冯 威
(江苏省苏州工业园区星洋学校 江苏 苏州 215028)
在查阅了大量的资料,我准备通过思维导图来梳理质量守恒定律的实验探究。从提出问题:(化学反应前各物质的总质量=?=化学反应后各物质的总质量),出发;到作出猜想:1.化学反应前各物质总质量>化学反应后各物质的总质量,2.化学反应前各物质总质量=化学反应后各物质的总质量,3.化学反应前各物质总质量<化学反应后各物质的总质量;再到搜集证据:(一)模拟仿真实验(二)学生分组操作实验,在模拟仿真实验中,利用NOBOOK来做个仿真模拟过程,再到学生分组实验;总结与反思:通过实验探究得出“化学反应前各物质总质量=化学反应后各物质的总质量”的结论,然后通过镁条燃烧演示实验天平显示出反应后物质的质量变大了,通过盐酸加入碳酸钠中天平显示出反应后物质的质量变小了。这样给学生刚建立起来的观点又推翻了,吸引他们继续探究反思.从而总结出探究质量守恒定律需要注意:对于有气体参加或生成的化学反应一定要密封。
2.1 收集材料:查阅资料发现,1673年英国化学家波义尔在敞口容器中加热汞,结果发现容器中物质质量增加了;1777年法国化学家拉瓦锡在密封容器中研究氧化汞的分解和生成中物质质量直接的关系,得出:“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的个物质的质量总和”的结论。
2.2 通过NOBOOK软件查找设计了模拟仿真研究质量守恒定律的过程,例:向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液的过程。
2.3 设计分组实验:把班里45名同学分成9个实验小组,选一个组织协作性较好的同学为组长,通过小组合作实验,组内交流讨论,小组之间形成竞争,来争夺“最佳小组”称号。为此我准备了十组实验仪器和药品,通过“实验探究一:向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液并观察实验现象和天平示数变化;实验探究二:把注射器中的稀盐酸加入到石灰石中并观察实验相信和天平的示数变化。”两个实验来探究质量守恒定律
2.4 反思阶段:通过查阅资料,模拟仿真实验,自己亲自动手实验,学生已经深信在“化学反应前后物质的总质量是不发生变化的”的事实。通过观看两段视频:
(1)“镁条在空气中燃烧”,比较燃烧前镁条的质量m前与燃烧后白色粉末的质量m后的质量大小:m前﹤ m后;
(2)“往Na2CO3粉末中加入稀盐酸”,比较加入前它们的总质量m前与加入一段时间后它们的总质量m后的质量大小m前﹥m后。
这样学生在学生心目中产生疑惑,思维产生碰撞,“出现难道有些化学反应发生前后质量不守恒,不符合质量守恒定律?”的思想,进而激起他们分析原因,寻找答案,最终得出“一切化学反应都遵循质量守恒定律,对于有气体参加或生成的化学反应要想验证质量守恒,必须使整个装置密封”的结论。
第一步:我们化学组内三个老师一起坐下来听我试讲上课过程,我从“福尔摩斯抽烟的故事:一天,福尔摩斯象往常一样滋滋有味地抽着他的烟斗,房间里充满了刺鼻的烟味。华生问道:“敬爱的先生,别人都说你很聪明,那么你能告诉我你吐出的这些烟和气体有多重吗?”引入,留下设问,请学生带着问题跟我一起来探究“质量守恒定律”,说了实验探究的过程,通过电解水的微观过程说明了质量守恒定律中的“五不变,两个变,三个可能变”,整个过程一共用了18分钟,他们共同的结论是:课程设计合理,内容偏多,一节课不一定能完成教学任务。带着他们的建议我把质量守恒定律中的“三个可能变进行了删减”。
第二步:带着同事们的建议忐忑走进了课堂。同学们确实带着“福尔摩斯的问题”高兴的来探究质量守恒定律,从提出问题→作出假设→查阅资料→模拟仿真的过程都很顺利,但学生操作实验时由于缺乏指导,过程混乱,消耗了较长的时间,学生在做完实验后刚建立“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的个物质的质量总和”的思想,在观看完“镁条在空气中燃烧实验”和“往Na2CO3粉末中加入稀盐酸实验”后糊涂了,搞不清楚化学反应的发生会使质量如何变化,因为缺乏对比,也没有得出这类化学反应需要密封的结论。
课后我总结后决定删去实验反思的部分,直接由学生实验得出质量守恒的内容,这样不仅可以坚定学生得出“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的个物质的质量总和”的结论,还可以节约些时间,从而完成教学任务。
带着满满的信心,我再次走上讲台,学生进入状态很快,在学生实验前我做了步骤引导,同时给了实验时间的限制,结果实验过程很顺利,也很顺利的过渡到质量守恒定律的定义,借助“电解水的微观图例”:
来探究质量守恒定律中的“五不变,两个变,三个可能变”。学生在图例的引导下总结出:在化学反应前后,不变的有“原子种类,原子数目,原子质量…”,还有一位同学说“质子数”,他回答的没有问题,但我跟他特别强调“在化学反应中”,因为化学反应过程中的最小微粒是原子,所以原子内部粒子不在我们这节课的研究范围,在小组合作的讨论下得出了学习质量守恒定律的“五不变,两个变,三个可能变”。这节课的时间控制的刚好,正好完成了教学任务。
在经历了同行专家听评分析后,确实受益匪浅,这节观摩课我上的真的很成功,得到了观摩团的一致好评,真的验证那句话“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。”