時間:2022-03-24 07:14:33
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使學生建立化學平衡的觀點;理解化學平衡的特征;理解濃度、壓強和溫度等條件對化學平衡的影響;理解平衡移動的原理。
能力目標
培養學生對知識的理解能力,通過對變化規律本質的認識,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。
情感目標
培養學生實事求是的科學態度及從微觀到宏觀,從現象到本質的科學的研究方法。
教學建議
化學平衡教材分析
本節教材分為兩部分。第一部分為化學平衡的建立,這是本章教學的重點。第二部分為化學平衡常數,在最新的高中化學教學大綱(2002年版)中,該部分沒有要求。
化學平衡觀點的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設置知識臺階,采用圖畫和聯想等方法,幫助學生建立化學平衡的觀點。
教材以合成氨工業為例,指出在化學研究和化工生產中,只考慮化學反應速率是不夠的,還需要考慮化學反應進行的程度,即化學平衡。建立化學平衡觀點的關鍵,是幫助學生理解在一定條件下的可逆反應中,正、逆反應速率會趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當蔗糖溶解的速率與結晶速率相等時,處于溶解平衡狀態,并進而以的可逆反應為例,說明在上述可逆反應中,當正反應速率與逆反應速率相等時,就處于化學平衡狀態。這樣層層引導,通過圖畫等幫助學生聯想,借以
在一定程度上突破化學平衡狀態建立的教學難點。
教材接著通過對19世紀后期,在英國曾出現的用建造高大高爐的方法來減少高爐氣中含量的錯誤做法展開討論。通過對該史實的討論,使學生對化學平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養學生分析實際問題的能力,并訓練學生的科學方法。
化學平衡教法建議
教學中應注意精心設置知識臺階,充分利用教材的章圖、本節內的圖畫等啟發學生聯想,借以建立化學平衡的觀點。
教學可采取以下步驟:
1.以合成氨工業為例,引入新課,明確化學平衡研究的課題。
(1)復習提問,工業上合成氨的化學方程式
(2)明確合成氨的反應是一個可逆反應,并提問可逆反應的定義,強調“二同”——即正反應、逆反應在同一條件下,同時進行;強調可逆反應不能進行到底,所以對任一可逆反應來講,都有一個化學反應進行的程度問題。
(3)由以上得出合成氨工業中要考慮的兩個問題,一是化學反應速率問題,即如何在單位時間里提高合成氨的產量;一是如何使和盡可能多地轉變為,即可逆反應進行的程度以及各種條件對反應進行程度的影響——化學平衡研究的問題。
2.從具體的化學反應入手,層層引導,建立化學平衡的觀點。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結晶的速率相等時,處于溶解平衡狀態。
又如,說明一定溫度下,正、逆反應速率相等時,可逆反應就處于化學平衡狀態,反應無論進行多長時間,反應混合物中各氣體的濃度都不再發生變化。
通過向學生提出問題:達到化學平衡狀態時有何特征?讓學生討論。最后得出:化學平衡狀態是指在一定條件下的可逆反應里,正反應和逆反應的速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(此時化學反應進行到最大限度)。并指出某一化學平衡狀態是在一定條件下建立的。
3.為進一步深刻理解化學平衡的建立和特征,可以書中的史實為例引導學生討論分析。得出在一定條件下當達到化學平衡狀態時,增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時間,并沒有改變化學平衡建立時的條件,所以平衡狀態不變,即CO的濃度是相同的。關于CO濃度的變化是一個化學平衡移動的問題,將在下一節教學中主要討論。從而使學生明白本節的討論題的涵義。
“影響化學平衡的條件”教材分析
本節教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學反應速率的條件和化學平衡等知識的基礎上進行本節的教學,系統性較好,有利于啟發學生思考,便于學生接受。
本節重點:濃度、壓強和溫度對化學平衡的影響。難點:平衡移動原理的應用。
因濃度、溫度等外界條件對化學反應速率的影響等內容,不僅在知識上為本節的教學奠定了基礎,而且其探討問題的思路和方法,也可遷移用來指導學生進行本書的學習。所以本節教材在前言中就明確指出,當濃度、溫度等外界條件改變時,化學平衡就會發生移動。同時指出,研究化學平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學平衡向有利的方向移動,如向提高反應物轉化率的方向移動,由此說明學習本節的實際意義。
教材重視由實驗引入教學,通過對實驗現象的觀察和分析,引導學生得出增大反應物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學平衡向正反應方向移動的結論。反之,則化學平衡向逆反應方向移動。并在溫度對化學平衡影響后通過對實驗現象的分析,歸納出平衡移動原理。
壓強對化學平衡的影響,教材中采用對合成氨反應實驗數據的分析,引導學生得出壓強對化學平衡移動的影響。
教材在充分肯定平衡移動原理的同時,也指出該原理的局限性,以教育學生在應用原理
時,應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態度的熏陶和科學方法的訓練。
“影響化學平衡的條件”教學建議
本節教學可從演示實驗入手,采用邊演示實驗邊講解的方法,引導學生認真觀察實驗現象,啟發學生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動原理。
新課的引入:
①復習上一節講過的“化學平衡狀態”的概念,強調化學平衡狀態是建立在一定條件基礎上的,當濃度、壓強、溫度等反應條件改變時,原平衡的反應混合物里各組分的濃度也會隨著改變,從而達到新的平衡狀態。
②給出“化學平衡的移動”概念,強調化學平衡的移動是可逆反應中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過程,在這個過程中,反應混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學習和研究化學平衡的實際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學平衡破壞并建立新的較理想的化學平衡。
具體的教學建議如下:
1.重點講解濃度對化學平衡的影響
(1)觀察上一節教材中的表3-l,對比第1和第4組數據,讓學生思考:可從中得出什么結論?
(2)從演示實驗或學生實驗入手,通過對實驗現象的觀察和分析,引導學生得出結論。這里應明確,溶液顏色的深淺變化,實質是濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導學生運用濃度對化學反應速率的影響展開討論,說明濃度的改變為什么會使化學平衡發生移動。討論時,應研究一個具體的可逆反應。討論后,應明確濃度的改變使正、逆反應速率不再相等,使化學平衡發生移動;增加某一反應物的濃度,會使反應混合物中各組分的濃度進行調整;新平衡建立時,生成物的濃度要較原平衡時增加,該反應物的濃度較剛增加時減小,但較原平衡時增加。
2.壓強和溫度對化學平衡的影響:應引導學生分析實驗數據,并從中得出正確的結論。溫度對化學平衡影響也是從實驗入手。要引導學生通過觀察實驗現象,歸納出壓強和溫度的改變對化學平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學:在明確了濃度、壓強、溫度的改變對化學平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個問題:
1.關于催化劑問題,應明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應速率,因此它對化學平衡的移動沒有影響;②使用催化劑,能改變達到平衡所需要的時間。
2.關于化學平衡移動原理的應用范圍和局限性,應明確:①平衡移動原理對所有的動態平衡都適用,為后面將要學習的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動原理能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立新平衡所需要的時間。教育學生在應用原理時應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態度的熏陶和科學方法的訓練。
3.對本節設置的討論題,可在學生思考的基礎上,提問學生回答,這是對本節教學內容較全面的復習和鞏固。
4.對于本節編入的資料,可結合勒夏特列原理的教學,讓學生當堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對人類的貢獻;可回顧第二節“工程師的設想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學平衡的移動問題,而利用增加高爐高度以增加CO和鐵礦石的接觸時間的做法并未改變可逆反應的條件,因而是徒勞的。教學設計示例
第一課時化學平衡的概念與計算
教學目標
知識目標:掌握化學平衡的概念極其特點;掌握化學平衡的有關計算。
能力目標:培養學生分析、歸納,語言表達與綜合計算能力。
情感目標:結合化學平衡是相對的、有條件的、動態的等特點對學生進行辯證唯物主義教育;培養學生嚴謹的學習態度和思維習慣。
教學過程設計
【復習提問】什么是可逆反應?在一定條件下2molSO2與1molO2反應能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說反應到底進行到什么程度?這就是化學平衡所研究的問題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應叫做可逆反應。SO2與O2的反應為可逆反應不能進行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應程度的問題,引入化學平衡的概念。
結合所學過的速率、濃度知識有助于理解抽象的化學平衡的概念的實質。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖。
回憶,思考并作答。
【板書】一、化學平衡狀態
1.定義:見課本P38頁
【分析】引導學生從化學平衡研究的范圍,達到平衡的原因與結果進行分析、歸納。
研究對象:可逆反應
平衡前提:溫度、壓強、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質)
結果:各組成成分的質量分數保持不變。
準確掌握化學平衡的概念,弄清概念的內涵和外延。
【提問】化學平衡有什么特點?
【引導】引導學生討論并和學生一起小結。
討論并小結。
平衡特點:
等(正逆反應速率相等)
定(濃度與質量分數恒定)
動(動態平衡)
變(條件改變,平衡發生變化)
培養學生分析問題與解決問題的能力,并進行辯證唯物主義觀點的教育。加深對平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應達平衡的標志是()。
(A)混合氣顏色不隨時間的變化
(B)數值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時間內反應物減少的分子數等于生成物增加的分子數
(D)壓強不隨時間的變化而變化
使學生了解強電解質和弱電解質的含義;
使學生了解離子反應和離子反應方程式的含義;
使學生了解離子反應發生的條件和離子反應方程式的書寫方法。
能力目標
通過對中和反應、碳酸根離子檢驗等知識的綜合運用,培養學生分析問題、解決問題的能力,訓練學生的科學方法,加深學生對所學知識的理解。
情感目標
通過教學對學生進行科學態度和科學方法教育。
教學建議
重點與難點
教學重點:強電解質和弱電解質、離子反應和離子反應方程式的書寫方法。
教學難點:離子反應方程式的書寫。
教學建議
離子反應是電解質在溶液里發生的反應,或在溶液里生成電解質的反應。
要正確書寫離子反應方程式,必須掌握電解質、電離、電離方程式和酸、堿、鹽的溶解性等知識。
教學過程可采用:實驗觀察分析結論的程序進行教學。具體建議如下:
一、精心設計,并做好強弱電解質水溶液導電性強弱的實驗,再引導學生根據實驗現象推理,是建立強弱電解質概念的關鍵。教師要強調比較導電性強弱時,必須條件相同。在演示實驗中引導學生觀察,比較燈光的亮度,討論推斷:燈光亮度不同溶液的導電性不同溶液里自由移動的離子濃度不同電解質電離程度不同電解質有強弱之分。從而為理解離子反應打下良好的基礎。
二、由于學生學過的化學反應不太多,本節只要求學生掌握離子互換反應和有離子參加的置換反應兩類離子反應,不要再擴大。
做好教材中的演示實驗,讓學生展開討論,引導學生運用電解質在水中發生電離,電離方程式等知識進行分析,并聯系復分解反應趨于完成的條件,得出“電解質在溶液里發生反應的實質是離子間的反應”這一新課題。理解離子反應總是向離子濃度降低的方向進行的道理。最后過渡到為表示反應的本質,用實際參加反應的離子來表示化學反應,即離子方程式的教學。
三、書寫離子反應方程式是本節的難點。
建議1.初學時按書寫步驟進行訓練。2.步驟中的第二步是正確書寫離子反應方程式的關鍵。學生的主要錯誤是不熟悉酸、堿、鹽的溶解性表。教師可幫助學生抓住若干條規律,記住常見物質的溶解性,這樣有利于教學。3.強調離子反應方程式所表示的意義,加強讀出離子方程式正確含義的訓練。學生練習化學方程式改寫成離子方程式和由離子方程式寫出相應的化學方程式。
教學設計示例
教學重點:離子反應和離子反應方程式的書寫。
教學難點:離子反應方程式的書寫方法。
教學方法:創調情境提出問題誘導思維激發興趣分析歸納解決問題
教學手段:實驗錄像、演示實驗、學生實驗、投影
教學過程:
[引言]通過對氧化還原反應的學習,我們了解到根據不同的分類方法可將化學反應分為不同的反應類型。如按反應物和生成物的類別以及反應前后物質種類的多少可將化學反應分為四種基本反應類型(化合、分解、置換、復分解);若根據化學反應中是否有電子轉移,又可將化學反應分為氧化還原反應和非氧化還原反應。那么今天我們一起來學習另一種重要的分類方法。
[板書]第二節離子反應
[復習提問]回顧初中物質導電性實驗——第一組物質是干燥的氯化鈉固體、硝酸鉀固體、氫氧化鈉固體、磷酸固體、蔗糖固體、無水酒精,第二組是溶液、溶液、溶液、溶液、酒精溶液、蔗糖溶液
[學生回答]還記得嗎?哪些物質能導電?哪些物質不能導電?干燥的固體、固體、固體、固體不導電,而溶液、溶液、溶液、溶液都能導電。蔗糖和蔗糖溶液,無水酒精及其水溶液均不導電。
[復習提問]為什么有些物質如、在干燥的固體時不導電,而溶于水后卻能導電了呢?
[學生回答]是因為這些物質的固體中不存在自由移動的離子,而當它們溶于水后,在水分子的作用下,使這些物質電離產生了能夠自由移動的陰、陽離子,從而能夠導電。
[教師總結]可見酸、堿、鹽的水溶液都具有導電性。
[引出新課]
[板書]一、電解質與非電解質
1.概念:
[投影](1)電解質:在水溶液里或熔化狀態下能夠導電的化合物叫電解質。如:、等。
(2)非電解質:無論是在水溶液或熔化狀態下都不導電的化合物叫非電解質。例:蔗糖、酒精等。
[講述]我們已經知道酸、堿、鹽是電解質,它們的水溶液都能導電。那么,我們進一步來研究在相同條件下不同種類的酸、堿、鹽溶液,它們的導電能力是否相同。
[演示實驗]實驗1-1
[引導思考]學生認真觀察實驗,并對實驗現象加以分析、討論。
[學生回答]根據燈泡發光明暗程度不同,我們可以知道相同條件下,它們的導電能力不同。
[結論]電解質有強、弱之分。
[板書]二、強電解質與弱電解質
[投影]圖1-10,在水中溶解和電離示意圖。
[講述]離子化合物與某些共價化合物能夠在水分子作用下完全電離成離子,而某些共價化合物只能部分電離成離子。
[投影]強電解質:在水溶液里全部電離成離子的電解質。如強酸、強堿和大多數鹽類。
弱電解質:在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質。如。
[學生練習]寫出下列物質的電離方程式;
[板書]三、離子反應:
[引導分析]由于電解質溶于水后就電離成為離子,所以電解質在水溶液中所起的反應實質上是離子之間的反應。
[板書]1.概念:離子之間的反應稱為離子反應。
[學生總結]2.離子反應發生的條件:
[板書]
①生成弱電解質,如、弱酸、弱堿
②生成揮發性物質,如
③生成難溶性物質,如
[引導分析]由上述離子反應發生的條件,我們來分析離子反應的特征是什么?
[總結]3.離子反應的特征:
[投影]向著減少某些離子的方向進行,反應速率快,部分離子反應有明顯的現象。
4.離子反應類型:
①離子之間交換的非氧化還原反應
如:
②離子和分子之間的非氧化還原反應
如:
③有離子參加的氧化還原反應
如:
[板書]四、離子反應方程式:
[學生實驗][實驗1-2]中的實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,并要求學生們仔細觀察,記錄現象,思考原因。
[投影]
[提問]實驗現象?
[學生回答]實驗Ⅰ無明顯現象。
實驗Ⅱ中出現白色沉淀,濾液為藍色。
實驗Ⅲ中生成不溶于稀的白色沉淀。
[引導思考]實驗Ⅰ中無明顯現象,原因?
[學生回答]只是溶液電離上的和與溶液電離出的的簡單混和。
[引導思考]實驗Ⅱ和Ⅲ中反應說明了什么?
[學生回答]實驗Ⅱ和Ⅲ說明了溶液電離出的和溶液電離出的發生了化學反應生成了白色沉淀。而溶液電離出的與溶液電離出的并沒有發生化學反應,在溶液中仍以和的離子形式存在。
[學生總結]實驗Ⅱ中反應實質為
實驗Ⅲ中反應實質為
[講述]由以上實驗Ⅱ和Ⅲ我們看出,電解質在水溶液中所電離出的離子并沒有全部發生化學反應,而只有部分離子發生了化學反應生成其它物質。
[引出]1.概念:用實際參加反應的離子的符號表示離子反應的式子叫做離子方程式。
[板書]
[講述]2.書寫:(以溶液和溶液為例)
①寫(化學方程式):
②離(電離):
③刪(兩邊相同離子):
④查(質量守恒,電荷守恒)
[投影]
寫出上述中和反應的離子反應方程式。
[學生回答]
[學生總結]3.離子方程式的意義:
①表示化學反應的實質。
②表示某一類反應。
[學生練習]下列離子方程式中,正確的是()
[投影]
A.把金屬鐵放入稀硫酸中
B.碳酸鋇和稀硫酸反應
C.澄清石灰水和鹽酸反應
D.向硫酸銅溶液中加入適量氫氧化鋇溶液
[學生回答]選項A錯在不符合反應的實際情況,因為鐵與稀硫酸反應生成和,而不是和。應為:
選項B的錯誤是忽略了生成物是不溶性物質。應為:
選項C正確。
選項D的錯誤是只注意書寫和反應的離子方程式,而忽略了和也反應。應為:
[總結]檢查離子方程式書寫是否正確時,應注意:
①兩易:易溶易電離的物質以實際參加反應的離子符號表示。(弱電解質、難溶性物質、氣體、單質、氧化物等用分子式表示。)
②兩等:離子方程式兩邊的原子個數,電荷總數均應相等。
2.空氣的污染和防治。
二.重、難、疑點及解決辦法
1.重點:空氣的組成,培養學生的環保意識。
2.難點:通過實驗推斷空氣的組成。
3.疑點:空氣中氧氣含量的測定實驗的原理。
4.解決辦法:
(1)采用講故事的形式,介紹空氣成分的發現史,提高學生學習的興趣。
(2)在學生對空氣及其成分的已有知識的基礎上,采用邊講解、邊實驗、邊引導的方法,調動學生學習的主動性和積極性。引導學生觀察實驗,啟發學生思考、分析而得出結論。
(3)以投影或錄象的形式講述空氣污染的嚴重危害,介紹有關環保方面的知識,或由學生搜集、講述一些大氣污染事件的報道,或組織學生對當地有關的企業所造成環境污染做一調查了解,以培養學生建立環境保護的常識。
(4)至于實驗中為什么以紅磷做燃料,而不用碳、鐵、硫等,待學習完氧氣的化學性質就會解決。
三.教學步驟
(一)明確目標
1.了解空氣的組成。
2.對空氣的污染和防治污染有大致的印象。
(二)整體感知
這一章是學習化學的啟蒙章節,又是初中化學中講授元素、化合物知識的開始。本節介紹與人類關系最為密切、人們最為熟悉的空氣,既符合學生的認識規律,又能自然而然地引入到氧氣的有關內容,可以說本節是本章乃至整個初中化學的一個引子。
為了分散重點,本節就可以介紹幾種元素的符號,如O(氧)、N(氮)等。
(三)教學過程
[復習提問]:
1.判斷鎂條在空氣中燃燒是化學變化的根本依據是()
A.發出耀眼的白光B.有燃燒現象
C.放出大量的熱D.生成白色的氧化鎂粉末
2.用文字表達式表示:鎂條在空氣中燃燒;加熱堿式碳酸銅。
3.描述鎂在空氣中燃燒的現象。
[小結]:觀察、描述燃燒現象的方法:
(1)光、焰、色;
(2)放出熱量;
(3)生成物的色、味、態。
[提問引入]:空氣就在我們周圍,不過同學們對它了解多少呢?(提示:空氣是一種單一的物質嗎?它主要由哪些物質組成?)
[小結]:空氣是一種無色無味的氣體(可提問這是空氣的性質),它不是一種單一的物質,是由多種氣體共同組成的。
[板書]:一.空氣的組成
[講解]:在學習空氣的組成之前我們先來明確一個概念。
[板書]:1.體積分數:空氣中各氣體成分的體積占空氣總體積的百分數。
[舉例]:以1L空氣中含0.21L氧氣算出氧氣的體積分數。
[講解]:下面繼續看空氣的組成。通過幾代科學家的努力我們已經測定出空氣的成分及其體積分數。
[教師活動]:利用掛圖介紹空氣的發現史,介紹舍勒、普利斯特里、拉瓦錫為科學而奮斗的精神。利用圖片或錄像來講述氮氣、稀有氣體的用途。
[板書]:
成分
氮氣
氧氣
稀有氣體
二氧化碳
其他氣體及雜質
%
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
[學生活動]:打開課本P7閱讀[試驗1-1]。
[板書]:二.空氣中氧氣含量的測定
[教師活動]:介紹實驗裝置及原理,演示[實驗1—1],按以下三步演示:
1.實驗前,將燃著的木條伸入罩內,觀察到木條燃燒的明亮程度與在罩外空氣中一樣。證明罩內氣體為空氣——空氣的檢驗方法。以水面為基準,將鐘罩水面以上容積分為5等份。
2.引導學生依據觀察紅磷燃燒現象的方法觀察、描述燃燒現象,并觀察水面上升的情況,引導學生分析水面上升的原因,上升的水的體積約占罩內體積1/5的原因,從而得出結論:氧氣約占空氣體積的1/5。
3.實驗結束后,迅速將燃著的木條伸入罩內,觀察到木條熄滅——氮氣的檢驗方法。從而得出結論:氮氣約占空氣體積的4/5。
[板書]:1.紅磷在空氣中燃燒的現象:
(1)發出白光;
(2)發出熱量;
(3)生成大量的白煙。點燃
2.紅磷燃燒的文字表達式:磷氧氣——五氧化二磷
3.試驗結論:氧氣約占空氣體積1/5。
三.空氣的污染與防治
[教師活動]:介紹大氣的自凈作用。利用投影或圖片介紹大氣污染對人類的危害和對自然資源的破壞,介紹環保知識。
[學生活動]:講述有關大氣污染的事件,討論發生在身邊的能造成大氣污染的原因及解決方法。閱讀課本第9頁內容,劃出造成空氣污染的主要有害物質及來源。
[板書]:1.空氣的污染主要分為:
(1)粉塵:水泥粉塵、煤煙粉塵、各種礦塵、沙塵等。
(2)有害氣體:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。
2.污染物的主要來源:礦物燃料的燃燒和工廠的廢氣。
3.防治和減少空氣污染的措施:
(四)總結、擴展
本節的重點是空氣的成份,但應注意是按照體積分數計算,如果按質量分數計算,氧氣、氮氣各占空氣的百分之多少呢?(已知標準狀況下,氧氣、氮氣、空氣的密度依次是1.429g/L、1.2505g/L、1.293g/L)
測定空氣中氧氣含量的實驗中,燃料之所以選擇紅磷是因為生成物五氧化二磷為固體,而無氣體生成,能使鐘罩內壓強減小。
作者簡介:楊延(1962-),女,四川樂山人,上海電力學院能源與環境工程學院,副教授。(上海200090)
基金項目:本文系上海電力學院精品課程建設項目(項目編號:20111101)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)08-0092-02
在有機化學教學中,特別是立體化學部分涉及許多有機化合物的結構構型、構象、旋光異構以及反應機理等,這些內容十分復雜和抽象,在傳統教學中,只能靠語言或少量的模型來描述這些立體和動態過程,越來越難以適應當前已處于大眾化階段的高等教育,學生們很難通過老師在課堂上的板書、講述建立動感的、形象的印象和理解深奧的概念。利用多媒體技術制作所需的立體結構模型和動畫,可使學生直觀地觀察到分子結構的空間立體形象和動態變化過程,加深其記憶以提高教學效果。本文介紹了有機化學電子教案和相關的有機化學知識的動畫制作方法,并結合筆者的教學實踐探討了有機化學多媒體教學的體會。
一、制作電子教案所使用的軟件
在有機化學電子教案中,既要有文字敘述基本概念和定義,也要有大量的圖形及有機分子結構的動態過程給學生演示。在本教案制作過程中,筆者主要借助本課件采用PowerPoint作為電子教案的開發軟件,原因是其已成熟、方便易學也容易與網絡相結合。
用Chemwindow、ChemSketch、Photoshop等軟件,制作有機分子的結構式和分子式。再利用Flash MX、ChemSketch等軟件技術的有機結合,制作有關的動畫課件,使學生能更好地理解所學的內容。
二、電子教案的制作過程
1.有機化合物結構式和分子式的制作
Chemwindow3.0比較適合分子式的制作,通過該軟件的模版,可得到有機化合物分子結構簡式,然后直接粘貼到課件中。如下分子式。
復雜的結構式采用ChemSketch5.0制作,利用該軟件的結構模式窗口,制作十分復雜的結構式,然后直接粘貼到課件中。如1,2-二氯乙烷各種構象。
2.有機分子結構模型的制作
有機化學課件的制作中還會遇到大量的3D結構模型,而有機分子3D結構模型的制作是十分復雜。可采用 ChemSketch5.0的附件 3D View制作。如圖1甲烷的分子模型、圖2乙烷的等分子模型。
但該軟件對描述對映異構體所需的正四面體模型(四個取代基不同)的模型時,在制作上有一定的困難,于是筆者采用ChemSketch5.0與 Flash MX結合的方法,用Flash軟件中的放大、重新著色、魔棒等功能,將ChemSketch5.0制作的甲烷結構模型改變成四個不同顏色的取代基的小球,用以描述對映體的結構特征,如圖3所示。
3.有機教案中的動畫制作
除了制作現象直觀的有機物分子模型外,有機教案中涉及許多有機化合物形成和反應機理的過程,利用Flash MX、ChemSketch5.0軟件的有機結合,可制作二維、三維的動畫。
對于涉及分子形成和反應的過程等情況的動畫,僅用ChemSketch5.0就不行了。而對于大多數有機化學教師來說,由于對3D繪圖軟件的使用方法不是十分熟悉,因此他們在課件制作中感到分子的3D結構模型制作是一個難題。
筆者采用ChemSketch5.0和Flash MX有機結合的方法,利用ChemSketch5.0軟件制作的3D結構模型,就可以減少建立3D結構模型的環節,然后將模型引入到Flash MX軟件中,通過Flash MX的動畫功能,可以制作出一系列的動畫來。
(1)用動畫展示乙烷、丁烷分子的各種構象及其能量的關系。為了能清楚地說明乙烷、丁烷分子的各種構象以及能量高低的關系,筆者設計用動態變化的方式來形象描述其各種構象。但由于用ChemSketch軟件制作的乙烷的3D模型本身不具備描述圍繞C1-C2單鍵旋轉的功能。于是筆者采用如下方法:先用ChemSketch軟件制作出甲烷的兩個不同的模型;分別粘貼到Flash,利用Flash軟件的魔棒工具,將兩個模型分別放入不同的圖層中,見圖4。設計甲烷模型在圖層上繞中心碳原子旋轉360度的幀動作;在Flash軟件中制作乙烷各種構象的能量變化圖的幀動作;合成得到乙烷的各種構象的動畫,見圖5。
(2)對映體結構特點的動畫制作。在制作對映體結構動畫時,首先利用ChemSketch軟件制作一對甲烷分子模型,然后利用Flash軟件的魔棒和著色功能,制作成一對對映體模型,通過動畫比較,推出文字“實物與鏡像、不能完全重疊”這一形成對映體的兩個條件及結構特點體現出來,以加深學生對這一概念的理解,見圖6。
4.在電子教案中引入有機官能團的鑒定實驗錄像
在有機化學電子教案制作中積極學習同行的先進的教學方法是十分重要的。本課程在教學中涉及有機官能團的鑒定實驗,學生無法通過實驗來觀察,于是引入兄弟院校的《有機化學官能團實驗演示錄像》,把它們分割成單獨的一個個實驗演示錄像,在有機化學多媒體教學中穿插使用這些實驗演示錄像,很直觀,教學效果很好,同學反映很多實驗從未看到過,很感興趣。
三、電子教案在有機化學教學中的使用
有了好的電子教案只是上好多媒體課的一個必要條件,還不是充分條件。針對多媒體教學的特點,采用計算機多媒體課件教學與傳統的黑板板書相結合,而不是一味地僅依賴使用多媒體課件,因此在教學中應注意以下幾點:
在有機化學教學中,除了大部分用多媒體課件教學,還要穿插一些板書的過程,因為一些反應歷程等重點、難點內容,對學生們來說是生疏且難以理解和掌握的,這就需要在黑板上邊畫邊講,這樣做到講解與理解同步進行避免在投影畫面上講解太快,達不到深入、全面學習的目的。又如,講解合成題的解題思路與技巧時,采用倒推和切斷的方法,一道合成題很可能有不同的切斷和倒推的路線,這時多媒體教學顯得比較機械、呆板,無法體現教師的講解、分析、思路指導,相反用粉筆在黑板上邊寫邊講則會使學生理解得更透徹,更有利于培養學生分析問題和解決問題的能力。
課堂教學使用計算機課件帶來的最突出的問題是,教師的講課速度可能大大加快,學生來不及記筆記。解決這個問題必須從師生兩方面人手,首先教師要控制好講課速度;其次,在教學時為學生的課堂和課后復習做好準備。筆者準備了兩套教案,一套是事先打印好的精簡過的PPT講義版的電子教案,同學可以事先復印,以供同學上課使用,這樣可使學生上課不必忙于記筆記,而是聆聽老師的講解,只需在部分地方記錄一些老師的講解要點;另一套是完整的電子課件,放在網上供學生課后復習使用,這一方式受到同學的歡迎。
利用計算機課件開展課堂教學時教師不能一味地站在計算機前,看著計算機屏幕,而應該像傳統的講課一樣,時刻注意觀察學生的反應,及時調整講課速度,及時解答學生的問題,加強與學生的交流。因此教師在教學中采用多功能激光筆,教師能離開計算機屏幕走入學生中,使教學方式更加靈活生動,也能達到有較多的師生互動的要求。
多媒體教學同時要求教師必須全身心地投入備課中,熟悉教學內容,教師必須對于每一頁PPT的內容和表現形式了若指掌,只有這樣,才能達到更好的教學效果,給學生帶來聽課的享受。
四、結束語
在高校有機化學教學中采用多媒體教學能有效地彌補傳統的、以板書為主的教學方式的不足,是教學手段的進步。但是,如果在教學中過度強調多媒體教學而忽略傳統的教學方式,則往往不能達到較好的教學效果。只有根據學生的實際情況,充分發揮多媒體教學的優勢,對各種教學手段進行整合,才能有效地提高教學效果。
“學案導學”教學模式的關鍵點體現在其前后兩個“學”字上。學案,應是教師為學生自主學習而制定的學習方案,體現了教師的主導作用;導學,則應為教師指導下學生的自主學習,也有課前預備性學習的含義。在實際教學中,結合學生實際,設計出行之有效的學案是教學成功的前提。總之,學案導學應該是一種新型的教學模式,是以學生自主學習為主要的教學方式。
一、圍繞教學目標,緊扣知識體系
教師在學案的設計上,首先應該圍繞教學目標,緊扣知識體系,提出有利于突破課堂教學重、難點的問題,為學生理解重、難點知識掃除障礙。例如,在人教版高中化學教材選修四的第三章第三節《鹽類水解》第一課時教學的導學案中,筆者提出了這樣的課前思考內容:
①Cl-和CH3COO-誰結合H+的能力強?為什么?
②你認為兩者在水溶液中會呈現酸堿性嗎?為什么?
③你能舉例說明一些常見的結合H+或者OH-能力比較強的離子嗎?課前讓學生帶著這樣的問題去預習,學生很容易理解鹽類水解中“有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解”的規律。這樣,無疑可以大大節約課堂教學的時間,而把更多的時間用于深化和拓展構建學習活動上。
二、促進學生交流,培養學生綜合能力
可以充分利用導學案中推薦作業部分加強學生間合作性的學習與交流。例如,在人教版高中化學教材必修2的第二章第二節《化學能與電能》的第二課時的學案中,我給學生布置了這樣的一個能力探究問題:和你的同學合作制作一個水果電池,并把你們的作品拿到課堂上給全班的同學展示和講解,看看哪一組制作的更好。結果一個班級至少有四個水果電池問世,都是同學們按小組合作完成的,大大激發了學生學習化學的興趣,對原電池的原理也有了更深入的理解和認識,同時也提高了學生的動手能力,在實驗中感受化學的魅力。這樣的導學問題要比以課后作業形式完成更有意義,也突出培養了學生合作性的學習與交流的能力。
三、抓住教學重點,提高課堂效率
導學案中的學習重點和基本知識點的預習,可以直接作為學生的課堂筆記,而不用在課堂上重復性地記老師的板書和書本上重復的內容,大大節約了課堂時間,提高了學生聽課的效率。例如,在人教版高中化學教材必修1的第二章第二節《酸,堿,鹽在水溶液中的電離》的課前預習學案中,筆者設計了如下的基礎知識導學問題:
電解質與非電解質
1.電解質 在水溶液里或________下能夠導電的________。
2.非電解質 在水溶液里和熔融狀態下________的化合物。
電解質的電離
1.電離:電解質在________中或者________下離解成________的過程。
2.條件:(1)溶于水:適于酸,堿,鹽;(2)受熱熔化:適于多數堿、鹽、金屬氧化物。
3.表示方法――電離方程式(1)定義:表示電解質________過程的式子。
(2)書寫方法:中間是反應號,左右兩邊分別是________和電解質電離出的________離子的化學式。
(3)注意事項:離子符號要書寫正確,要做到________守恒和________守恒。例如,NaCl________,H2SO4=________,NaOH=________K2CO3=________。
4.從電離的角度理解酸堿鹽的本質
(1)酸 電離是生成的陽離子全部是________的化合物。
(2)堿 電離時生成的陰離子全部是________的化合物。
(3)鹽 電離是能生成________和________的化合物。
本文學案的設置對基礎知識做了有效地歸納,可以引領學生認真做好預習后完成,長期將這樣的學案內容加以裝訂整理完全可以作為學生的課堂筆記使用,也可以作為今后復習過程中的復習提綱。既節省了學生課堂上記筆記的時間,又層次分明,知識歸納詳盡,便于學生理解和掌握。
導學案中的達標訓練可以作為重、難點知識的升華。教師可以精選具有前瞻性的思考題,在導學案中讓學生充分思考與交流,有助于課堂重難點知識的應用和深化,從而提高課堂效率。例如,在人教版高中化學教材選修五第三章第三節《羧酸酯》中,在學習了酯化反應機理之后,我的提升訓練中設計了這樣的能力提升訓練題:請根據酯化反應的機理,試著完成
①兩個分子的CH3―CH(OH)―COOH形成六元環酯的化學反應?
②你認為HOOC―COOH與HOCH2―CH2OH可以形成哪些種酯呢?
學生們就問題展開思考與討論,教師進行適當的點撥,使重點的酯化機理得到了深化,發散了學生們的思維,培養了能力。
四、對“學案導學”教學模式的幾點反思
導學案對課堂教學方式的選擇或課堂教學效果具有重要的影響。上課前的預習可以節約課堂教學時間,檢測評價可以指導學生對重點知識的掌握,并以此來反饋課前預習情況,合作探究式學案可以更輕松地攻克重難點知識,培養學生自主學習的能力。學案中難度適中的應用訓練,可以起到突出重點,深化主題的作用。
導學案真正地體現了學生的主體地位,教師的主導作用,也真正實現了因材施教。有利于激發學生的學習興趣和集中學習精力,“教是為了不教”,通過學案導學的提出問題――指示方法――學習探究――展示反饋――點撥――鞏固練習,學生自然就會自主學習,經一段時間的訓練之后,學生自然會提出問題,并尋找解決的途徑和方法,不僅可以摸清規律,還可以有創新的方法和措施。
導學案的作用是毋庸置疑的,但就導學案的正確使用,筆者有如下的幾點思考。
①教師在使用導學案時要努力做到“四個放手”,放手讓學生閱讀,新知識放手讓學生主動探索,重難點放手讓學生去討論,提出問題放手讓學生去解答,學生能做到的,教師決不包辦代替,積極引導學生拓展思維,尋找學生思維中的閃光點和創造性去鼓勵,讓學生大膽地暴露思維中的障礙,漏洞和困難。
②學案導學要順利實施,除了精心的設計本身,教師在教學中應該做到,“有發必收,有收必批,有批必評。”這一過程是教師二次備課的過程,要發現學生學習過程中的問題,以使引導有的放矢,切中要害。
③不要將導學案變成教案的翻版。學案與教案不過一字之差,但是差之毫厘,謬以千里。教案的設計是以教師為中心,強調教師的“教”;教案是教師用的,是教師從自己的角度去理解、把握教材,去“精心”設計教學方法,為把教學內容傳授給學生所設計的教的程序。學案卻是以學生為主體,強調的是“學”;學案是教師指導學生進行學習的助學方案;學案是教師組織調節,學生是主角。教案的設計完全按照教師的意愿由教師完成,學案的設計由教師預設,最終由學生按照自己的實際情況來使用和完成。
總之,教學形式是為教學內容服務的,并以提高教育教學質量為目的。因而,教師在設計學案時,應該充分考慮和適應不同層次學生的實際能力和知識水平,實現個性發展與全面發展的統一。應該引導學生獨立思考,實現掌握知識(學會)與發展能力(會學)的統一,使學案成為學生掌握學科知識體系和學科學習方式的載體,教師教學的基本依據。只有理清教與學之間的關系,結合學科的特點和教育對象的特性,才能編制出好的學案,凸現新課程理念,使學生真正成為學習的主人。
一、教學目標
【知識與技能目標】
1.掌握糖類和蛋白質的特征反應、糖類和蛋白質的檢驗方法;
2.掌握糖類、油脂和蛋白質的水解反應、反應條件對水解反應的影響;
3.了解糖類、油脂和蛋白質的簡單分類、主要性質和用途;
【過程與方法目標】 培養觀察實驗能力、歸納思維能力及分析思維能力,信息搜索的能力
【情感態度與價值觀目標】 培養學生勇于探索、勇于創新的科學精神
二、教學重難點
①糖類、油脂和蛋白質的組成特點;
②糖類和蛋白質的特征反應及檢驗方法;
③蔗糖的水解反應及水解產物的檢驗
三、教學方式:問題解決學習,小組討論合作,小組實驗探究
四、教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 意圖
新課引入: 同學們中午都吃些什么? 米飯、面條、蔬菜、肉、雞蛋 以拉家常方式引入課題,拉近老師與學生的距離,
環節一:三大營養物質的組成特點 提出問題:根據表3-3思考討論如下問題:①糖類、油脂、蛋白質的組成上有什么共性;你能說出它們的類別?②糖類各代表物的分子式有何特點?它們之間又有何聯系?③分析葡萄糖和果糖的結構式有何特點?④通過以上分析你對哪些物質屬于糖類有何認識?
⑤油和脂在組成上有何區別?⑥如何鑒別它們?檢驗?
小組熱烈討論,匯報結果 學生通過討論分析糖有個基本的認識,
環節二葡萄糖淀粉蛋白質的特征反應 教師組織學生分組實驗,強調實驗步驟及注意事項 分組實驗,記錄現象,總結葡萄糖、淀粉、蛋白質的檢驗 自己動手,讓學生在做中學
環節三水解反應(共性) 蔗糖水解教師邊演示實驗,邊提出問題讓學生思考
油脂的水解較復雜,由酯化反應的特點----水解反應---油脂水解的產物----兩種環境下產物的差異---皂化反應
蛋白質水解產物----各種氨基酸
觀察、記錄、思考 培養學生觀察能力分析問題的能力
環節四自主學習三大營養物質的存在與應用 閱讀、討論 了解常識,培養自學能力歸納總結表達能力
環節五課堂小結 見板書 特出重點,形成知識體系
環節六課堂小測
板書設計
第四節 基本營養物質
一、糖類、油脂、蛋白質的化學組成
1.共性和屬類
都含C、H、O 三種元素 都是烴的衍生物,其中油脂屬于酯類
2.分類與同分異構現象
二、糖類、油脂、蛋白質的性質(鑒別方法)
(一)特征反應(特性)
1.葡萄糖①新制氫氧化銅產生磚紅色沉淀,醫學上用于診斷糖尿病
②銀鏡反應 制鏡工業,熱水膽瓶鍍銀(還原性糖或者-CHO的檢驗方法)
2.淀粉—常溫下淀粉遇碘(I2)變藍
3. 蛋白質 ①顏色反應 ②灼燒
(二).水解反應 (共性)
①單糖不水解,二塘、多糖水解產物是單糖
②油脂酸性、堿性水解(皂化反應)
③蛋白質水解產物氨基酸
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高中化學課堂為了給學生一個與生活接觸的機會,使他們在學習中能夠做到敢問敢解決,所以這就要求教師在教學活動中的角色扮演從知識的搬運者傳播者變為與學生的朋友,與學生一起發現問題,解決問題。教師要科學地、系統地、合理地編輯自己的教案,在平時的授課活動中掌握學生的學習水平和層次,采用有喲蔚亟萄Х椒ǎ注重實踐,注重培養學生的創新性思維。在近幾年推行的新課改中,普遍要求教師轉變自己的身份和教學方式,學生也要轉變自己的學習方式。比如在化學課堂中可以加入多媒體教學,在化學課堂中采用多媒體教學。不僅更新了課堂新模式.而且變以前單調的課堂模式變成現在的活潑生動。充分考慮到了學生的感受和地位,另外,在教學過程中。教師能夠積極引導、個別輔導。使學生積極主動地參與教學過程。
一、首先要認真仔細的通讀課本
對化學教材進行分析與研究,能夠使教師對課本知識進行充分的理解和掌握,從而為課堂活動打下基礎。它是教學工作的第一步。它對于教師的教案設計、教師對重點知識的把握都是非常重要的。高中化學教師更要對書本中的每一個知識點進行熟悉和理解。主要可以根據以下步驟進行。
1.通讀和熟悉整本教材
要做好全部的教學工作首先就要通讀整本課本,做到了然于心。在熟悉掌握所有的內容之后,掌握教材中每一章每一部分所講述的主要內容,在此基礎上掌握編者的意圖、以及所體現的重點和難點。
2.確定教學目標
高中化學教學的授課目的為了提高學生的實踐能力和發散性思維,所以教師在教案設計中就要制定一定的教學目標,就是為了達到某種目的。為什么要制定合適的教學目標,在制定時要根據實際情況考慮一下問題:(1)在這門課上要讓學生學到什么(2)通過講解掌握哪些必須的知識? (3)要將知識點如何與實際生活進行搭配擴展(4)要培養學生哪方面的能力
3.得到課堂知識的疑難點
確定教學重點與難點也是教案設計中的關鍵一環。確定好了重點和難點,教師在教案設計時就可以進行標注,在講課過程中就可以加以重點凸顯。但是,在不同的教學背景之下,教師不可能制定相同的教學目標,所以,只有根據實際情況制定出不同的計劃,編寫設計不同的教案,使教師的思維真正體現在課堂之上,才是真正重要的。
二、轉變思維方式
新課改一直在強調:教育的目的不單單是傳道授業解惑,而是在解惑的同時提高學生的創新性思維和動手能力。因此,在新課改的要求下,傳統的課堂模式應該有所改變。首先從教師做起,首先要轉變思維方式,改變教學理念。在這種要去下,我們應該改變過去的那種單純的教師講學生記的課堂形式,就可以變以往的單純式講解為互動式參與,在學習過程中,師生共同學習,共同參加,共同解決。就是因為在這個學習中學生真正得到了親身學習的好處,所以對了解學會這個只是點也有很大的作用。
第二點是轉變身份。新的課程改革要求教師放下在課堂中的架子,走到學生中去,轉變以往高傲的視角。在教案設計中,也應該進行教師角色的改變的嘗試,在教案中進行嘗試。教師在這個環節中充當了一個放牧者的角色,放牧者不會教羊如何學會吃草,吃什么草,而且起到了帶頭人的作用,把羊引導草長得茂盛的領域,所以說教師就相當于放牧者,帶領學生走向學習這條大道上去,通過講解與互動,使學生在學習中掌握真諦,解決質疑。
三、注重學生情況分析
化學教學課堂要設計的適合學生發展。很多教師在設計教案的時候,都是按部就班,死板呆板,沒有加入學生互動,也沒有符合學生的需求,在這種課堂氛圍下,學生肯定不能很好地掌握知識。學習過程是知識不斷重復的過程,這一過程必須讓學生在掌握舊知識的情況下進行。老師對學生情況分析感到茫然和不懈,其實這才是提高課堂效果至關重要的。教師如何掌握學生的情況以及要掌握到何種程度,都將影響到以后教學工作的進行。學生的學習目的、學習方式、學習時間、學習效果,學生的學習環境,等都可以看做學生情況分析的一點。主要可以參考下面幾點∶
1.分析目前的知識體系:即學生在學習新的知識時的知識儲備。比如學生在高中對某知識進行學習時也許在初中就對該知識點進行了簡單的學習和了解,在這種情況下學生再學習的話就能比較輕松容易地進行學習,教師在教案設計時就主要以回顧和復習為主引起學生的興趣。
2.根據學生的學習情況區分對待:現在的學生不管是在學習方法、學習興趣、愛好等方面都存在很大的不同,所以在平時的學習中,教師只有在平時的課堂上注意到了這些不同并加以區別對待,對待不同的學生采取不同的授課方式,相信也會有很大的效果。
初中時期是學生學習化學學科的重要時期,學生剛開始接觸化學學科。教師在教學中要注重對學生學習興趣的培養,激發學生學習興趣。采用學案導學法可以為學生的學習提供學習方向,鍛煉學生自學能力,幫助學生理清思路,建構知識體系。接下來筆者著重介紹如何正確運用學案導學法進行化學學科的學習。
一、正確編寫和設計學案
學案導學法是教師在教學內容開始之前,根據學生的現有水平和理解能力,總結和設計的具有教學導向的學生自學材料,學生根據材料進行學習。利用優秀的學案進行導學可以轉變學生的學習態度,化被動為主動,有效提高學生積極性。
(一)創新教學設計,在形成學案后設計學案導學。
學案導學是為教學目標服務的,教師只有在形成教案后,才能正確把握教學目標,設計出合理的、新穎的學案;才能根據設置的教學環節形成具有針對性的導向知識。這就要求教師準確了解教學內容和學生的現有水平,對教師素質提出較高要求。
(二)尊重學生主體地位。
根據素質教育的要求,學生是教學活動的主體,在設計學案時,教師不能忽視學生的現有水平和理解能力,布置不適合學生水平的導學內容。在設計化學學案時,教師要注意化學知識和學習方法的培養,促進學生養成良好的學習習慣,把方法和知識合二為一,促進學生能力培養。
(三)編寫學案時運用教學法。
在編寫學案時可以與拋錨式教學、啟發式教學、隨即進入教學等方法相結合,促進學案形成科學化。結合教學法可以為學生學習指明方向,筆者在講解初中化學人教版教材時,就運用了啟發式教學法。在進行學案的編寫時,筆者通過構建問題啟發學生。筆者提出三個問題。第一個問題是:你知道空氣中的成分么?第二個問題:氧氣和二氧化碳分別具有哪些特點?第三個問題:你能舉出現實中的氧化還原反應的例子么?
通過這三個問題的建設,引發學生好奇心,讓學生積極投入學案學習中。
二、在教學過程中應用學案導學法
運用學案導學法的目的是幫助學生進行學習,形成結構化的學科知識。因此在教學中應用學案導學法可以達到“1+1>2”的效果。
(一)運用學案導學法明確教學目標,形成知識結構。
教師可以在學案中運用開門見山、導入等形式幫助學生確定教學目標。有目標的學習行為和無目的的學習行為相比,更具有操作性。在學生第一次應用學案導學進行學習時,教師可以在課堂上帶領學生根據學案進行學習。學生熟悉方法后,就可以提前發放學案,讓學生根據自己的安排自行學習。一方面可以調動學生學習的主動性,另一方面可以節約課堂時間,教師在課堂上可以應用更多時間為學生答疑解惑,引導學生進行知識的總結和升華。
學案內容是每一課時的重點內容,教師可以提醒學生對學案導學進行整理和總結,幫助學生理解知識體系間的內在聯系,形成知識體系,促進知識的記憶和遷移。
(二)自主學習,教師啟發。
學案教學法是以學生為中心,要求學生通過多種途徑進行自主學習,提升學習能力。
1.自我學習
自我學習是學生獨立學習,通過查閱文獻資料、觀看教學視頻、請教同學、實驗、假設、推理等眾多學習方法進行學習,通過試驗得到學習結果。
2.團隊學習
團隊學習可以是學生自我組隊或者教師根據學生情況進行分組學習。在團隊學習過程中,多種想法相碰撞,往往能激發學生創造力,節省時間成本,提高學習效率,培養學生協作學習、團隊學習的觀念。
3.集體辯論
對于學生不能理解的重難點問題,教師可以根據最近發展區理論啟發學生,讓學生在班級積極開展辯論,促進學生對知識點的掌握。
(三)以優帶差,重點教學。
對于學生根據學案整理出的疑問,教師可以采取以優帶差的方法,選取掌握這個知識點的學生進行講解,或者采取小組匯報方式講解。對于學生都把握不準確的地方,教師要重點講解,“踩到”重點,幫助學生理解,讓學生產生豁然開朗的感覺,滿足學生自我需要。
(四)呈階梯狀總結,降低學生學習難度。
在總結時,根據不同學生的不同理解程度進行總結,盡量兼顧學生差異性。對于學生接受度高的知識進行知識延展,對于學生掌握困難知識,只需要達到教學目標即可,可不用進行課外拓展,降低學生學習難度,以免挫傷學生積極性。
(五)教師對學生情況及時進行鞏固和反饋。
在課堂上,教師要根據學生反映出的情況及時給予指導,并根據情況進行訓練幫助學生掌握知識。在學生的學習反饋中有兩種方法:一是教師通過自己觀察,總結和發現問題。二是學生通過教學媒體。例如學生制作幻燈片展示學習情況等。
在進行初中化學學科的教學時,教師要注重對學案導學法的運用,培養學生自我學習意識,幫助學生養成良好的學習習慣,促進學生長遠發展。
參考文獻:
2.培養學生通過觀察實驗現象,進行分析、推理,得出結論的思維能力。
3.讓學生初步了解蛋白質是生命最基本的物質基礎,樹立辯證唯物主義思想。
教學過程
一、蛋白質
師;蛋白質廣泛存在于生物體內,是組成細胞的基礎物質。請列舉生物體內哪些器官含蛋白質較多?
生:動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、毛發、蹄、角等含蛋白質較多。
生:植物的各種器官,尤其是種子含蛋白質最多(例如麥粒中含18%)。
師:由此可見,生命是蛋白質存在的一種方式。這種跟生命現象密切相關的蛋白質,它的組成是怎樣的呢?讓我們先通過實驗分析。
【實驗】1.分別抽取兩根棉布條和毛料纖維,放在火焰上灼燒、聞味。
師:由上述實驗現象能得出哪些結論?(經議論后回答。)
生:根據可燃且有焦臭味,說明棉布和毛料除含有碳、氫、氧元素外,還含有其它元素。
師:蛋白質里含有氮元素,還普遍含有硫元素。
蛋白質的相對分子質量很大,是天然有機高分子化合物,它的分子量可達幾萬、幾十萬乃至上千萬。例如,白的分子量就超過兩千萬。我們在生物課上已經知道,如此龐大的高分子化合物,也是由基本結構單元構成的,即氨基酸。蛋白質水解的最終產物是α一氨基酸。請列舉生物課中已熟悉的幾種簡單的氨基酸。
〔評注:利用學生已學過的生物學知識,不僅簡捷自然,也有利于化學學科與其它相關學科的聯系,開闊學生視野。〕
生;甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等。
(通過投影介紹幾種重要的α-氨基酸,并對α-碳原子加以說明。)
師:請根據氨基酸分子的結構特點推論它的主要化學性質。
生:氨基酸分子中既有氨基(一NH2),又有羧基(-COOH),因此它既能跟酸反應,又能跟堿反應,具有兩性。
師;現在從動植物體內蛋白質水解產物中分離出來的氨基酸有幾百種。但是,構成主要蛋白質的氨基酸只有20多種。
【練習】請完成下列化學方程式,指出生成物是什么,并標出肽鍵。這個反應跟學過的哪類反應類似?
這個反應跟酯化反應類似。兩個氨基酸脫去1分子水,縮合成二肽。n個氨基酸脫去n-1個水分子,縮會成多肽。
師;2O多種氨基酸跟蛋白質的關系,好像字母跟單詞的關系,它們可以形成無數種蛋白質。不同的蛋白質,組成的氨基酸種類和排列順序各不相同,所以蛋白質的結構是很復雜的。研究蛋白質的合成和結構,從而進一步探索生命的本質,是科學研究的重要課題。1965年我國科學家在世界上第一次人工合成有生命活力的蛋白質——結晶牛胰島素。1971年又合成豬胰島素,在人類揭開生命奧秘的偉大歷程中作出了重要的貢獻。
蛋白質是α-氨基酸縮聚的產物。蛋白質分子中還存在殘留的氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白質也具有兩性。此外,蛋白質還有一些重要性質,我們一起通過下面的實驗來認識。
【實驗】1.用聚集的小手電筒觀察雞蛋白溶液的丁達爾現象。
【思考】蛋白質溶液屬于哪種分散系?為什么?
2.鹽析(邊實驗、邊觀察。)
【思考】(1)什么叫鹽析?它的特點是什么?
(2)鹽析有哪些應用?
(經實驗、閱讀后回答。)
生:蛋白質在濃無機鹽溶液中因膠體凝聚而析出,叫做鹽析。
鹽析是可逆的,表示如下:
師:采用多次鹽析法,可以分離和提純蛋白質。
3.變性
【思考】1.什么叫蛋白質變性?這個過程的特點是什么?除實驗涉及之外,還有哪些因素能引起蛋白質變性?
2.蛋白質變性有哪些應用?
(1)醫療上高溫消毒殺菌的原理是什么?
(2)有人誤服重金屬鹽,如鉛鹽、銅鹽、汞鹽等,應該怎樣急救?
(3)為什么注射針劑前要用衛生酒精對皮膚消毒?
(4)為什么40%的甲醛溶液(俗稱福爾馬林)可用作制生物標本的常用藥劑?
(經思考、議論后回答。)
由蛋白質變性引起的蛋白質凝結是不可逆的。教案二:蛋白質公式05src="file:///C:\DOCUME~1\epfwy\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image005.jpg">
師:蛋白質變性凝結后喪失可溶性,還失去生理活性。
生:(1)醫療上高溫消毒殺菌,就是利用加熱使蛋白質凝固,
從而使細菌死亡。
(2)誤服重金屬鹽,可以服用大量牛乳、蛋清或豆漿,以吸收重金屬鹽解毒,免使人體蛋白質變性中毒。
(3)用衛生酒精擦洗皮膚,能使皮膚表面附著的細菌(體內的蛋白質)凝固變性而死亡,達到消毒殺菌,避免感染的目的。
(4)甲醛使蛋白質凝固變性,使標本透明而不渾濁,說明甲醛溶液能長期保存標本,不影響展示效果。
4.顏色反應
【實驗】可從課本任選一二。
師:蛋白質可以跟許多試劑發生顏色反應。這種反應能用于蛋白質的檢驗。
蛋白質的應用(指導學生閱讀教材后自行歸納)。
(1)重要的營養物質——生命的物質基礎
(2)工業上的應用
①紡織工業——蠶絲、羊毛
②皮革工業——動物毛皮經鞣制后作原料
③感光材料工業——動物膠(白明膠)是制感光材料的片基
④塑料工業——制酪素塑料
〔評注:在教學中應十分重視聯系實際,以便學生更好地理解和運用化學知識。此處結合生活和生產知識得當,不僅提高了學生學習化學的興趣,同時進行了“學以致用”的教育。〕
二、酶簡介
【實驗】
【投影】酶是有生物活性(生物催化作用)的蛋白質。它有高效專一的催化活性。
【練習】1.下式表示某蛋白質分子結構的一部分,用箭頭和(A)、(B)、(C)、(D)標出分子中不同的化學鍵。當蛋白質水解時,斷裂的鍵是()。
答案:(C)
2.含有下列結構片斷的多肽,在胃里水解時不可能產生的氨基酸是()。
(C)H2N—CH2COOH(D)
答案:(D)
【布置作業】
A、B兩種有機化合物,分子式都是C9H11O2N。
(l)A是天然蛋白質的水解產物,經光譜測定顯示,分子中不存在甲基(—CH3)。
(2)B是分子式為C9H12的芳香烴經硝化后的唯一產物(硝基連在芳環上)。
①寫出A、B的結構簡式。
②通過本題的分析討論,就有機化合物的結構異構方面,你能作出什么推論?試列舉l~2個實例。
(2)碳數相同而結構相似(或含一個苯環)的一元氨基酸和一元硝基化合物互為同分異構體。除本題A、B外,實例還有乙氨酸(CH2NH2——COOH)和硝基乙烷(CH3CH2NO2)。它們的分子式都是C2H5O2N。丙氨酸(CH3CHNH2——COOH)和硝基丙烷CH3CH2CH2NO2或(CH3)2CHNO2,它們的分子式都是C3H7O2N。
教學說
隨著新課程改革的不斷深入,教師的教學方式也在不斷變化。學案教學是在實施教學的過程中將學案作為載體,通過教師指導,學生自主學習,調動學生的自覺主動性,進行主動知識建構的一種新型的教學模式。
一、化學教學中學案教學的好處
學案由教師提前編制,課前分發,使學生有足夠的時間了解學案,使學生在上每節課時都有目的、有針對地去學習,構建最初的知識體系。同時能及時有效地跟上老師去學習,帶著問題去學習。經過學生提前思考過的問題在上課時候,學生能更加自信地把自己的想法展示給大家。
高中化學知識相對抽象,不容易理解,傳統的滿堂灌的教學模式:教師―教材―學生,缺乏自主探索和學習的動力,使學生感覺化學知識枯燥,沒有興趣,學習困難。運用導學案能培養學生獨立自主的學習意識。學案教學使學生變被動為主動。化學的學科特點是亂、瑣碎,系統性、邏輯性不是很強。學案可以幫助學生對知識點進行梳理,提高學生綜合應用知識的能力。同時把一學期的學案,做一整理,可以有效地幫助學生在復習階段查缺補漏。
教師可以通過多種途徑,獲得學生的預習反饋信息,使教師上課更加有針對性,課后及時鞏固,讓學生感受到這節課的收獲,同時可及時地讓教師獲得反饋信息,讓今后的練習更有針對性。
二、學案教學中教師要注意的問題
學案中的問題要環環相扣,跳躍性不能太強,從而讓學生對本節課內容有全面系統的認識。設計學案,要綜合考慮學生的理解能力和接受能力,把課本中的知識點轉化為問題,讓學生在課本中能找到問題、思考問題、解決問題,感受學習化學的樂趣。以問題的解決為整個學習的推動力,同時也培養了學生的自主學習意識。
編寫學案要熟悉整個教材綜合體系,把握教材的深淺度。熟悉新課程標準,以素質教育要求確定教學目標。同時全面考慮學生的認知水平、學習能力,才能編寫出學生需要的、能提高學習興趣的學案。