高中化学与初中化学有很多不同点:内容多,难度大,微观与宏观的结合更紧密,定性和定量的联系更普遍,更多要求学生不仅记忆结果,而且要理解其本质并能灵活应用,不仅知其然,而且知其所以然。这就要求课堂教学不能只展示结论,而要重视知识、方法、规律产生的过程,让学生明白来龙去脉。
知识发生过程指概念的形成过程、原理的建立过程、规律的总结过程、公式的推导过程、方法的思考应用过程等。高中化学由于内容多,课时紧,有些教师担心加强知识发生过程的教学会冲淡教学的重点;有些教师备课时没有充分理解课标要求的内涵,没有弄清楚学生的认知过程,没有对本知识点进行挖掘,仅满足于教教材,而不是用教材教;有些教师打马过桥讲知识的发生过程;有些教师避开知识的发生过程,开门见山讲结论。这样进行教学的结果使学生对所学知识或似懂非懂,不能透彻理解、融会贯通,或死记硬背、 囫囵吞枣,不能举一反三、灵活运用,或只能学到一些零碎的知识,不能形成知识的结构,或只能获得一些最终的结论,没有掌握探索科学的方法,或只能提高机械的记忆能力,不能形成良好的、完善的智能结构。
要在课堂上实施好知识发生过程的教学活动,一是教师必须花大气力认真备好课,二是引导学生积极主动地参与教学活动,进行研究性学习、问题探究式学习,合作学习。
例如“气体摩尔体积”教学可设计成如下几个问题,然后启发引导学生思考、讨论、归纳:
问题1、决定物质体积大小的三个因素是什么?
思考:1)100个篮球和1000个篮球紧贴着堆积在一起,谁的体积大?
1000个篮球。结论①微粒数目。
2)100个篮球和100个乒乓球紧贴着堆积在一起,谁的体积大?
篮球。结论②微粒直径(微粒大小).
3)100个篮球紧贴着堆积和相邻1米远,谁的体积大?
相邻1米远。结论③微粒间距离。
问题2、1mol不同的固体或液体在相同的温度和压强下所占的体积为什么大多不同?
让学生先思考讨论,再回答。
归纳结论:1mol微粒数目相同(均为NA个组成微粒);固体或液体微粒紧贴着排列,微粒间距离相同;不同的固体或液体大多组成微粒本身大小不同(直径不同),所以“1mol不同的固体或液体在相同的温度和压强下所占的体积大多不同(主要是微粒直径不同)”。
问题3、1mol不同的气体在相同的温度和压强下所占的体积为什么大约相同?
让学生先思考讨论,再回答。
归纳结论:1mol气体-微粒数目相同(均为NA个组成微粒);气体分子间距离一般为分子本身直径的10倍以上,气体分子本身大小可以忽略;依据PV=nRT公式(R为常数),可知P、T、n相同时,V相同。所以“1mol不同的气体在相同的温度和压强下所占的体积大约相同(主要是微粒间距离在同温同压下相同)”。为什么大约相同是因为不同气体分子本身大小不同,若以处在最外边的分子中心算则所占体积相同,若以分子所占体积算则所占体积有微小的区别。
问题4、什么叫气体摩尔体积?
让学生先思考讨论,再回答。
结论:“单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积(Vm)”.单位L/mol或L.mol-1。
问题5、Vm L/mol与22.4 L/mol有什么区别?
让学生先思考讨论,再回答。
归纳:Vm是任何温度和压强下的气体摩尔体积,22.4是标准状况下的气体摩尔体积。因为依据PV=nRT公式(R为常数)可知n为1mol时,P、T、不同,V可能不同。标准状况是298K(250C)、1.01x105Pa(1个大气压)。
问题6、做标准状况下气体摩尔体积概念题和计算题应注意什么问题?
归纳:1)根据概念“在标准状况下1mol任何气体所占的体积约22.4L”可知,做概念判断题是要抓住“标准状况”“1mol”“气体”“约22.4L”4个关键词。例如:“25 ℃ 1.01×105 Pa下,1mol氧气的体积约为22.4L”“标准状况下,二氧化碳的体积约为22.4L”“标准状况下, 1mol氢气的体积是22.4L”
“标准状况下, 1molSO3的体积是22.4L” “标准状况下, 1mol水的体积是22.4L”都是错误的。
做计算题是按照22.4L/mol算。例如:标准状况下8.96L氢气物质的量是8.96L/22.4L/mol=0.4mol
问题7、若1mol氮气的体积约为22.4L,则氮气一定处在标准状况下吗?
让学生先思考讨论,再回答。
结论:不一定。依据PV=nRT公式(R为常数)可知n为1mol,V为22.4时,P与T成正比,可同时大一些或同时小一些。
问题8、若一定条件下,VL气体含X个气体分子,则一个该气体分子本身的体积为(V/X)L吗?
让学生先思考讨论,再回答。
结论:气体分子间距离一般为分子本身直径的10倍以上,一个该气体分子本身的体积远小于(V/X)L。
课堂上通过老师引导学生对以上8个问题的讨论,由浅入深,从学生容易理解的角度入手,启发学生思考、讨论、归纳、总结,层层深入,步步逼近,最终让学生建立概念、理解概念、应用所学知识顺利解决问题,达到学以致用、培养“宏观辨识和微观探析”“证据推理和模型认知”等化学学科素养的教学目标。
综上所述,课堂教学重视了知识、方法、规律产生的过程,学生就学得深刻,理解得透彻,记忆得牢固,有获得感,终身受益。