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《质量守恒定律》是初中化学里理论较强、比较重要的知识,是在学生已了解化学反应的基础上来学习的。如何在课堂上实现新课标,让学生与科学零距离接触,我进行了如下尝试:
一、让学生在自我探究中感受科学的实证
本节课根据新课标理念,为了体现了学生的主体意识、探究意识,并让学生了解了科学探究的过程。开始上课时,我播放了根据以前实验而剪辑的视频:镁条燃烧,盐酸使滴有酚酞的氢氧化钠溶液变成无色,二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊,氢气还原氧化铜得到亮红色的铜,氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液生成蓝色絮状沉淀,继而设置问题情境:“在化学反应中有质变,我们以前重在定性地研究化学变化,今天,我们要研究一下在化学反应前后有没有量变呢?”首先让学生根据已有知识进行假设,并设计方案;然后自己动手实验来验证假设。学生认真地调节天平,小心地滴加溶液,有序地完成了滴有酚酞的氢氧化钠溶液与盐酸的反应,碳酸氢钠溶液与盐酸反应,氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应,得出结论,成功的喜悦洋溢在脸上,这就是科学,任何正确的方法都可以得出相同的结论,这也是科学,经得住实证。
二、让学生在问题的解决中感悟科学的艰辛
在学生实验初步得出结果后,我又让学生在敞开体系中完成蜡烛燃烧前后的质量关系的测定,结果出来后与他们以前的结论在不相同。我第一次设问,“为什么不相等”,前三次实验结论与第四次实验结论发生的矛盾冲突,使学生不觉中陷入一种深思,相互之间悄声讨论起来。原来是蜡烛产生的气体跑掉了,学生眼前一亮。第一次设问使反应的装置问题在不知不觉中进行升华——有气体参加或生成的反应前后质量的测定,要在密闭体系中进行的结论。第二次设问我设置在对质量守恒定律从原子——分子论进行解释后。解释完质量守恒定律后,我话锋一转“爱因斯坦提出狭义相对论和质能关系公式(E=mc2)以后,说明物质可以转变为辐射能,辐射能可以转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中应用有何影响呢?”。经过第二次设问,学生的思维马上又被激活,他们在试图推翻科学家的定律中又一次体味到成功。我又出示如下的资料:实验结果证明1000g硝化甘油爆炸之后。放出的能量为8.0×106 J。根据质能关系公式计算,产生这些能量的质量是8.9×10-7g,与原来1000g相比,差别小到不能用现在实验技术所能测定。从实用观点来看,可以说在化学反应中,质量守恒定律是完全正确的。但是从科学的角度,是不相等的,特别是当质量守恒定律应用于其它领域时,科学家于是把质量守恒定律和能量守恒定律合二为一,称为质能守恒定律。学生就在这“等——不等”“不等——等”的山重水复中,玩味科学的艰辛与严肃的柳暗花明。
三、让学生在概念的辨析中领略科学的严谨
在学生探究后,呈现出各种各样的结论,即质量守恒定律的若干表述,如前后质量相等,反应前后的质量相等,反应物的质量等于生成物的质量等等,在总结学生的归纳的后,我用字幕打出书上关于质量守恒定律的正确表述:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。并把“参加”和“生成”两个词用红色进一步强调。并进一步解释指的是反应物的减少和生成物的增加,其它的无关,并在练习题中进一步强调这两个词。
如:1.已知A +B——C+D,现将A、B两物质各10克混合后加热,生成4克C和8克D,则A已完全反应,求A与B反应时的质量比。在解题中,由于B没有完全反应,故在解题中不能用10克,而要用质量守恒定律求出参加B的质量。
2.将30克A、20克B和10克C混合,待充分反应后,测得A全部消耗,B剩余4克,C增加6克,同时生成一种新物质D,若生成10克D,求可生成C的物质的质量。在解此题时,B剩余4克说明参加的是(20-4)=16克,C要代入6克,而不是总的质量16克。通过习题,学生进一步理解到科学表述的严谨。
四、让学生在交流中品味科学的美丽
科学是美的,在质量守恒定律中体现出来的是形式上的对称美。在解释质量守恒定律前,我用水电解的动画来展示化学反应前后分子的拆分与原子的更新组合,随后让学生用原子——分子论来解释质量守恒定律,最后归纳如下:
原子前后的对称与守恒,表现形式的左右的对称,给学生一种美的享受。正如课下学生的感慨:在探究时觉得科学是一个难懂的小姑娘,面对她不知所措;结束时觉得科学是一个慈祥的老人,与他交谈分外亲切,这难道说不是一种升华的美?
五、让学生在学科交叉中渗透科学的迁移
在知识的探研中,学生是要体验科学的过程,但是更要在探究过程中形成能力,而检验能力形成最科学的方法是在变式中看学生的解决问题的快慢。为了考查学生对天平原理的掌握,我设置了如下一个习题:老师让同学在家自行完成铜丝燃烧前后质量的关系,但同学甲没有向实验老师借天平,他能完成老师留的作业吗?学生经过讨论,认为同学甲可以完成作业,方法如下:(1)找一个杠杆装置,用细沙或水或碎纸做砝码进行称量;(2)用细线将铜丝悬挂起来,使得左右相平,然后对一侧的铜丝加热后再一次悬挂,看左右是否相等。问题的解决过程中,使得杠杆原理得以迁移应用。
在测气体产生的化学反应前后质量变化时,我又转化为如下一个问题:如果产生的气体足够多,气球足够大,天平还平衡吗?学生很快把物理上的空气浮力迁移过来,气球大,则产生的浮力超过天平的感量,则一定不会再平衡。如何改?我又出示了我预先准备的塑料瓶,压瘪后作为反应器,量再大时,我引导同学设法用液体吸收等可行的方法。通过两例迁移,学生在化学课上应用了物理上天平工作的杠杆原理,同时也加深了天平测得的实质是重量的事实。物理知识在学生解决化学问题时得到应用,也极大地刺激了学生学习科学的积极性。
今天,我在课堂上埋下一粒科学的种子,明天,我希望科学的实证精神、严谨的治学态度及科学的美丽伴随孩子们同行!
作者简介:王喜峰(1971-),内蒙古赤峰人,2004年2月至今在广东省深圳市实验学校担任科学教学,在教学中致力于学生思维品质的培养和研究。
一、让学生在自我探究中感受科学的实证
本节课根据新课标理念,为了体现了学生的主体意识、探究意识,并让学生了解了科学探究的过程。开始上课时,我播放了根据以前实验而剪辑的视频:镁条燃烧,盐酸使滴有酚酞的氢氧化钠溶液变成无色,二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊,氢气还原氧化铜得到亮红色的铜,氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液生成蓝色絮状沉淀,继而设置问题情境:“在化学反应中有质变,我们以前重在定性地研究化学变化,今天,我们要研究一下在化学反应前后有没有量变呢?”首先让学生根据已有知识进行假设,并设计方案;然后自己动手实验来验证假设。学生认真地调节天平,小心地滴加溶液,有序地完成了滴有酚酞的氢氧化钠溶液与盐酸的反应,碳酸氢钠溶液与盐酸反应,氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应,得出结论,成功的喜悦洋溢在脸上,这就是科学,任何正确的方法都可以得出相同的结论,这也是科学,经得住实证。
二、让学生在问题的解决中感悟科学的艰辛
在学生实验初步得出结果后,我又让学生在敞开体系中完成蜡烛燃烧前后的质量关系的测定,结果出来后与他们以前的结论在不相同。我第一次设问,“为什么不相等”,前三次实验结论与第四次实验结论发生的矛盾冲突,使学生不觉中陷入一种深思,相互之间悄声讨论起来。原来是蜡烛产生的气体跑掉了,学生眼前一亮。第一次设问使反应的装置问题在不知不觉中进行升华——有气体参加或生成的反应前后质量的测定,要在密闭体系中进行的结论。第二次设问我设置在对质量守恒定律从原子——分子论进行解释后。解释完质量守恒定律后,我话锋一转“爱因斯坦提出狭义相对论和质能关系公式(E=mc2)以后,说明物质可以转变为辐射能,辐射能可以转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中应用有何影响呢?”。经过第二次设问,学生的思维马上又被激活,他们在试图推翻科学家的定律中又一次体味到成功。我又出示如下的资料:实验结果证明1000g硝化甘油爆炸之后。放出的能量为8.0×106 J。根据质能关系公式计算,产生这些能量的质量是8.9×10-7g,与原来1000g相比,差别小到不能用现在实验技术所能测定。从实用观点来看,可以说在化学反应中,质量守恒定律是完全正确的。但是从科学的角度,是不相等的,特别是当质量守恒定律应用于其它领域时,科学家于是把质量守恒定律和能量守恒定律合二为一,称为质能守恒定律。学生就在这“等——不等”“不等——等”的山重水复中,玩味科学的艰辛与严肃的柳暗花明。
三、让学生在概念的辨析中领略科学的严谨
在学生探究后,呈现出各种各样的结论,即质量守恒定律的若干表述,如前后质量相等,反应前后的质量相等,反应物的质量等于生成物的质量等等,在总结学生的归纳的后,我用字幕打出书上关于质量守恒定律的正确表述:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。并把“参加”和“生成”两个词用红色进一步强调。并进一步解释指的是反应物的减少和生成物的增加,其它的无关,并在练习题中进一步强调这两个词。
如:1.已知A +B——C+D,现将A、B两物质各10克混合后加热,生成4克C和8克D,则A已完全反应,求A与B反应时的质量比。在解题中,由于B没有完全反应,故在解题中不能用10克,而要用质量守恒定律求出参加B的质量。
2.将30克A、20克B和10克C混合,待充分反应后,测得A全部消耗,B剩余4克,C增加6克,同时生成一种新物质D,若生成10克D,求可生成C的物质的质量。在解此题时,B剩余4克说明参加的是(20-4)=16克,C要代入6克,而不是总的质量16克。通过习题,学生进一步理解到科学表述的严谨。
四、让学生在交流中品味科学的美丽
科学是美的,在质量守恒定律中体现出来的是形式上的对称美。在解释质量守恒定律前,我用水电解的动画来展示化学反应前后分子的拆分与原子的更新组合,随后让学生用原子——分子论来解释质量守恒定律,最后归纳如下:
原子前后的对称与守恒,表现形式的左右的对称,给学生一种美的享受。正如课下学生的感慨:在探究时觉得科学是一个难懂的小姑娘,面对她不知所措;结束时觉得科学是一个慈祥的老人,与他交谈分外亲切,这难道说不是一种升华的美?
五、让学生在学科交叉中渗透科学的迁移
在知识的探研中,学生是要体验科学的过程,但是更要在探究过程中形成能力,而检验能力形成最科学的方法是在变式中看学生的解决问题的快慢。为了考查学生对天平原理的掌握,我设置了如下一个习题:老师让同学在家自行完成铜丝燃烧前后质量的关系,但同学甲没有向实验老师借天平,他能完成老师留的作业吗?学生经过讨论,认为同学甲可以完成作业,方法如下:(1)找一个杠杆装置,用细沙或水或碎纸做砝码进行称量;(2)用细线将铜丝悬挂起来,使得左右相平,然后对一侧的铜丝加热后再一次悬挂,看左右是否相等。问题的解决过程中,使得杠杆原理得以迁移应用。
在测气体产生的化学反应前后质量变化时,我又转化为如下一个问题:如果产生的气体足够多,气球足够大,天平还平衡吗?学生很快把物理上的空气浮力迁移过来,气球大,则产生的浮力超过天平的感量,则一定不会再平衡。如何改?我又出示了我预先准备的塑料瓶,压瘪后作为反应器,量再大时,我引导同学设法用液体吸收等可行的方法。通过两例迁移,学生在化学课上应用了物理上天平工作的杠杆原理,同时也加深了天平测得的实质是重量的事实。物理知识在学生解决化学问题时得到应用,也极大地刺激了学生学习科学的积极性。
今天,我在课堂上埋下一粒科学的种子,明天,我希望科学的实证精神、严谨的治学态度及科学的美丽伴随孩子们同行!
作者简介:王喜峰(1971-),内蒙古赤峰人,2004年2月至今在广东省深圳市实验学校担任科学教学,在教学中致力于学生思维品质的培养和研究。