“化學(xué)反應(yīng)速率”系列問題的設(shè)計

劉永紅

化學(xué)反應(yīng)速率是認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的重要基礎(chǔ)，化學(xué)反應(yīng)速率是動力學(xué)的核心概念之一，對生產(chǎn)生活、科技國防都有極其重要的作用。設(shè)計系列問題進(jìn)行概念教學(xué)，可以有效激發(fā)學(xué)生的深度思考和學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和核心素養(yǎng)。

一、認(rèn)識反應(yīng)速率的重要性

問題1：請你說說生活中化學(xué)反應(yīng)快慢的例子。

問題2：鐵橋生銹、牛奶變質(zhì)、煤和石油的形成，你希望它快還是慢？原因？

問題3：化學(xué)反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)系？

學(xué)生討論、思考并積極回答問題。

設(shè)計意圖：通過問題1引入新課，體現(xiàn)了從生活走進(jìn)化學(xué)，可很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)。通過問題2、問題3認(rèn)識學(xué)習(xí)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的重要性，感受化學(xué)與生活生產(chǎn)的密切相關(guān)，提升學(xué)生對“化學(xué)社會價值”的認(rèn)識。

二、初步建立定量意識

概念學(xué)習(xí)不是將教師理解的概念轉(zhuǎn)化為學(xué)生的概念，而是設(shè)計有思考價值的系列問題，讓學(xué)生經(jīng)歷一個概念形成發(fā)展的過程，形成強(qiáng)烈的求知欲。通過小組展示、探討比較反應(yīng)速率快慢的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的合作潛能。

問題4：通過哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較化學(xué)反應(yīng)的快慢？ （小組合作）

學(xué)生回答：溶液顏色變化、沉淀生成、固體的減少、生成氣體的快慢。

學(xué)生回答不全面，教師設(shè)計問題5引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考。

問題5：氫氧化鈉溶液和醋酸反應(yīng)有什么現(xiàn)象？

學(xué)生分組討論并回答：觸摸試管外壁是熱的。

學(xué)生沒想到從物質(zhì)氣味的變化也可以判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢，于是教師提示：中醫(yī)診斷病人時，常用“望、聞、問、切”的方法。

學(xué)生頓悟：醋酸是有氣味的。可以通過氣味出現(xiàn)或消失的快慢來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。

設(shè)計意圖：設(shè)計系列問題，使學(xué)生學(xué)會以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象定性比較化學(xué)反應(yīng)的快慢。設(shè)計小組比賽，培養(yǎng)合作能力。學(xué)生概括的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不全面，如溫度的變化和氣味的變化。提出問題5并類比中醫(yī)的診斷方法，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。

三、激活原有概念

選擇合適的概念作為學(xué)生學(xué)習(xí)新概念的生長點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)概念的同化學(xué)習(xí)。以物理學(xué)科中的速度作為新概念的生長點(diǎn)，建立原有概念與新概念的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)潛能和創(chuàng)新能力。

問題6：說說物理學(xué)中有哪些表示快慢的物理量？說出一種用物理量表示快慢的公式。

學(xué)生回答：速度、加速度、角速度、速率。并寫出其公式。

設(shè)計意圖：激活原有概念，建立原有概念與新概念聯(lián)系的意向，為概念的同化作鋪墊。

四、建構(gòu)新概念

進(jìn)行概念同化教學(xué)時，通過設(shè)問和根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知進(jìn)行追問，促使相關(guān)概念融會貫通并形成新概念“化學(xué)反應(yīng)速率”，培養(yǎng)學(xué)生的語言素養(yǎng)和創(chuàng)新潛能。

問題7：根據(jù)物理學(xué)上“速率”的公式結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，思考如何運(yùn)用公式來定量表示化學(xué)反應(yīng)速率？嘗試用自己的語言說出化學(xué)反應(yīng)速率的定義。

問題8：根據(jù)公式推理反應(yīng)速率的單位。

學(xué)生活動：書寫化學(xué)反應(yīng)速率的公式，嘗試用自己的語言表述化學(xué)反應(yīng)速率的定義。根據(jù)公式推理單位。

設(shè)計意圖：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→公式→定義，即宏觀表征→符號表征→宏觀表征。

用自己的語言表述化學(xué)反應(yīng)速率的定義，培養(yǎng)學(xué)生歸納整理和語言表達(dá)能力。

五、應(yīng)用新概念

概念學(xué)習(xí)分為定義的建構(gòu)和運(yùn)用概念。運(yùn)用概念可通過習(xí)題完成，做題的本質(zhì)不是“鞏固”概念而是概念的發(fā)展。學(xué)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。

問題9：反應(yīng)4NH3（g）+ 5O2（g）? ? ?？葑4NO（g）+ 6H2O （g） 在5升的密閉容器中進(jìn)行，2分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.2mol。以NO與NH3表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率。

學(xué)生練習(xí)并得出反應(yīng)速率與反應(yīng)計量數(shù)之間的關(guān)系。

設(shè)計意圖：通過練習(xí)強(qiáng)化概念的理解。

教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生學(xué)情，設(shè)計富有思考性和啟發(fā)性的系列問題，不但能讓學(xué)生在思考中自主建構(gòu)概念，學(xué)習(xí)新知，而且培養(yǎng)了思維能力和創(chuàng)新潛能。

【注：本文系廣東省教育科研“十二五”規(guī)劃2012年度研究項(xiàng)目“化學(xué)教學(xué)中學(xué)生潛能開發(fā)的研究”（課題批準(zhǔn)號：2012YQJK257）研究成果】

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