“化學(xué)反應(yīng)的快慢”教學(xué)設(shè)計與反思

黃碧妹

摘? ?要：本文以魯科版教材為基礎(chǔ)，從生活、生產(chǎn)化學(xué)和化學(xué)實驗等多個角度出發(fā)，應(yīng)用實驗探究的方法開展“化學(xué)反應(yīng)的快慢”的教學(xué)，突出了化學(xué)這門學(xué)科與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系。重點培養(yǎng)學(xué)生能依據(jù)探究目的獨立設(shè)計實驗的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)快慢;實驗探究;教學(xué)設(shè)計;教學(xué)反思

化學(xué)反應(yīng)與我們的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，學(xué)生對于這個問題有不同層次的認(rèn)識。 如何引導(dǎo)學(xué)生對自己熟悉的化學(xué)反應(yīng)進行分析，讓他們學(xué)會怎樣提煉出解決問題的科學(xué)方法，定性實驗的研究方法;怎樣通過聯(lián)想質(zhì)疑、活動探究、交流研討等活動，加強宏觀辨識能力，提高創(chuàng)新意識和證據(jù)推理能力;怎樣通過探究濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)快慢的影響等實踐活動;落實培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。帶著這些思考與認(rèn)識，筆者對“化學(xué)反應(yīng)的快慢”的教學(xué)進行如下設(shè)計。

1? 教材分析

1.1? 課標(biāo)分析

課標(biāo)解讀見表1。

1.2? 本節(jié)知識的前后聯(lián)系

“化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度：化學(xué)反應(yīng)的快慢”出現(xiàn)在魯教版《必修2（必修）》第2章的第2節(jié)，該部分內(nèi)容是高中化學(xué)學(xué)科的重要原理。通過九年級、高一上學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)理性認(rèn)識了不少的化學(xué)反應(yīng);知道化學(xué)反應(yīng)有的快有的慢，初步懂得如何定性判斷反應(yīng)的快慢。同時該課與選修4化學(xué)反應(yīng)原理第2章第3節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率”相關(guān)聯(lián)，為以后進一步理解化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示以及測量方法作準(zhǔn)備。

2? 教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重點、難點

2.1? 教學(xué)目標(biāo)

（1）了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響因素。

（2）指導(dǎo)學(xué)生能根據(jù)探究目的設(shè)計出實驗方案并完成實驗操作。

（3）培養(yǎng)學(xué)生思考的嚴(yán)謹(jǐn)性、具有敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。

2.2? 教學(xué)重點、難點

化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響因素、設(shè)計實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。

3? 教學(xué)設(shè)計

3.1? 創(chuàng)設(shè)情景引出新知的教學(xué)設(shè)計

【片段1】用學(xué)生熟悉的知識引入新課

教師講述：（老師點開介紹化學(xué)反應(yīng)快慢的一些圖片）同學(xué)們，你們了解下列化學(xué)變化過程的快慢嗎？炸藥的爆炸很快，轉(zhuǎn)瞬之間;鋼鐵腐蝕較快;溶洞的形成要幾萬年;石油、煤的形成要幾千萬年甚至上億年。

設(shè)問1：同學(xué)們，你們遇到過的化學(xué)反應(yīng)哪些反應(yīng)快？哪些反應(yīng)慢？

生1：鈉與水反應(yīng)很快、鈉與氧氣的反應(yīng)、碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)快、鐵與鹽酸反應(yīng)很快。

生2：氯氣與水的反應(yīng)較慢，鐵絲與氯氣的反應(yīng)快，炭的燃燒快。

生3：氫氣與氯氣混合光照很快就爆炸，塑料的降解慢。

講述：我們認(rèn)識的化學(xué)反應(yīng)有的快有的慢，如何讓鋼鐵的銹蝕慢一些，讓合成氨的生產(chǎn)快一些;如何讓橡膠的老化慢一點，讓塑料的降解快一些？為了使化學(xué)反應(yīng)更好的服務(wù)于人類，我們需要從化學(xué)反應(yīng)的快慢來認(rèn)識它們。

【片段2】我們知道汽車行走、飛機飛行的快慢是用速度（單位時間的位移）來描述。怎樣來描述化學(xué)反應(yīng)進行得快慢呢？同學(xué)們請一起朗讀化學(xué)課本的40頁第一段最后兩句話，并用紅筆劃上橫線。通過朗讀使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念并加深概念的印象。注意：化學(xué)反應(yīng)速率為平均速率，而非瞬時速率。

學(xué)生活動：通過練習(xí)加深對化學(xué)反應(yīng)速率的概念認(rèn)識（在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol·L-1變成1.0mol·L-1。在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？）。

設(shè)問2：我們怎樣定性地比較和判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢？比如說：對于有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，我們可以通過冒氣泡快慢來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。

生1：可以通過出現(xiàn)渾濁的程度來判斷，可以通過溫度變化的快慢來判斷。

生2：可以通過顏色變化的快慢來判斷，可以通過固體量變化的快慢來判斷。

3.2? 實驗探究教學(xué)設(shè)計

實驗探究是科學(xué)研究的基本手段之一。通過實驗探究，加強學(xué)生宏觀辨識能力、提高學(xué)生創(chuàng)新意識和證據(jù)推理能力;讓學(xué)生在實驗中感受收獲的喜悅;培養(yǎng)學(xué)生思考的嚴(yán)謹(jǐn)性和運用化學(xué)知識解決實際問題的能力。實驗探究在化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中占有非常重要的地位，在實驗過程中學(xué)生可以感受到物質(zhì)世界的奇妙。可以說化學(xué)的學(xué)習(xí)離不開實驗，實驗?zāi)芰κ腔瘜W(xué)學(xué)科的基本技能。

【片段3】影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)部因素

某些化學(xué)反應(yīng)速率太快了或太慢了怎么辦？比如夏天食物腐蝕太快，實驗室用氯酸鉀制氧氣太慢。夏天我們把食物放在哪里保存？實驗室用氯酸鉀制氧氣采取了什么措施？我們學(xué)習(xí)反應(yīng)速率的目的是為了改變化學(xué)反應(yīng)速率，要改變化學(xué)反應(yīng)速率就要知道影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。

教師演示實驗：請大家看老師桌上有兩瓶表面積大致相同的鎂條、鋁條;鹽酸（3mol/L、0.5mol/L）。（請甲學(xué)生來幫忙）甲同學(xué)和老師各拿一個試管，老師試管放入一片鎂條，甲同學(xué)試管放一片鋁條。這個實驗的變量只有一個就是鎂條和鋁條的不同。甲同學(xué)和老師同時往試管中倒入等濃度、等體積、等溫度的鹽酸，同學(xué)們認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象（展臺展示，便于學(xué)生觀察）、學(xué)生交流并記錄現(xiàn)象，得出結(jié)論（如表2所示）。

提示固體的表面積要大致相同，鹽酸的濃度、體積、溫度要相同（都在室溫下），提示操作的規(guī)范。

學(xué)生交流總結(jié)：通過觀察，得出在其它條件相同時，物質(zhì)本身性質(zhì)越活潑、化學(xué)反應(yīng)速率越快。

設(shè)計演示實驗意圖：此實驗探究由教師演示，教師的規(guī)范操作為學(xué)生后續(xù)的實驗探究起到示范的作用，初步知道探究時如何控制一個條件變量。

【片段4】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素

對于不同化學(xué)反應(yīng)影響反應(yīng)速率的主要因素是物質(zhì)本身的性質(zhì)決定。對于同一化學(xué)反應(yīng)影響因素有哪些呢？大家知道面包、蛋糕冬天比夏天的保質(zhì)時間長 ，面團在不同的季節(jié)發(fā)酵的方式不一樣，氯水、KMnO4、硝酸銀等物質(zhì)保存在棕色劑瓶中，工廠煅燒黃鐵礦之前要把它粉碎。

設(shè)問3：影響反應(yīng)的外界因素可能有哪些？

生1：溫度、濃度、催化劑。

生2：光照、接觸面積。

講述：外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響并不是單一的，我們一定要注意：探究時只能控制一個條件變量，在其它條件不變的前提下。比如剛才我們探究物質(zhì)本身性質(zhì)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，我們控制了鋁片、鎂片表面積一樣大，鹽酸的濃度、體積、溫度一樣。學(xué)生明確探究目的并設(shè)計方案：將全班學(xué)生分為四個組進行外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究。第一組進行控制反應(yīng)物濃度不同的實驗探究;第二組進行控制溫度不同的實驗探究;第三組進行使用催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗探究;第四組進行接觸面積對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗探究。同學(xué)們現(xiàn)在開始利用桌上的試劑，針對自己小組探究的課題交流研討，設(shè)計實驗方案并填寫表格3。

設(shè)計對比實驗，要多角度、多層次進行探究。因此給每組學(xué)生準(zhǔn)備的藥品品種比較多。比如說給第一組準(zhǔn)備的藥品有：鋁條、鎂條、鹽酸（3mol·L-1、0.5mol·L-1）、塊狀碳酸鈣、粉末狀碳酸鈣、H2O2（5%、10%）、MnO2粉末。學(xué)生可以設(shè)計鋁和不同濃度的鹽酸反應(yīng)，也可以設(shè)計成鎂或是碳酸鈣與不同濃度的鹽酸反應(yīng)，還可以設(shè)計成不同濃度H2O2分解的探究實驗。學(xué)生的選擇條件多了，一個大組里前后小組及同小組兩個成員可以有不同的設(shè)計方案，從而達到進行多角度、多層次的探究，這樣也提高了實驗結(jié)論的可靠性、準(zhǔn)確性。

學(xué)生交流總結(jié)：通過研討設(shè)計出實驗的方案，分組匯報設(shè)計的實驗方案。

教師分組評價學(xué)生方案的可行性，并給予指導(dǎo)性建議。

學(xué)生分組實驗探究：四個組的學(xué)生分別按照自己設(shè)計的實驗方案動手實驗，提示學(xué)生規(guī)范操作、注意實驗安全，并強調(diào)探究時只能控制一個條件變量。

每個小組派代表匯報實驗成果（展臺展示），教師給予評價。

設(shè)計實驗意圖：通過學(xué)生親身設(shè)計實驗方案并用自己設(shè)計的實驗方案進行探究，在實驗過程中更能體會到成功的喜悅;并加深學(xué)生對外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的認(rèn)識，對怎么控制化學(xué)反應(yīng)的快慢有了更深一步的感性認(rèn)識;同時激發(fā)學(xué)生運用化學(xué)知識解決實際問題的興趣和激情，在這探究過程中學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)不知不覺得到了很大的提升。

4? ?教學(xué)反思

這節(jié)課是實驗探究課，實驗探究教學(xué)是種非常有效的教學(xué)手段。實驗出真知，本節(jié)課變教師演示實驗為學(xué)生驗證實驗，既培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)，分析的能力，又體現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)的新課程理念。但探究性實驗教學(xué)是很耗時的一種教學(xué)，課前要與實驗教師溝通，提早準(zhǔn)備很多的藥品和儀器，課后又要整理。教學(xué)過程中許多問題的不可預(yù)見性，對于實驗操作能力比較差的學(xué)生而言，探究實驗有一定的難度。有些能力差的孩子無從下手，要不在一旁無所事事，要不瞎折騰。而個別能力強的學(xué)生，自己動手做，也不聽課。因?qū)W生層次不同，教師對課堂的把控難度更大。基于教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時間的矛盾等，實驗探究課很難變成隨堂課。怎樣指導(dǎo)我們的學(xué)生設(shè)計出更有價值的探究實驗，也是值得課后反思的。教學(xué)是一門遺憾的藝術(shù)，所以激勵著我們每個教師不懈追求。