优化整合实验 提高课堂效率

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1、优化整合实验提高课堂效率摘要：以苏教版选修4“化学反应速率”高三复习课为例，通过实验的优化整合，提高复习课教学效率，提升课堂思维品质，培养学生探究、分析、综合应用知识的能力。　　关键词：化学实验；优化整合；反应速率；高三复习　　：1005?6629（2014）3?0041?03中图分类号：G633.8文献标识码：B　　1设计思想　　关于化学核心知识与化学学科意识，高剑南教授提出了八条，其中两条是：化学反应是化学研究的中心问题；提高反应速率是实现化学反应的关键因素之一[1]。说明化学反应速率在化学学科中有着重要的学科价值和社会价值。从学科价值看，反应

2、速率是属于化学动力学范畴的内容，是中学化学重要的理论知识之一，是理解化学平衡移动的基础，它前后还联系了元素化合物的性质、电化学、物质合成实验等知识。同时，化学反应速率还是进行“定性和定量”、“控制变量法”科学方法教育的有效载体，它包含着化学学科中重要的“变化观”、“能量观”、“实验研究法”等核心观念。从社会价值看，化学反应速率的问题在生活生产中的应用俯拾皆是：食品的保存和变质、金属制品的使用和防腐、加酶洗衣粉的高效净化、工业生产的效率和效益、化石燃料的形成、生活垃圾的降解等等。因此，对这部分内容的复习，教师应揭示其背后蕴含的学科观念和方法论，并展现

3、化学学科在生活生产中的应用实例。　　既然，事物的发展是“内外因共同决定”的，那么在内因确定的情况下，外因就成为可调控的唯一因素。宋心琦先生曾说过：物质体系的性质是多因素的函数[2]。这么多变量的调控下，到底结果会怎样？实验是最权威的答案。教学中，教师非常有必要引导学生利用实验的手段去分析各种具体问题。　　复习课上，实验除了回顾旧知外，还兼具情境创设，促进学生知识迁移，培养学生解决实际问题的能力的功能。对实验进行优化整合，从实验体系三要素（研究体系、仪器和操作）的选择，再到实验机理的分析讲解，最后是实验结论的应用延伸都是提高复习课效率的关键环节。基于

4、“化学反应速率”复习课的教学目标，笔者选用了“草酸与高锰酸钾反应”这一化学体系进行优化整合，从教材经典实验回顾，到反应速率的实验方案探索，再对实验数据的绘图和分析，最后是实验原理的解析和应用，努力促成学生主动参与到知识的探索中，体验知识的建构过程，训练化学特有的研究方法和思维方式，形成核心的化学观念。　　2教学过程　　2.1回顾经典实验，厘清知识脉络　　[投影]《化学反应原理》（苏教版第37页）“影响化学反应速率的因素”实验：　　原理：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑　　内容：将三支盛有相

5、同高锰酸钾溶液和草酸溶液的试管分别置于冷水、热水和常温下，观察实验现象。　　师：结合以上实验，请同学回顾哪些变量可以用来描述化学反应速率？它有哪些影响因素？　　[整理]化学反应速率的概念、表达方式、影响因素。　　2.2问题驱动，加密思维　　为了让学生更清晰地观察实验现象，教学中使用了实物投影仪，反应容器选用了培养皿。　　（1）试计算0～4min、4～8min时段的高锰酸钾反应速率并填入表格空白处。　　（2）若用H2C2O4表示0～4min的平均反应速率，ν（H2C2O4）=。　　（3）以下表示的反应速率中，你认为速率最大的是哪一项，并说明判断理由。

6、　　A.ν（KMnO4）=0.14×10-4mol?L-1?min-1　　B.ν（H2C2O4）=0.25×10-4mol?L-1?min-1　　C.ν（KMnO4）=0.10×10-4mol?L-1?min-1　　[小结]　　①同一化学反应中，用不同物质的浓度变化所表示的速率，其数值之比等于方程式化学计量数之比。　　②一段时间内某物质的化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率。　　③比较同一反应中不同物质的反应速率快慢要注意转化。　　师：为使数据更直观地呈现，结合速率随时间变化的数据，我们可以建立“速率―时间”坐标，通过速率描点，以直观呈现“速率随时

7、间”的变化趋势（如图1）。　　[问题2]请同学们观察以上“ν-t”变化图，试分析反应速率随时间变化特点，并推测可能的原因。　　生：开始速率随着时间变化而逐渐增大，反应一段时间后速率随着时间变化而逐渐减小。　　师：那可能是什么因素导致速率发生如此变化？能否设计实验方案进行证明？　　生：开始一段时间速率增大的原因：①可能是该反应是放热反应，导致溶液温度升高，使反应速率加快。验证方法：测定反应过程的温度变化。②可能是生成物对反应有催化作用。反应一段时间后，由于反应物浓度逐渐减小，速率逐渐减小。　　师：实验2说明什么问题？　　生：试管内溶液温度无明显变化，

8、说明开始一段时间反应速率的增大不是由温度升高引起的。　　师：如果反应速率的增大是由生成物的催化作用引起，那么起催化作用的物