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關鍵詞:初中化學;化學概念;方法
中圖分類號:G622 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)22-252-01
由于初中學生的學習特點,他們很難對許多概念進行深層把握,往往只知其然不知其所以然,影響學生正確解答習題和學生學習化學的興趣。所以,教師應該教學中通過各種手段優化化學的概念教學,本文擬從提高化學概念教學的幾個方法進行論述,希望能夠更好的提升初中化學教學質量。
一、從宏觀表象深入微觀實質
初中學生對“摸不著,看不見”的微觀粒子感到很難理解,更難將微觀粒子的運動與物質的宏觀現象聯系起來。教師應引導學生觀察、分析實驗現象,使學生在感知化學知識的基礎上,經過思維加工建立化學概念。例如,為了引出原子概念,證明分子的可分性,可在教學中增加電解水的演示實驗。在實驗中,學生看到兩電極上產生氣泡,用帶火星的木條檢驗正極產生的氣體,看到其復燃,點燃負極產生的氣體,看到氣體燃燒時產生淡藍色火焰。然后引導學生思考:這些現象說明了什么問題?教師結合圖像進行直觀分析:水分子可以再分,水分子是由更小的微粒子構成的,這些微粒在化學變化中不能再分,是化學變化中的最小微粒,我們稱這些微粒為原子。最后進行總結:水電解得到氧氣和氫氣兩種物質,氧分子由氧原子構成,氫分子由氫原子構成,所以水分子是由氧原子和氫原子構成的。這樣可以使學生把宏觀物質和微觀粒子――分子、原子聯系起來,在腦子里形成微觀粒子的概念。
二、實驗觀察法
化學概念是反映化學物質及其所產生變化的本質特征的思維方式。若要形成一定概念,便要在充分發揮學生思維主動性的前提下,抓住化學概念的關鍵部分,使學生充分在思維深處形成概念意識,而不只是通過講述性教學,簡單地將書本概念強加給學生,造成學生的應用能力不強,不會在所學概念的基礎上做好化學習題。
所以,在化學概念教學上,須遵循初中學生的認知心理和人從感性到理性的認知規律,首先在課堂上,做好相應的演示實驗,要求學生仔細觀察實驗現象的前提下,啟發學生針對實驗現象進行深層次思考,形成相應的化學概念,并在實驗課當中鼓勵學生勤于動手進行操作,這樣既培養了學生的抽象思維和邏輯思維,更能提高學生的分析能力,形成了相應的化學概念。
三、從內涵和外延方面了解化學概念
化學概念由于其自身的嚴密性和準確性,所以其具有自身特定的內涵和外延,所以,每一個化學概念根據其定義,都具有自身特定的含義和適用范圍,這就要求我們要更好地分析概念,例如“元素”的概念是“具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子總稱”,但是我們發現,鈉原子和鈉離子所帶的電荷數就不同,但卻將其歸于同一類元素,該元素的核電荷數都是11,所以,我們在
教學過程中要對“具有相同核電荷數(即質子數)”和“一類原子”兩個問題進行解釋,使學生了解到“質子數”才是區別元素種類的唯一標準,在最后的總結性講解中,教師應該讓學生知道,元素作為一個宏觀概念,它只論種類,不論個數,而且“一類原子”指的是質子數相同的中性原子和帶電原子。所以,只有通過深層的分析,了解化學概念的內涵和外延,才能從真正意義上了解化學概念,并用概念指導學生的習題。
四、通過練習深化對概念的認識
化學當中經常會有 “形相近,意不同”的概念,所以找出概念之間的區別和練習,從而形成化學概念體系,才是更好地加深化學概念教學的根本途徑。初中化學書上的“混合物”定義是“混合物是由兩種或多種物質混合而成的,這些物質相互間沒有發生化學反應,混合物里各物質都保持原來的性質”,但“沒有發生化學反應”常常是對通常條件而言,而并不排除混合物中某些物質之間在一定條件下可能發生化學反應,所以教師可以在此時舉出一些例子,比如大氣中氧氣和氮氣在放電條件下有可能反應生成一氧化氮等例子,加深對化學概念的認識,而加強認識,可以通過各類練習題,比如章節復習或總復習,一般都會對重要的概念進行總結,所以,教師要指導學生及時進行概念的歸納總結活動,找出概念之間的聯系,加入適當練習,最終達到幫助學生形成概念的目的。比如原子、分子、元素、單質、化合物等概念,都是相對比較難區分的概念,教師在完成教授過程、總結概念之間的區別和聯系后,利用課后習題或編排適當題目對學生化學概念的掌握情況進行宏觀的檢查和把握,當然教師應該在選擇習題時,充分地注意到學生的層次、習題的插入時間、習題的難易程度,并要充分注意習題的選擇,要選擇那些便于學生深入理解化學概念的習題,比如在每節課結束時,教師便可以選用教材課后的習題對學生進行聯系和測試,這樣從基礎上,能夠更好的檢測學生的學習情況,為下一步教學做好準備
關鍵詞:初中化學;概念教學
新課改后初中教學淡化了知識體系,降低了基本概念和基本理論、化學計算的難度;提高學生的實驗探究能力和學習能力;加強了化學與社會、生活、科學技術等的聯系;強調學生知識形成過程的教學,輕視學生知識結論的教學。進入高中以后,許多基本概念、實驗、計算等一下子都涌了上來。使得很多學生覺得化學太難了,大有放棄之心,這樣教師不能很好地進行高中化學教學,這對學生以后的升學及科學素質的培養都極為不利。所以對于初高中化學教學的銜接問題一直是師生共同關注的話題。筆者結合多年的教學實踐談談自己對中學化學有關基本概念教學的認識。
一、認識化學概念教學的重要性
學生學好化學概念,對他們以后進行化學原理、實驗、計算等方面的學習會起到很大的幫助,如果在教學中忽視學生對基本概念的掌握,那么,讓學生真正學好化學是很難的。在新課程教學中,很多老師能在課堂教學中,廣泛的開展探究學習、合作學習等活動,但重視概念教學的確不多。難道新課程教學真的不需要重視化學概念教學了?筆者認為,化學基本概念在中學化學教學中,有著極其重要的地位,重視化學概念教學是提高化學教學質量的關鍵。
二、做好化學概念教學的策略
1、加強直觀教學
初中學生由于年齡特征原因,他們的思維主要以直觀為主。因此,在進行化學概念教學時,要盡量利用直觀的手段。比如,原子、分子的結構,它們是微觀粒子,看不見,摸不著,學生想象不出來。這時候,老師可以用模型來幫助學生的認識原子、分子等微觀粒子的結構,從而形成原子、分子等概念。
多媒體技術也是很好的直觀教學,因此在具體的化學教學中,我們應該重視它、用好它。比如,學生對“原子是化學變化中的最小微粒”這一概念總是不理解,很多學生根據這個概念,還錯誤的認為分子比原子大。利用多媒體動畫,可以讓化學反應過程清楚的展示出來,讓學生清晰的看到:在化學反應時,分子分為原子,原子重新組合成新的分子。
2、幫助學生理解化學概念的本質
對化學概念的理解不能是支離破碎的,而應該是全面的,只有這樣才能使學生深刻的理解,并能利用化學概念解決實際問題。如果學生不能深刻的理解化學概念,他們只能死記硬背的學習概念了。學生死記化學概念,就不會靈活運用,那就等于沒有掌握化學概念。因此,在實際的教學中,老師要幫助學生理解化學概念的本質。比如,對物理變化與化學變化的學習,要強調判斷的標準是看有無新物質的生成,有新物質生成的就是化學變化。比如,水變成水蒸氣,很多學生錯誤的認為它是化學變化,那就要向學生講清楚:水蒸氣的本質仍然是水,只是狀態發生了變化,不是新的物質,因此它屬于物理變化。同樣,水結成冰、電燈發光等變化,都沒有新的物質生成,它們都屬于物理變化。
在具體教學中,老師要對某些化學概念需要進行剖析,才能幫助學生透徹的理解。尤其,要幫助學生領會其本質意義。比如,催化劑這個概念,一定要讓學生理解其中的“改變”的含義,它可以是加快,也可以是減慢;“不變”的含義是指質量與化學性質,很多學生將“改變”理解為只有加快,講“化學性質”誤認為是性質。事實上,物質的性質包括化學性質與物理性質,因此,概念中的化學性質不能隨便的理解為性質。又如,氧化反應概念中的氧,很多學生錯誤的理解為氧氣,事實上,概念中的氧不只是指氧氣,它還包括含氧化合物中氧的意思。由上可知,在初中化學教學中,利于剖析的方法對概念進行教學,可以有效的幫助學生準確理解概念的內在含義。
3、利于對比方法幫助學生正確的形成概念
化學上很多概念具有對立性,如果在教學中采用對比的方式進行,可以幫助學生更好的領會概念的含義,從而收到良好的教學效果。比如,物理性質與化學性質;物理變化與化學變化;分解反應與化合反應;純凈物與混合物;單質與化合物等等,在教學中應該加強對比就能有效的幫助學生理解、掌握它們。
4、利用實驗幫助學生建立化學概念
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,在化學教學中無任怎樣重視實驗都不過分的。在初中化學概念教學中,同樣要重視發揮化學實驗的作用。比如,飽和溶液與未飽和溶液,在教學中應該讓學生親手配制,這樣能使學生深刻的理解其含義。同樣,溶解度、質量守恒等概念,都可以用實驗讓學生建立概念。否則,老師空洞的講解,只能使學生聽的枯燥。
5、通過各種訓練幫助學生鞏固化學概念
雖然一些教材在一些知識點上已經有不少這樣的例子,如用氣體、液體、固體的分子結構和分子動理論來解釋物態變化,用原子的結構來解釋摩擦起電等都是很好的范例,但總體上仍有“意猶未盡”的感覺。筆者認為在單元復習,尤其在總復習的階段中,在如下幾個具體問題上仍有文章可做。
一、質量
質量是初中生較早接觸到的一個重要概念。但質量又是一個十分復雜的物理概念。目前質量的定義有5種常見的說法。在學生已具備分子、原子、質子、中子這些微觀粒子知識后,不妨將其概念從“質量是物體所含物質的多少”轉變為“質量是表示物體所含質子、中子數的多少——即含核子數的多少。”這樣可將相當抽象的“物質的多少”轉變到“核子數的多少”而具體、有形的概念,從而揭示了質量大的物體所含的核子數比質量小的物體要多的事實。用這種表達也容易向學生解釋“質量是物體本身的一種屬性;質量不隨形狀、溫度、狀態及位置的改變而改變”;也可解釋“為什么不同物體的質量是可以相互比較的”這個令部分優秀學生也感到困惑的問題。
二、物質的密度
有了上述質量概念的轉變后,“物質的密度”的概念也可以從“單位體積某種物質的質量轉變為”單位體積所含核子數多少,從而看出物質的密度是反映物質排列的緊密程度——即孩子排列的緊密程度的物理量。由于各種物質內部核子排列的緊密程度不同,所以“物質的密度”理所當然成了物質的一種特性。顯而易見,物質密度的大小只能由物質的結構來決定,而與物體質量多少、體積大小均無關.此外還可與“種植密度”“人口密度”等學生已有的知識類比,使學生對“密度”的廣義性也有所領悟。這對今后在更高層次學習中涉及到的“質量線密度”、“電荷體密度”“電荷面密度”等都是有益的.
三、電阻
關于導體的電阻,課本土的說法令不少學生處于一種矛盾中:導體既然是容易導電,為什么又說對電流有阻礙作用呢?但從微觀角度看,這個問題是容易回答的.現以最重要的金屬導體為例作如下說明:由于金屬中有大量自由電子,所以金屬容易導電,但金屬原子中除去最外層的電子其他部分(也稱原子實)是不能自由移動的,它們的有序排列好像形成了金屬的“骨架”。當自由電子在電壓作用下做定向移動時,其實它們是在金屬“骨架”里移動,必然與組成骨架的原子實發生碰撞,所以導體對電流——自由電荷的定向移動必然要產生阻礙作用。總之,導體容易導電是由于導體內有大量自由電荷,而導體的電阻是由于導體內還有更大量的不能自由移動部分造成的.我們還可以此為例,對學生進行一次認識事物要“一分為二”的辯證法教育。
四、電流熱效應
許多學生在學習化學中發現很多基本概念特別是微觀世界,摸不到,看不見,難以理解.因此教師在教學中可以利用各種直觀手段,盡量做到抽象問題具體化,復雜問題簡單化.讓學生看得真切,印象深刻,易于記憶.
比如在教學初三化學第一單元課題1的“物理變化”、“化學變化”概念時,教師演示實驗:(1)加熱試管中的水至沸騰;(2)在研缽中研磨硫酸銅晶體;(3)在試管中加熱硫酸銅晶體;(4)往硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液.學生觀察實驗現象后,分析、歸納出“沒有生成其它物質的變化叫物理變化” 、“生成其它物質的變化叫化學變化”. 這樣教學既激發了學生學習化學的興趣,又讓學生很快地理解了概念.
在教學第九單元課題2“飽和溶液”概念時,教師實驗:在飽和NaCl溶液中再加入少量的NaCl,充分溶解,仍有少量固體存在,說明這種溶液是NaCl的飽和溶液;在飽和NaCl溶液中加入少量的KNO3,充分溶解,固體消失了,說明這種溶液是KNO3的不飽和溶液.通過直觀的演示實驗讓學生易于理解和掌握飽和溶液與不飽和溶液的概念和本質特征.
此外,教師還可以通過模型、圖表和多媒體演示等直觀手段幫助學生形成化學基本概念.比如在學習“分子和原子” 時,為了讓學生形成“分子”的概念,我們可以借助水分子、二氧化碳分子的球棍模型,讓學生直觀地看到兩者因為分子結構的不同導致了性質的不同;然后引導學生看課本中的插圖“苯分子的圖像”“移走硅原子構成的文字”感受分子原子是真實存在的,建立分子原子的印象.還可借助多媒體動畫來演示氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫的微觀過程,形象逼真,讓學生懂得“在化學變化中,分子可以分成原子,原子又可以結合成新的分子”.直觀的方式使概念變得易于理解,易于掌握.
二、從內涵和外延方面學習化學概念
化學概念由于其自身的嚴密性和準確性,所以其具有自身特定的內涵和外延,概念的內涵是概念所反映的事物的本質屬性, 即概念的表述.外延是指概念所指的對象的應用條件和范圍.所以,每一個化學概念根據其定義,都具有自身特定的含義和適用范圍,這就要求我們要更好地分析概念,例如“元素”的概念是“具有相同核電荷數(即質子數)的一類原子的總稱”,教師可以列出不同種類的原子,讓學生根據表中提供的信息解釋“具有相同核電荷數(即質子數)”和“一類原子”兩個關鍵性問題,使學生了解到“質子數”才是區別元素種類的唯一標準.
如“溶解度”概念是初中化學的難點,句子比較長,涉及的知識較多,學生難于理解.因此在學習“溶解度”的過程中,要弄清溶解度的“四要素”:一定溫度、溶劑的量為100克、達到飽和狀態、所溶解溶質的克數.抓住了這四個要素,對“溶解度”概念就有了比較清晰的理解.
三、從知識脈絡中建立化學概念
《化學課程標準》明確指出:“化學概念教學不要過分強調定義的嚴密性,要注意概念形成的階段性、發展性和學生的可接受性.原理性知識教學要與元素知識相聯系,做到深入淺出,防止出現偏重思辨和過深過難的現象”.關于化學基本概念基本理論教學,在概念形成過程中,要在啟發、引導的基礎上,讓學生經過分析、比較、抽象、概括得出結論.通過初中化學的學習,應該幫助學生形成初步的微粒觀、元素觀、化學反應觀和分類觀等基本化學觀念.
一、基本概念辨析
1.物理變化和化學變化:沒有新物質生成的變化叫物理變化;生成了新物質的變化叫化學變化。
2.物理性質和化學性質:不需要發生化學變化就能表現出來的性質叫物理性質;在化學變化中才能表現出來的性質叫化學性質。
3.純凈物和混合物:純凈物由一種物質組成;混合物由兩種或兩種以上物質混合而成。
4.單質和化合物:單質和化合物都是純凈物。由同種元素組成的純凈物叫單質;由不同元素組成的純凈物叫化合物。(由兩種元素組成,且其中一種是氧元素的化合物叫氧化物。)
5.分子和原子:分子是保持物質化學性質的最小粒子;原子是化學變化中的最小粒子。
6.元素和原子:元素是核電荷數相同的同一類原子的總稱;原子是化學變化中的最小粒子。
7.原子和離子:原子是電中性的;離子是帶電荷的原子或原子團。
8.陽離子和陰離子:陽離子帶正電荷;陰離子帶負電荷。
9.催化劑和催化作用:能夠改變其他物質的化學反應速率,本身的質量和化學性質并不改變的物質是催化劑;催化劑所起的作用是催化作用。
10.酸、堿、鹽概念的區別:①酸:電離時生成的陽離子全部是氫離子的化合物;
②堿:電離時生成的陰離子全部是氫氧根離子的化合物;
③鹽:由金屬離子(或銨根離子)和酸根離子組成的化合物。
二、有關化學反應的問題
1.化學反應的四種基本類型
化合反應:多變一(兩種或兩種以上物質反應生成另一種物質。)
分解反應:一變多(一種物質反應生成兩種或兩種以上其他物質。)
復分解反應:化合物1 + 化合物2化合物3 +化合物4
置換反應:單質 + 化合
物新單質+新化合物
2.氧化還原反應:化學反應中有氧的得失,則該反應是氧化還原反應。氧的得失不好判斷時,看反應中是否有元素化合價的變化。有元素化合價的變化,則該反應必為氧化還原反應。(這是從另一個角度分析化學反應。氧化還原反應與四種基本類型的反應不是并列關系。)
3.質量守恒定律:參加反應的各物質質量總和等于反應生成的各物質質量總和。注意這其中有三個“不變”:原子的種類不變、原子的質量不變、原子的個數不變。
三、有關化學用語的含義
1.結構示意圖:表示原子核內質子和核外電子的排布情況。
2.元素符號
a.符號前面不加數字,有宏觀、微觀兩種含義。如,Fe既可以表示鐵元素,也可以表示一個鐵原子。
b.符號前面加數字,則只有微觀含義。如,3Cu表示三個銅原子。
3.化學式
a.符號前面不加數字,有宏觀、微觀兩種含義。如,H2SO4既可以表示硫酸這種物質,也表示一個硫酸分子。
b.符號前面加數字,則只有微觀含義。如,3H2O表示三個水分子。
c.符號中的腳標:表示一個分子中含有該原子的個數。如,H2SO4中“2”表示一個硫酸分子中含有兩個氫原子。(特別注意不是含有一個氫分子。)
4.化學方程式
以4P+5O22P2O5為例。
a.表明了反應物、生成物和反應條件。上述反應表示磷和氧氣在點燃的條件下發生反應,生成五氧化二磷。
b.通過相對原子質量表明了各物質之間的質量關系,即質量比。上述反應表示124份質量的磷和160份質量的氧氣反應生成284份質量的五氧化二磷(每份物質質量均相同)。(這也是根據化學方程式進行計算的基礎。)
四、有關溶液的概念及表達方法
1.溶液、溶質和溶劑
溶液:一種物質或幾種物質分散到另一種物質中,形成的均一、穩定的混合物。
溶質和溶劑:被溶解的是溶質,能溶解其他物質的是溶劑。
2.飽和溶液和不飽和溶液:在一定溫度下,一定量的溶液中還能繼續溶解溶質的是不飽和溶液,不能再溶解的是飽和溶液。
飽和溶液和不飽和溶液相互轉化的方法:
3.溶解度和溶解性的關系
(1)溶解性只是定性地說明某種物質在某種溶劑中溶解能力的大小,與溶質和溶劑的性質有關,通常用易溶、可溶、微溶、難溶(不溶)等粗略地表示。
(2)固體物質的溶解度是指在一定溫度下,某固態物質在100克溶劑中達到飽和狀態時所溶解的質量,單位為克(g)。
(3)氣體物質的溶解度是指該氣體在壓強為101kPa、一定溫度時,溶解在1體積水里達到飽和狀態時的氣體體積。
4.溶質的質量分數與溶解度的區別
5.混合物的分離方法和使用范圍
附一:常見的化學“之最”
①地殼中含量最多的元素是氧。
②地殼中含量最多的金屬元素是鋁。
③相對原子質量最小的原子是氫。
④相對分子質量最小的物質是氫氣。
⑤金屬活動性順序中活動性最強的是鉀。
⑥金屬活動性順序中活動性最弱的是金。
⑦最簡單的有機物是甲烷。
⑧天然存在最硬的物質是金剛石。
⑨空氣中含量最多的氣體是氮氣。
⑩在相同條件下,相等體積的氣體中最輕的是氫氣。
附二:常見的“一定”和“不一定”
①單質一定是由同種元素組成的物質,但由同種元素組成的物質不一定是單質。
②氧化物中一定含有氧元素,但含有氧元素的物質不一定是氧化物。
③由同種分子構成的物質一定是純凈物,但純凈物不一定由同種分子構成。
④酸電離時一定產生氫離子,但能電離出氫離子的化合物不一定是酸。
⑤對于不同溶質,濃溶液不一定是飽和溶液,稀溶液也不一定是不飽和溶液。但對于同一溶質的溶液,在同一條件下,飽和溶液的濃度一定比不飽和溶液的大。
⑥電離時產生金屬離子和酸根離子的化合物一定是鹽,但鹽電離時不一定只產生金屬離子和酸根離子。
⑦電離時產生金屬離子和氫氧根離子的一定是堿,但堿電離時不一定產生金屬離子和氫氧根離子。
⑧同種元素原子核內的質子數一定相同,但質子數相同的不一定是同種元素。
⑨有機化合物中一定含有碳元素,但含有碳元素的不一定是有機化合物。