【關鍵詞】高中化學 反應原理 教學特征
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)12B-0058-01
化學反應原理是高中化學選修模塊之一,該內容與必修模塊相銜接。它揭示了化學變化所遵循的基本原理,是化學在科學研究、工業生產、日常生活中進行應用的基礎。雖然教材中講述的關于化學反應原理的內容較為基礎,卻包含著學科中反應原理的基本特征。只有把握了這些特征,教師才能透徹理解教材,準確把握教材的深廣度,從而合理安排教學方式。準確把握這些特征,需要我們注意以下幾點。
一、化學反應原理的嚴謹性需要教師對概念有正確的理解
在化學反應原理中包含著許多概念,全面理解這些概念并辨清它與相近概念的異同,才能深入理解化學反應原理,在課堂運用時才能避免因為混淆而產生科學性錯誤。如我們只有理解和區分了“物質的穩定性”和“物質的反應活性”的概念,才不會認為物質的不穩定性與反應活性是一致的;只有認識了化學反應的“熱力學順序”和“動力性順序”,理解化學反應的先后只是一種為了研究的方便而進行的人為處理方法,才不會出現根據反應物的性質推斷混合物中反應的先后順序的錯誤做法;只有分辨了“電極”和“電極反應物”的概念,才不會得出“有兩種活動性不同的金屬(或一種金屬與一種能導電的非金屬)作電極”是構成原電池的條件之一的錯誤結論。可見,教師必須準確理解和把握相關概念,才能保證教學的嚴密性。
二、反應原理研究對象的復雜性需要教師有復雜的思維
化學反應原理研究的對象主要是化學反應過程及化學變化,而在變化中會包含很多種物質。除了研究物質的變化,教師還要探討反應過程中能量的變化,反應速率、方向、限度等問題,這些因素之間既聯系又制約。這種研究對象的復雜性,需要教師在研究和應用化學反應原理時,充分考慮各種因素的影響。如碘在淀粉中顯示的顏色,不僅受到I-濃度大小的影響,還與反應時的溫度、溶液的酸堿度、淀粉鏈的長度等有關。再如,一塊看似均勻的金屬,在化學反應中,我們可能會觀察到局部反應較為劇烈的情況,這是因為從熱力學的角度看,同種金屬單質的熱力學活動性是相同的,但其動力學活動性則不一定相同,因為金屬的動力學活動性不僅與其組成有關,還與晶體構型、晶體內部的局部結構有關。因此,在化學反應原理的教學中,教師如果一味地為了淺顯易懂,將復雜問題簡單化,勢必會產生科學性錯誤。教師應該用聯系的、發展的、運動的思想來研究化學反應原理。
三、反應原理研究內容的適用性需要教師基于真實的情景來解決問題
化學反應原理雖然屬于學科中的理論知識,但是它的研究對象和內容卻與生產、生活密切相關,其研究的動力來自于人類生產、生活的需求,一旦其研究成果轉化為實用技術,必將對社會生產力和人類的生活帶來極大的影響。化學反應原理的這種應用性特點,決定了運用這類知識解決生產生活問題時,一定要基于真實的情景。但是真實的情景是很復雜的,這就需要教師在教學時將理論與實際相結合,綜合考慮多種因素的作用,還原事物的本來面目。比如在分析溫度對反應速率及化學平衡的影響時,我們必須學會具體問題具體分析,要從多方面去思考,不能單一地從某一角度去考慮。比如一些有氣體參與的在溶液中進行的反應,雖然升溫能加快反應速率,但升溫會使氣態反應物的溶解度降低,因此反應的轉化率不一定能提高;還有一些熱穩定性差的物質,如過氧化氫、碳酸氫鹽、硝酸等,有這些物質參與的溶液中的反應,一般不能在高溫下進行。同樣,具體的反應還要注意反應發生的條件。比如在溶液中,Na跟KCl是不可能發生置換反應的,但在熔融狀態下這一反應卻可以進行;再如酸制酸的反應,我們經常講強酸制弱酸,但這一規律對氧化還原反應是不適用的。因此,教師教學時切勿將一般規律絕對化。
四、反應原理研究層次的多元性需要教師從多角度、用多種方法加以研究
物質的變化具有復雜性和關聯性,教師要揭示化學反應原理就必須從多個角度、用多種方法進行研究。通過實驗等手段獲取現象,通過現象提出假設,通過理論分析解釋假設,通過綜合研究得出結論。不僅要用理論來引導實驗,還要通過實驗來驗證理論。不僅如此,教師還要從不同層次、不同角度去研究物質發生化學變化的原因,既要從宏觀上把握其變化,還要從微觀上探究發生變化的根本原因。比如對于質量守恒定律,我們不僅可以通過化學實驗進行粗略地探究,還能從化學史的分析來進行說明,還可以從物質發生化學變化的本質特征等多角度入手加以研究。再如,對于Cl-可以加快金屬單質與酸的反應的解釋,我們可以從活化金屬說、破壞氧化膜說、與金屬離子配位說、橋連轉移電子說等多個角度研究并得出結論。通過多角度地對反應原理進行研究,可以使問題和結論愈加清晰。
總之,教師在運用化學反應原理知識的時候,必須針對具體的應用場景,綜合多種因素,進行發散思維,用探究的方式組織教學,這對化學反應原理教學的順利實施,以及學生深入理解化學核心的基本原理都是大有裨益的。
(責編 易惠娟)