從定性到定量獲獎科研報告論文

從定性到定量獲獎科研報告論文

【摘要】通過化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué)設(shè)計，體現(xiàn)化學(xué)教學(xué)中從定性到定量的變化，使學(xué)生感受到科學(xué)家們對知識的認識是不斷遞進的，從定性認識上升到了定量認識。

【關(guān)鍵詞】定性

定量

化學(xué)反應(yīng)速率

1G633.81A12095-308935-0135-01

定性——用文字語言進行相關(guān)描述，定量——用數(shù)學(xué)語言進行描述，定性分析與定量分析應(yīng)該是統(tǒng)一的，相互補充的;定性分析是定量分析的基本前提，定量分析使之定性更加科學(xué)、準確，它可以促使定性分析得出廣泛而深入的結(jié)論?；瘜W(xué)教學(xué)中的定性是指研究對象的性質(zhì)，包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，例如看到濃鹽酸就要想到它有揮發(fā)性，看到硫酸銅溶液就要想到藍色，等等;然后主要考慮化學(xué)性質(zhì)，例如看到金屬就應(yīng)該想到其具有還原性，在反應(yīng)中失去電子，看到非金屬單質(zhì)如Cl2、O2應(yīng)該想到其具有氧化性，在反應(yīng)中得到電子。定量主要是針對定性中的化學(xué)性質(zhì)而言的，主要是要考慮反應(yīng)物的用量問題，反應(yīng)物是恰好完全反應(yīng)，還是某一種反應(yīng)物有剩余，如“適量”表示恰好完全反應(yīng)，“過量”表示該物質(zhì)有剩余，等等。下面我結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué)來談?wù)劵瘜W(xué)教學(xué)中從定性到定量的變化。

化學(xué)反應(yīng)速率在高一化學(xué)2中已經(jīng)涉及，但僅限于讓學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)有快有慢，化學(xué)反應(yīng)的快慢可以用化學(xué)反應(yīng)速率來表示。高二選修《化學(xué)反應(yīng)原理》專題2第一單元的教學(xué)中又重新出現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率這個知識點，這兩次出現(xiàn)在教學(xué)要求上有什么不同呢？認真對比教材的編寫內(nèi)容，你就會發(fā)現(xiàn)《化學(xué)反應(yīng)原理》中關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué)其教學(xué)目標是讓學(xué)生定量地認識化學(xué)反應(yīng)的快慢。也就是高一你要知道爆炸反應(yīng)快，鋼鐵腐蝕反應(yīng)慢，高二的教學(xué)要讓學(xué)生了解爆炸反應(yīng)比鋼鐵腐蝕快了多少？同一個化學(xué)反應(yīng)在不同時間段內(nèi)反應(yīng)的速率是否相同呢？用什么方法測定一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率呢？我的教學(xué)設(shè)計如下：

通過圖片對比天津爆炸案發(fā)生的極快，溶洞的形成極慢來說明化學(xué)反應(yīng)有快慢之分，向?qū)W生提問，用哪個物理量來描述化學(xué)反應(yīng)的快慢，引入化學(xué)反應(yīng)速率的概念。

觀察與思考：在室溫下，有少量催化劑存在時，過氧化氫在水溶液中發(fā)生分解反應(yīng)：2H2O2=O2↑+2H2O反應(yīng)過程中過氧化氫的物質(zhì)的量濃變化如下表所示。

學(xué)生完成作圖：

讓學(xué)生分析圖像中，隨著反應(yīng)時間的變化，以H2O2的表示的化學(xué)反應(yīng)速率變化趨勢，及前20分鐘與后20分鐘所表示的速率是否相同。

通過這樣的教學(xué)活動，使學(xué)生認識到，化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，瞬時速率可以通過數(shù)學(xué)方法得到。在單一反應(yīng)物中隨著反應(yīng)物濃度的降低，反應(yīng)速率在下降，那么在多組分的反應(yīng)混合物中用不用物質(zhì)表示的速率會有什么變化呢？

投影：N2O5在四氯化碳溶液中發(fā)生反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如下：

請同學(xué)們分析，同一時間段內(nèi)，同一個化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，數(shù)值是否相同，數(shù)值之間有什么聯(lián)系？

學(xué)生之間進行分組交流與討論：得出結(jié)論。

同一個化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，數(shù)值不一定相同，但是數(shù)值之比等化學(xué)方程式的系數(shù)之比。教學(xué)糾正為化學(xué)計量數(shù)之比。

教師，以上的實驗數(shù)據(jù)是怎樣獲得的呢，閱讀教材P34頁，了解化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法，然后進行活動探究：鹽酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率測定，實驗裝置如下：

圖2-3大理石與鹽酸反應(yīng)的實驗裝置圖

本實驗中反應(yīng)速率是mL·s-1說明我們表示化學(xué)反應(yīng)速率時基單位是可以根據(jù)需要靈活選用的，讓學(xué)生進行交流對比后可以發(fā)現(xiàn)不同組的數(shù)據(jù)差異很大，所以提出可以用更精確的實驗方法來測定，向同學(xué)們展示DIS實驗設(shè)備，對上述實驗用壓強傳感器進行測定反應(yīng)過程中的壓強變化，同時可以得到時間壓強變化曲線，這個演示實驗可以讓學(xué)生感受到科技的力量。然后讓學(xué)生閱讀P35頁，化學(xué)動力學(xué)的發(fā)展。了解技術(shù)進步對于研究化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生親自參與了化學(xué)反應(yīng)速率的測定，理解了化學(xué)反應(yīng)速率的物