◇ 甘肃 许加海
化学是以实验为基础的自然学科,只有通过实验才能探究与证明现象背后所存在的本质,进而从微观的角度看待世界.然而从传统角度分析,因所采取的教学方法抑制了学生的自主性,从而导致学生化学实验积极性降低,所以在新时期需要从不同的角度出发,借助于探究式教学理念,创新高中化学实验教学.
分析近几年高考化学试题可知,化学反应速率类相关知识已经成为实验设计的热点,本文以化学反应速率为例进行研究.
在化学实验教学中需根据教学大纲、教学目标合理选择内容,其中化学反应速率则契合探究式教学的理念.在教学过程中,教师需引导学生分析影响化学反应速率的因素,为接下来的实验教学提供保障.
情境创设可以让学生在特定的情境中认识问题、观察问题、解决问题.比如催化剂是影响化学反应速率的因素,教师可以通过列举案例的方式引导学生学习:过氧化氢在溶液中分解,在有催化剂和没有催化剂的条件下,其反应速率是否一致? 通过问题情境可以促进学生对问题的思考.
提出问题是极其重要的步骤,在教学过程中,教师需根据教学内容向学生提出问题.如,影响化学反应速率的因素众多,其中包括哪些? 在学生的相互讨论下答案逐渐浮出水面,包括接触面积、温度、反应物的浓度等.此时,教师还需继续询问学生:这些影响因素作用于化学反应的机理是什么? 学生跟随教师的步伐针对问题深入分析,找出答案.
方案是问题解决途径的探索,方案设定的合理性关系到问题能否正确解决.在学习化学反应速率方面,压强所产生的影响不太容易通过实验探究,所以只考虑浓度、温度、催化剂三个方面.
H2O2广泛应用于各种行业,其分解受到诸多因素的影响,如浓度、温度.当H2O2浓度比较低时,分解速率过慢,相反分解速率过快,甚至在遇到有机物后极易引发爆炸.
实验仪器:试管、橡胶塞、导管、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、量筒.
实验试剂:H2O2、MnO2固体、FeCl3固体.
1)利用30%的过氧化氢溶液配备20%的过氧化氢溶液与5%的过氧化氢溶液.
2)浓度与温度对其的影响:选择4支试管,标号A、B、C、D,在A、B 试管中加入5 mL 的30%过氧化氢溶液,在C、D 试管中加入5mL20%的过氧化氢溶液,同时,将A、C试管放到60℃水中,B、D 试管放到90 ℃水中,并收集5min的氧气,记录其体积.
3)催化剂对分解速率的影响:再取2支试管,进行编号,分别是E、F,然后加入5mL5%的过氧化氢溶液,在E 试管中添加MnO2固体,在F试管中添加FeCl3固体,收集相同时间的氧气,记录体积.
在完成以上步骤后,教师要引导学生进行思考与分析,浓度、温度、催化剂是否是影响反应速率的因素,假如浓度过高,过氧化氢的分解速率是快还是慢,MnO2固体、FeCl3固体能否起到催化作用? 在提出这一系列问题之后,采取小组探究的方式,让学生踊跃回答,得出自己的答案.教师根据学生给出的答案,将实验结果绘制成表格,如表1.
表1
在化学实验教学中,应用探究式教学法,让学生带着问题去思考、去探究、去实验,感受化学实验的乐趣与魅力,同时还可提高学生学习的自主性.