初中化學(xué)是新開設(shè)的學(xué)科,初中化學(xué)是屬于啟蒙教育。為了打好初中化學(xué)基礎(chǔ),把學(xué)生引入化學(xué)之門,就必須把握好學(xué)生在學(xué)習(xí)是的知識和技能的分化點。這些分化點分屬三個板塊中,一是化學(xué)用語、二是基本概念、三是理論規(guī)律。只要潛心鉆研這些分化點,就能很好的抑制學(xué)生成績分化。
眾所周知,理論規(guī)律主要是根據(jù)化學(xué)式計算和根據(jù)化學(xué)方程式的計算,其中后者尤其重要,而它的理論基礎(chǔ)是質(zhì)量守恒定律。質(zhì)量守恒定律也是中招中的測試重點,所占比值較大。質(zhì)量守恒定律理解和掌握好好,就成了學(xué)生學(xué)習(xí)理論規(guī)律的瓶頸和成績提高的關(guān)鍵。下面我把我在實際教學(xué)過程中的點點滴滴記錄下來,以供同仁商榷。
一、對質(zhì)量守恒定律驗證實驗的改進
在本節(jié)之前,學(xué)生對化學(xué)變化中發(fā)生了質(zhì)的變化已經(jīng)有了一定認識,這一節(jié)將引導(dǎo)學(xué)生從量的角度進行學(xué)習(xí)。通過實驗驗證質(zhì)量守恒定律,不僅能有效的幫助學(xué)生認識這一規(guī)律,而且能使學(xué)生學(xué)到定量研究化學(xué)反應(yīng)的方法。怎樣用簡單易行的方法,獲得理想的實驗效果,是教師教學(xué)中的難點和技巧。NaOH溶液跟CuSO4溶液的反應(yīng)不是本節(jié)學(xué)生的重點內(nèi)容,只是借助于對這個反應(yīng)前后質(zhì)量的測定,得出反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量跟反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量相等的結(jié)論,從而引出質(zhì)量守恒定律在實際教學(xué)中,若按教材中的方法用一般托盤天平做這個實驗,由于天平太小,只有前面?zhèn)€別學(xué)生能觀察到天平平衡的狀況。若按教學(xué)參考書上建議改為學(xué)生分組的邊講邊做實驗,并讓幾個小組測定不同的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果。固然有它的優(yōu)點,可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和動手能力,并且能證明質(zhì)量守恒定律,但受到學(xué)校實驗室條件和準備工作繁瑣的限制,只有做公開課的教師才用這種方法。而在實際的教學(xué)中,很少有教師這樣做。
對以上情況,教師可以采取將托盤天平的分度盤和指針放大的方法,既具有可操作性,又簡單易行,而且一次動手,年年收益。既方便了教師的教,又能使全體學(xué)生同時觀察到天平的平衡狀況,達到事半功倍的效果。具體做法是:將天平的分度盤和指針用硬紙板分別放大,再套在原天平的分度盤和指針上。由于本實驗是較粗略的定量實驗,所以不會影響實驗效果。
二、正確理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容和實質(zhì)
質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)基礎(chǔ)知識中的一條非常重要的定律,是書寫化學(xué)方程式和進行化學(xué)方程式的有關(guān)計算的重要依據(jù)。學(xué)生只有準確地理解質(zhì)量守恒定律,才能正確地利用質(zhì)量守恒定律。為此我在講授新課時就注意引導(dǎo)學(xué)生對質(zhì)量守恒定律進行深層次的理解。首先,質(zhì)量守恒定律是化學(xué)反應(yīng)中的普遍規(guī)律,不適合于物理變化。其次,理解質(zhì)量守恒定律要注意理解質(zhì)量總和,在化學(xué)反應(yīng)中守恒的是反應(yīng)前后的總和,參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的質(zhì)量不斷減少,反應(yīng)后的各物質(zhì)的質(zhì)量不斷增加,而反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和卻相等。第三、理解質(zhì)量守恒定律要注意理解參加和生成,對于一個化學(xué)反應(yīng),如果是反應(yīng)物,但沒有參與化學(xué)反應(yīng),就不能與生成物的質(zhì)量總和相比較;如果是生成物,但不是這個化學(xué)反應(yīng)生成的的也不能與參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和相比較。只有參加這個反應(yīng)的與反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和才能相等。如木炭在空氣中燃燒這個化學(xué)反應(yīng),只有燃燒掉的碳的質(zhì)量加上參與這個反應(yīng)的空氣中的氧氣的質(zhì)量等于反應(yīng)后生成的CO2)的質(zhì)量(空氣中也有CO2)。
質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)是什么呢?從宏觀上看,化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成,那么為什么反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和會必然相等呢?就要應(yīng)用原子論和分子論的觀點,從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)來認識。化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是原子的重新組合,即在化學(xué)反應(yīng)里,反應(yīng)物的分子分裂為原子,原子又重新組合成新物質(zhì)的分子。在此過程中,原子的種類沒有改變,原子的數(shù)目沒有增減,原子的質(zhì)量也沒有變化。因此在化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等。就好像一堆積木,可以擺出不同的形狀和建筑物,但不論怎么變,這堆積木的總量卻沒有變。總之,在教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生理解好化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),即原子的重新組合是質(zhì)量守恒定律的實質(zhì),而不是質(zhì)量守恒定律決定了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
三、正確應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解釋問題
質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用之一就是定律解釋現(xiàn)象。遇到此類問題,學(xué)生常力不從心、言不達意的感覺,這就要求教師幫助學(xué)生總結(jié)答題規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法。為了激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲,開發(fā)學(xué)生的智力,把學(xué)生的認知引向深入,達到素質(zhì)教育的目標,可以利用表面上似乎違反質(zhì)量守恒定律的實驗,并引導(dǎo)學(xué)生討論,對這些現(xiàn)象給出正確的解釋。例如:鎂帶跟鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量的測定。具體做法如下:將一段鎂帶和盛有一定量稀鹽酸的燒杯同時放于天平的右盤上(分開放),添加砝碼至天平平衡,再將鎂帶放入稀鹽酸中,隨著反應(yīng)的進行,天平指針向右偏轉(zhuǎn),即向砝碼一側(cè)偏轉(zhuǎn)。學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量減少了。解釋這一現(xiàn)象可分為三步進行:第一步,先表達化學(xué)反應(yīng),即鎂跟鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣;第二步,根據(jù)質(zhì)量守恒定律找出等量關(guān)系,即參加的鎂和鹽酸的總質(zhì)量等于反應(yīng)后生成才氯化鎂溶液和氫氣的總質(zhì)量;第三步,分析問題得出結(jié)論,即由于氫氣從溶液中逸出,所以反應(yīng)后燒杯中氯化鎂溶液的質(zhì)量小于鎂帶和鹽酸的總質(zhì)量。
又如:解釋煤燃燒后生成煤灰的質(zhì)量小于煤的質(zhì)量。煤燃燒是煤跟氧氣反應(yīng)生成氣體和煤灰。根據(jù)質(zhì)量守恒定律,參加反應(yīng)的煤和氧氣的總質(zhì)量等于反應(yīng)后生成的氣體和煤灰的總質(zhì)量,由于生成的其他大于氧氣的質(zhì)量,所以煤灰的質(zhì)量小于煤的質(zhì)量。(因為生成的氣體二氧化碳中的碳元素來自于煤,氧元素來自于氧氣,所以生成的氣體質(zhì)量大于氧氣質(zhì)量)。
四、應(yīng)用質(zhì)量守恒定律的注意事項
物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時,一定遵循質(zhì)量守恒定律。在正確理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律去解答有關(guān)問題方面,針對學(xué)生的常見錯誤,應(yīng)注意以下幾點:①不要把質(zhì)量守恒誤認為是體積守恒。②質(zhì)量守恒定律是化學(xué)反應(yīng)中的普遍規(guī)律,不適用于物理變化。③不要只注意各物質(zhì)的質(zhì)量總和,而忽略了參加化學(xué)反應(yīng)的前提。④不要只注意反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等,而忽略了反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)間存在的確定的質(zhì)量比。