楊 斌
(浙江杭州富陽區實驗中學 浙江杭州 311400)
化學教學目標中的難點的處理不僅關系一節課的成敗,而且能關系到學生對化學學習興趣的培養,也體現教師的教學理念是否先進。運用信息技術,對于有效突破教學重難點,往往能收到事半功倍的效果。高中化學教師應該與時俱進,充分運用信息技術功能,推動教改的深入發展[1]。
化學是在分子,原子層次上研究物質的組成,性質,結構與變化的規律的自然科學,而分子,原子等微觀粒子是無法通過直觀的方法觀察到的,于是對這些微粒的研究就顯得較為困難。信息技術的運用可以將微觀的事物宏觀化,從而增強學生對微觀事物的理性認識。
例1.學必修一中學習到原子的構成,原子由原子核與核外電子構成,原子核又由質子和中子構成,核外電子圍繞原子核在一定的軌道作圓周運動,在初中學生已經學習過這一知識點,對于原子內部結構也有一定了解,但是對于原子內部結構學生只停留在記這個層次,生硬的強記只會給學生疲憊感。微粒是看不到摸不到,不像實驗能夠真實的看到,這些內容很抽象,講述時描述也很困難,需要學生具有較強的空間想像能力和抽象思維能力,大多數學生理解起來感到吃力,這一知識點對于學生是一個難點。在這一內容的教學中,利用電腦技術將原子的結構做成一個3D模型,生動形象的將原子的內部結構展示出來,通過立體模型學生可以生動形象的看到放大的原子內部結構以及電子的運動,擴大了學生的宏觀視野,強化了教學效果。
例2.指電解質在水溶液或熔融狀態下產生自由移動的離子的過程嗎,但是學生在很多情況下難以理解電離的這個過程,電解質是如何轉變成自由移動的離子的?針對這一問題,應用fl ash動畫演示就起到一個很好的展示作用(圖1),以書本上NaCl在水中的電離為例:

圖1
通過模擬動畫的方法來觀察物質的微觀世界,可以改變傳統教學中以語言為導向的方法,這樣就可以將抽象的過程形象化,不需要再死記硬背,使學生加深印象,更好的理解這一過程。對學生的學習積極性也有提高,有效的調節課堂氛圍,學生是思維被激活,思維空間更加廣泛。
高中化學的學習很多需要通過觀察現象來探究原理,而原理的探究通常也是一個難點。
例4電化學原理中以電解CuCl2溶液探究電解池的原理。CuCl2=Cu+Cl2↑

傳統教學方式中以講解為主,通過講解Cu2+在陰極得到電子生成單質銅,Cl-在陰極失電子生成氯原子結合成Cl2比較抽象,如果用fl ash動畫將這個過程中Cu2+,Cl-以及外電路中的電子的運動方向和變化過程生動的展示出來,反應原理就變得一目了然,學生通過單純的強記變成理解,記憶也更加深刻。
在許多實驗中都需要進行大量的數據處理,在化學反應原理中的酸堿中和滴定、探究影響化學反應速率和限度的因素等定量分析實驗,則可以利用化學數字化實驗技術進行探究。這樣使實驗數據更加真實、準確,同時增強了學生的“定量”實驗意識。
例5.在用1.00mol/L鹽酸標準溶液滴定20mL未知濃度的氫氧化鈉待測溶液時,下表為實驗數據

將數據輸入Origin中,利用其中作圖功能,縱坐標以pH,橫坐標以滴定體積做出酸堿中和滴定曲線。(圖2)。我們可以通過滴定曲線圖準確計算出氫氧化鈉待測溶液的濃度,還可以清晰地觀察到滴定曲線的突躍范圍,使同學們對酸堿中和的反應過程有一個清晰地認識[2]。

圖2
在探究溫度、催化劑對過氧化氫的分解速率的影響的實驗中,我們可以利用化學數字化技術定量測定出在使用了MnO2作催化劑時,反應裝置內壓強隨時間的變化(圖3),和使用1mol/L FeCl3溶液催化時,反應裝置內壓強隨時間的變化(圖4)。

圖3 壓強-t變化曲線 (一)

圖4 壓強-t變化曲線(二)
由上面實驗及變化曲線可以看出:在H2O2分解過程中,MnO2作催化劑對H2O2分解速率的影響更加明顯,而使用FeCl3溶液作催化劑對H2O2分解速率的影響則相對要小很多。圖11中壓強變化大小明顯大于圖12,而且到達化學平衡的時間短。不僅讓學生從定量角度觀察到了不同催化劑對化學反應速率的影響,同時使學生體會到催化劑在現代工業中的重要作用是不可替代的[3]。
信息技術的應用使化學教學過程具有很強的感染力和直觀性,生動形象,可為化學教學創設最佳情境,使教與學變得簡明,趣味橫生。多媒體技術的應用對學生產生的多感官刺激作用,有利于學生注意力的長期保持,既能擴大宏觀視野,又能揭示微觀實質,為教學注入無限活力[4]。現代技術與教學的有機結合是化學教學的大勢所趨,這其中不僅僅是教師與學生之間知識的傳遞,更是學生情感體驗和價值觀體驗,對解決化學學習中的重難點解決有很大幫助。