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化学反应的基本特征精品(七篇)

时间:2024-02-05 15:21:06

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇化学反应的基本特征范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

化学反应的基本特征

篇(1)

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.013

一、化学课堂教学的导入概述

课堂教学中,导入是一个重要的教学环节。导入是承前启后:新知识总是在原有的知识上生长和发展的,导入的主要作用是在原有知识基础上找到新的知识生成点;导入是知识的自然结构:自然科学知识有严密的逻辑性和组织结构,格式塔学习理论认为知识是一个完形,随着学习进程,这个完形逐渐长大,课的导入是学生将要进行学习的知识与其原有知识形成知识结构,从而实现知识完形的逐渐长大;导入是提出问题:自然科学知识就是在认识世界的过程中发展的,认识的发展始于问题,课的导入主要作用是提出问题。

化学科学是一门自然科学,自然科学知识由于其认识的方法和知识的结构特点,与文学和社会学类课程课堂教学的原理相比有一定的特点:(1)自然科学知识是有关自然界物质运动的认识,物质运动知识完全是客观的,是不以人的意志为转移的。这就是说,自然科学知识是客观规律,每个人的认识对象同样是客观的。(2)自然科学知识有严密的逻辑性、结构性和逐渐的生长性。所谓严密的逻辑性是指自然科学知识具有自身的逻辑结构,知识发展就像一根链条,一环套一环,中间不能断,顺序不能颠倒。学习必须具有相应的认知基础和知识基础,所谓结构性是指知识与知识之间有固定的结构关系,这种结构关系是一定的,也不能乱,各知识完美组合才能形成有效的知识。所谓生长性是指新知识与原有的知识有联系,是在原有知识的基础上生长。例如化学科学是认识化学反应的科学,中学化学知识是从各个角度认识化学反应而逐渐丰满起来的,中学化学课程主要内容就是从各个不同的角度出发认识化学反应而形成的知识,因而可认为化学科学知识都是从化学反应的这块土壤中生根、发芽、成长。如从物质组成的变化认识化学反应可将反应分成四大基本类型、从反应前后是否有元素化合价的变化认识化学反应就有了氧化还原反应、从反应进行的程度认识化学反应就有了化学平衡理论、从溶液的导电性和参加反应的微粒形态认识有了电解质的电离理论和离子反应、从能量角度认识化学反应就有了反应热、将氧化还原反应中电子转移和化学反应中能量变化结合起来认识化学反应,就有了原电池知识,等等。这些知识构成一个完整的化学知识体系。(3)化学科学知识的学习中最重要的是化学认识方法的学习。化学科学在认识物质及其运动时,有特有的认识方法,化学学习过程必须遵循这些认识方法,掌握这些认识方法,才能真正地学习化学科学知识。化学科学由于是从微观粒子运动层次认识物质的运动,因此其认识方法具有创新性,化学科学的思维方法和认知方法的发现都具有很强的创造性。

根据化学科学的特点,化学课堂教学的导入应该具备化学学科的认知特色,导入教学过程要引领学生的学习方向;导入要引导学生思维的方向;导入要形成知识的结构;导入要体现知识的逻辑发展;导入最终是向学生提出要认识或要解决的问题。根据化学科学的学习特点,导入还要注意以下问题:导入要能将学生注意力引向学习的主题,不能故弄虚悬,刻意让学生产生惊奇;导入的材料不能无中生有,材料要贴近学习的内容,能真实地突出学习的内容;导入不宜夸大某些物质对人类的有害性,应辩证地看待物质对人类利与害的双重性能。

化学课堂教学导入是被一定的科学思想方法支配的。科学思想方法是一个系统的有机整体,所包含的各种思想和方法相互渗透、密切联系,因此任何一个化学课堂教学导入过程所使用的绝不止一种具体的方法。

二、化学课堂教学导入的基本策略

1. 以化学科学知识的逻辑发展关系设计导入

以化学知识的逻辑发展关系设计教学导入是化学教学中导入设计的主要策略。化学知识内部有一个较为复杂的知识结构,各知识点之间相互联系,呈立体网状向空间发展。以化学学科中各知识的发展逻辑设计导入,可以引导学生自然地构建起化学知识的结构,同时也是对学生进行化学科学研究方法教育的重要途径,更重要的是学生能在科学哲学的高层面上宏观地形成基本的自然科学的认知。

如在初中化学教学质量守恒定律时,先让学生认识几个化学反应,然后总结原有对化学反应的认识:物质种类的变化(及质变)。在此基础上提出认识事物的变化的基本内容是质变和量变,因此提出“从量的层面认识化学反应”的课题。这样能使学生从较高的认知层面对学习内容进行把握,而且掌握了较为宏观的认识方法。又如:原电池知识可以看成氧化还原反应的应用问题来组织教学:氧化还原反应的实质是电子转移,而电流形成的实质是电子作定向移动,既然氧化还原反应的实质是电子转移,电子转移发生在反应物界面就无利用的意义,而如果将这种过程经过外电路进行,即将氧化反应(失电子)产生的电子通过外电路达到另一个地方进行还原反应,这样在外电路中就形成了电流,就可能利用了。由此给学生提出了设计反应装置将氧化还原反应中的电子转移利用的基本问题。

这种导入策略可以用来指导很多的新课教学。这种导入策略不仅可以使学生明确问题的产生,同时也慢慢让学生形成正确的问题提出路径和方法,也让学生在学习过程中自然地形成知识的逻辑结构。

2. 以化学问题情景设计导入

格式塔理论认为,一个人学到些什么,直接取决于他是如何知觉问题情境的。通过对问题情境的顿悟获得的理解,不仅有助于迁移,而且不容易遗忘。[1]化学知识之间是有联系的有机整体,一些问题的解决会产生新的问题,这是设计化学课堂教学导入的最基本原理。

如“离子反应”的第一课时“电解质及其电离”的导入:教师先问学生是否注意到,已学的反应如酸与碱、锌与硫酸、碳酸钠与盐酸等都不是纯物质的反应,而是将这些物质溶解于水,配成溶液后进行反应的。再提问:为什么要配成溶液进行反应?提示“溶液中的反应与固固反应有什么不同?为什么?”小结:物质溶于水以后其存在的状态发生了变化,所以其反应的速度加快了。再提问:“物质溶解在水中是以何种状态存在的呢?如何了解物质溶于水后其存在的状态?”讨论后,再做电解质导电实验。

3. 以化学实验设计导入

实验是化学科学的特征之一,也是最主要的特征。通过化学实验的观察,发现问题、解决问题、或是用化学理论和化学方法去认识实验、研究化学实验,这是化学研究的基本特征,也是化学教学的基本特征之一。因此化学实验常被用于化学课堂教学中设置教学情景。

如学习钠的过氧化物时,很多老师用吹气点火或滴水点火的实验设置情景引入课堂教学。由于吹气和浇水都能灭火,而这种吹气生火和滴水生火与学生的生活经验相悖的情景能引起学生求解的兴趣和了解原理的学习动机。

在实验导入设计中,要注意设计好实验,同时能很好地将学生的注意力引导到教学的主题上来,能准确地呈现学习的主题,不能为做实验而实验,或是为了使学生“吃惊”而做实验,其实“吃惊”或强刺激化学实验对学生学习兴趣产生的影响是有限的、短暂的、没逻辑性的,因此很难有学生会产生持入的学习兴趣,只有顺应知识发展的逻辑顺序呈现学习主题才能使学生渐渐地产生兴趣,且兴趣不断发展。

4. 以复习设计导入

如“氧化还原反应”的导入:“先复习四大反应基本类型,引导学生举出实例;针对四个反应实例,从研究反应实质的角度进行小结。提问:‘这种对化学反应的分类是从反应前后物质组成变化对化学反应进行研究的,那么我们还可以从其他角度对化学反应进行研究并分类吗?(回答是肯定的)我们还可以从很多方面对化学反应进行分类研究,今天我们主要探讨化学前后元素化合价是如何变化的,这种元素化合价变化的实质是什么,然后根据反应过程中元素化合价的变化情况对化学反应分类。’”注意上面的楷体部分一句,前半句是小结,而且与新内容相关的小结――从一个角度研究化学变化,而后面的语句是为了告诉学生新课学习的内容和学习目标,使学生对新内容形成个大致的框架。

从以上阐述可知,复习导入的机制是在原有知识基础之上,从其他角度认识原有知识,从而形成问题情境,提出问题;复习的内容一定是与本课教学内容本质相关,或者说是本课时的上下位知识,而不是纯粹地将上课时的内容复述。

5. 以科学史实设计导入

利用科学发展史、化学史和历史中一些相关的典型事件作导入材料,能激发学生的学习动机、帮助学生树立对科学的崇敬态度和热爱之情。

篇(2)

美育是人类按美的规律建造世界、完善自身的重要手段,是美的教育。

中学化学教学过程中的美育,主要是对学生进行化学美教育。即通过对化学美的审美活动,培养学生发现、感受、鉴赏、表现和创造化学美的能力,同时形成一定的化学审美意识和修养。这是一个体现情感性、突出形象性、给学生思维以自由性的过程。本文探讨中学化学美教育的以下三个问题:

1.中学化学美教育的意义。

2.中学化学美的主要内容和基本特征。

3.中学化学美教育的实施。

这三个问题,分别探讨为什么进行、进行什么和怎样进行化学美教育的问题。

一、中学化学美教育的意义

(一)有利于提高学生素质,培养优秀人材

爱因斯坦说过:“照亮我的道路,并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想,是善、美和真。”

全面的教育能使学生在意志、理智、情感、体魄等方面的素质全面提高,成为优秀人材。德国化学家凯库勒(1829~1896年)建立苯分子环状结构理论的经过就是突出的事例:1847年凯库勒考入德国吉森大学建筑系。由于听了一代宗师李比希的化学课,被李比希的魅力所征服,结果当上了化学家。他擅长从建筑学的观点研究化学问题,被人称为“化学建筑师”。曾先后提出有机物碳四价理论、碳链学说和苯分子环状结构理论。凯库勒于梦中发现苯分子结构的故事虽具有传奇般的色彩,但发现的原因跟他具有的以下素质密切相关:(1)广博而精深的化学知识;(2)建筑学造诣和对空间结构的丰富想象力;(3)很强的审美能力和丰富的审美经验;(4)勤奋钻研的品质和梦中仍在思考的科学精神。

很多专家认为美育是教育现代化的关键。认为园丁式或综合式的现代教育,能为学生的发展提供一种轻松、自由、美好、和谐的环境,学生们能在这种环境中得到大量创造“有用的”和“美好的”事物的机会,本质上是一种美育。所以现代化教育呼唤美育。

(二)有利于学习化学知识,认识化学真谛

(1)化学美感的产生,有利于激发兴趣

有一位获得国际中学生化学奥赛金牌的学生说,最先把他引入化学殿堂的,是初三制取氢气的实验。那时刚接触化学的他,怀着最好奇的心情走进化学实验室,最先接触到的实验装置之一,是神奇美妙的启普发生器。它那优美的造型,给人以对称、和谐的形式美的启示;它那简单的结构和巧妙的设计,给人以导真、求善、至美的创造美的启迪;它那晶莹的质地和便于观察的特点,使他感受到化学反应的动感美。他感到化学的大门一下子打开了,他从此怀着极大的兴趣,在化学世界里遨游,勤奋的钻研。

(2)化学美的想象,有利于对化学知识的理解、记忆与应用

例如,学完高一化学第一章《卤素》后,可以从化学美的角度,进行如下知识总结:《卤素》的知识主线、知识点和知识网:

(1)知识主线HClCl2HClOCa(ClO)2

(2)知识点

①氯单质

②氯化氢和盐酸

③次氯酸

④次氯酸钙

(3)知识网

此知识总结深受学生欢迎,原因在于:

第一,知识主线给出学习、研究元素及其化合物知识的系统;知识点给出学习、研究元素化合物知识的重点;知识网给出元素及其化合物间的内在联系。此总结实际给出了结构化的、整体性的、互相联系的知识体系。

第二,知识主线的表达十分简练;知识点的表示简洁、明确、具体;知识网给人以化学美的启示,和谐、对称、简洁。能给人以化学美的想象。

凡内容和形式都符合科学美的知识总结,学生总是很喜欢,并且记得牢,这恐怕是有利于学生内心体验和审美想象的缘故,因为化学学习需要激情与热情。

(三)有利于发展形象思维,健全思维结构

美育的三个基本特征是:审美的直觉性、审美的情感性、审美的愉悦性。

一切审美都是从直觉开始,这是审美的基本特点。此特点与化学教学过程的第一个基本特点——以实验为基础相当吻合。在实验中观察与思考,是中学生学习化学的主要方法。所以“以鲜明生动的形象为手段”的化学美教育,十分有利于发展学生的形象思维。

例如,新制出的Fe(OH)2的“形象”是:呈现出如黎明破晓前“鱼肚白”颜色的絮状固体。但它迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。学生对比鲜明生动的形象观察的越细致,感受得越深入,则对Fe(OH)2的色态、溶解性等物理性质和易被氧化的化学性质识记的越牢固,理解的越深刻。

化学审美教育既提倡“以真启美”,也提倡“以美启真”。化学所揭示的“真”呈现为理性,主要以抽象思维形式表现为概念、判断、推理等;化学美所揭示的“美”。呈现为感性,主要以形象思维形式表现为美感直觉、形象等。二者有机地结合,有利于学生的抽象思维与形象思维协调发展。

(四)有利于掌握科学方法,培养创造能力

科学本身就是真、善、美的有机统一。纵观科学美思想史的发展,以下三点格外引人注目:(1)科学美承认宇宙美的存在;(2)认为宇宙美的表现形式是秩序与和谐;(3)强调科学理论必须与客观实在的宇宙美吻合。

真美合一的审美理想,一直指引、激励着化学家们进行科学发现。例如:1867年,伟大的俄国化学家门捷列夫(1834~1907年)教授开始编写《化学原理》一书时,他面对的情景是何等的不美:浩如烟海的化学资料急需系统整理,60多种已发现的化学元素杂乱无章地组成化学迷宫,化学研究好像是在茂密的丛林中摸树。门捷列夫决心向大学生们描绘出一幅统一的和谐的化学图景,找出一切化学元素都服从的化学秩序。他冲破经验性研究的束缚,采取比较法,终于在1869年发现了自然科学的一条基本定律——元素周期律,为科学与化学的发展做出了巨大的贡献。后来,英国化学家莫斯莱(1887~1915年)根据对各种元素x射线谱的分析,指出周期律应当按原子序数排列而成;英国化学家索弟(1877~1956年)、阿斯顿(1877~1945年)分别提出同位素假说、发明质谱仪并发现多种同位素。后三人的发现,揭开了周期表中三对元素按原子量排列倒置之谜,使得原认为有点不美的门捷列夫周期表,显得更美。

美激发创造。化学中具有简洁、对称、统一、新奇等审美特征,化学不能完全离开形象思维,化学有时也要借助想象,所以化学创造离不开化学审美。化学美有利于培养创造能力。

化学美教育不仅有利于培养创造能力,而且有利于掌握科学方法。因为化学美不仅包括化学知识美,而且还包括探求知识的过程和方法美。导真的过程和方法会使学生铭记终生,受益无穷。

二、中学化学美的主要内容和基本特征

化学无处不含美。中学化学美有哪些内容(或表现)?中学化学美的基本特征是什么?探讨这两个问题有助于引导学生发现、感受、鉴赏、表现和创造化学美。

(一)中学化学美的主要内容

如果从美的基本形态来分,中学化学美可分为自然美、社会美和艺术美。但为了更突出化学教学中美之特色,我们试探将中学化学美分为八类:

化学物质美、化学结构美、化学变化美、化学实验美、化学理论美、化学用语美、化学史美、化学教学艺术美。

1.化学物质美

化学物质美的外在表现,是它们的形态美。如金刚石的晶莹华贵,红蓝绿宝石的夺目光彩,无色水晶的无遐透明……无不表现着化学物质的形态美。

化学物质的社会功用价值,是它们的实用美。如五光十色的霓虹灯把现代都市的夜晚打扮得繁花似锦,高分子材料的发展加速着信息社会的到来。人类的吃、穿、住、用、农、轻重,都与化学化工产品有关。各种化学产品美化着社会、美化着生活、美化着人类自身。

2.化学结构美

化学结构美是化学物质美的内在反映和决定因素。如金刚石是正四面体结构的空间网状原子晶体。C60是60个碳原子组成如足球形状的大分子晶体。晶体都以内部的原子、离子、分子有规则的对称排列为其最突出的特征,它们的万千仪态取决于结构的和谐、秩序和多样性。纳米科学技术的应用令人惊异地显示出物质的微观结构,STM扫描隧道显微镜图像(已刊入北京市九年义务教育初三化学课本中)已能使中学生从清晰的照片中领略到化学的结构美。

3.化学变化美

从某种意义讲,化学变化是化学美之源。化学物质美只是化学变化美的终极表现。钻木取火、百炼成钢、烧石成灰(指生石灰)……形象地描述了化学变化美。苏杭的湖光山色、桂林的如画山水、石林的突兀奇峰……这些大自然的杰出创作,无不假手化学变化的鬼斧神工。

化学变化美不仅表现出色态万千的形象美,而且还蕴含着有规律可循的科学美。

4.化学实验美

化学实验是化学之母。也是化学美的大观园:装置美、操作美、现象美、设计美……真可以说集自然美、社会美、艺术美于一身。化学家们还在化学实验中表现出真、善、美。

中学生们视化学实验为化学课堂上的最好节目,他们为氢氧爆炸化合、焰色反应、铝热剂反应等实验的成功拍手叫好。他们在学生实验课上“看、闻、听、触”,“观、思、悟、记”的情景,其实是最美的化学美景之一。

5.化学理论美

化学理论美是一种科学美。它不是美的自然现象的客观形式,而是美的自然现象的客观内容。它又被人称为“化学内在美”。中学化学理论美主要表现在:质量守恒定律之美、物质结构理论之美、元素周期律与元素周期表理论之美、化学平衡理论之美、电解质溶液理论之美等。以上理论的美的特征是:形式简洁、包容博大;从多样中寻求统一,从统一中演绎出多样;秩序、和谐和统一。

6.化学用语美

化学用语是通用的化学学科的专业用语,包括元素符号、化学式、化学方程式以及电子式、结构示意图、结构式……等化学符号。化学用语美是化学美最典型的表现之一。例如“H2O”表示水;表示1个水分子;还表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子所构成;还能表示出水中氢、氧元素的质量比是1∶8。

化学用语形式简明、内涵丰富、书写方便。

7.化学史美

化学给人以知识,化学史给人以智慧。除化学实验外,学生特别感兴趣的,就是听化学史故事了。化学史中有举不胜举的真善美事例。化学史美不仅包括社会发展与化学发展呈波进关系的社会美,还包括化学成功发现的喜剧美,丧失发现机会的悲剧美以及科学家们表现出的崇高美。美的六种基本形态,即自然美、社会美、艺术美、崇高、悲剧、喜剧,几乎都在化学史美中存在着。

8.化学教学艺术美

包括板书美、语言美、仪表美、教态美、节奏美等。教学艺术美表现着教师的素质,反映着教学水平,给学生们以很大的影响。

(二)中学化学美的基本特征

综上所述,物质变化的美,是化学美产生的基础。化学美是化学内容的“真”与化学形式的“美”的有机结合。化学美主要是理性的科学内在美,其基本特征是:

1.统一性与多样性

科学美学认为:宇宙的统一性就表现为宇宙的统一的美。凡是能够揭示宇宙统一美的理论,就被看作是美的科学理论。化学确认万物由元素组成,并通过元素周期表把各种元素看作是有内在联系的统一体。

科学美学还认为:自然界的美是各式各样的。丰富多彩的大千世界就是多样性的美。只有把统一性与多样性综合起来考察,从多样性中寻求统一性,从统一性中寻求多样性,才能对千姿百态的宇宙美作出科学美学的解释。化学美正是作出这样的解释:虽然组成物质的元素并不多,目前发现只有111种。就像红、黄、蓝三原色组成了万紫千红的各种颜色一样,这一百余种元素组成了万千色态的各种物质,使化学表现出特有的形式美。而且,元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化,使化学又表现出特有的规律美。

统一性与多样性,是化学美的第一个基本特征。

2.秩序与和谐

秩序的原意,指事物在空间或时间上排列的先后;和谐的原意,指配合适当和匀称。在科学美学中,秩序又可作为规律来解释,和谐还含有协调、匹配、适度等意。

化学中的秩序与和谐比比皆是:原子何其之小,但核外电子遵循能量最低原理(更确切地说是排布三原理)在原子核外分层排布;晶体何其之多,但众多晶体所共有的一个基本点是它们内部都具有空间排列上的周期性;物质性质千差万别,但均由其结构所决定;化学反应千奇百怪,但均源于原子最外层少数电子运动状态与组合形式的变化,并共同遵循质量守恒定律……。化学美的秩序与和谐有许多具体表现形式:如对称、守恒、相似、结构合理、比例协调等。虽然大学化学指出,从宇宙整体来说,熵增加是一种最大的不和谐。但就中学化学而言,化学美主要表现出秩序与和谐。

秩序与和谐,是中学化学美的第二个基本特征。

3.简洁性

简洁即简单明了。科学美学认为:宇宙的进化方向与环境之间最佳的匹配,就构成了一种简洁性的美。简洁能使人一目了然,给人以简单、清晰、明确的美感。

如前所述,化学用语是化学简洁美的突出表现,简洁性是中学化学美的第三个基本特征。

三、中学化学美教育的实施

根据美育的基本特征“以情感为核心、形象为手段,娱乐为形式”,本文就实施化学美教育的途径、方法、手段等,提出以下四点看法。

(一)挖掘美的内容,选择适合途径

中学化学教材中蕴含着丰富的化学美内容,重要点是将它们挖掘出来并选择适合的途径去实施化学美教育。

1.课内与课外两条途径

美育的基本途径是“认识和欣赏自然美,发现和创造社会美,理解和欣赏艺术美。”结合化学教学特点,化学美教育可分课内与课外两条途径。

①在化学课堂教学中,紧密结合双基教学和能力培养。引导学生从美的角度认识物质、学习知识、理解规律、崇尚科学。这主要是一种潜移默化的化学美教育。

②结合教学内容,把审美、创美活动扩展到课外。如组织自学或化学考察,参观钢铁厂或化工厂,开展采集标本活动或骑自行车旅游等。让学生目睹大自然美景和工农业发展进程,探索自然美和社会美的形成原因。我校讲《乙醛》或《葡萄糖》等课时,多次组织学生参观暖水瓶厂,极受学生欢迎。

2.相对集中与相对分散两种形式

根据教材中化学美内容的多少,可以采取相对集中或相对分散的化学美教育形式。

①相对集中的形式《物质结构 元素周期律》、《烃》、《烃的衍生物》等章,甚至《原子》、《原子结构》、《硫酸盐》、《苯芳香烃》等节,都可采取相对集中形式的化学美教育。例如在讲《苯》这一节时,把苯分子环状美的结构、凯库勒梦中发现苯结构的有趣故事、有关苯结构假说的提出与证实、用电子显微镜拍摄的苯分子照片、聚苯胺的扫描隧道显微镜图像、苯的实验等串联起来,按科学发现基本过程的顺序,采用启发探究法上这节课,就是相对集中形式的一次尝试。

②相对分散的形式 课堂教学中的化学美教育多数为相对分散的形式,即结合基础知识、基本技能的教学,适当、灵活、随机地穿插化学美教育。

(二)构思美的过程,运用形象手段

例如,我们可以构思《铁》复习课的如下过程:

1.归纳总结铁及其化合物的知识主线。知识点和知识网,使学生掌握《铁》一章的知识结构。

2.通过演示向FeSO4溶液中滴加HNO3,向KNO3、FeSO4混合溶液中滴加H2SO4的实验,分析溶液颜色变化,使学生进一步认识到Fe2+、H+、

3.通过让学生设计简单实验,进行实验(实验名称是:“FeCl2——化学反应的多面手”)进一步复习知识,培养能力,并受到化学美的熏陶。

FeCl3──化学反应的多面手

(1)各括号内分别加入何物质,才能出现所示现象?做一做。

(2)①~⑧反应的离子方程式是什么?写一写。

4.通过解析一道有关铁变价的计算题,启发思维,升华解题方法。

此教学过程的(1)~(3)步均和化学美有关,(2)、(3)两步更是从“生动的直观”中感受到化学美。

化学教学中应不遗余力地运用形象化手段,这些手段主要有:

①化学实验:学生实验、演示实验、随堂实验。

②使用直观教具(化学实物、模型、标本、图表等)。

③使用电化教具(投影仪、幻灯机、电影机、电视机、微机等)。多媒体技术的发展带来巨大的机会。

④用形象化语言讲述艺术感很强的化学小故事等。

以上各种形象化手段密切配合使用,能够产生更加强烈的审美效应。

值得一提的是,有些教师结合教材,编出充满真善美事例的化学史小故事在课堂上讲述,与化学实验相配合,使课堂气氛更加活跃,教学更加生动,充满趣味性,很受学生欢迎。

(三)构建美的氛围,激发美好情感

审美情感来自于客观存在的美的事物。但它并不是完全被动的,当它未被客观对象激发时,它是以隐蔽的状态埋藏在心里;一旦接触到美的事物,它就会被激发而复苏。教师在教学中,首先要注意构建美的氛围,并把自己当作“美的客观对象”,去激发学生们的美好情感。

教师的仪表,应当是端庄、大方的;教师的教态,应该是亲切、自然的;教师的板书,应当是简要、工整、富于逻辑性的;教师的语言,应该是流畅、生动、清晰、准确的。这里特别强调“语言美”,应格外注意语言的科学性、思想性、条理性、启发性、机动性、趣味性,以及语言外部形式的语音高低、语调快慢、抑扬顿挫,美的语言会使学生们思绪激昂、浮想联翩,升腾起美好的情感!

教师使用的化学仪器,一定要让学生赏心悦目,洗刷干净,摆放整齐;教师演示实验时的动作,应该熟练准确、符合规范;教师绘制的化学图表,应该形象鲜明、色彩美观(当然应无科学性错误)。化学教师应带着最佳的心境进入教室,亲切自然、坚定乐观。

在化学教学中,教师要构建美的氛围,并以自己美好的形象,激发学生美好的情感!

(四)创设美的情境,培养创美能力

篇(3)

【关键词】氢氧化钠变质;证明反应发生;确定样品成分;除去杂质

氢氧化钠的变质其实就是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水的过程。但是由于反应没有明显现象,因而有关于它的实验探究,设计实验方案确定成分,除杂等的题目在中考中屡见不鲜。今天笔者就从证明反应发生、确定样品成分、除去杂质三个方面来探究氢氧化钠的变质。

一、证明反应发生

氢氧化钠和二氧化碳反应没有明显现象,所以无法从外观之间观察出反应是否发生。故而一般借助于反应装置气压变化或通过检验产物(碳酸钠)的存在等方法进行证明。

1.通过反应装置气压变化证明反应发生

氢氧化钠与二氧化碳反应消耗了二氧化碳气体而又没有生成其他气体,因而反应装置内气压一定变小,故而可以借助气压变化证明是否变质。以下图为例:

实验步骤:向收集满二氧化碳的软饮料瓶内,迅速倒入浓氢氧化钠溶液,立刻旋紧盖子,手持瓶颈处振荡。

实验现象:瓶子明显变瘪。

实验结论:二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。

但该实验并不够严谨。因为氢氧化钠溶液中有水,而二氧化碳会溶解在水中,也会导致瓶子变瘪,因此该实验可改进为下图形式:

当然,从理论角度来讲,在常温常压下,一体积水溶解一体积二氧化碳,故而从倒入的氢氧化钠溶液的体积和瓶子变瘪体积的对比中,就可以看出瓶子变瘪最主要原因是二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。

除了上面这种装置,类似装置还有以下这些:

3.通过检验产物(碳酸钠)的存在证明是否反应

检验碳酸钠的存在,其实就是检验碳酸根离子的存在,若想要有明显的实验现象,一般有以下几套方案:

2.向样品中滴加足量稀盐酸

实验现象:有气泡生成

实验结论:二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了化学反应。实验注意:样品中可能含有氢氧化钠,盐酸会优先和氢氧化钠反应,没有明显现象,故而盐酸必须足量,才能够看到盐酸与碳酸钠反应,有气泡冒出。

由此可见确定样品成分的关键是能够检验出氢氧化钠的存在。由于碳酸钠的很多性质与氢氧化钠相似,所以,必须检验并除去碳酸钠,才能够继续实验检验出氢氧化钠。正确的方案如下:

实验步骤:1.取少量悠贩旁谑怨苤校加水溶解;2.向溶液中滴加足量的氯化钙溶液,振荡,静置;3.向上述溶液中滴入几滴酚酞试液,观察实验现象。实验现象与结论:若有沉淀生成,且滴入酚酞后溶液变为红色,则为部分变质,成分为氢氧化钠和碳酸钠;若有沉淀生成,且滴入酚酞后溶液不变色,则为完全变质,成分为碳酸钠;若没有沉淀生成,溶液变为红色,则为没有变质,成分为氢氧化钠。

在该实验方案中,氯化钙可以换为任一可溶性的钙盐或钡盐,但必须过量,以除尽碳酸钠,防止干扰下面氢氧化钠的检验。而滴入酚酞试液的目的是检验氢氧化钠的存在,故而可以换为任一能与氢氧化钠反应有明显现象的物质,例如:硫酸铜溶液,会与氢氧化钠反应生成蓝色沉淀。

《化学课程标准》告诉我们“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。实践证明只有充分挖掘实验内涵,才能提高学生实验课的质量,同时又培养学生分析和解决问题的能力。

【参考文献】

篇(4)

关键词:混凝土 耐久性检测影响因素

中图分类号: TU37 文献标识码: A

1混凝土耐久性的基本概念混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性,从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。

2混凝土耐久性是指混凝土在实际使用过程中抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。主要包括冻融破坏、渗透破坏、碱骨料反应、混凝土的碳化、钢筋锈蚀、化学侵蚀六个方面对混凝土结构发生耐久性失效的原因及影响因素进行论述。

2.1混凝土冻融破坏是指混凝土在饱水或潮湿的状态下,由于环境中温度的正负变化,导致混凝土内部松弛产生疲劳应力,反复的冻融循环造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。

2.1.1破坏机理

混凝土冻害机理的研究始于20世纪30年代,有静水压假说、渗透压假说等。但由于混凝土结构冻害的复杂性,至今尚无公认的、完全反映混凝土冻害机理的理论。

2.1.2影响因素

对于影响混凝土冻融破坏的主要因素总结起来大致有以下四个方面:

(1)水灰比:水灰比越大,使凝土孔隙率越大,导致混凝土的吸水率增大,最终导致混凝土结构冻融破坏严重;

(2)孔结构和孔隙特征:连通毛细孔易吸水饱和,使混凝土冻害严重;若为封闭孔,则不易吸水,冻害就小;

(3)饱水度:若混凝土的孔隙非完全吸水饱和,冰冻过程产生的压力促使水分向孔隙处迁移,从而降低冰冻膨胀应力,对混凝土破坏作用就小;

(4)混凝土自身强度:在相同的冰冻破坏应力作用下,混凝土强度越低,冻害程度就越高。

2.2混凝土渗透破坏

2.2.1破坏原因

混凝土具有多种粒径的孔隙,连通的孔隙会成为气体、液体或有害介质进入混凝土的通道,导致混凝土破坏。

2.2.2影响因素

影响混凝土渗透性的因素主要有水灰比、骨料最大粒径、混凝土养护方法、水泥品种、外加剂等因素。

2.3碱骨料反应

混凝土中的碱与混凝土中的活性骨料发生反应,生成膨胀性物质,导致混凝土发生膨胀破坏,称为碱骨料反应。这种反应引起明显的混凝土体积膨胀和开裂,改变混凝土的微结构,使混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能明显下降,严重影响结构的安全使用性,而其反应一旦发生很难阻止,更不易修补和挽救,被称为混凝土的“癌症”。

2.3.1破坏原因

碱骨料反应主要可分为碱与硅酸、碱与碳酸盐及碱与硅酸盐三种反应。

(1)碱-硅酸反应:是分布最广、研究最多的碱骨料反应,该反应是指混凝土中的碱组分与骨料中的活性SiO2之间发生的化学反应,其结果是导致骨料被侵蚀,生成碱-硅酸凝胶,并从周围介质中吸收水分而膨胀,导致混凝土开裂。

(2)碱-碳酸盐反应:是指混凝土中的碱与碳酸盐矿物产生化学反应引起混凝土的地图状开裂。碱-碳酸盐反应是孔溶液中的碱与骨料中的白云石之间的反应。这一反应不是发生在骨料颗粒与水泥砂浆的表面,而是发生在骨料颗粒的内部,水镁石Mg(OH)2晶体排列的压力和粘土吸水膨胀,引起混凝土的内部应力,导致混凝土开裂。

(3)碱-硅酸盐反应:是指混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发生反应,使层状硅酸盐层间间距增大,骨料发生膨胀,致使混凝土膨胀开裂。

2.3.2影响因素

从碱骨料反应发生的条件出发,分析该种破坏的影响因素主要是:

(1)活性骨料:引起混凝土碱骨料反应的主要因素是混凝土中含有碱活性的骨料。因此在施工中尽量选择无碱活性的骨料,在不得不采用具有碱活性的骨料时,应严格控制混凝土中总的碱量;

(2)活性掺合料:掺用活性掺合料,如硅灰、矿渣、粉煤灰(高钙高碱粉煤灰除外)等,对碱骨料反应有明显的抑制效果。活性掺合料与混凝土结构中的碱起反应,反应产物均匀分散在混凝土中,而不是集中在骨料表面,不会发生有害的膨胀,从而降低了混凝土的含碱量,起到抑制碱骨料反应的作用;

(3)水分:碱骨料反应要有水分,如果没有水分,反应就会大为减少乃至完全停止。因此,要防止外界水分渗入混凝土结构中以减轻碱骨料反应的危害。

2.4混凝土的碳化

混凝土的碳化作用是指空气中的二氧化碳气体渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应生成碳酸钙和水,使混凝土碱度降低的过程,这一过程又称混凝土的中性化。

2.4.1破坏原因

碳化的化学反应式为:

Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

混凝土的碳化反应结果有两个方面:一方面,反应生成碳酸钙和其他固态物质会堵塞在混凝土孔隙中,使混凝土的孔隙率下降,大孔减少,从而减弱了后续CO2的扩散,使混凝土密实度提高;另一方面,孔隙中的Ca(OH)2浓度及PH值降低,导致钢筋脱钝而锈蚀。

2.4.2影响因素

影响混凝土碳化的因素有很多,但概括其主要因素有两方面,一方面是材料因素,另一方面是环境条件因素。

2.5钢筋锈蚀

混凝土中水泥水化后,会生成碱性的氢氧化钙,导致混凝土孔隙中的水分有很高的碱性,在钢筋表面形成一层致密的钝化膜,因此在正常情况下钢筋不会锈蚀;但钝化膜一旦破坏,在有足够水和氧气条件下会产生电化腐蚀。

2.5.1破坏原因

混凝土中钢筋锈蚀的实质是电化学腐蚀。主要表现为钢筋在外部介质作用下发生电化学反应,逐步生成氢氧化铁(即铁锈)等,铁锈的体积会比原金属增大2~4倍,产生膨胀压力,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏。

2.6化学侵蚀

一些侵蚀性介质,比如酸、碱、硫酸盐、压力动水等,侵入混凝土,可能会造成混凝土的化学腐蚀。化学腐蚀主要有三类,分别为溶出蚀、溶解蚀和膨胀蚀。

2.6.1产生原因

(1)溶出蚀(2)溶解蚀(3)膨胀蚀

2.6.2影响因素

结构的密实程度和孔隙特征对混凝土化学侵蚀会有所影响;结构密实和孔隙封闭的混凝土,环境水不易侵入,故其抗侵蚀性较强。

3高性能混凝土具有丰富的技术内容,尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释,但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计,保证拌和物易于浇筑和密实成型,不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝,硬化后有足够的强度,内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。

5结论

混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等结构形式。这种结构广泛应用于建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、港口等工程。例如设计使用30年的拉索往往不到20年就要更换,这无疑会大大缩短结构的使用寿命,应该在设计时加以考虑。混凝土结构的耐久性是一个涉及环境、材料、设计、施工等多种因素的复杂问题,要解决好这个问题需要进行多方面的工作。钢筋混凝土结构耐久性应由正确的结构设计、材料选择以及严格的施工质量来保证,同时应注意对其在使用阶段实行必要的管理和维护。只有这样,才能保证和提高混凝土结构的耐久性,才能保证我国建筑事业的可持续发展 。参考文献

[1]魏新良,浅谈混凝土结构的耐久性[J].

[2] 张完善.有色金属材料.第二版.大连:金属工业出版社,1998.89-90.

[3]刘海华,高速铁路混凝土结构耐久性措施探讨[J].铁道标准设计,2004,(05).

篇(5)

板书是老师和学生共同探索智慧的结晶,是学生获取知识的橱窗。无论怎样的自主探究活动,无论采取怎样的教学手段,板书都必不可少。新课程理念下的化学板书,不仅要体现学生的探究过程,而且要体现独特的化学美。

1板书是学生探究活动的真实写照

转变学习方式是新课程改革中最显著的基本特征,培养学生探究能力和创新精神,使学生成为学习知识的发现者,成为学习中的主人。在苯酚性质探究学习中,下列板书更好地体现出了学生自主探究的思维过程:

2 板书是激发兴趣的源泉

板书的书写和应用是一门科学,也是一门艺术。科学精美的板书,使人赏心悦目,给人以美的享受,从而增强学生的学习兴趣。例如在氧化还原反应与化学反应四个基本类型的关系比较中,将其板书设计成如下的熊猫图,学生情绪高昂,他们在领悟有关化学知识的同时,又受到爱护动物的教育。实践证明,好的板书不仅能陶冶学生情操,而且能激发学生的学习兴趣。

3 板书蕴藏丰富的化学喻义

板书是教师和学生创新的原野,是学生学习的好帮手。也是开发学生思维的沃土。例如在《化学平衡》教学中,下列板书蕴藏着化学平衡喻义,启发学生产生丰富的联想,拓展学生的想象空间,有利于学生更好的学习抽象的化学知识。

4 板书是智慧的起搏器

板书是目,知识是纲,智慧是魂。板书不但可以突破难点,而且还可以启迪学生智慧,培养学生的思维能力,提高学生素质。例如在《物质的量》教学中,通过下列板书不断启迪学生智慧,激发学生思维,有利于学生突破物质的量这一抽象难点,使学生明白物质的量是联系微观粒子与宏观物质之间的“桥梁”。

5 板书是帮助学生记忆的传感器

一切智慧的根源在于记忆。我们知道,中学化学需要记忆的知识比较多,是理科中的“贝多芬(背多分)”。板书将化学知识通过精美的包装,增强直观性,充分发挥学生的视觉记忆功能,不断向学生传递信息,唤起和集中学生的注意力,帮助学生长时间记忆。例如氧化还原反应中概念很多,下列板书有利于学生理解和记忆。

升―失―氧化(反应)―还原剂

篇(6)

[关键词] 物理化学 唯物辩证法 辩证唯物的认识论

认真研究和把握自然科学课程中的哲学思想,是高等院校自然科学专业授课教师从事教学的必然要求。这一方面是因为哲学是从包括自然科学在内的各类科学中抽象和概括出来的关于客观世界普遍规律的学问,自然科学各专业课不仅包含着极其丰富的哲学思想,而且是相关哲学思想在专业学科的具体外化;另一方面是因为,自然科学所内涵的哲学思想为其各学科的发展、从而也为各门专业课的研究和教学,提供着正确的世界观和方法论指导。不言而喻,各门自然科学专业课都是寓含世界观和方法论的载体,哲学则是引领各门自然科学专业课教学的思想旗帜。各门专业课的成功教学,无一不是辩证唯物主义哲学与自然科学的完美结合。谁准确地把握了自然科学课程中的哲学思想,谁就获得了从事相关教学的正确世界观和方法论,从而也就掌握了教授学生领会和运用该课程科学原理、科学思想、科学品质、科学精神、科学方法的钥匙。

本文立足于近年来的教学实践,就高校物理化学课程内涵的哲学思想,谈谈自己的两点体会。

物理化学蕴涵和体现着以普遍联系和永恒发展

为总特征的唯物辩证法

物理学和化学本来是自然科学领域本质各异、区别明显的两大分支学科。但是,随着人类实践的进步和这两大分支学科的深入发展,物理化学这门全新面貌的学科竟然脱颖而出。这种现象是怎样产生的?

唯物辩证法告诉我们,普遍联系和永恒发展是客观世界存在的两个总的基本特征,从而也是唯物辩证法的总特征[1]。物理化学学科,作为一门从物质的物理现象和化学现象的联系入手来探索化学变化基本规律的科学,不仅蕴涵着以普遍联系和永恒发展为总特征的唯物辩证法,而且它的形成和发展是唯物辩证法在自然科学领域的具体实践体现。

物理化学是普遍联系辩证思想的实践体现。自然科学史显示,物理学与化学虽曾有过约定俗成的明确分工,各司其职,但并非互不相干的孤立存在。相反,它们相辅相成,联系普遍而紧密。在客观世界,物质的任何一种化学反应总是伴随着物理变化,任何一种物理运动也都会引起相应化学元素的化合或分解。据此,“化学和物理合在一起,在自然科学中形成了一个轴心”。历史上化学家和物理学家的研究总是在相互合作、彼此促进中进行的。许多科学家的研究兼及物理学和化学。每当化学家们对取得的实验结果试图作出解释并提高为理论时,每当他们在研究中遇到难以逾越的障碍时,总是求助于当时的物理学成就,而且受益良多。自二十世纪以来,化学发展由于近代物理学的出现而如虎添翼,化学与物理学的交叉也越来越多。正是在这种情况下,经过科学家们对物理学与化学之间普遍联系的深入研究、把握和总结,使物理化学作为一门聚合物理学和化学特点的独立分支学科破土而出。显而易见,物理化学是物质的物理现象与化学现象相互制约和促进、从而也是物理学研究与化学研究彼此依赖和渗透的结晶。科学史还表明, 物理化学的形成与进步也得益于数学基本理论与技术的支持,得益于物理学、化学与数学的相互作用[2]。毫无疑义,物理化学课蕴涵和体现着物质世界普遍联系的哲学思想。

物理化学也是永恒发展辩证思想的实践体现。唯物辩证法所说的发展,不是指事物的循环往复、简单重演,而是量变引起质变,波浪式前进,螺旋式上升;不是单兵独进,而是在与其他事物的广泛联系中变化;不是时进时停,而是永无止境的持续物质运动。这种永恒发展,正是物理化学的存在形式。其突出表现:一是突破,主要指探索新的科学规律,实现物理化学内容的质的升级。比如,从经典的平衡态热力学发展到非平衡热力学,从宏观反应动力学发展到微观的分子反应动力学,从体相到表象,从静态到动态,从定性研究到定量研究,等等,这些都是探索物理化学规律成果的一个又一个飞跃,是物理化学内容的波浪式、螺旋式质变。二是融合,主要指各学科相互交叉,多学科共同研究,形成边缘学科。比如,在对生命现象的解释上,经典平衡热力学的结论与达尔文进化论是矛盾的,为了解决这一矛盾,现今的物理化学吸纳或借助其他多种学科的研究成果和方法,创立了“耗散结构”理论。[3] 这一理论将生命现象视为一种逆反熵增,指出在非平衡的开放条件下,通过体系内部耗散能量的不可逆过程而产生或维持时空有序结构,而生物结构就是这样一种有序结构——在空间性方面表现为方位排列的有序,时间性方面表现为周期变化的有序,二者体用一源,协同互补,不可分割。耗散结构学说是物理化学理论的一个重大发现,但它的意义同时也是哲学上的。它不仅蕴涵和体现着物理化学与生物学的融合,也蕴涵和体现着物理化学在与其他诸多学科的广泛联系和包容中持续发展的规律。从一定意义上说,物理化学的持续跨越进步,是蕴涵其内的唯物辩证法的永恒发展思想的具体外化。

物理化学蕴涵和体现着辩证唯物论的认识论

说:“实践、认识、再实践、再认识,这种形式,循环往复以至无穷,而实践和认识之每一循环的内容,都比较地进到了高一级的程度。这就是辩证唯物论的全部认识论,这就是辩证唯物论的知行统一观。”[4]仔细剖析物理化学的发展历程就会发现,同其他学科一样,它是实践与理论的统一体,蕴涵着“实践—理论—实践”这一螺旋式循环上升的辩证认识过程,是辩证唯物论的认识论的实践体现。

首先,物理化学蕴涵和体现从实践到理论的基础认识过程。在物理化学研究中,一般情况下,人们总是根据已知的原理或定律先进行演绎推断,做出某种设计,然后再进行探索性的实验和观察。有人将这种从理论到实践、从一般到个别的演绎认识看作是物理化学研究的全过程,这是片面甚至本末倒置的。因为,作为演绎推理依据和出发点的已知原理或定律,并不是从天上掉下来或科学家头脑中所固有的,而是研究者从人类长期大量经验事实和科学实验中归纳推理得出来的。物理化学中的许多基础性原理或定律,如物理化学中热力学第一和第二定律,本身就是唯象理论,只能从人类长期大量经验事实中归纳产生,而无法从已知的原理演绎导出。迄今为止,在宏观世界还没有发现与之相矛盾的事实出现,实践验证了它们的正确性。毋庸讳言,没有大量经验事实,没有大量科学实验,不可能产生物理化学理论。任何一般性的物理化学命题,无论怎样抽象或表面远离个别经验事实,都无一列外地以实践为源泉,以个别经验为基础。实践的观点,这一辩证唯物论认识论的基本观点,也是从事物理化学教研之第一观点。从实践到理论、从个别到一般的基础认识过程蕴涵和体现于物理化学的研究实践。

其次,物理化学蕴含和体现从理论到实践的检验真理过程。物理化学的发展历程昭示人们,它的原理或定律之所以是真理,不但在于它来自于大量科学实践,更在于它创立后再返回到实践中去接受检验和证实,在于它在接受检验中被实践不断地修正和完善。这突出地表现在化学动力学的发展上。1918 年,物理化学家路易斯在科学实验的基础上,运用当时已建立起来的气体分子运动论来分析化学反应的动力学过程,提出了碰撞理论,认为反应物的分子通过简单的碰撞而完成化学反应,只要能量足够、取向合适,就可以发生反应。但是,当碰撞理论返回并运用于实践时,却只能解释实验事实的一部分而不是全部,从而证明它的真理性是不完全的。为了克服这一理论的不足,20世纪30年代,物理化学家Eyring和Pelzer又经过大量科学实验,在碰撞理论基础上提出了化学反应的过渡态理论,认为反应物的分子并不是通过简单的碰撞直接发生反应的,而是在分子相互接近的时候会首先形成旧化学键部分断裂而新化学键部分生成、而且能量处于极大点的过渡状态,它极不稳定,会马上释放能量并过渡到生成物,从而完成化学反应。科学家们将这一理论投返于科学实践接受检验,检验的结论是:过渡态理论是对碰撞理论的深化,它解释了在碰撞理论中取向合适的碰撞为什么能量“足够”就能够发生反应,这个“足够的能量”以活化能来定量衡量;但过渡态理论尚存在无法回答某些新问题的不足之处,还需要后人在实践基础上提出更新的理论去发展和完善。科学的任务在于不断地排除谬误、获得真理。而实践是辨识谬误、检验真理的唯一标准。物理化学发展的过程,就是在物理化学领域通过科学实践不断发现真理,又通过科学实践不断证实真理和发展真理的辩证过程。

参考文献:

[1]王革,武育香,郑庆林.哲学[M]北京:高等教育出版社,1990, 2.

[2]魏光,曾人杰,马兆海,杨意泉,廖代伟.重新认识“物理化学”课程的战略地位[J].高等理科教育, 2001,1: 21-24 .

[3]周秋蓉.对耗散结构理论的思考[J].重庆师范大学学报(自然科学版),1995,2:20-23.

篇(7)

关键词 实验探究法 化学教学 实验数据 创造能力

中图分类号:G633.8 文献标识码:A

1指导思想

1.1基本概念

实验教学法即学生在教师指导下,利用一定的设备和器材,通过条件控制,使实验对象发生某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的一种教学方法。通过实验教学,可以使学生把一定的实践知识与理论知识联系起来,从而获取比较完善的知识。

化学教学的基本特征是以实验为基础,从实验中探究,在探究中实验,集实验与探究资源优势于一体,引导学生参与到实验中,通过观察实验现象并依据实验现象,结合理论知识分析、探究化学反应的本质,归纳总结出结论,并运用结论解决新问题。

1.2理论依据

(1)教育学家苏霍姆林斯基认为,兴趣的源泉还在于把知识加以运用,使学生体验到一种理智高于事实和现象的权力感。化学实验从培养学生实验操作技能和创造能力为出发点,通过感官现象激发学生学习兴趣和强烈求知欲的重要手段。教师就是要利用好这一得天独厚的条件,引导学生去观察现象,教会学生运用已学过的知识去探究问题和得出结论。

(2)培养学生的思维能力是化学教学的重要目标。如果教学中只做验证实验,学生没有求职的欲望,如果恰当的将验证性实验变为探究性实验,可以有效地引发学生的思维,使学生通过实验,自己找到规律。在教学中,学生就变成主动学习,自主创造了。

(3)化学以实验为基础这一基本特征,完全可以结合各项教学内容来体现,要让学生多观察、多思考、多操作,从实验中找出规律,从而达到开发智力,培养能力的目的。化学教学过程是一个由简及繁、由表及里、由宏观到微观、由定性到定量、由描述到推理的过程,让学生通过教学,既掌握一定的现代科学基础知识和技能,又具有善于观察、思考、敢于质疑、探究等科学的学习方法,以及培养良好的心理品质。

1.3功能目标

就实验目的而言可分为探究性实验和演示实验。探究性实验的过程大致分为两个基本阶段:最初由于对实验变量之间的共变关系和因果效应认识的尚不清楚,理论假设也不甚完善,所以常有一个“试探性”的实验过程,实际上是前期实验,目的在于解决上述的不足。当比较清楚地把握共变关系之后,即可进入“验证性”实验阶段,即正式的试验阶段。这个阶段将完全按照前期实验提供的确切资料,实施实验的设计构想。可见,这种实验通常我们称这是“求真”一类的实验。化学实验探究法旨在激发学生的学习兴趣,培养学生成为探究者和发现者,积极主动地探究化学知识,掌握实验技能,迅速提高学生的观察能力、思维能力和创造能力。

2操作程序

2.1设问激疑,引发思维

在实训前,教师根据实验内容和教学目标,通过生产、生活中的生动实例,激发学生学习兴趣和求知欲,使学生明确本节实验课的目标。然后教师向学生提出假设,使学生好奇、疑惑,从而激发学生的探究心理,创设探究问题的情景,促使学生带着问题阅读教材,熟悉实验仪器和实验步骤。在教师的诱导下,提出某种假设和某种预言。对实验中应注意的问题和可能出现的意外,做到心中有数。

2.2实验操作,引导观察

该程序是实验教学的中心环节。教师依据教学目标和要探究的新问题,在实验方案完成之后,引导学生做实验或观察教师的演示实验。在实验操作中,要引导学生正确实验,正确操作,对错误的操作要制止,防发生意外。实验前,教师要通过启发式讲授使学生明确观察的目的和任务,提出观察要求:实验中要启发学生做到有计划的系统观察,有选择的重点观察、有联系的对比观察、有目的重复观察,并且边观察边记录。

2.3总结研讨,归纳结论,升华认识

在正确观察的基础上,教师通过精心设计的问题,启发学生通过小组讨论,从感知现象开始,由表及里,由浅入深地解释实验现象,研讨实验时出现异常情况的原因,总结经验教训。同时指导学生进行分析、推理,使学生由感性认识进一步上升到理性认识,使知识进一步深化。此时,可采用类比、想象、科学抽象、模型、假说等科学方法,以及分析、综合、抽象、概括、判断和推理等逻辑思维方法,借“思”求“知”,最后得出结论,形成概念。最后,由实验小组长汇报实验成功的经验或失败的原因,教师加以总结,逐步统一认识。

2.4探究创新,课后延伸

是一种课后作业的形式。应于下课前布置给学生。内容要在课堂练习的基础上,适当增加问题的灵活性和难度,要尽可能变换问题的类型,引导学生广开思路,启发联想,能从不同的方面和角度进行思考,寻求解决问题的新方案。有利于培养学生创造性思维能力和科学探究精神。使学生对课堂获得的知识和技能进一步系统、完善和深化,为学生学习的迁移打好基础。每章或一个知识单元学习完毕,学生根据所学知识的内容设计一个新实验,新实验既与课本内容有关,又不使课本内容的某个实验重复,而是源于课本,高于课本。在设计中,可以看参考书,编写出实验计划,经教师审阅、帮助修改、提供仪器药品,进行实验研究,最后写出小论文。

3教学案例

维C果奶是否有维生素C?含量有多高?

(1)教学目标:知道维生素C的物理性质;概述维生素C的氧化性,描述有关化学反应现象,写出有关化学方程式。

(2)教学重点:维生素C含量的测量方法。

(3)教学过程:

①诊断导入,明确目标;

提问:维生素C的基团有何属性,如何检验?

导入新课:展示教学目标。

②实验探索,引导观察(略);

③提出问题:菠菜中的铁元素如何检测。

参考文献

[1] 戴汝潜,宛士奇.实用教育实验法[M].教育科学出版社,1992(6).

[2] 张健.学校教学实用全书[M].北京师范大学出版社,1994(8).