反应和还原反应。有①②⑤可知氧化、还原反应同时发生,就好像购买商品,有“买”有“卖”。

提问:这些化学反应,还有有哪些共同点和不同点?

教师点拨:从化合价角度

探究活动:反应前后元素化合价是否有变化(在化学方程式中标出变价元素的化合价)

探究小结:

(板书)氧化还原反应的定义:元素化合价发生变化的反应

氧化还原反应的特征:化学反应过程中元素的化合价改变

PPT展示:写出符合下列条件的有关化学方程式,判断其是否是氧化还原反应:

①两种单质化合;两种化合物化合;单质和化合物化合

②有两种生成物的分解反应;有三种生成物的分解反应

③金属单质置换非金属单质;金属单质置换金属单质

④复分解反应

探究活动:用图形表示氧化还原反应与四个基本反应类型的关系

探究小结:置换反应一定是氧化反应;有单质参加的化合反应是氧化还原反应;有单质生成的分解反应是氧化还原反应;复分解反应一定不是氧化还原反应。

情景三:“氧化还原反应”概念的应用

创设情景:钢铁会生锈,人也会“生锈”

探究活动:搜集素材,了解人体疾病、老化与氧化还原反应的关系,以班级为单位办一张题为“如何永葆青春活力”的手抄报。

探究小结:(视频展示)钢铁的腐蚀、工业用电解法制造金属Na、工业合成氨气、接触法制硫酸、氯碱工业;农业生产中绿色植物的光合作用;日常生活中使用的干电池、蓄电池都涉及到“氧化还原反应”。

…………

学生通过上述探究过程,基本理清了“氧化还原反应”概念的特征,在此基础上,通过阅读课本,概念辨析和习题练习等教学环节,达到规范概念表达、建立概念关系、完整概念意义建构的目的。

3. 案例的设计分析

“氧化还原反应”联系到生产、生活及科研领域,在中学教学中有非常重要的地位,同时也是学生较难掌握的内容之一,本设计在教学策略上通过对已有化学知识和日常生活经验的探究,运用真实的化学事实情景,引导学生开展探究性学习获取知识。

情景一的“魔术表演”——有趣的实验将学生引入“氧化还原”的奇妙的空间里,独特的现象,能激发学生进一步学习的,通过探究活动寻找生活中各种各样的氧化还原反应。从而进入了一个丰富的化学世界,揭示了“氧化还原反应”存在的普及性,应用的广泛性,自然激发了学生学习该概念的热切性。

在初中,学生已经从得氧和失氧的角度对“氧化还原反应”有所认识,这对他们构建“氧化还原反应”的概念有正反两方面的影响,因此,笔者认为教师一定要处理好教学进行的程序。情景二的设计就是为了与学生原有的初中知识进行合理的衔接,使“氧化还原反应”这部分知识能来源所知又高于所知,以减轻学生进入高中学校的不适应感,过程中要善于激发学生思维中矛盾点,引出高一学生对“氧化还原反应”进一步的认识。要通过学生自己用图形来表示“氧化还原”与基本反应类型之间的相互关系。通过举例、分析和讨论方程式培养学生宏观物质和微观结构之间的转化,抽象思维和形象思维之间的转化。

情景三提供给学生一个联系生活和开展实践活动的课题,把学习的知识放到实践中提炼和再学习,并将自己的所学变成了一份看得见的成果。让学生辩证地认识和了解“氧化还原反应”给人类带来的危害和防止方法,使学生树立对立统一的辩证唯物主义观点。

总之,新课程中高中化学教师应树立初高中化学概念衔接的观点,转换化学概念教学的观念,在“氧化还原反应”概念的教学中,应当遵循学生的认识规律,由表及里地层层推进,循序渐进,这样才能激发学生的兴趣,让学生自己思考、推理、判断和概括总结,参与探究活动,这样才有利于学生对“氧化还原反应”概念特征的理解与掌握。在教学过程中,要注意“氧化还原反应”概念的发展,同时结合元素化合物知识,逐渐迁移和深化,在探究活动时及时归纳小结,才能让学生把握重点,提升学习能力。

参考文献

化学反应的特征范文第5篇

(一)“化学反应原理”模块

化学反应原理是高中化学开设的六个选修模块之一,授课对象是对化学反应有浓厚兴趣的同学。通过该模块的实验教学研究,可以让学生了解各种化学反应现象及原理,加深对化学物质本质变化的了解,可以利用化学反应创造新物质,推动社会的进步发展。

“化学反应原理”模块理论性较强,学生理解起来也存在一定的困难。因此在该模块教学的时候,教师除了向学生传授书本基础知识,还需要通过实验的方式让学生更加直观的了解各种化学反应,加深学生对化学反应原理的印象。

(二)化学的实验教学

化学实验教学指的是在某个固定情境中,为了实现本节课的化学教学目标,教师开展的实验教学活动。化学是门抽象性较强的学科,如果仅仅通过文字内容讲解,学生很难体会其中的原理,因此需要通过实验加以辅助。学生通过观察和参与实验,在加深对书本知识认识的同时,还可以提高动手创新的能力,是培养学生全方位素质的重要途径。

二、“化学反应原理”教学现状

(一)学生对化学实验的兴趣情况

通过笔者对某校高中生的调查统计发现,有80.6%的学生对“化学反应原理”章节的实验教学比较感兴趣。在对这80.6%学生的深入调查中发现,不同学生对化学实验的兴趣点也存在不同。绝大多数学生兴趣停留在动手实验和感官体会上,对于化学实验所揭示的原理却很少关注。在对19.4%不感兴趣学生的调查中发现,这部分学生之所以对实验不感兴趣,是因为他们认为实验趣味性不强,有的学生害怕实验中有各种危险隐患,还有的学生是因为不想写实验报告。这些因素的存在,都导致学生对化学实验失去了兴趣。

(二)学生参与化学实验教学的情况

在实践教学中,教师通常采用的实验教学方式是教师演示和学生动手操作两种,也有部分老师会利用动画演示来替代动手操作过程。在调查中发现,87.29%的学生认为老师有动手演示的必要,只有这样学生才会更加直观感受到化学反应变化情况。同时也有部分学生希望通过教师演示,了解实验的步骤、操作方式等。

对学生实验能力调查发现,绝大多数学生都认为自己动手能力与观测力比较强,但是对方案设计、结果总结、原理探索等能力则很弱。这也要求教师在化学实验中,多注意培养学生方案设计的能力,还需要培养学生善于总结经验的好习惯。

(三)教师在开展化学实验教学中的困境

在“化学反应原理”模块的教学中,绝大多数教师都可以感受到该模块实验比例越来越低,造成这种情况的原因也是多种多样的。

在对教师调查结果中显示,有60%的教师认为学校实验室所配备的设备基本可以支撑“化学反应原理”模块的教学;20%教师所在的学校配备了专职的实验管理员,但是仍然有许多学校的实验员是兼职。从化学实验次数来看,很多学校每周化学实验的次数在1次之下。

从化学实验内容来看,“原电池工作原理”“溶液酸碱性测试”“化学反应速率”这三个板块的教学经常采用实验教学方式,其它板块比如“热效应”“金属腐蚀”等都是以多媒体动画取代手工实验。

三、“化学反应原理”教学对策

(一)培养学生正确的实验方法

在“化学反应原理”教学模块中,通过实验的方式是最佳教学途径。笔者以“压强对化学平衡产生的影响”为例,设计教学方案。

教师在这个板块的教学中,可以通过几个比较明显的化学现象,来向学生解释化学平衡的概念。在实验教学时,除了利用多媒体技术来使化学结果放大化,还可以通过传感器来精确化结果,让学生直观感受到各种要素的变化。

教师先在传感器中装入NO2和N2O4的气体,并且将该注射器与传感器相连接,在电脑上显示出传感器数据的变化情况。教师让学生自己动手推动注射器,观察压强与现象变化之间的关系,并且绘制曲线图。学生通过直观感受,发现当气体被压缩到一半的时候,因为容器中NO2浓度加大,颜色变深。

(二)开发学生的实验能力

教师也可以让学生通过动手实验,巩固已知的理论知识。笔者以“化学反应速率”教学来解释该方法的运用“化学反应速率”教学板块,教师通过实验研究不同要素对化学反应速度产生的影响。

在课前预习阶段,学生可以通过查阅资料的方法了解生活中的化学反应,判断哪些要素会影响到化学反应速率。

在课堂教学阶段,教师可以提问学生:哪些化学反应需要加速?哪些则需要减速?学生会回答:希望在冰箱里的食物可以保存的更久?铁制品希望腐蚀速度慢些等等。教师可以进一步提问:如何控制化学反应速率,才能更好为人们生活服务呢?

在实验阶段中,教师设置锌片和铜片与盐酸反应速率对比;物体在纯氧和空气中燃烧剧烈程度对比等实验,来得出会影响反应速率的要素。在活塞保持一段时间不动之后,注射器当中的气体颜色会越来越前,这说明了化学反应平衡出现了变化。同样,在减压气体体积逐渐提高之后,注射器中颜色也会越来越浅,这是因为NO2气体浓度越来越小,而后颜色的变深意味着平衡再次发生移动。