物质的量在化学中的应用范文
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导语:如何才能写好一篇物质的量在化学中的应用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1
关键词:目标达成度 课程质量评价 物理化学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)04(a)-0043-03
国外课程评价的发展时间根据评价方法和技术的不同,可分为三个时代[1]。第一个时代是在20世纪30年代,其基本特征是从朴素的追求公正走向追求客观和科学,评价方法从最初的经验考试发展为教育测验运动。第二个时代是从20世纪30年代末到70年代,这是现代课程评价从产生到繁荣发展的重要时期,评价方法以带有明显数量化与科学化倾向的实证主义方法为主。第三个时代是从20世纪70年代到至今,期间出现了一批以批判传统课程评价,重建课程评价理论为标志的课程评价模式,评价方法包括主观主义评价方法与人文化评价方法。这些方法更多地考虑人的心理感受、情感体验和对话交流等,其最高要求是评价的有效性。量化分析与质性评价的融合成为20世纪60年代以来课程质量评价的主流[2~6]。
近年来,不少高校开始在评价过程中有机地把效果评价和内在评价相结合,构建理想的课程评价体系。从课程评价的范围看[2,7~12],有学者认为应包括课程计划、师资队伍、教学条件、教学过程和教学效果;也有人认为,课程评价范围应该既包括纵的环节(课程标准、课程方案、教材、硬件设施等)又包括横的环节(对教师教学的评价、学生素质的评价以及师生互动评价等),应该面面俱到;总体来说学者众说纷纭,没有形成统一意见。
在课程评价的实际研究和操作过程中,笔者发现,存在两种相互补充、相互矛盾的观点。一方面,需要采用量化分析与质性评价相结合的方法对课程教学质量进行全面评价,但是操作起来其工作量非常大;另一方面,采用一些简单有效的方法抓住影响课程教学质量的一些主要因素进行评价,工作量比较小,但是相对而言可能会忽略另外一些对于部分学生来说可能具有重要的意义的因素。如果是专门的教学研究机构从外部发起对部分课程某一个阶段的教学效果的系统性评价,前者效果可能会比较好;但是如果是任课教师进行常态化自我课程质量评价,可能后者的课程性更好。
在量化分析方法中,目标达成度分析法得到国内不少学者的关注[13~15],根据不同的课程目标,学者们建立了各种目标达成度分析法。作为对目前国内课程评价指标体系进行优化工作的一部分,本文着眼于本校2013学年秋季学期《物理化学》课程设计了两份目标达成度分析表,并根据学生期末试卷中的表现对笔试部分的教学质量进行了分析。针对学生其他方面能力的教学质量将另文进行分析。期望通过课程教学目标达成度指标体系的建设和评价实施,对课程教学效果进行考察,以此评价和调整指标体系的导向绩效。
1 目标达成度分析表设计
本学期本校《物理化学》课程共开设了三个班,其课程学时数、教学大纲和任课教师均完全相同。班级(A)作为案例研究型团队学习模式的试点班级,卷面考试占学期成绩的50%,案例研究型团队学习成绩占30%,课内实验占20%;班级(B)和(C)根据传统模式进行教学,卷面考试占学期成绩的70,课内实验占20%,论文占10%。A班和另外两个班级的卷面考试分开进行,两套试题的难度相差不大。
根据笔者所在教研室教师的讨论,在进行目标达成度分析之前,我们对课程授课的主要知识点进行了梳理,在期末考试卷设计完毕后对试题进行了梳理,之后设计了表格1,并在期末考试卷阅卷完成后对试卷成绩进行了统计。
表1中,“知识点对应的题目”中,点号前表示大题序号,点号后表示小题序号。如果同一道题目考查了多个知识点,将会根据该题目中各知识的考查权重进行分值分配。表中是非题和选择题列标题为“5”的列中的单元格内容表示回答正确同学的百分比,列标题为“1”的列中的单元格内容表示回答错误同学的百分比。如果是计算题,则根据表2情况进行统计。
根据表2,如果总分为20分的题目中有30%的同学得到13~16分,那么该题目对应的列标题为“4”的单元格内容应该为0.30。
分别用“5、4、3、2”和“1”表示每道题目获得对应分值的学生比例,“分值”表示该题目的满分,则:平均值=“5”×1ד分值”+“4”×0.8ד分值”+“3”×0.6ד分值”+“2”×0.4ד分值”+“1”×0.2ד分值”
从公式可以看出,平均值实际上表示的是全班同学在该知识点上得到的平均分。
2 统计数据分析
2.1 按章节分析
为方便比较,我们把三个班级每一章内容的总分和平均分的得分比(平均分×100/总分)统计在表3中。由于B班和C班学期考核模式和试卷完全一致,而且这两个班级的学生平时课堂出勤、作业完成情况、课后找老师问题目情况以及专业性质都比较相近,因此把他们放在一起进行统计。A班有效试卷61份,B&C班有效试卷54份。
从表3可以如下几个方面的重要信息:
(1)虽然三个班级的课程学时数、教学大纲、任课教师和课堂授课模式完全相同,但是A班的“得分比”大幅低于另外两个班级。
经过对平时教学记录的比较分析发现,导致这个结果的根本因素可能有两个方面。
①A班学生的培养计划中,物理化学课程是必修课,部分同学尤其是化学基础不太好的同学从学期开始就表现出部分排斥感。而B&C班的学生是选修课,对本课程接受能力相对来说要一些。②考试成绩后,有部分学生反映,“案例研究型团队学习模式”的试行,使得一部分同学以为这部分成绩(占学期总成绩的30%)完全由任课教师随意给分,应该很容易拿分。所以,没有给予卷面考试足够的重视。
两方面因素的综合作用下,A班学生在出勤率、作业完成情况以及课后找老师问习题等方面表现都不尽如人意。应该说,学生的平时表现与卷面成绩反映出的结果基本上是一致的。这也反馈给我们一个重要的信息,像“物理化学”这种难度比较大的课程,如何帮助学生养成正确的学习态度和习惯非常重要。
(2)实验内容方面的表现都不够理想。
由于要充分考虑两套试卷难度的平衡问题,本次试卷难度客观上说并不大。因此,B&C班的学生在理论课内容方面都得到了80%以上的成绩,但是实验内容方面的得分比仅为41.50%,而A班的得分比仅为20.82%。
学生对理论课和实验课重视程度的严重极化对其化学课程的学习显然是非常不利的。这样提醒我们,在今后的教学过程中,需要加强对学生实验课程学习的引导。
(3)理论课内容方面,三个班级的同学对各部分内容的掌握程度的顺序不太一致。
①本课程中,表面物理化学的讲授安排在在学期最后阶段进行。授课内容比其他各章实用性都强,抽象性相对较弱。表3数据也显示,三个班级的学生在这部分内容中得分都是最高的。相似的还有电化学。②热化学和相平衡方面,A班同学相对来说对后者掌握得更好,而B&C班对前者掌握得更好。从难度上讲,热化学部分的知识相对来说更为抽象,而且安排在学期开始进行授课,学生需要付出更多努力掌握。而相平衡对A班所在专业来说应用性比较强,加上案例研究型团队学习模式的实施,A班学生对这部分内容掌握得比较好。
2.2 题型分析
本次卷面考试,判断题和选择题总和为50分,其余为计算题。在试卷分析的过程中,我们发现,同样的知识点,学生对计算题的答题情况比判断题和选择题总体略差。尤其是热化学部分,不少同学概念相对来说比较清楚,但是计算过程中很容易出错。表4的分析数据显示,无论对哪个班来说,是非题和选择题的得分比例都远高于计算题。
这个结果可能与本课程的性质和任课教师的引导有关。
(1)物理化学课程基本概念比较多,计算比较抽象。对基本概念的熟练掌握是计算题目的前提。学生在学习过程中,在有限的学时内,很难二者兼顾。不少同学反映,尽管平时演算过不少题目,但是考试的时候脑子里一大堆的公式,仍然不太容易顺利完成。(2)为了帮助学生更好地理解课程内容,任课教师在授课过程中对基本概念介绍比较多,例题演算比较少。授课过程中,希望学生在课后进行计算题的自主演算,但是不少学生的课后努力并不是很理想。
3 结语
通过对本学期物理化学课程三个班级的卷面考试情况进行统计分析,我们发现:
(1)使用目标达成度作为任课教师常态化课程质量自我评价的指标,其效果还是比较理想的,能够较好反映课堂教学、学生学习状况和授课方面的基本情况和不足,能够帮助任课教师不断挖掘教学中存在的问题并及时进行更正。(2)目标达成度分析的统计工作量也并不是很大。本文所涉工作量中,在教研室教师讨论的基础上,设计本课程本学期目标达成度分析表约1人・小时,学生试卷答题数据统计约4人・小时,数据分析约4人・小时。也就是说,方案成熟的条件下,1个教师两个工作日完全可以胜任这项工作(两套试卷,115份试卷)。(3)对物理化学课程的教学改革过程中,卷面考试、实验教学和计算题演算方面的比重调整需要谨慎面对。如何正确引导学生的学习方法和习惯是亟需任课教师解决的重要问题。
参考文献
[1] .发展性课程评价方法的探讨[J].课程・教材・教法,2004(1):15-23.
[2] 李雁冰.课程评价论[M].上海:上海教育出版社,2002.
[3] Norman E.Gronlund.Measurement and Evaluation in Teaching (4th edition)[Z].Macmillan Publishing INC,1981.
[4] 杨晓萍,柴赛飞.质性评定方法对我国基础教育课程评价的启示[J].课程・教材・教法,2004(4):87-90.
[5] 董奇.成长记录袋的基本原理与应用[M].西安:陕西师范大学出版社,2002,
[6] Gredler,M.E. Implications of Portfolio Assessment for Program Evaluation[J].Studies in Educational Evaluation.1995(21):431-437.
[7] 郝路军.高等学校课程评估与课程评价的理论研究[D].兰州大学,2007.
[8] 廖萍.高校课程评价综述[J].当代教育论坛(学科教育研究),2007(10):83-85.
[9] 王惠.发展性课程评价在高校课程评价中的运用[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2008(3):81-83.
[10] 季诚钧.大学课程概论[M].上海:上海教育出版社,2007.
[11] 王根顺,郝路军.高校课程评价元评价探析[J].北京教育:高教版,2007,4:9-12.
[12] 和学新.课程评价若干理论问题探讨[J].天津市教科院学报,2005(3):26-29.
[13] 刘华.发展性课堂教学评价指标体系:构建思路及示例[J].全球教育展望,2013(42):48-56.
篇2
关键词:化学计量;物质的量;高中化学;微观;宏观
文章编号:1008-0546(2017)04-0052-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.017
一、 研究背景
1. 本节的地位和作用
物质的量这一核心概念是沟通微观粒子数和宏观物理量之间的桥梁,通过这一“桥梁”可以把宏观的物理量如:物质的质量、气体的体积、溶液的物质的量浓度和微观的微粒数联系起来(见图1),同时物质的量这一概念的形成可以使学生从定性的认识物质的组成上升到定量的计量化学反应,从而把化学反应和化学实验变得可以操控,把化学问题变成更实际的问题(见图2)。
2. 学生认知情况分析
学生普遍反映物质的量一节比较难学,然而“难”究竟“难在哪里?”。只有找准问题所在,进行有效的、有针对性的教学目标设定和教学方法的选择才能做到有的放矢,解决学生的实际困难。C合分析本节课的学习,学生主要是以下几个方面存在困难:
第一:初中物质微粒性知识太薄弱。据了解,很多学校初三的化学课是考什么就学什么,对于中考比较少考查的内容根本都不讲,造成高一一部分学生对分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒都不甚了解,所以这部分高一学生在计算微粒数的时候感觉无从下手。比如:不少的学生对1mol H2O中为什么有2mol H、1mol O这些问题百思不得其解。其根源就是物质的微粒构成种类和数目方面存在障碍。
第二:学生从定性认识到定量的计算方面存在一定的困难。初中比较浅显地介绍了物质的微粒构成,要求的微粒观是比较低层次的定性了解,对“量”的计算不做要求,因此从定性的认识到定量的计算需要在“化学计量在实验中的应用”也就是物质的量的概念教学中得到突破。
第三:学生在“宏观”和“微观”转变方面存在困难。物质的量概念很陌生,虽然和其他物理量有相似之处,和宏观的“集合体”的概念也有一定的相似之处,但如果不进行相应的教学情景设计和教学思路的引导,学生很难把相似的概念进行对比和联系,在计算时,由于对陌生概念的不理解往往“去蒙”或逢计算就出错。
第四:教学方式带来核心概念理解上的困难。传统的对“化学计量在实验中的应用”这一节课教师偏重讲、练结合,学生往往学了很久对这节课还不甚了解,因为对核心概念物质的量为什么要引入,以及在化学实验中到底有什么作用,还是一知半解,给以后的学习也带来了很多障碍,让学生觉得化学很难学。
二、研究案例的过程
1. 提出问题
如何在“物质的量在实验中的应用”一节中对微粒观的基本思想进行渗透。从近几年中国知网搜到的文章来看,国内研究者对于微粒观的形成普遍开始重视。但有一些侧重理论研究,对课堂中的实施不够具体。如李晓娇在微粒观在中学阶段的要求和在中学化学课堂中实施给予一定的理论指导和实践探索,黄琼对比了基于微粒观形成的教学设计在不同层次的学校、不同层次的学生、不同版本的教材实施中效果的对比。其他的一些研究者是从以下几个方面对 “物质的量”这一核心概念进行突破。第一、选择多样化的宏观教具,创设问题情境,侧重学生从宏观理解微观的物质;第二、针对“物质的量”这一核心概念的研究大多是教师主导下完成的,学生被老师设置的问题牵着走;第三、老师用自己的教学技巧和语言促进学生对“微观的量”到“宏观的量”的联系理解,学生缺乏自主探究形成知识的乐趣。
2. 教学前预设
第一次教学设计基于化学基本概念――微粒观的形成,从概念的引入到活动的设计都进行了精心设计从而突出概念教学的特征,学生的练习和教师的讲授相结合。用课前测试调查了解学生对微粒观的掌握情况――用故事和生活实例引入统计方法在实际问题中的应用――引入物质的量的概念――用物质的量统计微粒数时的换算(NA、N、n三者的转变关系)体会物质的量的作用。―― 引入M,n、M、m三者的关系进行计算。――得出物质的量在化学计量中的应用的方便。
3. 第一次授课时学生研学问题的解决
教学设计以学生微粒观形成为主导,注重学生自主探究知识过程,设计了一些多样化的教学活动,在教学过程中充分调动了学生学习的积极性,学生参与度大大提高,课堂气氛非常融洽和热烈。课后,我对学生关于“物质的量”核心概念的掌握情况进行了访谈,发现学生掌握情况相比之前的教学没有特别明显的突破。课堂上学生听课都很投入,也很“忙”没有提出太多问题,但上完课后对微粒、数量、微观宏观转变依然觉得落实不够到位,“物质的量”这一核心概念大多是教师主导下完成的,课堂上学生是被老师设置的问题牵着走,被动的走完了整个过程,至于为什么引入这个物理量?这个物理量在化学实验中有什么作用,是否带来化学实验的方便?从微观量到宏观量如何转变?等问题学生依然一知半解,只是机械记住了几个公式和物理量的转变关系。缺乏思考物质的量这个核心概念在建立宏观和微观联系中的作用。
4. 二次授课中,研学问题的解决
分析学生的微观与宏观转变的思维障碍点。
学生普遍反映物质的量一节比较难学,然而“难”究竟“难在哪里?”只有找准问题所在,进行有效的、有针对性的教学目标设定和教学方法的选择才能做到有的放矢。
思维障碍一:物质的微粒构成种类和数目方面存在障碍。学生对分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒都不甚了解,所以在计算微粒数的时候感觉无从下手,连微粒都不知道是什么,也就谈不上对微粒“量”的把握。比如:不少的学生对1mol H2O中为什么有2mol H、1mol O这些问题百思不得其解。
教学环节一:
【交流评价】分析学生对“物质微粒组成和量”的掌握情况
【课前预习】调查问卷,点评特征卷
一、①气体、H2O的微粒构成
②金属、C等单质的微粒构成
③可溶性的酸、碱、盐溶质在水中的微粒存在
思维障碍二:学生在“宏观”和“微观”转变方面存在困难。物质的量概念很陌生,和宏观的“集合体”的概念也有一定的相似之处,但如果不进行相应的教学情景设计和教学思路的引导,学生很难把相似的概念进行对比和联系。
对核心概念的作用一知半解。物质的量为什么要引入,在化学实验上到底有什么实际作用。不解决这些问题,学生永远做不到真正掌握这个概念。
如何能有效地实现“微观的量”到“宏观的量”的顺利转化,并有效地落实到具体教学的实施中,是本节课的关键所在。
教学环节二:体会化学实验中微观粒子数“量”的需求和微观粒子数目不可测之间的矛盾
1滴水中的水分子由100个人平均每秒数3个需要大概160多亿年才数的完。数量极其庞大的微观粒子如何统计?
【思考交流】如果你是超市采购员,你如何统计大批量的苹果?
教学环节三:体会物质的量这一物理量在统计微观粒子数量时带来的方便
【课内探究】
1、以总个数计量微观粒子方便吗?以“摩尔”为单位计量微观粒子方便吗?
2、1摩尔H2O分子是 H2O分子,含有 个H原子,含有 个O原子。
教学环节四:从实际出发,理解物质的量核心概念在沟通微观和宏观的作用
【思考交流】1mol的微观粒子是6.02×1023个是怎样规定的?如果某反应需要1mol的C做反应物,实验室如何获取1molC?
【引导】1mol12C质量为12g,这一数目我们可以顺利地在实验中用天平“称量”出C的原子数。拓展开来,如果我们知道某物质1mol微观粒子的质量也就能在实验室用天平“称出”其微观粒子数。
【思考交流】
1.写出摩尔质量的意义、单位、计算公式。
2.摩尔质量的数值有什么特点。
3.请你用计算公式表示如何用物质的质量去计算物质的微观粒子数。
思维障碍三:学生不了解为什么引入“物质的量”这个概念,对于其在化学实际问题中的应用不甚明了。在化学反应中“物质的量”到底表示什么,怎么把用物质的量把宏观可测与微观化学反应之间的矛盾化解和融合,是学生需要解决的更高层次的问题。
教学环节五:体会核心概念――物质的量在化学反应中的意义
【思考与交流】试用物质的量、微观粒子数、质量等物理量说明反应:H2+CuO[=][][=][]Cu+H2O 在反应物和生成物“量”方面表示的意义。
教学环节六:应用训练提升,进一步理解物质的量在微观宏观之间转化的重要意义
【思考与交流】
计算下列结果并写出公式和计算过程
1)某反应需要3.01×1022个C参加反应,实验室需要称量的C为多少克?
2)49g硫酸溶于水中得到溶液中的H+物质的量和个数,SO42-的物质的量和个数为多少?
二、案例研究的评价和分析
教学设计着重从以下两个方面开展课堂活动,促进学生核心概念的构建,宏观和微观之间的转化。
第一,以生为本,从课前调查,到目标制订,再到教学设计和课后调查反思,充分体现了学生为主体,教师为主导的教学理念。
第二,创设有利于学生了解“微观”世界的教学情境。从熟悉的宏观物体的统计方法出发,类比迁移物质微观上微粒量的统计,更加有利于学生从微观到宏观的过渡,符合学生的认知规律。
第三,设计课堂自主探究活动,让学生体验自主获得知识的乐趣,从而从微观上接受和理解“物质的量”在化学中的重要地位和应用价值,激发学生学习化学的热情和动力。
第四,围绕核心概念“物质的量在实验中的应用”设计教学活动,让学生反复体会物质的量的引入对解决实际问题带来的方便。体会摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量的浓度在化学实验中沟通微观和宏观的重要作用。
三、收获和反思
本节课后,在后续的作业中反映出来几个值得深思的问题:
第一,本节课是基于核心概念物质的量的建立,让学生对物质的微粒构成,以及微粒的数量有了更深的认识,比如:哪些物质是由分子组成,哪些物质是由原子组成,哪些物质在水溶液中是离子。
第二,学生对概念的理解和辨析都掌握得很好。从作业和后续的学生访谈中反映出来,学生的概念辨析题都做的不错,基本都能做对,说明这节课的实施还是有成功的地方,对物质的量这个核心概念在沟通微观和宏观的作用,物质的量如何把微粒数换算成宏观可测的质量等问题都能有比较深的体会和准确的认识。
第三,有些学生对于物质的化学式以及方程式中“量”的含义还停留在比较表面的认识,比如:有学生认为H2O是H2和O组成,认为只是两种物质的拼凑,对化学反应的本质――原子重新拆分和组合没有形成概念。
第四,学生对于物质的量的相关概念与符号表达比较陌生,符号与物理量对号入座还不熟练,导致计算中还是会出现问题。
高中化学微观到宏观转变,不是靠一节两节课来形成的,需要长期在日常教学中不断渗透给学生,才能使学生理解和利用化学这个工具去认识和改造社会、生活、科技、环境中的问题,从而让化学成为有用的学科。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001
[2] 王磊等.在课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计[J].化学教育,2005(1):173
[3] 谢鸿雁.微粒作用观下的化学课堂教学[J].教学理论与实践,2008(2):62-63
[4] 张劲辉.高一化学教学中微粒观的培养构想[J].福建教育学院学报,2011(10):42-44
[5] 黄琼. 中学化学教学中学生物质微粒观的培养[D].济南:山东师范大学,2009
篇3
关键词:初高中衔接;物质的量;学生疑难;应对策略
文章编号:1008-0546(2013)01-0007-02
中图分类号:G632.41
文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.003
物质的量是化学中最常用的物理量之一,由它可以导出摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等物理量,这些物理量被广泛地应用于工农业生产和科学研究中。同时物质的量也是高考考查的重要知识点。因此,无论是老师还是学生对这节内容都是非常重视的。但在实际教学中,笔者发现学生在学习这节内容时存在较大的困难。
一、困难及原因
“物质的量”这一节内容对于大部分学生来说学习起来难度较大。首先,概念难于理解。在“物质的量”教学过程中,经常听学生抱怨不知道什么是物质的量。其次,计算存在较大困难。单独问公式能说得出来,但一旦要利用公式进行计算,学生就会显得束手无策,也就是说单独公式记忆没有问题,但是公式应用存在很大困难,尤其是在需要用到多个公式进行计算时。
从教师的角度分析,有关物质的量的概念的理解及其相关计算并没有那么难,为什么学生在学习过程中会存在这么大的困难。首先我们先从高一学生所具有的化学计算能力来看,在初三化学教材中,只在两个单元对计算进行了教学,分别是九年级上册第五单元课题3《利用化学方程式的简单计算》和九年级下册第九单元课题3《溶质的质量分数》。在化学九年级上册第五单元课题3《利用化学方程式的简单计算》中,只要求学生学习有关纯物质的计算,所以本课题计算难度不是很大[1]。而在化学九年级下册第九单元课题3《溶质的质量分数》中,重点是要求学生掌握溶质的质量分数的概念及简单计算[2]。由此可见,在初三化学教学中,更注重的是培养学生的定性分析能力,而对定量分析的要求则很低,所以初三毕业生所具备的化学计算能力是比较低的。而且进入高一以后并没有进行相关的衔接,而是直接就开始上高一内容。所以有关物质的量的计算对他们来说难度太大了。另一方面,在有关物质的量计算中,往往要用多个公式,要转好几个弯,学生在选择用哪些公式,怎么用方面往往存在较大困难。
二、应对策略
在“物质的量”教学过程中,发现学生存在很大的困难,这严重挫伤了学生学习化学的积极性。所以如何改进这节内容的教学方法是至关重要的。笔者根据自己的上课情况以及课后反思,对于如何解决《物质的量》教学过程中所面临的困难从以下几个方面提出自己的看法。
1.物质的量概念教学
“物质的量”这个物理量学生觉得比较难理解,原因应该是多方面的。首先从构词法来看,在七个物理量(长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量、发光强度)中,物质的量读起来就很拗口,这也不便于学生对它的理解。其次,物质的量在日常生活中并没有得到应用,没有人会说要买1摩尔的油,或是5摩尔的水,所以这种陌生感也会使学生觉得难以理解。鉴于此,笔者建议在物质的量教学过程中,不要过分地强调概念,只要让学生明白物质的量是一个化学中常用的物理量,是为了把物质的宏观量与原子、分子、离子等微观粒子的数量联系起来而引入的。另外对于物质的量的单位——摩尔的介绍可以从日常生活中常用的单位引入,利用概念迁移。
2.课堂练习的设置
课堂练习对于学生掌握所学知识起到非常重要的作用。一方面它可以帮助学生巩固所学知识,另一方面它又帮助学生更进一步地理解所学知识的内涵和外延。因此,教师在选择课堂练习时要十分慎重,决不能掉以轻心。不但要选择典型的例子,而且难度要与所教班级的学生的总体水平相符,既不能让学生觉得太简单,没意思,也不能让他们觉得太难,失去信心。要让他们感觉跳一跳就可以够得着。另外,习题之间应该要有难度梯度,要体现学生思维和能力进步的过程。
3.强调物质的量的桥梁作用
物质的量是一座连接宏观概念(如质量、体积)和微观概念(如微粒数目)的重要桥梁。具体可以用下图表示:
在有关物质的量的计算过程中要充分体现物质的量的桥梁作用,如:
【例1】求22g CO2中含有的分子数以及氧原子数。
分析:已知CO2的质量(宏观量),求CO2的分子数、氧原子数(微观量),要实现从宏观量向微观量的转化,要通过物质的量这座桥梁,先根据CO2质量求出CO2物质的量,再根据CO2物质的量求出CO2分子数和氧原子数,具体解法如下:
n(CO2)===0.5mol
N(CO2)=n(CO2)×NA=0.5NA
n(O)=0.5mol×2=1mol
N(O)=NA
4.计算过程中可采用逆向思维
所谓逆向思维就是不按习惯思维方向,而是从其反方向进行思考的一种思维方式[3]。
学生在有关物质的量的计算时,经常没有方向感,不知道该选用哪个公式。这时我们可以采用逆向思维,不从已知条件入手,而从欲求的物理量入手进行反推。接下来就结合下面这道例题详细讲解。
【例2】在0.8g某物质中含有3.01×1022个分子,该物质的相对分子质量约为(
)
A. 8
B. 16
C. 64
D. 160
分析:本题要求的是该物质的相对分子质量,而物质的相对分子质量在数值上等于该物质的摩尔质量,所以本道题就转化为求该物质的摩尔质量。涉及摩尔质量的公式为n=,在这个公式中,要求摩尔质量必须已知该物质的物质的量和质量,但题目只告诉我们该物质的质量,所以要先求该物质的物质的量,又因为题目已知分子数,所以要求物质的量就要用这个公式n=。具体解法如下:
n===0.05mol
M===16g/mol
答案:B
5.上好习题课,注意对易错题的归纳整理
新课上完后都会有习题课,既要复习知识点,又要对作业中的错题进行讲解。此时切忌毫无组织的东讲一题,西讲一题,而是应该对学生的易错题进行分类讲解,这样才能达到事半功倍的效果。在教学过程中笔者发现在有关物质的量的习题中学生易错的题主要有以下几类:
(1)求电子数
【例3】求1.8g H2O中所含的电子数?
分析:题目已知条件为质量(属于宏观量),而要求的为电子数(属于微观量),这时要充分发挥物质的量连接宏观量和微观量的桥梁作用,先算出水的物质的量n(H2O)=■=0.1mol接下来解法同例1,先算出1个H2O分子中的电子数为10,所以0.1mol H2O电子为1mol,电子数为NA。
(2)气体摩尔体积的使用
标准状况下气体的摩尔体积约为22.4 L/mol,在使用22.4 L/mol进行计算时要特别注意该数据适用的条件:温度为0℃,气压为101KPa ,物质的状态为气态。
【例4】设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是(
)
A.常温常压下,11.2L氯气含有的分子数为0.5NA
B.标准状况下,22.4L水中含有NA个水分子
C.常温常压下,32g氧气所含原子数目为2NA
D.标准状况下,22.4L氦气与22.4L氢气所含原子数均为2NA
分析:选项A,不是在标准状况下,所以不能用22.4L/mol进行计算,所以选项A错误;选项B,在标准状况下,水不是气态,所以也不能用22.4L/mol进行计算,所以选项B也错误;选项C,32g氧气的物质的量为1mol,氧气为双原子分子,所以1mol O2含有2mol O,原子数目为2NA,选项C正确;选项D,标准状况下,22.4L氦气与22.4L氢气的物质的量均为1mol ,但是氦气等稀有气体为单原子分子,所以1mol He所含原子数为NA,而氢气为双原子分子,所以1mol H2所含原子数为2NA,选项D错误。
答案:C
(3)求离子浓度
【例5】下列溶液中含Cl-浓度最大的是(
)
A. 10mL 0.1mol·L-1的氯化铝溶液
B. 30mL 0.1mol·L-1的氯化钙溶液
C. 30mL 0.2mol·L-1的氯化钾溶液
D. 40mL 0.25mol·L-1的氯化钠溶液
分析:本题学生较容易误选D,究其原因学生在计算离子的物质的量浓度时没有注意到在算出离子的物质的量后还要再除以溶液体积。其实离子浓度只跟化合物浓度和化合物中该离子的脚标有关,与溶液体积无关,具体分析如下:
用RClx代表化合物,假设现有a mol/LRClx溶液VL,求Cl-浓度。
c(Cl-)===ax
从公式推导中,我们不难发现,离子浓度等于化合物的浓度与化合物中该离子脚标的乘积。
所以A中c(Cl-)=0.1mol·L-1×3=0.3mol·L-1;B中c(Cl-)=0.1mol·L-1×2=0.2mol·L-1;
C中c(Cl-)=0.2mol·L-1×=0.2mol·L-1;D中c(Cl-)=0.25mol·L-1×1=0.25mol·L-1。
答案:A
总之,在有关物质的量的教学过程中要充分考虑初中毕业生所具备的知识水平和能力水平,在教学过程中搭好台阶让学生能一步一个脚印扎实前进,切实做好初高中衔接。
参考文献
[1] 人教社化学课程教材研发中心. 义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级上册)[M]. 北京:人民教育出版社,2010
篇4
关键词:物质转化图;功能与意义;教学实例;化学教学
文章编号:1005C6629(2017)2C0084C04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
物质转化图是化学教科书表征知识的一种重要方式,它以引发学生对有关知识的正确认知、概括和表征为任务。从总体上看,物质转化图在中学化学教学特别是化学习题中有明显增加的趋向,其直接原因一定程度上在于物质转化图在高考、中考试题中频频出现。物质转化图有必要在中学化学教学中出现和应用吗?我们应该怎样进行物质转化图的教学?这是需要深入思考、探讨的两个问题,也是本文着重讨论的主题。
1 物质转化图的界定与分类
物质转化图跟工艺流程图、实验流程图、反应原理图等是不同的,其核心内容是“物质转化”,涉及物质相继进行的多步反应过程,表征时图中各个节点都是物质名称或化学式而不是工艺或设备名称。把表征物质转化关系的图称为“流程图”是不准确的,但是物质转化关系图不一定能反映物质转化的具体步骤和过程,例如图1就属于这种情况。
因此,物质转化图可以细分为物质转化关系图和物质转化流程图。前者侧重于表征转化关系,后者侧重于表征转化过程。图1是典型的物质转化关系图。
至于工艺流程图、实验流程图,它们不具有物质转化图的上述特点,突出的是工艺或操作处理过程甚至设备、仪器,而不是物质的转化关系。反应原理图往往是以主要化学反应的化学方程式为核心添加其他内容形成的。下面图2、图3、图4都不属于物质转化图。
2 物质转化图的功能与意义
2.1 直观、扼要地表征和概括物质的化学变化关系
物质转化图能表征物质的转化关系,特别是复杂的化学变化关系。
例如,中学化学涉及的化学反应规律内容主要有单质、氧化物、酸、碱、盐等各类物质相互变化的规律。图1正是直观地概括各类物质的化学变化关系的典型例子之一。
化学方程式是用化学式和特定符号表述化学反应事实的式子,但不是所有的化学反应都可以用化学方程式来表述的。如对于物质发生多步转化的复杂化学反应的表述,用化学方程式不是过于繁琐就是根本无能为力。此时改用物质转化图往往令人有一目了然、重点突出、简洁明快之感。
例如,图5清晰、扼要地表明了海水提镁的主要步骤:
2.2 综合表征物质转化条件、控制与操作等过程知识
在中学化学教学中,物质转化图能够表征物质的转化过程及其步骤、条件甚至仪器设备和操作等重要“细节”,引导学生从反应步骤、反应条件等角度具体地认识并理解物质反应的规律和特点,也有助于使学生置身于真实的学习环境中。
例如,图6综合表征了实验室摸拟侯氏制碱法的条件、控制与操作等知识。
2.3 增加对实际的了解,增强化学知识应用能力
新课程非常重视化学跟社会实际的联系,而物质转化流程图比较适合用来描述社会生产实际中的化学过程,自然有助于帮助学生了解实际生产中的物质转化关系,增强他们应用化学知识的能力。
例如,图7可以使学生增加海水资源进行综合利用,从海水中提取NaCl、Na2CO3、Mg等物质的了解。
2.4 有助于学生构建知识网络,把孤立、零散的物质知识联系起来
物质转化图能够把本来孤立和零散的物质联系起来,构建知识网络,形成一个有意义的整体,也有助于学生在此基础上进一步形成物质相互联系、相互转化的观念,进而更深刻地认识客观的物质世界,体会到化学的深层次魅力,提升化学学习的乐趣。
比如初三化学“碳”是物质知识中很重要的一个板块。在教学中,可以引导学生构建图8所示的知识网络,使有关物质的变化关系一目了然,提高学习的效率。
该图可以清楚地呈现如何实现石灰石到石灰水的转化,还可以引发对碳酸钙、碳酸氢钙跟碳酸(二氧化碳和水)的相互转化关系的学习、探究。
2.5 有助于学生形成整体思考、过程思考和上位思考的习惯
总之,物质转化图在中学化学教学中出现和应用是必要的。由于中学化学具有基础性,特别是初中化学具有启蒙性质,不宜太复杂,物质转化图应该比工艺流程图应用得更多。
就本质而言,物质转化图只是一种工具、一种载体,它的应用决定于课程标准规定的内容,其复杂程度受到内容的制约,一般不会出现过度、滥用的问题。但对于初中化学教学来说,仍然需要注意把握好应用的度。
3 物质转化图的教学
在应用物质转化图的教学中,需要注意抓好物质转化图的分析、物质转化图的生成和物质转化图的应用3个环节。
3.1 物质转化图的分析
物质转化图的分析需要解决3个基本问题:物质转化图所涉及的物质转化系统是什么?该系统的起始物质、终结物质是什么?经历了哪些中间步骤?对每一个步骤来说,则需要弄清楚反应物、生成物是什么?怎样实现这个化学变化?需要哪些特殊的反应条件、仪器设备和操作?3个问题逐级提升,能使学生由浅入深地了解物质转化的原理,厘清物质之间的联系,了解关联的实验操作。
3.2 物质转化图的生成
物质转化图最好用逐步生成的方法呈现给学生,尽量避免一次性成图。物质转化图越复杂,就越要注意这个问题。在呈现时,最好遵循由主到次、由简单到复杂、由原理到操作的次序。
了解具体的化学变化和实验操作,会用化学方程式表示整个反应过程,是物质转化分析的基础。如果学生的这些知识基础不太扎实,在进行物质转化图分析之前应该作必要的“补课”。
3.3 物质转化图的应用
下面通过两个教学实例来说明物质转化图的应用。
3.3.1 物质制备的流程转化分析――以石灰石制备较为纯净的碳酸钙为例
碳酸钙含有钙,可以作为补充人体内钙质的食品营养强化剂,还可以用作发酵促进剂、抗结块剂、增白剂、配制食品的疏松剂以及牙膏中的摩擦剂等。但是,在用作食品添加剂时,必须按照国家标准严格控制杂质含量、用量和粒度(不可太粗)。
石灰石是比较容易找到的廉价原料,怎样才能把它转变成比较纯净的碳酸钙粉末,从而使之用于生产中并为生活服务呢?在课堂教学中,首先请学生回忆曾经学过的含碳物质的转化图,然后请学生思考化学反应过程,写出有关反应的化学方程式。
学生经过讨论,列出如下的反应过程:
在此基础上,请学生思考如何用方框和箭头表示方法一的转化流程图。学生设计的转化流程图如图9、图10、图11。
接着引导学生从绿色化学的角度讨论上述物质转化图的不同之处以及可取之处,思考二氧化碳和水的循环使用,充分利用物质资源,以此完善流程分析。经过这样的分析,学生就会弄清楚流程分析所涉及的原理,知道物质转变过程可以用箭头表示,以及在这个流程分析中涉及的相关实验操作。
3.3.2 混合物分离和提纯的转化流程分析
物质转化的流程分析,更多地表现出来的是将混合物中的不同物质分离出来或者将杂质转化为主要成分,以此提高其纯度。分离和提纯作为重要的方法,不仅在化学研究中具有重要意义,在化工生产中也同样具有十分重要的作用。
物质分离和提纯在选择试剂和实验操作应满足几个要求:提纯后的物质成分不变;不能损耗或减少被提纯物质的质量;实验过程和操作方法简单易行;用化学方法除去溶液中的杂质时,为使被分离的物质或离子尽可能除净,若需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加的无关物质或离子除去。
在初中阶段,对于无机物常用下列方法分离和提纯:
(1)过滤-结晶法。例如氯化钠固体的提纯,就可以采取溶解、过滤、蒸发结晶的方法实现。
(2)生成沉淀法。例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质 OH-),过滤除去Mg(OH)2然后加入适量盐酸,调节pH为中性。
关于物质的分离,可以借鉴“金属的化学性质”实验中对留下的含有硝酸银、硝酸铜的废液处理:实验小组先在废液中加入过量的铁粉,充分反应后过滤得到银、铜和铁的混合物。他们设计了如图12所示方案从银、铜、铁的混合物中分离回收银和铜,并得到硫酸亚铁晶体(提示:银在受热的情况下不发生变化)。
引导学生思考图12所示流程中哪些试剂的加入必须要过量以及必要的实验操作,归纳本流程中涉及的知识点(反应原理),书写有关的化学方程式。要在课堂上让学生能够理解这个背景下涉及的流程分析的明线和暗线、起点和落脚点。明线为废液的处理和回收;暗线为金属的活动性顺序、金属的性质、酸碱盐的性质;起点为科学探究的方法;落脚点为基本的实验操作技能、化学用语、对实验方案的分析评价。
关于物质的提纯,向学生展示除去氯化钾样品中含有的杂质氯化钙和氯化镁的流程图(见图13)并组织讨论。
除去氯化}和氯化镁其实是除去什么离子?加入过量的KOH溶液的目的是什么?X溶液是什么?除去什么离子?根据图13所示流程,回忆过滤和蒸发操作分别有哪些注意点?以上这些问题,都是我们在分析流程图时,需要引起重视的问题,也是我们进行流程图分析的本意所在。学生讨论结果:用过量的氢氧化钾溶液除去氯化镁;用过量的碳酸钾溶液进一步除掉氯化钙;最后加入过量的盐酸除去过量的氢氧化钾溶液和过量的碳酸钾溶液。
4 几点思考
在物质转化流程分析的过程中,应注重对知识的理解与运用,通过抽象、简化、假设对知识综合运用与实践重组能力的培养,提升学生思维品质以及处理问题意识。通过创设制取、分离、除杂等不同的问题情境,让学生感受化学特有的研究和呈现方式――物质转化图,并体验物质转化图的建构过程,为学生最终形成物质转化观奠定基础。围绕物质转化流程,通过问题链的研讨,层层深入逐步加深对物质转化流程方法及操作技能的认识。
参考文献:
[1]赵宗芳,吴俊明.新课程化学教科书呈现方式刍议[J].课程・教材・教法,2005,(7):71~74.
[2]赵宗芳.高中化学教科书配图测评体系的初步研究[D].上海:上海师范大学硕士学位论文,2006.
篇5
关键词:阿伏伽德罗常数;化学教学;高考复习
物质的量是高中化学中最重要的基本概念和基本理论之一,是中学化学学习的重点和难点之一,也是高考必考的内容。本文试图通过最近三年的高考试题分析,归纳出阿伏伽德罗常数的考点,拟对今后的高考复习提出一些意见和建议,希望能对学生以后的高考复习有一些指导作用。
一、抓住重点内容,梳理储备知识
分析高考有关氧化还原反应考点,可以发现高考常将氧化还原反应和离子反应融合在一起考查,反应既符合离子反应规律,又符合氧化还原反应的规律,这一类型的题目能够很好地考查学生全面思考和解决问题的能力,主要命题趋势体现如下:①了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏伽德罗常数(NA)的含义;②能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
阿伏伽德罗常数的有关概念:
(1)物质的量(n):是用来表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。
(2)阿伏伽德罗常数(NA):国际上规定,1mol任何粒子所有的微粒数与0.012kg12C所含有的碳原子数相等,叫做阿伏伽德罗常数。
物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的换算关系是n=N/NA。
(3)摩尔质量(M):单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
物质的量(n)、摩尔质量(M)与物质的质量(m)之间的换算关系是n=m/M。
(4)气体摩尔体积(Vm)
一定温度和压强下,1mol的气体所占的体积。其中标准状况下(0℃、101Ka),气体摩尔体积约为22.4L?mol-1
物|的量(n)、气体摩尔体积(Vm)与气体体积(V)之间的换算关系是n=V/Vm。
二、阿伏伽德罗常数在高考中的考查
阿伏伽德罗常数是高考中的热点。无论是哪一个版本的教材,哪一个模式的高考试卷,都会有相当多的有关氧化还原反应的知识考查。例如,最近三年全国高考化学试题中关于阿伏伽德罗常数的考查(见下表)。
由以上对近三年全国高考化学试题分析,可以看出在化学试题中阿伏伽德罗常数是常考的选择题。
三、阿伏伽德罗常数应用的陷阱突破
1.有关阿伏伽德罗常数正误判断类试题的解题要领
(1)“一个中心”:以物质的量为中心。其中公式的转换关系有n=m/M=V/Vm=N/NA。
(2)“两个前提”:在运用Vm=22.4L?mol-1进行计算时,必须要有“标准状况”和“气体”两个前提条件。
(3)“三个关系”:
①反应物的物质的量与得失电子数的关系;
②摩尔质量与相对分子(原子)质量间的关系;
③弱电解质或可水解盐与溶质粒子(离子或分子)数之间的关系。
2.通过最近三年的高考题,分析出有关阿伏伽德罗常数试题选材热点
(1)适用条件――22.4L?mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,尤其注意常温的温度是25℃,标准状况的温度是0℃。
(2)氧化还原反应――电子转移(得失)数目和方向的问题。得电子的数目=失电子的数目=转移电子的数目。尤其注意计算得失电子数目时应该找不足反应物的物质的量关系进行计算。
3.解答有关阿伏伽德罗常数类题目的三个步骤
(1)看:看所给数据是体积、质量还是物质的量。如果所给数据是质量、摩尔质量,微粒个数不受外界条件的影响。
(2)定:确定对象是气体、固体还是液体。如果是气体,要注意外界条件是否为“标准状况”。也就是“见体积想条件、见物质想
状态”。
(3)算:根据所求内容进行计算。
四、体验高考真题,灵活运用知识
实践是检验真理的唯一标准,做题是检验学习效果的有效手段。对于每一道试题,不仅能做对,还能总结命题特点,归纳方法、技巧,最终形成完整的能力结构,从而可以举一反三,触类旁通。
在高考复习中,老师要分析学生错误的原因,提出具体的解决方案,并在实际的教学中不断地加以修改和完善,不断提高。
参考文献:
篇6
从某种意义上说,物质微粒观是我们为了引导学生更好的认识化学现象、理解物质世界而为学生搭建的“航标灯”,当我们要把物质微粒观发展作为化学课程教学一个重要的培养目标的时候,在教学的每一个环节都应渗透物质微粒观的特点,教学的过程都能体现物质微粒观对于化学学习的引导作用,这就要求我们从物质微粒观的基本特点出发寻找有效的教学策略。通过分析,我们认为物质微粒观的培养应当注意运用以下教学策略。
一、整体把握,分块突破
物质微粒观培养是一个长期的任务,化学教学中,我们不能把它作为一个知识点来传授给学生,而是应当引导学生将其作为一种思想工具,帮助自己更好的认识物质世界,更好的应用化学知识。在初中化学学习伊始,微粒知识就渗透其中,对于分子、原子、化学变化、物理变化等基本理论的学习和教学我们就应注意物质微粒观的培养和发展,让中学生在一开始接触化学就用科学的思维方式和方法思考问题。
学生在不同的发展阶段,都有他自己的观察世界和解释世界的独特方式,初中阶段的化学学习我们以培养学生从微观视角思考问题的习惯、让学生了解微粒的基本性质为目标,高中阶段主要以培养学生科学的认识微粒之间的相互作用为目标。从物质微粒观的内容的角度分析,初中阶段主要是让学生认识“物质是由原子、分子、离子等基本粒子构成的”“ 构成物质的粒子是极其微小的”、“微粒处于永不停息的无规则运动中”、“微粒之间存在一定的间隔”,高中阶段主要深化初中阶段所形成的对微粒的认识,并进一步认识“微粒之间存在相互作用,这种相互作用使微观粒子聚集成宏观物质,且这种作用有强弱之分,存在空间取向”。要让学生结合的已有知识经验,让物质微粒观随着学生化学学习的不断深入而不断的深化。
二、利用问题驱动学生的高级思维
在基于物质微粒观培养的教学中,为将教科书所呈现的和教师所希望学生形成的物质微粒观转化为学生自身的思想方法和思维方式,我们需要根据教学内容,将物质微粒观的基本内容转化为问题的形式呈现给学生,用问题驱动学生的高级思维活动。 在设计驱动性问题的过程中,我们首先要注意问题的连续性,也就是说我们所提出的问题可以成为一条线索指导学生的思维方向,而不是将很多问题堆积起来,毫无线索。其次,问题的设计要注意层次性,这里所指的层次性不仅是问题本身的难度要不断增加,更重要的是问题的构成要与学生的已有知识经验和学习进度结合起来,并且能让学生的新知识学习找到“生长点”和“固着点”,如我们在电离平衡的教学中,我们就可以提出这样的问题:物质的电离能进行完全吗?什么时候电离方程式中的化学反应结束?电离平衡的时候反应是不是停止了?用什么手段、方法能让电离平衡被破坏?第三,问题的设计要注意启发性,这里的启发性主要强调对学生高级思维的启发,通常我们课堂教学中的提问喜欢围绕“是不是”“对不对”展开,而很少去关注“为什么”、“如何做”,从而导致学生习惯于低级思维,死记硬背大量的结论。第四,问题不仅来自于课前的教学设计,在课堂教学过程中生成的问题同样具有重要意义,课堂中师生交流、生生交流产生的问题,更能体现学生的认识水平。最后,问题的设计要具有普适性,具有普适性的问题是符合学生认知发展的,落在最近发展区,并且与学生的已有知识经验密切相关。
三、创设有助于物质微粒观形成的情境,培养微粒意识
让化学知识的学习与社会生活相联系,为学生创造一个原有概念的自我转变和自我表达的空间。 只有在真实的情境中,结合自身已有的认识,通过多重感知,学生才能将抽象、陌生的知识内化为观念,才能将情感赋予这些知识,让知识动态的在头脑中生成。如物质的量的教学,物质的量对学生来说是一个陌生、抽象的概念,让学生生硬的记忆物质的量的定义、机械的背诵公式计算,不真正的理解物质的量是搭建宏观和微观之间的桥梁、物质的量可以简化我们的运算等是毫无意义的。此处我们可以运用一粒米和一百粒米的质量来引发学生思考,从而引出物质的量的意义和特点,帮助学生建立微粒的质量与物质的质量之间的联系。
在教学中,我们就应当注意运用各类情境来让学生感觉到微粒知识的重要,让学生在运用微粒知识的过程中感受微粒知识的重要性,增强学生主动运用微粒知识、培养微观意识的自觉性。
四、采用直观化教学手段,实现宏微结合
直观教学的形式包括教学模型的使用、教师语言的直观化,微观过程的模拟等等,这些能扩大学生的认识面和信息来源,为学生物质微粒观培养和发展提供感性素材。
如,在原电池的教学中,我们可以利用多媒体课件模拟电流形成的过程,直观、生动的表现原电池的阴极、阳极以及溶液中各种胃里的状态,引导学生思考、推理原电池形成的条件,并抽象出电极反应的方程式等;有机化学的教学中,我们可以使用各种各样的球棍模型,让学生深刻体会官能团的作用,及“水的衍生”的深层含义;教师语言的直观化体现在教师教学过程中直接的引导学生思考关于微粒的问题,比如在水的三态变化的教学中,教师就可以引导学生思考这样的问题:水的三态变化过程中,水分子发生了怎样的变化?体积变化了?数目变化了?以此引导学生从微观的角度来思考他们很熟悉的宏观现象,以掌握宏观现象的本质。
篇7
一、新教材的新增栏目功能的认识
新教材依据课程标准的要求,在编写时改变了原来教材的模式,教材栏目比原来增加了许多,具体有:
(一)【科学探究】“科学探究”的作用是:设置一系列问题情景,利用化学实验探究。对化学概念、理论和规律,通过实验建立感性认识,通过实验重现科学研究的思路和方法;同时,在教学方法的选择上,要求是采用探究式的教学模式,体现课程标准的活动与探究建议中的要求。
(二)【思考与交流】“思考与交流”的作用是:以生活经验为基础提出问题,引发学生积极思考;或展示实验、模型、图表中蕴涵的化学道理,启迪学生思维。
(三)【学与问】在新教材中的“学与问”有两个不同的作用,有的放在章节的开始,有的放在教材的中间,前者的意图是:利用“学与问”创设教学氛围,引领学生进入教材设计的问题中,设疑增趣激发学生的学习热情;后者的意图是:引领学生“做中学”,在动手、动脑的基础上理解教材的知识和方法。
(四)【科学视野】“科学视野”的作用是:提供必要学习任务之余的化学素材。本部分教材体现了教学目标的虚化和教学内容的泛化,强调学生的个性发展。
(五)【实践活动】“实践活动”的作用是:将课本知识应用到实践活动中,密切理论与实践的关系。同时暗示本部分材料最好采用边讲边实验或探究式的教学模式。
二、实现教材栏目功能的教学实践
(一)对科学探究栏目的教学实践
在新教材中,科学探究的栏目的功能是:使学生仿照科研的过程来学习科学内容体验、理解和应用科研方法,获得学习能力,构建知识结构。在该栏目中的目标取向是:培养学生的思维。在教学中,为达成此目标,采用探究式教学法,探究性实验通常采用“提出问题――作出假设― 设计实验方案―--实验探究――― 得出结论――― 交流反思”的教学模式进行。
案例:气体体积与物质的量、物质的质量之间的关系。
提出问题:进行电解水实验,观察实验现象,并回顾初三电解水实验结论,生成的O2和H2的体积比约是多少?气体的体积与什么有关?
作出假设:学生根据日常生活经验和电解水实验结果作出假设:气体体积可能与物质的质量成正比,也可能与气体的物质的量成正比。预期:若与质量成正比,则两种不同气体质量之比等于体积之比;若与物质的量成正比,则两种不同气体物质的量之比等于体积之比。
方案1:以电解水为基础,分析电解水过程中H2和O2的质量的关系,H2和O2的物质的量的关系。
方案2:取相同质量的H2和O2,直接查找资料,找出二者的密度,求算它们的体积。
实验探究:学生根据实验设计,进行实验。
得出结论:根据实验观察和推算初步得出结论:相同条件下,1molO2和H2的体积相同
交流反思:学生汇报实验过程和实验现象,讨论实验结果是否支持假设,实验方案是否严谨。本实验的结论存在如下两个前提:一是H2和O2在水中的溶解度忽略,二是外界条件对两种气体体积影响具有一致性。
实践证明,通过一系列实验、交流、活动反思,“科学探究”在教学中的功能能得以实现。
(二)对思考与交流栏目的教学实践
新教材对于一些问题的研究,以教学栏目的形式出现,思考与交流是常见的模式,“思考与交流”的作用是:以生活经验为基础提出问题,引发学生积极思考;或展示实验、模型、图表中蕴涵的化学道理,启迪学生思维。该栏目的目标取向是:培养学生的思维和情感性。在教学中,通过探究、合作学习等方式,达成此教学目标。
(三)对实践活动的教学实践
在新教材中,实践活动的功能是:将课本知识应用到实践活动中,密切理论与实践的关系。该部分的目标取向是:培养学生的技能性。在教学中,通过学生的实验达到培养技能的目标。
如必修1第一章第二节化学计量在实验中的应用“配制100mL1.00mol/L NaCl溶液”的教学设计:
[问题1]:对于溶液使用物质的量浓度更方便,如何配制一定物质的量浓度的溶液?
[问题2] :需要测定的数据有哪些?由此考虑需要哪些仪器?
讨论后学生进行实验操作(可能会出现各种错误操作),并针对操作错误提问
[问题3] :为什么要用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液注入容量瓶?
[问题4] :如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,如何处理?
[问题5] :若蒸馏水不慎加多了,如何处理?
篇8
关键词:高一新生;化学奥秘;学习兴趣
1问题的提出
初中与高中的知识深浅相差比较大,学生常常升入高一就会感觉学化学比较吃力,从而失去了学习化学的兴趣。作为高一化学教师,应该想办法把学生领入化学之门,让他们去遨游化学知识的海洋,感受化学带给他们的快乐,从而不自觉地爱上化学。那么,怎样才能更好地把学生领入化学之门呢?笔者认为能让高一新生把教材第一章的抽象内容掌握住就成功了一大半。
2高一新生化学学习困难的原因
2.1与初、高中化学教材有关
初中教材注重讲解基础知识,理论性不强,抽象程度不高。高中教材的深广度有所增强,知识由描述向推理发展,知识点的横向联系和综合程度有所提高,探索问题常常涉及本质,思维也由形象思维向抽象思维发展。如“氧化还原反应”“离子反应”“物质的量”“元素周期律”等知识理论性强、抽象程度高,历来被认为是造成学生分化、学习困难的重点知识。
2.2与初、高中化学教师有关
初中化学学习时间短,教师侧重于向学生灌输知识,而没有重视学生能力的培养,造成学生高分低能。另外,很多教师没有讲述常识性介绍及选学部分,造成学生知识不完整。另外,高中教师未及时了解初中教材特征与学生能力水平,未能很好地处理初三与高一的衔接,高估了学生的能力水平,开快车,抓进度,不能充分了解学生的前概念和心理水平,导致教学的起点过高,人为地增加课堂教学的难度,给学生造成学习上的困难,使部分学生由于畏难情绪而产生厌学情绪。
3把高一新生领入化学之门的几点措施
3.1紧紧与初三化学联系起来,让学生自己动起来,完成顺利过渡
高一刚开始上课,教师不要急于讲太多的内容。如:教材第一章的第一节是实验的基本操作,第一点内容是化学实验安全、混合物的分离和提纯。这些内容可以让学生分组去做课件,教师选择一个最好的,让该组派代表出来做小老师,讲解给全班同学听。对学生讲得不妥的地方,教师要待他们讲完再做解释,这样会收到意想不到的效果。由于整个课堂全员参与,课件生动有趣,学生会更认真去听。没有获得讲课机会的小组也会不甘落后,从而组与组之间形成竞争,整个班级就会出现你争我夺的局面,形成良好的学习氛围。第二节课的主要内容是物质的分离与提纯,为了能让学生的兴趣发展得更好一点,笔者要求学生自己预习后分组做“粗盐的提纯”的实验,并写出实验报告,分析自己对这一次实验的见解,以及由此得出的结论,总结实验过程中所要注意的事项。这个实验涉及初三学过的过滤(一贴二低三靠)、玻璃棒的用途、蒸发结晶(加热到什么时候为止)等,这样一来,既巩固了初三的知识,又让学生学到了新知识,增强了动手能力。
3.2让学生明白“物质的量”这一内容的重要性
除了要在第一节课让学生感觉到这一内容并不像想象中的难,从而对高中化学充满信心,延续初中对化学的极大兴趣外,还得让学生明白:物质的量这一内容非常抽象,而且非常重要。教师可以直接把近几年有关这一知识点的考题呈现在学生的面前,让他们直观地认识到掌握这个内容是“必须的”。如展示每年高考涉及这一内容的考题:
(2012年广东)设NA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是:
A.常温下,4gCH4含有NA个C-H共价键
B.1molFe与总量的稀HNO3反应,转移2NA个电子
C.1L0.1mol/L的NaHCO3液含有0.1NA个HCO3-
D.常温常压下,22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
这道题不需要学生去做,而是先让学生有个视觉上的感观,相信大部分学生就会带着一定要掌握这一知识点的心态认真上课,专心听讲,努力完成对应的习题。对于教师来讲,看到学生认真听课,讲课也就非常有激情,学生也就更有兴趣听课。
3.3讲好“物质的量”的内容,让学生听懂是关键
“物质的量”是一个非常重要的概念,贯穿高中化学的始终,每一章节都要运用到它。物质的量的计算是中学化学计算的重要组成部分,也是近年来各类考试的“热点”,它涉及的知识范围广,内容灵活多变,在解题过程中不少学生感到无所适从,特别是刚从初中毕业的高一新生。如何才能使学生容易掌握呢?这就要求教师首先得备好课,让学生理解了“物质的量”,之后的“物质的摩尔质量”“物质的量浓度”就能轻松教学了。顺着这个思路,笔者认为在讲授“物质的量”的时候要做好以下两点:
第一,进行课前五分钟检测,测完后组间交换批改。刚开始出题时要把握“简单、容易”的原则,如:1个水分子含有____个H,_____个O,_____个原子;6个H2SO4中含有_____个H,含有_____个S,含有_____个O,含有_____个原子;……
检测不仅是为了加深学生对微粒间转换的理解和应用,更是为课堂教学的顺利做好铺垫。新课教学中主要采用对比归纳法:通过生活中某些质量小、数量大的实例,对比指出化学中存在相同的情况――物质的量的定义,通过与其他基本物质量和单位的对比提出摩尔的定义,帮助学生通过对比理解和记忆物质的量和摩尔的关系;通过与生活中的实例对比,重点说明摩尔的概念,将抽象的摩尔概念具体化,通过适当的分层练习强调指出学习摩尔需要注意的问题,并帮助学生由浅入深地掌握这一节的内容。
第二,讲练结合。首先,辨清概念,看清条件选择公式,分层练习。课堂上教练结合的教学方式不仅能使教师快速掌握学生的学习情况,而且更能让学生及时熟悉、掌握所学的知识。教师出练习的时候尽可能出得简单一点,让学生一做就非常有自信。有了自信,学生做什么事情都会有劲,当然学习化学的兴趣也就慢慢地培养起来了。有了学习化学的兴趣,学生学习的劲头就更足了,后面的教学就能轻松点。其次,学生若能知道并综合利用下面量之间的转换,就几乎完全掌握了有关物质的量的所有内容。
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3.4回归课本,紧密联系高考
展示高考题虽然能让学生深刻认识到这一知识点的重要性,但在完成知识点的教学后,教师必须回归课本,与高考紧密联系,让学生学会归纳总结,学会学习的方法。笔者让学生根据所学内容归纳出必须掌握的内容,并分成多个学习小组,由每个小组归纳并写下来,通过查阅资料找出对应的习题,每个小组汇总后上交,教师再来点评。
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思索我校的课堂教学改革,“六、四、二”课堂教学模式及由此催生的“五粮课”(课中的好课)从我校发源,到在滨海大地掀起了全面学习的热潮,由探索到走向成熟,这其中也正蕴含了简约化的课堂教学理念。
五粮课的实质要充分的放手给学生,让学生学会学习。这就要求我们老师在课堂上即要少讲,但又要讲到点上。这就对我们老师提出了更高的要求,要能够高度简化教学内容,并使之精炼。那么如何在化学教学中做到的简约化呢?下面,本人以《物质的量》这一节课的教学谈谈。
高中化学老师教到《物质的量》这一节时,都有一种“如临大敌”的紧张感。究其原因有二。一:物质的量是整个高中化学计算的基石,重要性不言而喻;二:物质的量这一物理量及其单位摩尔对学生来说都是比较陌生、抽象、难懂的名词,非常容易将物质的量与物质的质量混淆起来,以致错误地理解物质的量的含义。因此,如何让学生正确地理解物质的量这一概念,也是学生学好后面的摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度知识的前提条件。
在学习本节内容前,我没有按照书上引言进行讲述,我觉得引言中提到的这说明,在我们肉眼看不见的粒子与物质的质量之间,必定存在着某种联系。那么,联系他们的桥梁是什么呢?科学上,我们用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子、或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来这一大段话,只能使初学者产生云里雾里的感觉,只有在学习了整个相关的摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识以后,才能体会引言中所提到的“桥梁”作用。所以在实际的教学中我在这个地方作了简化处理,不要学生理解什么,也不作任何解释。相当于删去了这部分的内容,当然在以后的教学中,会回头再来理解的。并且按下面的步骤设计教学。
同学们都知道微观的粒子非常的小,肉眼看起来很小的东西里面就包含了数目庞大的粒子个数,例如一滴水中含有1.6722×1021个水分子。而如此大的数目表达起来非常的繁琐。然后紧跟着设问,可不可以找到一种方法将非常庞大的一个数字当作一个集体来计量呢?其实在我们生活中就有很多这样的事例。下面从三个生活中的事例进行说明:
一:大家都有买火材的经历,人们习惯是将多少盒数的火材当作一个集体的呢?
学生答:10盒当作1“打”
二:描述星际间距离时,人们通常用多少千米当作一个集体的呢?
答 :9.6024×1012千米当作1“光年”
上面的例子都都是将积较大的繁琐的个体数目当作一个简洁的集合体来表示。从而在实际应用中起到了化“繁”为“简”的效果。那么我们也同样可以将“一定数目的粒子”当作一个“集体”来表示,使得在表达微粒数目时表达形式变的简洁。于是引出物质的量这一物理量的学习。接下来解决两个问题,(1)这样的一个“集体”我们怎么称呼,即单位是什么?类比上面所举例子中的“打”、 “光年”,我们给物质的量的单位叫“摩尔”。然后结合国际7个基本物理量及其单位来巩固刚刚学的两个新名词“物质的量”和“摩尔”弄清两者的关系及表示符号。(2)“一定数目的粒子”这个数目如何规定的呢?人们规定12g12C所含有的粒子个数就等于这里的“一定数目”。为了便于表达,将12g12C所含有的粒子个数也称作“阿伏加德罗常数”,符号为NA,它的近视值约为6.02×1023 mol-1 。这么一来,就可以将粒子个数换算成多少集体,即多少个微粒相当于多少摩尔的微粒。反之,亦然。关系表达式如下:
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关键词:高中;化学;数学;数形结合法
数形结合法就是把抽象的数学语言,以化学原理为基础,生成直观的图像,或者由直观的图像变为高度概括的数学语言。在解决高中化学问题时,使用数形结合法通常会使问题变得更为直观、简单、灵活。
一、认准坐标轴和截距是数形结合法的基础
看图像,认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩。所谓看图像,是指:一看轴(即横坐标和纵坐标的意义),二看点(即起点、折点、交点和终点),三看线(即线的走向和变化趋势),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等),五看量的变化(如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势)等,这是解题的基础。
【例题1】.(2011全国II卷28)
反应aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH
回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a:b:c为_____________;
(2)A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________;
(3)B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________________,采取的措施是____________;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2 T3(填“>”“
解析:由图像知在第Ⅰ阶段达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0,所以反应的化学方程式中,a:b:c=)1:3:2;由图像可以计算出A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)分别为2/20、0.36/15和0.12/15,vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)拇蟮叫∨帕写涡蛭vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A);同理可以计算出B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)分别为0.5、0.38和0.19;由第一次平衡到第二次平衡是C的浓度瞬间降低到0,即移走量产物C,平衡向正方应方向移动;第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段相比,反应物浓度降低,生成物浓度增大,平衡向正方应方向移动,因为反应放热,所以是降低了温度。
二、函数关系是数形结合法的核心
看轴是解题的基础,函授关系是解题的主线。利用数形结合法解决化学图像问题,首先要搞清楚纵横坐标轴表示的化学量。然后找出表示变量之间的函数关系,并且结合化学反应原理,推导结论。
【例题2】右图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X(X=A、B、C)的物质的量n(X).纵坐标表示消耗O2的物质的量n(O2),A、B是两种可燃气体,C是A和B的混合气化则C中n(A):n(B)为
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.任意比
解析:纵轴表示耗氧量,横轴表示消耗可燃气体的物质的量。从数学的角度可以看出:一摩尔A消耗0.5摩尔氧气;1摩尔B消耗2摩尔的氧气;四摩尔C消耗四摩尔氧气。
设A、B的物质的量分别为X摩尔和Y摩尔,A、B完全燃烧需要的氧气分别为0.5X摩尔,2Y摩尔,联立方程,可以解得X:Y=2:1,所以本题的答案选A。
三、图像的斜率和特殊点是解题的关键
斜率反映了物理量之间的内在关系,往往是解决问题的关键。看清起点、拐点、终点,注意图像是否经过“原点”,即是否有“0”项,尤其是特殊点的意义,看清曲线的变化趋势。特殊点包括交点和转折点,往往对应临界状态,同时也存在一些临界条件,所以,我们一定要注意对特殊点的分析。注意图像题中物质的转化率与百分含量的关系:某物质的转化率与其“百分数”相反。
【例题3】在100毫升NaOH溶液中加入硝酸铵和硫酸铵固体混合物,加热充分反应。如图所示,图像表示加入的混合物质量和产生的气体的体积(标准状况)的关系。试计算:
⑴ 氢氧化钠溶液的物质的量;
⑵ 当氢氧化钠溶液的体积为140毫升,固体混合物的质量是51.6克时,充分反应后,生成气体的体积(标况)是多少升?
解:(1)氢氧化钠与NH4NO3和(NH4)2SO4的混合物生成氨气,发生反应NH4++OH-NH3+2H2O,从图中可看出34.4 g混合物和100 毫升 NaOH恰好完全反应.则n(NaOH)=n(NH3)==0.5 mol,
答:100毫升NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.5 mol;
(2)c(NaOH)==5mol/L,当固体混合物的质量是51.6 g时,完全反应消耗的氢氧化钠溶液的体积为:×100毫升=150毫升,而V(NaOH)=140 毫升,说明固体过量,氢氧化钠量不足,所以按氢氧化钠量计算,n(NH3)=n(NaOH)=5 mol/L×0.14 L=0.7mol,V(NH3)=0。7mol×22。4 L/mol=15.68 L。
数形结合法在高中化学中有非常重要的应用。在具体问题中我们可以从轴、线、斜率、截距、特殊点等数学角度,结合夏特列原理、紧扣可逆反应的特征,搞清正反应方向是吸热还是放热,体积增大还是减小、不变,有无固体、纯液体物质参加或生成入手,使问题变得更加容易解决。
参考文献
[1]顾敏洁.数形结合思想方法在高中物理教学中的应用研究[D].苏州大学,2015.