在新高考模式下对苏教版化学教材知识点的整合教学——以“化学反应速率”为例.doc

在新高考模式下对苏教版化学教材知识点的整合教学以“化学反应速率”为例徐灵辉（宁波市鄞州中学，浙江宁波 315100）摘 要 化学反应速率这个内容在多本教材都有出现，而原先教材的制定思想是化学2作为必修内容之一，是对高中化学知识的通识教学，而对于2014级2017届的学生而言，是不需要像2015、2016届这样参加学业水平考试后再去参加高考的，因此对于将化学作为选考科目的同学而言，相当于“重复劳动”，因此需对这部分知识进行整合，再将知识点重新分割关键词 化学反应速率 方案设计 影响因素 学生实验一、教材分析与学情分析化学反应速率是苏教版必修二专题二第一单元第一课时的，但是对于这个课时的内容在化学反应原理和实验化学中都有出现，而原先教材的制定思想是化学2作为必修内容之一，是对高中化学知识的通识教学，对知识初步了解后需要每个同学参加会考（2014年以前）或学业水平考试，因此本书对于知识点的讲解主要是点到为止，深入的内容则会在以上两本选修教材中会继续出现，这是对于需要参加高考理综的同学的要求，这在高中化学教学参考书中的课时安排很好的印证了这一点，如下表是摘取部分内容：书本内容课时建议化学2化学反应速率1课时化学反应原理化学反应速率的表示方法1课时影响化学反应速率的因素1课时实验化学硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素1课时催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响1课时过氧化氢酶的催化作用1课时从表中可以看到，作为理科生所学习的化学反应速率的内容明显要多，而对于2014级2017届的学生而言，是不需要像2015、2016届这样参加学业水平考试后再去参加高考的，因此对于将化学作为选考科目的同学而言，相当于“重复劳动”，特别是本学校的学情，高一下学期已经开始走班教学，本人执教的是选考班中较为优秀的实验班学生，因此需对这部分知识进行整合，再将知识点重新分割教学，如下：内容课时安排化学反应速率及其影响因素1课时化学反应速率影响因素的理论1课时化学反应速率的学生实验1课时这篇文章的教学设计主要是针对第一课时的教学设计。化学反应速率是高中化学理论的重要组成部分，是学生对反应快慢从感性的认识到理性认识的一个转变，也是之后“化学平衡”学习的一个重要知识储备，是整个中学化学的重点内容之一。从知识结构上看包括三部分的内容：化学反应速率的概念、表示方法及简单计算、影响化学反应速率快慢的因素。对于实验班的学生，化学反应速率概念的是可以通过物理上速率的知识迁移得到的，因此本堂课将重点放在学生的实验方案的设计及动手实验，重在培养学生设计实验过程中的在多因素影响反应速率时能够掌握运用控制单一变量的思想，同时培养学生的动手能力和观察能力。二、教学目标 1知识与技能：理解化学反应速率的概念、知道化学反应速率的定量表示方法，了解化学反应速率的测量方法 理解浓度、温度、催化剂、接触面积等对化学反应速率的影响认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验研究中的重要性2过程与方法：尝试用比较法寻找实验的最佳方案通过实验，提高处理实验数据和分析实验结果的能力3情感态度与价值观：将化学知识应用于社会生活中，能够对有关的社会生活问题作出合理的判断。通过理解多因素对化学反应速率影响情况，树立辩证唯物主义观点三、教学重点和难点教学重点：化学反应速率的概念、影响化学反应速率的因素。教学难点：影响化学反应速率的因素四、教学过程设计教师引入 大家都知道，一切事物都有几种看法。哪怕是对同一件事物，不同的人看，所看出来的现象也就有多种。就像台湾著名作家朱光潜先生写过的一篇文章对于一棵古松的三种态度： 木匠看到这棵松树，觉得它可以制作精美的家具，是实用的 植物学家看到了，则会从科学的角度去研究这是什么科，什么纲的 而画家看到这棵古松，则发出感慨，很美，文学如此，科学也是这样，就如我们的化学学科同样具有美感、实用、科学。接下来，我请大家来欣赏一段视频学生观看 感受化学反应放大后，换种角度所观察的化学反应之美教师点评 看完视频大家有何感想？化学之美无所不在，比如说物质结构外表美、本质规律的内在美、学以致用的应用美。刚才大家看到的是化学过程的动态美。当然这种动态美的形成需要不同的时间积累，比如说刚才看到沉淀的美几乎瞬间形成，而晶体的生长美却需要时间的积淀。【设计意图】从朱光潜对于同一颗古松的三种态度引入，让学生感受到化学在不同人眼中同样是具有美感的、实用的、科学的三种特点，而作为学习者，在欣赏美的同时需要上升到科学的境界去研究原理。 享受的同时，也给我们一个新的启发，过程美的形成需要不同的时间，这就告诉我们化学过程也有快慢。教师过渡 那么如何定量研究化学反应的快慢呢？学生回答 化学反应速率教师过渡 很好，我们就是用化学反应速率衡量反应的快与慢的。有哪些方法可以定量测定化学反应速率？大家可以相互之间讨论教师板书 化学反应速率学生讨论 单位时间内的物质浓度、质量、物质的量变化、绝热容器中，单位时间内温度的变化教师过渡 大家讲的都很好，而我们中学阶段主要从单位时间内的某物质的浓度变化值来衡量的，这个浓度的变化值可以使反应物浓度的减少，或者生成物浓度额增加。这也是化学化学反应速率的定义。速率的单位即为molL-1s-1或molL-1min-1教师板书 一、定义 v（A）= molL-1s-1或molL-1min-1教师PPT接下来请大家完成这个问题？ 在2SO2+O2=2SO3反应中：经测定,10秒后，O2物质的量浓度减小了1molL-1， 请大家分别用SO2、SO3、O2的浓度来表示该反应的化学反应速率。学生计算 请一个同学上台板演v（O2）=0.1 molL-1s-1 v（SO2）=0.2 molL-1s-1v（SO3）=0.2 molL-1s-1教师提问 我们求得的速率是平均速率还是瞬时速率，有正负吗？学生回答 是浓度的变化，反应物浓度减少或生成物浓度的增加，没有正负【设计意图】学生可以根据物理上速率的迁移得出，但又要区别物理上的速率，没有方向，没有正负之分。让学生体会到学科之间存在着联系，学习的过程中能够对知识进行迁移。教师提问大家有没有发现这样一个问题，同样是一个反应，不同物质表示的速率数值是不同的，那它们的含义一样吗？教师引导 我想起了两句诗，也可以很好的来概括这个问题“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”，它告诉我们：同样一座山，从不同的角度去欣赏它，看到的风景也是不一样的。反应速率也是如此，尽管用不同的物质来表示速率，但都是相同条件下的同一反应，其含义是一样的。教师追问 这些数值之间又有什么联系？学生回答 速率之比等于化学计量数之比教师板书 也是就对于某一反应而言mA+nB=pC+qD，v(A)v(B)v(C)v(D) =mnpq【设计意图】以追问的方式启发学生思考，各物质表示的速率存在什么样的联系，再以两句诗来让学生感受化学之美。教师过渡我们为何要研究反应速率呢？我们研究反应速率就是能更好的控制反应为我们所用，就像在生活中为了能让牛奶这样的食物保存更长时间，我们要将它放进冰箱。而化工业生产上为了使合成产品的产出效益更高，需要在某一个环节选择合适的条件加快反应速率。教师过渡 那么要控制反应，首先，必须从科学角度搞清楚影响反应速率的因素有哪些？你们知道有哪些吗？ 学生讨论 温度，浓度，接触面积，压强，催化剂，物质本身教师引导就像我们知道氢前面的金属可以和酸反应，氢后的金属却不行。钠可以和水快速反应，而金属铝却不容易，这些反应的快慢都是物质本身的性质决定我们无法改变，但是我们可以通过改变外界因素来控制某一个反应的快慢 那么，这些外因又对化学反应速率的影响结果又是怎么样的呢？ 接下来我们以这个反应作为研究对象教师投影 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 =K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O 这里给大家提供了一些试剂和仪器。请大家一起设计实验，验证草酸浓度是如何影响该反应速率的。学生讨论 1、讨论过程中教师贴好表格； 2、找一个同学，在表格中填入数据，并解释设计的意图。 （浓度、温度对）化学反应速率的研究项目温度V(KMnO4，H+)/mLV(H2C2O4)/mLV(H2O)/mL时间/s1室温2室温3（热水浴） 注：水的体积和热水浴先不写，水需要学生自己加上去，热水浴在下面的讲解中再写教师引导请大家按照的表中的数据进行实验？【设计意图】通过实验方案的相互之间的讨论设计，让学生渐渐感受控制单一变量的思想来设计多因素影响的化学反应的实验方案，增强同学之间的合作学习能力。同时教具的使用，一方面节省教学的时间，另一方面让学生更直观的感受到自己所涉及的实验方案能够一直保留在黑板上，并且使学生感受到实验方案不是事先预设的，而是自己设计的，能够使学生更积极的去完成实验。 同时这个反应是化学反应原理中的内容，采用这个反应的原因是，反应现象明显，方便学生实验，同时也为这个反应的催化剂影响化学反应速率埋下伏笔，贯穿整个知识点的讲解。当然这个反应，开始很慢，通过查阅文献，才确定的高锰酸钾溶液(0.01molL-1)，草酸溶液(0.2molL-1)，同时酸化的硫酸浓度为2molL-1，这样的浓度在课堂上的反应时间还算快，能够提高课堂上学生实验的效率。教师过渡 通过大家的实验数据，能得出什么结论？ 学生回答 草酸浓度越大，褪色时间越快。教师过渡 如果我们要验证温度是如何影响速率的，如何设计实验呢？学生回答 改变温度教师板书 在铅画纸上温度栏书写，“热水浴”教师评价 接下来该如何取试剂？请一位同学填写其余的数据教师演示实验 分别取表中高锰酸钾和草酸的体积，放于热水浴中预热，混合后，学生记录时间。学生回答 温度越高，化学反应速率越大【设计意图】让学生从实验中得出结论，把课堂交给学生，使学生在课堂上感觉到不是被动的在接受知识，而是在发现知识；使学生感受到成就感。教师演示实验 接下来，我再来做一个实验 取一支试管中加入与刚才等量的高锰酸钾和草酸溶液，再滴加5滴未知溶液，请同学们观察现象，并记录时间学生观察 哇，好快啊，3,4秒就褪色了教师过渡 想知道这个试管反应为何更快？你们知道我往里加了什么吗？学生解释 催化剂教师解释 很好，其实我加的是硫酸锰。不知刚才大家做实验的时候有没有注意到，为什么一开始反应很慢，后来快速褪去？学生回答产物中有硫酸锰。教师引导 实际上产物硫酸锰达到一定浓度以后对反应起了催化作用。【设计意图】后面几个实验，通过教师的演示完成，一方面换一种处理方法使学生不会感觉上课单调，无聊；另一方面，水浴和催化剂本身反应比较快，学生完成可能会忘记观察就褪色了，而老师完成可以将同学们的目光都集中在一起，而且可以与学生自己的实验产生反差，为什么忽然间变的这么快，引发学生思考。我们常用二氧化锰催化分解双氧水，实际上还有很多催化剂，接下来我来做个实验。教师演示 双氧水中滴加FeCl3溶液教师引导 实际上除了FeCl3，还有CuO、Fe2O3、猪肝等都可以作为催化剂。教师解释 如果我们来研究不同催化剂对双氧水分解的效果，给大家提供一些仪器，请大家先搭好实验装置并作解释。教师投影 分液漏斗、双孔塞、导管、水槽、锥形瓶学生回答 分液漏斗中滴加双氧水，锥形瓶中放催化剂，用排水法收集氧气教师追问 讲的很好，但是光这个装置能测速率了吗？（思考后展示后秒表）教师过渡 大家请看，这是某兴趣小组研究催化剂性能时测定的数据？请同学们观察并分析从表中你能得到什么信息？学生解释 不同的催化剂对反应的催化效率不同 相同催化剂，随着时间的推移，产生气体越来越少 同类催化剂，表面积不同催化效果不同教师引导 为什么催化剂的量都要选用0.1g学生回答 控制每种催化剂的质量相同教师追问 其实我们还需要一种仪器托盘天平【设计意图】插入实验化学内容，催化剂对双氧水分解，一方面落实知识点，其次，搭建装置的过程中培养学生的动手能力，同时巩固测定化学反应速率的方法，加深对化学反应速率表达式的认识；通过图表的观察分析，强化巩固控制单一变量的思想，并对教学目标过程与方法的再次落实。教师小结 今天我们从三个纬度对化学反应速率有了一个系统的认识，并从实验角度加深了外界条件如何影响反应速率。至于这些外因为何可以影响反应速率，到底有什么样的内在原因，我们下节课再讲。五、教学反思在知识结构上，将化学反应速率的表达式，影响因素的内因和外因基本落实，同时将三本书中以这两个内容为载体的知识也基本嫁接上去，包括高锰酸钾与草酸反应，双氧水的分解所能用到的催化剂等，当然也有部分内容在下两节课上进行补充完善。在能力与方法上，讨论实验方案，动手完成实验，增强学生合作学习能力和动手实践的能力，同时分析图表中的数据，再次强化处理数据，分析实验结果的能力。在情感态度价值观的落实方面，多因素的实验探讨，化学反应速率控制在生活生产中的应用等一系列学习过程，使学生能够渐渐感受思想的渗透。本堂课的教学基本上以学生为主，学生实验方案设计，将设计的结果写在铅画纸上，根据现场讨论出来的实验方案进行学生动手实验，让学生感受整堂课并非老师预设，而是学生在有序的探究问题，解决问题。并且最后一问题结尾，使学生意犹未尽，感觉本堂课对科学的探究只是开始，并非结束，为下节课的开始做好铺垫，埋下伏笔。参考文献1 王祖浩。化学2（必修）M。南京：江苏教育出版社，2014：30-312 王祖浩。化学反应原理（选修）M。南京：江苏教育出版社，20