“化學(xué)反應(yīng)的快慢”教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

黃碧妹

摘? ?要：本文以魯科版教材為基礎(chǔ)，從生活、生產(chǎn)化學(xué)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)等多個(gè)角度出發(fā)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究的方法開展“化學(xué)反應(yīng)的快慢”的教學(xué)，突出了化學(xué)這門學(xué)科與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生能依據(jù)探究目的獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)快慢;實(shí)驗(yàn)探究;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)反思

化學(xué)反應(yīng)與我們的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，學(xué)生對(duì)于這個(gè)問題有不同層次的認(rèn)識(shí)。 如何引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己熟悉的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析，讓他們學(xué)會(huì)怎樣提煉出解決問題的科學(xué)方法，定性實(shí)驗(yàn)的研究方法;怎樣通過(guò)聯(lián)想質(zhì)疑、活動(dòng)探究、交流研討等活動(dòng)，加強(qiáng)宏觀辨識(shí)能力，提高創(chuàng)新意識(shí)和證據(jù)推理能力;怎樣通過(guò)探究濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢的影響等實(shí)踐活動(dòng);落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。帶著這些思考與認(rèn)識(shí)，筆者對(duì)“化學(xué)反應(yīng)的快慢”的教學(xué)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。

1? 教材分析

1.1? 課標(biāo)分析

課標(biāo)解讀見表1。

1.2? 本節(jié)知識(shí)的前后聯(lián)系

“化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度：化學(xué)反應(yīng)的快慢”出現(xiàn)在魯教版《必修2（必修）》第2章的第2節(jié)，該部分內(nèi)容是高中化學(xué)學(xué)科的重要原理。通過(guò)九年級(jí)、高一上學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)理性認(rèn)識(shí)了不少的化學(xué)反應(yīng);知道化學(xué)反應(yīng)有的快有的慢，初步懂得如何定性判斷反應(yīng)的快慢。同時(shí)該課與選修4化學(xué)反應(yīng)原理第2章第3節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率”相關(guān)聯(lián)，為以后進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示以及測(cè)量方法作準(zhǔn)備。

2? 教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

2.1? 教學(xué)目標(biāo)

（1）了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響因素。

（2）指導(dǎo)學(xué)生能根據(jù)探究目的設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)操作。

（3）培養(yǎng)學(xué)生思考的嚴(yán)謹(jǐn)性、具有敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。

2.2? 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響因素、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。

3? 教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1? 創(chuàng)設(shè)情景引出新知的教學(xué)設(shè)計(jì)

【片段1】用學(xué)生熟悉的知識(shí)引入新課

教師講述：（老師點(diǎn)開介紹化學(xué)反應(yīng)快慢的一些圖片）同學(xué)們，你們了解下列化學(xué)變化過(guò)程的快慢嗎？炸藥的爆炸很快，轉(zhuǎn)瞬之間;鋼鐵腐蝕較快;溶洞的形成要幾萬(wàn)年;石油、煤的形成要幾千萬(wàn)年甚至上億年。

設(shè)問1：同學(xué)們，你們遇到過(guò)的化學(xué)反應(yīng)哪些反應(yīng)快？哪些反應(yīng)慢？

生1：鈉與水反應(yīng)很快、鈉與氧氣的反應(yīng)、碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)快、鐵與鹽酸反應(yīng)很快。

生2：氯氣與水的反應(yīng)較慢，鐵絲與氯氣的反應(yīng)快，炭的燃燒快。

生3：氫氣與氯氣混合光照很快就爆炸，塑料的降解慢。

講述：我們認(rèn)識(shí)的化學(xué)反應(yīng)有的快有的慢，如何讓鋼鐵的銹蝕慢一些，讓合成氨的生產(chǎn)快一些;如何讓橡膠的老化慢一點(diǎn)，讓塑料的降解快一些？為了使化學(xué)反應(yīng)更好的服務(wù)于人類，我們需要從化學(xué)反應(yīng)的快慢來(lái)認(rèn)識(shí)它們。

【片段2】我們知道汽車行走、飛機(jī)飛行的快慢是用速度（單位時(shí)間的位移）來(lái)描述。怎樣來(lái)描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢呢？同學(xué)們請(qǐng)一起朗讀化學(xué)課本的40頁(yè)第一段最后兩句話，并用紅筆劃上橫線。通過(guò)朗讀使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念并加深概念的印象。注意：化學(xué)反應(yīng)速率為平均速率，而非瞬時(shí)速率。

學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)練習(xí)加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的概念認(rèn)識(shí)（在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol·L-1變成1.0mol·L-1。在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？）。

設(shè)問2：我們?cè)鯓佣ㄐ缘乇容^和判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢？比如說(shuō)：對(duì)于有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，我們可以通過(guò)冒氣泡快慢來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。

生1：可以通過(guò)出現(xiàn)渾濁的程度來(lái)判斷，可以通過(guò)溫度變化的快慢來(lái)判斷。

生2：可以通過(guò)顏色變化的快慢來(lái)判斷，可以通過(guò)固體量變化的快慢來(lái)判斷。

3.2? 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)研究的基本手段之一。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，加強(qiáng)學(xué)生宏觀辨識(shí)能力、提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和證據(jù)推理能力;讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中感受收獲的喜悅;培養(yǎng)學(xué)生思考的嚴(yán)謹(jǐn)性和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)探究在化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中占有非常重要的地位，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生可以感受到物質(zhì)世界的奇妙?？梢哉f(shuō)化學(xué)的學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ腔瘜W(xué)學(xué)科的基本技能。

【片段3】影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)部因素

某些化學(xué)反應(yīng)速率太快了或太慢了怎么辦？比如夏天食物腐蝕太快，實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣太慢。夏天我們把食物放在哪里保存？實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣采取了什么措施？我們學(xué)習(xí)反應(yīng)速率的目的是為了改變化學(xué)反應(yīng)速率，要改變化學(xué)反應(yīng)速率就要知道影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。

教師演示實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)大家看老師桌上有兩瓶表面積大致相同的鎂條、鋁條;鹽酸（3mol/L、0.5mol/L）。（請(qǐng)甲學(xué)生來(lái)幫忙）甲同學(xué)和老師各拿一個(gè)試管，老師試管放入一片鎂條，甲同學(xué)試管放一片鋁條。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的變量只有一個(gè)就是鎂條和鋁條的不同。甲同學(xué)和老師同時(shí)往試管中倒入等濃度、等體積、等溫度的鹽酸，同學(xué)們認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（展臺(tái)展示，便于學(xué)生觀察）、學(xué)生交流并記錄現(xiàn)象，得出結(jié)論（如表2所示）。

提示固體的表面積要大致相同，鹽酸的濃度、體積、溫度要相同（都在室溫下），提示操作的規(guī)范。

學(xué)生交流總結(jié)：通過(guò)觀察，得出在其它條件相同時(shí)，物質(zhì)本身性質(zhì)越活潑、化學(xué)反應(yīng)速率越快。

設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)意圖：此實(shí)驗(yàn)探究由教師演示，教師的規(guī)范操作為學(xué)生后續(xù)的實(shí)驗(yàn)探究起到示范的作用，初步知道探究時(shí)如何控制一個(gè)條件變量。

【片段4】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素

對(duì)于不同化學(xué)反應(yīng)影響反應(yīng)速率的主要因素是物質(zhì)本身的性質(zhì)決定。對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)影響因素有哪些呢？大家知道面包、蛋糕冬天比夏天的保質(zhì)時(shí)間長(zhǎng) ，面團(tuán)在不同的季節(jié)發(fā)酵的方式不一樣，氯水、KMnO4、硝酸銀等物質(zhì)保存在棕色劑瓶中，工廠煅燒黃鐵礦之前要把它粉碎。

設(shè)問3：影響反應(yīng)的外界因素可能有哪些？

生1：溫度、濃度、催化劑。

生2：光照、接觸面積。

講述：外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響并不是單一的，我們一定要注意：探究時(shí)只能控制一個(gè)條件變量，在其它條件不變的前提下。比如剛才我們探究物質(zhì)本身性質(zhì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，我們控制了鋁片、鎂片表面積一樣大，鹽酸的濃度、體積、溫度一樣。學(xué)生明確探究目的并設(shè)計(jì)方案：將全班學(xué)生分為四個(gè)組進(jìn)行外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究。第一組進(jìn)行控制反應(yīng)物濃度不同的實(shí)驗(yàn)探究;第二組進(jìn)行控制溫度不同的實(shí)驗(yàn)探究;第三組進(jìn)行使用催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究;第四組進(jìn)行接觸面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究。同學(xué)們現(xiàn)在開始利用桌上的試劑，針對(duì)自己小組探究的課題交流研討，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并填寫表格3。

設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要多角度、多層次進(jìn)行探究。因此給每組學(xué)生準(zhǔn)備的藥品品種比較多。比如說(shuō)給第一組準(zhǔn)備的藥品有：鋁條、鎂條、鹽酸（3mol·L-1、0.5mol·L-1）、塊狀碳酸鈣、粉末狀碳酸鈣、H2O2（5%、10%）、MnO2粉末。學(xué)生可以設(shè)計(jì)鋁和不同濃度的鹽酸反應(yīng)，也可以設(shè)計(jì)成鎂或是碳酸鈣與不同濃度的鹽酸反應(yīng)，還可以設(shè)計(jì)成不同濃度H2O2分解的探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的選擇條件多了，一個(gè)大組里前后小組及同小組兩個(gè)成員可以有不同的設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到進(jìn)行多角度、多層次的探究，這樣也提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性、準(zhǔn)確性。

學(xué)生交流總結(jié)：通過(guò)研討設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方案，分組匯報(bào)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。

教師分組評(píng)價(jià)學(xué)生方案的可行性，并給予指導(dǎo)性建議。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究：四個(gè)組的學(xué)生分別按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，提示學(xué)生規(guī)范操作、注意實(shí)驗(yàn)安全，并強(qiáng)調(diào)探究時(shí)只能控制一個(gè)條件變量。

每個(gè)小組派代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果（展臺(tái)展示），教師給予評(píng)價(jià)。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)意圖：通過(guò)學(xué)生親身設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并用自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更能體會(huì)到成功的喜悅;并加深學(xué)生對(duì)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的認(rèn)識(shí)，對(duì)怎么控制化學(xué)反應(yīng)的快慢有了更深一步的感性認(rèn)識(shí);同時(shí)激發(fā)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的興趣和激情，在這探究過(guò)程中學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)不知不覺得到了很大的提升。

4? ?教學(xué)反思

這節(jié)課是實(shí)驗(yàn)探究課，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是種非常有效的教學(xué)手段。實(shí)驗(yàn)出真知，本節(jié)課變教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，既培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)，分析的能力，又體現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)的新課程理念。但探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是很耗時(shí)的一種教學(xué)，課前要與實(shí)驗(yàn)教師溝通，提早準(zhǔn)備很多的藥品和儀器，課后又要整理。教學(xué)過(guò)程中許多問題的不可預(yù)見性，對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作能力比較差的學(xué)生而言，探究實(shí)驗(yàn)有一定的難度。有些能力差的孩子無(wú)從下手，要不在一旁無(wú)所事事，要不瞎折騰。而個(gè)別能力強(qiáng)的學(xué)生，自己動(dòng)手做，也不聽課。因?qū)W生層次不同，教師對(duì)課堂的把控難度更大?；诮虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)時(shí)間的矛盾等，實(shí)驗(yàn)探究課很難變成隨堂課。怎樣指導(dǎo)我們的學(xué)生設(shè)計(jì)出更有價(jià)值的探究實(shí)驗(yàn)，也是值得課后反思的。教學(xué)是一門遺憾的藝術(shù)，所以激勵(lì)著我們每個(gè)教師不懈追求。