化学反应原理(苏教版)教材分析及教学建议.doc

化学反应原理（苏教版）教材分析及教学建议宜兴市中小学教学研究室 丁 伟一、化学反应原理模块编写的总体思路 化学反应原理是人类总结得到的关于化学反应的一般规律，涉及化学反应的能量转变、方向、限度、速率以及机理等方面的问题，因此化学反应原理模块中设置了“化学反应与能量变化”、“化学反应速率与化学平衡”以及“溶液中的离子反应”三个专题。“专题1 化学反应与能量变化”研究化学反应中能量转化所遵循的规律，包括化学能与热量、化学能与电能的转化以及化学对解决人类能源问题的重要贡献等内容。“专题2 化学反应速率与化学平衡”研究化学反应发生的方向、限度和速率所遵循的规律，包括化学反应速率的含义以及影响化学反应速率的因素、化学平衡的含义及影响化学平衡的因素、判断化学反应方向的依据等内容。“专题3 溶液中的离子反应”着重介绍化学平衡原理的一些应用，包括弱电解质的电离平衡、盐类的水解以及沉淀溶解平衡等内容。化学反应原理作为继必修课程化学1、化学2之后的选修课程，编写时，在继承科学传统的基础上，建构了新的内容体系，在内容的编排上更好地融合了学生的认知特征和化学学科发展的线索，更加关注学生科学探究能力的培养，促进学生科学素养的提高。与原教材相比，主要有以下四大变化：1教材内容有所增加与原教材相比，主要新增了以下内容：焓变、熵与熵变、盐桥、化学反应的方向性、化学平衡常数及计算、电离度、电离常数、沉淀溶解平衡等。对于新增内容，我们首先要理清其中的基本原理，在此基础上认识课程标准对这些内容的学习要求，并选择恰当的教学方法组织教学。2教学要求有所提高本模块是为了满足有志于从事化学及其相关专业的学生开设的选修课程，为了帮助这部分学生构建完整和系统的化学反应原理的相关知识，为他们将来进一步学习化学打下良好的基础，所以课程标准和原教学大纲相比，要求有所提升。现仅列举几例比较如下：内容原要求现要求盖斯定律阅读能应用盖斯定律进行计算原电池无盐桥有盐桥化学平衡常数了解知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应的转化率各种因素对化学反应速率影响利用碰撞理论解释利用碰撞理论和过渡态理论解释3学生基础有所变化学生在学习本模块时，已经学完了必修课程，本模块中的部分内容在必修课程中已有所介绍，对这部分内容的学习就必须在必修的基础上进行提升。必修化学化学反应原理举例化学反应速率、化学反应限度、反应热、原电池、电解等要求通过实验简单认识化学反应原理全面、系统地认识化学反应原理教材衔接在化学反应原理中适当提及必修化学中的相关内容，但不简单重复。教学建议通过适当方式，引导学生在回忆必修化学相应内容的基础上学习新内容。4内容组织有所变化（1）通过多种方式，促进学生理解基础知识设置探究活动：教材共设置了19个的“活动与探究”引领同学们积极投身实践活动，在“做中学”的自主探究中享受获取知识的快乐。还设置了3个“观察与思考”，学生通过对展示的实验、图表的观察，领悟其中蕴涵的化学道理，迸发出化学思维的火花。引导学生分析：教材共设置了20个“交流与讨论”，通过设置一系列的问题情景，引导同学们展开讨论，为充分表现同学们的聪明才智和丰富的想象力提供了机会。还设置了10个“问题解决”，每当学完一个化学原理或规律之后，设置一些富有启发性的问题让学生解决，培养学生解决问题和知识迁移的能力。呈现微观过程：教材利用插图将一些微观过程呈现在学生面前，使一些抽象的的知识直观化，利于学生理解掌握。（2）通过多种途径，引导学生掌握科学方法探究方法：引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式，在提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中，增进对科学探究的理解，发展探究能力。归纳方法：教材采用“活动与探究”、“交流与讨论”等栏目，创设一个个激发学生学习兴趣的情景，设计一组组实验或问题，启发学生去探究隐藏在表象背后的实质，进而归纳出一些规律和特点。演绎方法：教材采用“问题解决”、“信息提示”等栏目，让学生在已掌握的原理和规律的基础上，运用演绎推理解决具体的化学问题，以达到落实知识、技能和发展思维的能力等目的。比较方法：教材采用“整理与归纳”等栏目对相近的知识、原理和规律通过列表的形式进行对比辩析，从而提高学生对所学知识的理解层次。（3）关注化学与社会的联系，突出化学的应用价值教材通过“拓展视野”、“资料卡”等栏目，为学生展示了化学与人们的日常生活、工农业生产和科技发展之间的联系，让学生感悟化学是有用的化学，化学使世界变得绚丽多彩，化学是人类进步的关键，从而形成科学的自然观和严谨求实的科学态度，更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系，逐步树立可持续发展的思想。二、课程标准对化学反应原理模块的总要求人类在探索物质变化的历史过程中，积累了许多物质变化的知识，加深和发展了对化学变化的本质认识，人们根据化学反应规律，控制和利用化学反应，不断丰富社会物质财富，提高人类生活质量，推动社会发展。本课程模块将从化学反应与能量变化、化学反应速率与化学平衡以及溶液中的离子反应等方面，探索化学反应的规律及其应用。通过本课程模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到发展：1认识化学变化所遵循的基本原理，初步形成关于物质变化的正确观念。2了解化学反应中能量转化所遵循的规律，知道化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。3赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明发挥的重大作用，能对生产生活和自然界中有关化学变化现象进行合理的解释。4增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。三、化学反应原理模块的教学建议1明确模块学习目标，杜绝随意拔高要求化学反应原理是基础理论模块之一，它能帮助学生深入理解元素化合物知识，能促进学生的化学反应知识系统化、结构化，能帮助学生发展逻辑推理能力，提高学生的科学素养。但是本模块内容理论性强，对学生而言具有一定的难度和深度，如果在教学中随意拔高教学要求，不仅会使学生望而生畏、逐渐失去学习兴趣，也会导致学生的理解困难，无法落实课程标准中的课程目标。教师要善于保护学生的学习积极性，要紧扣课程标准和教学要求，把准模块内容功能，不随意地拓展与延伸，把握好深广度。例如在“化学反应的焓变”教学中，由于学生基础知识的欠缺，在理解焓变时存在较大的困难，教材出于严密性的考虑，对焓变作了较为详细的说明。焓变受温度及压强的影响，在热化学方程式中的热效应一般不注明温度与压强，这是特指在25（即298K）、101kPa条件下的焓变。在教学过程中可以将重点放在热化学方程式的应用上，而不必强调焓变的概念，更不必强调焓变的使用条件。再如在“化学反应的方向”教学中，一是教师自身要十分清楚判断一个反应是否自发的依据，以免在教学中出现科学性错误。所谓自发反应是指在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。值得注意的是，一定条件并不指常温，否则就可能导致出现判断的错误。如认为锌和硫酸铜溶液的反应是自发的；而认为氧气与氢气的反应和碳酸钙的分解就是非自发的反应。事实上，三个反应都是自发反应，只不过是常温下的自发反应，且反应速率较快；也是常温下的自发反应，不过反应速率很慢；而是高温下的自发反应。二是教学中过程不宜将该部分内容扩充，如向学生介绍“G=H-TS；G0自发；G0，非自发；G=0，平衡状态”。要善于从学生生活经验入手，让学生知道放热（H0）有利于反应自发进行，熵增（S0）有利于反应自发进行，不宜出现H0、S0或H0、S0的实例让学生判断反应是否自发进行的情况。2重视运用逻辑推理，凸现原理形成过程化学反应原理是人们通过对大量化学反应的观察、比较、分析、综合、抽象、概括等思维过程形成的适用于几乎所有化学反应的普遍规律，它具有较严密的逻辑性。这些原理的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程，是在这种由感性认识到理性认识的不断循环中所进行的归纳、演绎等逻辑推理过程中逐渐产生的。因此在教学中应抓住本模块内容的基本特征，充分运用逻辑推理，重视创设归纳化学反应原理的过程以及运用相关原理解决问题的演绎过程。归纳和演绎是辩证统一的，归纳思维是从特殊到一般的过程，而演绎思维则是从一般到特殊的过程。在化学反应原理模块的教学中，既要重视通过大量实例采用归纳法得到一般规律性结论，还要重视采用演绎法进行推理判断，达到深化对过程本质认识的目的。3灵活运用直观手段，创设良好学习情境化学反应原理反映了化学反应的普遍规律，比较抽象。因此将化学原理具体化、形象化、直观化，有利于启发学生的思维，完成由感性认识向理性认识的飞跃。常见的直观教学手段有采用实验等手段进行教学的实物直观，有采用图像、表格、多媒体课件、录像等直观手段教学的模象直观。如在“原电池的工作原理”的教学中，可以采用实验进行实物直观教学；又如在“化学平衡状态建立”的教学中，可以采用正、逆反应速率与时间关系图进行直观教学；再如在进行“电化学”教学时，可以采用计算机多媒体课件直观演示原电池、电解池工作时微观变化过程，从而加深学生对工作原理的理解。4关注理论联系实际，促使兴趣持续保持化学反应原理理论性很强，在现行的新课改中，化学反应原理又独立为一个模块，在教学中更容易忽视理论与实际的联系，陷入到从理论到理论的“清淡化学”的教学误区中，导致学生逐渐丧失学习化学的兴趣。所以，在本模块的学习中要特别注意原理与实际的联系。如在“化学反应与能量变化”专题中，可以联系能源、新型电池、金属腐蚀、氯碱工业、电镀等内容；在“化学反应速率与化学平衡”专题中，可以联系合成氨以及接触法制硫酸等化学工业生产条件的选择、酶催化剂催化特点的研究等内容；在“溶液中的离子反应”专题中，可以联系发酵粉发酵原理、人体体液中离子平衡、泡沫灭火器的工作原理、石灰岩溶洞的形成、锅炉水垢的清除和龋齿防治的原理等内容。5精心设计问题情景，提升学生探究能力化学反应原理模块中可以设计为探究性问题情景的内容很多，有些内容还可以让学生自己设计课题展开研究，通过对这些问题情景的设计和研究，可以有效地发展学生收集、获取信息的能力，表征或编码转换信息的能力，使用和加工信息的能力，传播信息的能力。如在进行“影响化学反应速率的因素”教学中，可以充分利用教材中的3个“活动与探究”，让学生亲历实验的过程，通过对实验现象的观察与思考，得出浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。在此基础上，教师还可以演示这样一个有趣的实验：“取3mol/L H2SO4 40mL于小烧杯，向其中加入2mL 0.1mol/L KMnO4溶液，再加入3% H2O2溶液5mL，混合均匀”。该实验的现象是：“在溶液混合后最初的几分钟，小烧杯中溶液的颜色几乎没有变化，但一段时间后，小烧杯中溶液的颜色迅速变浅，直至褪去。”针对这一现象，教师可以提出以下两个问题供学生探究：你能否进一步研究该反应的速率变化的特征；探究该反应的速率变化的本质原因？同学们通过对实验的观察，在分析影响该反应速率的各种因素后，可得出影响该反应速率的主要因素是温度和催化剂，而反应物的浓度则不会造成反应突然加速。因而可提出“温度升高”和“存在催化剂”两种假设。这时学生可以在教师指导下通过小组活动提出活动方案，同学们既可以设计实验证明假设，也可以查阅有关资料展开探究。在证明“存在催化剂”这一假设成立以后，可进一步引导学生对催化剂是什么物质展开探究。通过这一案例的分析，学生的探究意识必将得到强化，探究能力也将得到提高。探究学习并不一定要通过课题研究才能进行，探究学习这种新的学习方式让学生的学习过程充满了创新的刺激，在促进学生创造性获取新知识的同时，强化了对学生科学探究能力的培养，使学生进一步认识到科学探究的一般步骤，对学生的创造性思维能力的培养十分有益。6充分利用情景素材，合理整合教材资源化学反应原理模块教材中共提供了7个“你知道吗？”、19个“活动与探究”、20个“交流与讨论”、3个“观察与思考”、10个“问题解决”、4个“信息提示”、8个“拓展视野”、2个“调查研究”、2个“资料卡”和1个“整理与归纳”等情景素材。这些栏目或是引导学生回顾已有知识，联系自己原有的经验，在新旧知识之间架起桥梁；或是让学生积极投身实践活动，通过学生大胆猜想、设计方案、进行实验、收集材料、分析推理、得出结论的过程自主探究；或是设置一系列的问题情景，通过学生间的交流、讨论、合作的方式获取知识。每个专题结束后都设计了“回顾与总结”栏目，提示同学们参照所给的问题或线索整理知识，以问题的形式联系本专题重点知识、技能与方法，自主构建本专题的知识体系，使之网络化和立体化，增加自我反思和评价的力度。每个单元结束后，均设计了“练习与实践”栏目，供学生巩固知识，并运用知识解决某些具体的化学问题。因此，在实际教学中，教师要分析教材的微观结构，利用好教材资源，如各个栏目对应的活动，教材中留待思考的问题等，以促使学生主动学习，培养学生独立获取知识解决问题的能力。传统课程要求十分重视教科书，教科书是本、是纲。面对新课程背景下的教科书不再是金科玉律，而仅仅是一个范例，课程标准才是教学的纲，因此，新课程倡导的是用教科书教，即要把教科书当作一个又一个的案例，创造性地使用教科书培养学生的科学素养。如果说深刻理解教材、精心设