中考化学总复习之氧气的性质和用途
点击数:1268 次 录入时间:2011/9/28 15:41:00 编辑:zhuofuyu
中考化学总复习之氧气的性质和用途:
1. 氧气的物理性质:不易溶于水,密度比空气的略大。液氧、固态氧淡蓝色。工业上制取氧气的方法:分离液态空气-----物理变化。
2. 氧气的用途:气焊、航天、潜水、登山、医疗、液氧炸药、炼铁、炼钢
3. 氧气的化学性质:支持燃烧,有助燃性。可供呼吸用,是常用的氧化剂。
⑴ 木炭在氧气中燃烧(O2可使带火星的木条的木条复燃)CO2CO2
现象:发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体
⑵ 硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧SO2SO2
硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放出热量; 在氧气里燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体; 放出热量
⑶ 磷在空气中燃烧4P5O22P2O5现象:产生大量的白烟,放出热量白磷着火点低, 易自燃,
要放在水中密封保存,可隔绝空气,防止它自燃。
⑷镁在空气(或氧气) 中燃烧2MgO22MgO 现象:发出刺眼的白光,放出热量,生成白色固体⑸铁丝在氧气中燃烧3Fe2O2Fe3O4现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量此实验必须先在集气瓶里装少量水或在瓶底铺一层细砂, 防止溅落的熔化物使瓶底炸裂
⑹氢气在空气中燃烧(点惹缶痊鸣气)2H2O22H2O 现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量; 不纯的氢气点燃很可可以会发生爆炸; 可燃性气体或可燃性粉尘与空气混合,遇明火很可可以会发生爆炸! ⑺蜡烛在氧气里燃烧得更旺,发出白光,放出热量,瓶壁内有水珠。向瓶内倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。⑻加热碱式碳酸铜(俗称铜绿)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑(现象:绿色粉末变黑色,管壁有水珠,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊)
化学是一门以实验为基础的自然学科,化学的许多重大发现和成果都是通过实验得到的,实验探究活动一般是按照:操作、现象、结论来进行。化学反应现象是化学反应本质的外在表现,在试验探究活动中学生不但要做好化学实验,而且,还应该细心观察每一个化学实验,再用客观、准确、恰当的语言吧实验现象描述出来。由于初中生刚接触化学,感到新、奇、特,在观察化学实验时,往往只看热闹,不看门道,因此,要想让学生细心观察化学实验,在准确描述,不是一件简单的事情,也不是一朝一夕的事情,需要教师在一开始就要精心培养学生良好的实验观察习惯,养成清晰、流利的口头表达能力。正如门捷列夫所说:“观察是第一步,没有观察,就没有接踵而来的前进”。
观察实验现象主要是指用眼看、鼻闻、耳听、手感等方式得到实验的现象.描述并记忆实验现象是一件不容易的事,但如果能找到实验现象存在的规律,则可化难为易。我们把观察化学实验的基本方法探索如下:
一、可以根据时间段把观察分为三个阶段:变化前、变化中、变化后。
二、可以把观察内容分三类
①形态:包括物质的状态(气、液、固)、溶解、沉淀的析出、气泡、气味等。
②外观:包括物质的颜色、烟、雾、浑浊等。
③能量:包括物质变化中发生的光、电、热、声、爆(炸)等。
三、可以根据反应条件的不同也将化学实验分成三种类型:第一种是物质燃烧实验;第二种是加热固体物质实验;第三种是在溶液中进行的化学实验.这三类实验的现象存在的规律:
1.物质燃烧实验都有三个明显的现象
①放出大量的热;②生成了一种或几种不同于反应物(指物质的色、态、味) 的产物;③固体直接燃烧则发出一定颜色和强度的光;气体或固、液体转变成气体再燃烧则发出一定颜色和强度的火焰.(描述物质的燃烧现象,一般:一光、二热、三生成.) 例如,铝条燃烧的现象是:①发出耀眼的白光;②放出大量的热;③生成一种白色固体.再如,硫磺燃烧(在氧气中) 的现象是:①发出明亮的蓝紫色的火焰(硫磺受热先熔化再汽化最后才燃烧) ;②放出大量的热;③生成一种有刺激性气味的气体.
2.加热固体物质的实验现象主要包括物质的状态、颜色、质量变化及产物中是否有水和气体产生例如,加热碳酸氢铵的现象:①有一股刺激性的气味产生;②试管壁上有水珠生成;③有使澄清的石灰水变浑浊的气体生成;④试管内的白色固体逐渐消失.
3.在溶液中进行的化学反应,实验现象主要包括反应物(固态) 的质量和颜色变化及溶液中是否有沉淀(包括沉淀颜色) 和气泡产生
例如,在硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液的实验现象是有蓝色沉淀产生.
4.观察和描述实验现象的注意事项
(1)要注重对本质现象的观察.本质现象就是以提示事物本质特征的现象.如镁带在空气中燃烧时“生成白色固体”是本质现象,因为由此现象可正确理解化学变化这个概念,而发出“耀眼的白光”则是非本质现象.因此,观察实验现象要有明确的观察目的和主要的观察对象.
(2)要正确描述实验现象.
①不能以结论代替现象.如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射、放出大量的热,生成黑色固体”,而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”.
②要明确“光”和“火焰”、“烟”和“雾”等概念的区别,不能相互代替。
(3)要用科学的化学术语,不能口语化。
许多学生在描述实验现象时,往往用词不当,使人啼笑皆非。如:“点燃酒精灯”说成“酒精灯燃了”;“二氧化碳与澄清的石灰水反应”描述成“石灰水变白了”;“碳酸钠与盐酸反应”描述成“碳酸钠化了,冒泡了”等等。
这些不规范的语言描述,都需要教师根据学生的具体的实际情况,循序渐进地讲解实验的基本操作,标准的讲解语言讲清一些荣誉混淆的概念和原理。如:加热和点燃;烟与雾;溶解于熔化;组成与构成;吸水与脱水;酸碱性与酸碱度等。另外教师要身体力行,做好实验操作示范,语言讲解规范,用语贴切。要向语文老师学文采;向数学老师学逻辑;向政治老师学哲理。榜样的力量是无穷的,正如乌申斯基所说:“教育者的人格是教育事业的一切。”
例析化学教学中的哲学教育
点击数:16 次 录入时间:2012/8/24 12:07:00 编辑:zhuofuyu
例析化学教学中的哲学教育
耿华田
摘要:本文对化学中体现的哲学原理作了简要介绍,并与其他学科作了类比,力图在化学教学中对学生进行哲学教育,以培养他们的哲学品质,提高他们的综合素质。
关键词:化学;哲学;教育
在这个充满竞争和功利性的紧张时代,我认为作为一名化学教师,应当充分利用化学课堂对学生进行哲学的教育,让学生意识到化学与哲学有着千丝万缕的联系,这将对他们的成长大有裨益。
一、现象与本质的教育
1. 现象与本质的含义。
本质是事物的性质及此事物与他事物的内部联系,是由事物的内部矛盾构成的。本质是事物的内在的、比较深刻、比较稳定的方面,它不能被人的感官直接感知。任何事物内部都有其本身的特殊矛盾,这就构成了一事物区别与其他事物的特殊的本质。现象是事物的本质的外部表现,是事物的外在的、表面的、多变的方面,它能被人的感官所直接感知。
2. 例析培养学生的透过现象认识本质的哲学思维。
(1)元素周期表的发现:这也是一个透过事物的现象认识本质的过程,只是在这个特殊的过程中,应用了黑格尔的量变到质变的规律。门捷列夫透过六十三种元素的杂乱无章的表面现象,发现了原子量的变化引起元素性质变化的本质。这是透过事物看到本质的一个典型例子。
(2)将二氧化硫分别通入红色的品红溶液和紫色的高锰酸钾溶液后,均能使其褪色,二氧化硫是否均表现了漂白性?
通过这些实验,让学生学会用现象和本质的哲学观点周密、严谨地看问题,做实验时,要认真观察现象,并认真思考,通过实验现象认识实验本质;学知识时,也要透过事物的现象看到并抓住事物的本质。理解了知识的本质,才是真正的掌握知识的内涵。
(3)事物的现象和本质是相互联系相互制约的。物质的本质不同,所表现出来的现象也就不同。在中学化学教学中,石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但是其性质却相差甚远。这是为什么呢?在金刚石的晶体里,每个碳原子都被相邻的4个碳原子包围,处于4个碳原子的中心,以共价键和4个碳原子结合,成为正四面体结构,这些正四面体结构向空间发展,非常牢固,因而金刚石熔点沸点都较高,并难溶于溶剂。
石墨的晶体则是层状结构,层与层之间以范德华力相结合,因此片层之间容易滑动,石墨质软。但是由于同一层上的碳原子间以较强的共价键结合,所以石墨的熔点很高。
二、量变引起质变的教育
一位伟人说过:“化学可以被认为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”一切自然科学的发展都是一个由量变到质变的过程。事物总是在不断发展变化的,而客观事物的变化总是只有质和量的变化,质和量的发展变化必然会呈现为量变和质变的两种状态。因此,让学生充分理解和掌握量变到质变的普遍规律的哲学思想非常重要。
1. 量变与质变。
量变是事物一种细小的、不显著的数量上的增减和事物各个组成部分在空间排列次序上的变化,不是事物根本性质的变化。在化学中,物质浓度的变化,分子量、原子数目、化合价、键能、温度压强等物理量上的变化,以及物质排列次序、排列方式空间取向、晶体类型等的变化,反应过程的程度改变等都属量变的范畴。
质变是指事物由一种质态向另一种质态的飞跃,是事物根本性质的变化。例如物质的变化、同分异构体的相互转化、分子组成和反应性能的改变等。
2. 化学中的实例。
量的变化引起质变的例子很多,如浓度、温度不同引起的质变以及元素周期表体现的规律等。
(1)浓度变化引起质变:稀硫酸具有酸的一切通性,但当改变硫酸的浓度时,随着硫酸浓度的改变,引起了性质的变化。浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性和氧化性。而这些正是稀硫酸所没有的。
在一个烧杯中放入恰好能反应的1L20mol·L-1的浓硫酸和20mol 铜,反应也不能进行彻底。因为在整个反应过程中,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,“浓度”这种量的改变引起了质变,浓硫酸变成了稀硫酸,稀硫酸不能与铜反应,所以反应不能进行彻底,所以得到的产物CuSO4应该是少于20mol ,而不可能是20mol 。
(2)温度量变引起质变:乙醇和浓硫酸可以发生脱水反应,温度不同,脱水的方式也不同,以至生成的产物也不同。例如,乙醇和浓硫酸共热在140℃左右,那么每两个乙醇分子间会脱去一个水分子而生成乙醚。乙醇和浓硫酸共热在170℃左右时,每个乙醇分子会脱去一个水分子而生成乙烯。所以温度的量变引起质变的发生,使反应脱水的方式发生改变,生成不同的产物。既然我们知道温度的改变会引起反应生成物的改变,那么我们就可以根据我们的需要来控制条件,从而合成我们需要的物质。
(3)元素周期表的发现证实了量变到质变:元素周期表中同周期元素原子随着核电荷数的递增,元素原子的最外层电子数由1递增到7,元素原子半径逐渐变小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,从而引起元素的金属性、非金属性、对应最高价氧化物的水化物的酸碱性、气态氢化物的稳定性呈现递变性。当元素原子最外层的电子数增到8个时,
元素的性质发生质变,同时引起电子层数增加的质变,开始新一周期元素结构与性质的递变。同主族元素原子随着电子层数的增加,这种量的变化也引起一系列性质的变化。
恩格斯说:“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量变转化为质变的规律,完成了科学上的一个勋业。”
三、世界的物质性和物质运动的永恒性的教育
哲学认为世界是由物质构成的,而物质是绝对运动的。要使学生认识到自然界的一切物体都是由看不到摸不着的分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒构成的,而且运动是永恒的。教师通过形象的描绘、生动的比喻以及科学的推理方法,帮助学生认识这一点。教师可以给学生看分子、原子放大的照片,还可以举自然界和日常生活中的例子,如自然界中水的循环、湿衣服的凉干、花的香味等等,还可以做演示实验。例如墨水的扩散实验:让学生准备一只500mL 的烧杯,装上三分之二的蒸馏水,然后滴加一滴蓝色墨水,观察墨水的扩散现象。学生会看到,墨水迅速的、无规律的扩散,最后使整个烧杯的水都变成蓝色。这样一个现象,就说明了分子的运动是没有规律的,而且是不停的运动。此外,化学反应的动态平衡、溴的挥发等也是如此。
四、内因和外因的教育
内因是变化的根据,外因是变化的条件,外因通过内因起作用。在中学化学教学中,化学反应比比皆是,参加化学反应的各种物质本身的性质就是内因,也就是通常我们化学上所说的物质的结构。影响矛盾双方转化的条件,就是化学反应所需的条件,即外因。例如,在研究化学反应速率时,主要研究了外因对反应的影响:双氧水在一般情况下不能放出氧气,但只要我们用二氧化锰做催化剂,就可以制取氧气了。这是因为二氧化锰是催化剂,加快了化学反应进行。也研究了内因对反应的影响:铜在常温下不与稀硫酸反应,而铁可以,这是内因(物质本身的性质)不同造成的。
五、事物之间相互影响、相互联系的观点教育
事物之间是相互影响、相互联系的。这一点在有机化学中体现得尤为清楚。例如,苯和甲苯,甲苯可以看作是苯分子中的一个氢原子被一个甲基取代后的产物。在甲苯分子中,甲基和苯环之间就是相互影响、相互联系的:甲基的存在使得苯环上的甲基的邻对位的氢原子
变得更加活泼了,表现为甲苯可在浓硫酸和加热条件下与硝酸反应生成2,4,6-三硝基甲苯,而苯在相同条件下只能生成每个分子中只含一个硝基的硝基苯;另一方面,苯环也影响了甲基,使得甲基也变得更加活泼了,表现为甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,而苯却不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。同样,甲苯和苯酚也是这样,苯酚可以看作是甲苯分子中的甲基被羟基取代后的产物,在苯酚分子中,酚羟基和苯环之间是相互影响、相互联系的:酚羟基的存在使得苯环上位于酚羟基的邻对位的氢原子变得更加活泼了,表现为苯酚可以非常容易地与溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,而甲苯在铁作催化剂条件下只能与浓溴水反应生成每个分子中只含一个溴原子的溴苯;另一方面,苯环也影响了酚羟基,使得酚羟基也变得更加活泼了,表现为酚羟基中的氢原子能够在水中微弱地电离出来,苯酚水溶液呈极弱的酸性,能与氢氧化钠反应,而甲苯中甲基的氢原子却极难电离出来,不能与氢氧化钠溶液反应。
六、看事物一分为二的观点教育
科技虽然方便了人们的生活,但同时也带来了严重的环境污染,当今的大气、水、土壤等污染严重威胁着人类的生存,这就说明了科技的两面性——对人类有利和不利的方面。教师不妨带领同学们实地考察、询问群众,了解环境污染带来的危害。
七、进行辨证唯物主义教育可采取的方法和途径
1. 运用演示、实验、各种现代化教学手段,生动、形象、具体地进行教育。通过实验,培养学生实事求是的科学态度,使学生以形态的模式认识事物的本质。
2. 多做研究性课题,如学习环境污染这一章节时,把学生分成几个小组,让学生自己去查阅资料,考察,分析,研究,最后得出结论。通过这样一个活动,可以培养学生实事求是的观点,也可以培养学生量变到质变的观点,培养学生透过现象认识本质的能力。不仅仅让学生学到了知识,培养了学生的辨证唯物主义思想,还让学生学会了怎样去发现问题,思考问题,解决问题。
3. 笔者建议,化学教师在备课时应与政治、历史教师相互合作,力图使各个学科有一个共同的交叉点,尽量做到各个学科实现有机地整合,以培养学生的唯物主义品质和正确世界观人生观和科学的思维方式,为把他们培养成复合型人才做准备。
总之,在中学化学教学中,只要我们善于去发现,去观察,去利用,那么在我们的教学中,就能很好的培养学生的哲学思想,并引导他们树立辨证唯物主义的人生观世界观。我们在新课改中应该充分利用辨证唯物主义教育,促进我们中学化学的教学,使中学化学教学充满素质教育的气息,使学生和教师均得到全面的发展。
复习教学中强化思维能力练习的有效途径
点击数:495 次 录入时间:2009/8/4 8:55:00 编辑:zhuofuyu
当今的MCE 已从知识型逐步过渡到知识—能力型,并且越来越向能力测试的方向倾斜。因此,旨在组织学生迎战MCE 的化学高考复习,应当把学生的能力练习放在突出的地位。
一、紧扣“三点”“织网”,培养学生统摄化学知识的能力国家考试中心化学科命题委员会对考生的思维能力提出多方面的要求,摆在首位的是要求他们“对中学化学应把握的内容能融汇贯通,把知识横向和纵向整理,使之网络化,有序的贮存……正确复述、再现和辨认。”为什么学生必须具备对化学知识融汇贯通、横纵整理、有序贮存的能力呢?从现代教学论的观点分析,原因有三:
第一,只有将化学知识横纵整理,舍弃杂多的枝蔓,留下知识的主干,学生才会获得更深刻、更具实质性的理解;
第二,只有将化学知识横纵整理,尽量“简约化”、“单纯化”,纳入知识系统的整体中去,学生才轻易作抽象的“逻辑记忆”,使其保持长久;
第三,只有将化学知识横纵整理,有序存放,构成了具有“生长力”的知识体系,学生用时才能取之快捷,易于迁移和再创造。那么,在化学高考复习教学中,怎样才能更有效地培养学生横纵整理化学知识的能力呢?我们的体会是:师生共同运作,紧扣“三点”织网;即:抓“考点”,搭框架;抓“热点”,为骨干;抓“难点”,作重心,使知识结构化、程序化,形成化学体系的网络。
二、设计思考阶梯,强化学生突破化学难点的能力综上所述,从一定意义上讲,化学复习教学是学生在教师指导下,围绕“考点—热点—难点”这根轴心构建知识体系,并运用它来解决化学问题的过程。在这个过程中,突破难点无疑是课堂教学的关键。化学难点具有“深”、“杂”、“混”的特征。所谓“深”,是指理论知识比较抽象、深奥,因而学生不易把握它的内涵、实质;所谓“杂”,是指化学问题头绪繁杂、难懂,因而学生理不清线索,找不到解题的突破口;所谓“混”,是指对
若干化学问题的区分点把握不准,分辨不清,因而学生往往将似是而非的问题搞混淆。如何在化学复习课堂教学中提高学生突破知识难点的能力呢?我们的做法是:围绕难点设计环环紧扣、层层深化的“思考阶梯”激发学生探究,通过“阶梯式”思考题把难点知识的难度降下来,以求化深为“浅”,化杂为“单”,化混为“清”。我们就是这样通过系列“阶梯式”思考题,创造出让学生讨论、探索的情景,激发他们运用比较、判定、推理、归纳、概括等思维方法,沿着一个个的“思考阶梯”攀登,达到突破难点,把握知识,提高思维能力的目的。
三、编织关系表解,提高学生凝练化学规律的能力通过什么途径来培养和提高学生凝炼化学规律的能力呢?我们认为较成功的一种作法是指导学生学习编织关系表解:教师设计系列探究问题,启发学生对繁杂的化学知识进行分析、整理、类比、筛选、归纳和抽象等思维加工,学会用精炼的字、词、句,编织成揭示化学规律内涵的简明图解或归类表格,使具体问题抽象化;进而指导学生迁移、运用,使抽象问题具体化,在解决具体问题的过程中,加深对规律的理解,提高创造能力。
四、变换练习层次,发展学生解决化学问题的能力应试能力如何提高?不少学校的许多老师,热衷于在复习教学中搞“大运动量”,带领学生在茫茫“题海”里拼命做题,以为“熟能生巧”。不可否认,学生做题多了,能一定程度上提高“双基”水准,然而却事倍功半。笔者十分赞同高考命题委员会成员段康宁教授的主张:能力的培养提高是寓于平时正常的教学全过程中,不是靠题海可一蹴而就的。有一种说法,叫做“5×1<1×5”,很有道理。指的是围绕同一能力层次,同一类型做5个题目,其实效远小于“1×5”——让学生做一道题时,指导他们从5个不同的能力层次进行讨论、探究。这5个层次是:
①此题怎么做?
②为什么这么做?
③怎样想到这样做?
④还有哪些方法能解此题?
⑤改变一下条件或设问角度,此题还能变换什么形式?又能出现什么新的题型?是轻易了还是更难了?总之,跳出“题海”,变换有限量的习题的能力层次,发展学生的多极思维,以适应年
趋提高的MCE 的能力测试的要求,为高等学校输送更多的合格人才,便是我们高考复习教学所追求的目标。
中考化学总复习之氧气的性质和用途
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中考化学总复习之氧气的性质和用途:
1. 氧气的物理性质:不易溶于水,密度比空气的略大。液氧、固态氧淡蓝色。工业上制取氧气的方法:分离液态空气-----物理变化。
2. 氧气的用途:气焊、航天、潜水、登山、医疗、液氧炸药、炼铁、炼钢
3. 氧气的化学性质:支持燃烧,有助燃性。可供呼吸用,是常用的氧化剂。
⑴ 木炭在氧气中燃烧(O2可使带火星的木条的木条复燃)CO2CO2
现象:发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体
⑵ 硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧SO2SO2
硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放出热量; 在氧气里燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体; 放出热量
⑶ 磷在空气中燃烧4P5O22P2O5现象:产生大量的白烟,放出热量白磷着火点低, 易自燃,
要放在水中密封保存,可隔绝空气,防止它自燃。
⑷镁在空气(或氧气) 中燃烧2MgO22MgO 现象:发出刺眼的白光,放出热量,生成白色固体⑸铁丝在氧气中燃烧3Fe2O2Fe3O4现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量此实验必须先在集气瓶里装少量水或在瓶底铺一层细砂, 防止溅落的熔化物使瓶底炸裂
⑹氢气在空气中燃烧(点惹缶痊鸣气)2H2O22H2O 现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量; 不纯的氢气点燃很可可以会发生爆炸; 可燃性气体或可燃性粉尘与空气混合,遇明火很可可以会发生爆炸! ⑺蜡烛在氧气里燃烧得更旺,发出白光,放出热量,瓶壁内有水珠。向瓶内倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。⑻加热碱式碳酸铜(俗称铜绿)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑(现象:绿色粉末变黑色,管壁有水珠,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊)
化学是一门以实验为基础的自然学科,化学的许多重大发现和成果都是通过实验得到的,实验探究活动一般是按照:操作、现象、结论来进行。化学反应现象是化学反应本质的外在表现,在试验探究活动中学生不但要做好化学实验,而且,还应该细心观察每一个化学实验,再用客观、准确、恰当的语言吧实验现象描述出来。由于初中生刚接触化学,感到新、奇、特,在观察化学实验时,往往只看热闹,不看门道,因此,要想让学生细心观察化学实验,在准确描述,不是一件简单的事情,也不是一朝一夕的事情,需要教师在一开始就要精心培养学生良好的实验观察习惯,养成清晰、流利的口头表达能力。正如门捷列夫所说:“观察是第一步,没有观察,就没有接踵而来的前进”。
观察实验现象主要是指用眼看、鼻闻、耳听、手感等方式得到实验的现象.描述并记忆实验现象是一件不容易的事,但如果能找到实验现象存在的规律,则可化难为易。我们把观察化学实验的基本方法探索如下:
一、可以根据时间段把观察分为三个阶段:变化前、变化中、变化后。
二、可以把观察内容分三类
①形态:包括物质的状态(气、液、固)、溶解、沉淀的析出、气泡、气味等。
②外观:包括物质的颜色、烟、雾、浑浊等。
③能量:包括物质变化中发生的光、电、热、声、爆(炸)等。
三、可以根据反应条件的不同也将化学实验分成三种类型:第一种是物质燃烧实验;第二种是加热固体物质实验;第三种是在溶液中进行的化学实验.这三类实验的现象存在的规律:
1.物质燃烧实验都有三个明显的现象
①放出大量的热;②生成了一种或几种不同于反应物(指物质的色、态、味) 的产物;③固体直接燃烧则发出一定颜色和强度的光;气体或固、液体转变成气体再燃烧则发出一定颜色和强度的火焰.(描述物质的燃烧现象,一般:一光、二热、三生成.) 例如,铝条燃烧的现象是:①发出耀眼的白光;②放出大量的热;③生成一种白色固体.再如,硫磺燃烧(在氧气中) 的现象是:①发出明亮的蓝紫色的火焰(硫磺受热先熔化再汽化最后才燃烧) ;②放出大量的热;③生成一种有刺激性气味的气体.
2.加热固体物质的实验现象主要包括物质的状态、颜色、质量变化及产物中是否有水和气体产生例如,加热碳酸氢铵的现象:①有一股刺激性的气味产生;②试管壁上有水珠生成;③有使澄清的石灰水变浑浊的气体生成;④试管内的白色固体逐渐消失.
3.在溶液中进行的化学反应,实验现象主要包括反应物(固态) 的质量和颜色变化及溶液中是否有沉淀(包括沉淀颜色) 和气泡产生
例如,在硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液的实验现象是有蓝色沉淀产生.
4.观察和描述实验现象的注意事项
(1)要注重对本质现象的观察.本质现象就是以提示事物本质特征的现象.如镁带在空气中燃烧时“生成白色固体”是本质现象,因为由此现象可正确理解化学变化这个概念,而发出“耀眼的白光”则是非本质现象.因此,观察实验现象要有明确的观察目的和主要的观察对象.
(2)要正确描述实验现象.
①不能以结论代替现象.如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射、放出大量的热,生成黑色固体”,而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”.
②要明确“光”和“火焰”、“烟”和“雾”等概念的区别,不能相互代替。
(3)要用科学的化学术语,不能口语化。
许多学生在描述实验现象时,往往用词不当,使人啼笑皆非。如:“点燃酒精灯”说成“酒精灯燃了”;“二氧化碳与澄清的石灰水反应”描述成“石灰水变白了”;“碳酸钠与盐酸反应”描述成“碳酸钠化了,冒泡了”等等。
这些不规范的语言描述,都需要教师根据学生的具体的实际情况,循序渐进地讲解实验的基本操作,标准的讲解语言讲清一些荣誉混淆的概念和原理。如:加热和点燃;烟与雾;溶解于熔化;组成与构成;吸水与脱水;酸碱性与酸碱度等。另外教师要身体力行,做好实验操作示范,语言讲解规范,用语贴切。要向语文老师学文采;向数学老师学逻辑;向政治老师学哲理。榜样的力量是无穷的,正如乌申斯基所说:“教育者的人格是教育事业的一切。”
例析化学教学中的哲学教育
点击数:16 次 录入时间:2012/8/24 12:07:00 编辑:zhuofuyu
例析化学教学中的哲学教育
耿华田
摘要:本文对化学中体现的哲学原理作了简要介绍,并与其他学科作了类比,力图在化学教学中对学生进行哲学教育,以培养他们的哲学品质,提高他们的综合素质。
关键词:化学;哲学;教育
在这个充满竞争和功利性的紧张时代,我认为作为一名化学教师,应当充分利用化学课堂对学生进行哲学的教育,让学生意识到化学与哲学有着千丝万缕的联系,这将对他们的成长大有裨益。
一、现象与本质的教育
1. 现象与本质的含义。
本质是事物的性质及此事物与他事物的内部联系,是由事物的内部矛盾构成的。本质是事物的内在的、比较深刻、比较稳定的方面,它不能被人的感官直接感知。任何事物内部都有其本身的特殊矛盾,这就构成了一事物区别与其他事物的特殊的本质。现象是事物的本质的外部表现,是事物的外在的、表面的、多变的方面,它能被人的感官所直接感知。
2. 例析培养学生的透过现象认识本质的哲学思维。
(1)元素周期表的发现:这也是一个透过事物的现象认识本质的过程,只是在这个特殊的过程中,应用了黑格尔的量变到质变的规律。门捷列夫透过六十三种元素的杂乱无章的表面现象,发现了原子量的变化引起元素性质变化的本质。这是透过事物看到本质的一个典型例子。
(2)将二氧化硫分别通入红色的品红溶液和紫色的高锰酸钾溶液后,均能使其褪色,二氧化硫是否均表现了漂白性?
通过这些实验,让学生学会用现象和本质的哲学观点周密、严谨地看问题,做实验时,要认真观察现象,并认真思考,通过实验现象认识实验本质;学知识时,也要透过事物的现象看到并抓住事物的本质。理解了知识的本质,才是真正的掌握知识的内涵。
(3)事物的现象和本质是相互联系相互制约的。物质的本质不同,所表现出来的现象也就不同。在中学化学教学中,石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但是其性质却相差甚远。这是为什么呢?在金刚石的晶体里,每个碳原子都被相邻的4个碳原子包围,处于4个碳原子的中心,以共价键和4个碳原子结合,成为正四面体结构,这些正四面体结构向空间发展,非常牢固,因而金刚石熔点沸点都较高,并难溶于溶剂。
石墨的晶体则是层状结构,层与层之间以范德华力相结合,因此片层之间容易滑动,石墨质软。但是由于同一层上的碳原子间以较强的共价键结合,所以石墨的熔点很高。
二、量变引起质变的教育
一位伟人说过:“化学可以被认为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”一切自然科学的发展都是一个由量变到质变的过程。事物总是在不断发展变化的,而客观事物的变化总是只有质和量的变化,质和量的发展变化必然会呈现为量变和质变的两种状态。因此,让学生充分理解和掌握量变到质变的普遍规律的哲学思想非常重要。
1. 量变与质变。
量变是事物一种细小的、不显著的数量上的增减和事物各个组成部分在空间排列次序上的变化,不是事物根本性质的变化。在化学中,物质浓度的变化,分子量、原子数目、化合价、键能、温度压强等物理量上的变化,以及物质排列次序、排列方式空间取向、晶体类型等的变化,反应过程的程度改变等都属量变的范畴。
质变是指事物由一种质态向另一种质态的飞跃,是事物根本性质的变化。例如物质的变化、同分异构体的相互转化、分子组成和反应性能的改变等。
2. 化学中的实例。
量的变化引起质变的例子很多,如浓度、温度不同引起的质变以及元素周期表体现的规律等。
(1)浓度变化引起质变:稀硫酸具有酸的一切通性,但当改变硫酸的浓度时,随着硫酸浓度的改变,引起了性质的变化。浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性和氧化性。而这些正是稀硫酸所没有的。
在一个烧杯中放入恰好能反应的1L20mol·L-1的浓硫酸和20mol 铜,反应也不能进行彻底。因为在整个反应过程中,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,“浓度”这种量的改变引起了质变,浓硫酸变成了稀硫酸,稀硫酸不能与铜反应,所以反应不能进行彻底,所以得到的产物CuSO4应该是少于20mol ,而不可能是20mol 。
(2)温度量变引起质变:乙醇和浓硫酸可以发生脱水反应,温度不同,脱水的方式也不同,以至生成的产物也不同。例如,乙醇和浓硫酸共热在140℃左右,那么每两个乙醇分子间会脱去一个水分子而生成乙醚。乙醇和浓硫酸共热在170℃左右时,每个乙醇分子会脱去一个水分子而生成乙烯。所以温度的量变引起质变的发生,使反应脱水的方式发生改变,生成不同的产物。既然我们知道温度的改变会引起反应生成物的改变,那么我们就可以根据我们的需要来控制条件,从而合成我们需要的物质。
(3)元素周期表的发现证实了量变到质变:元素周期表中同周期元素原子随着核电荷数的递增,元素原子的最外层电子数由1递增到7,元素原子半径逐渐变小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,从而引起元素的金属性、非金属性、对应最高价氧化物的水化物的酸碱性、气态氢化物的稳定性呈现递变性。当元素原子最外层的电子数增到8个时,
元素的性质发生质变,同时引起电子层数增加的质变,开始新一周期元素结构与性质的递变。同主族元素原子随着电子层数的增加,这种量的变化也引起一系列性质的变化。
恩格斯说:“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量变转化为质变的规律,完成了科学上的一个勋业。”
三、世界的物质性和物质运动的永恒性的教育
哲学认为世界是由物质构成的,而物质是绝对运动的。要使学生认识到自然界的一切物体都是由看不到摸不着的分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒构成的,而且运动是永恒的。教师通过形象的描绘、生动的比喻以及科学的推理方法,帮助学生认识这一点。教师可以给学生看分子、原子放大的照片,还可以举自然界和日常生活中的例子,如自然界中水的循环、湿衣服的凉干、花的香味等等,还可以做演示实验。例如墨水的扩散实验:让学生准备一只500mL 的烧杯,装上三分之二的蒸馏水,然后滴加一滴蓝色墨水,观察墨水的扩散现象。学生会看到,墨水迅速的、无规律的扩散,最后使整个烧杯的水都变成蓝色。这样一个现象,就说明了分子的运动是没有规律的,而且是不停的运动。此外,化学反应的动态平衡、溴的挥发等也是如此。
四、内因和外因的教育
内因是变化的根据,外因是变化的条件,外因通过内因起作用。在中学化学教学中,化学反应比比皆是,参加化学反应的各种物质本身的性质就是内因,也就是通常我们化学上所说的物质的结构。影响矛盾双方转化的条件,就是化学反应所需的条件,即外因。例如,在研究化学反应速率时,主要研究了外因对反应的影响:双氧水在一般情况下不能放出氧气,但只要我们用二氧化锰做催化剂,就可以制取氧气了。这是因为二氧化锰是催化剂,加快了化学反应进行。也研究了内因对反应的影响:铜在常温下不与稀硫酸反应,而铁可以,这是内因(物质本身的性质)不同造成的。
五、事物之间相互影响、相互联系的观点教育
事物之间是相互影响、相互联系的。这一点在有机化学中体现得尤为清楚。例如,苯和甲苯,甲苯可以看作是苯分子中的一个氢原子被一个甲基取代后的产物。在甲苯分子中,甲基和苯环之间就是相互影响、相互联系的:甲基的存在使得苯环上的甲基的邻对位的氢原子
变得更加活泼了,表现为甲苯可在浓硫酸和加热条件下与硝酸反应生成2,4,6-三硝基甲苯,而苯在相同条件下只能生成每个分子中只含一个硝基的硝基苯;另一方面,苯环也影响了甲基,使得甲基也变得更加活泼了,表现为甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,而苯却不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。同样,甲苯和苯酚也是这样,苯酚可以看作是甲苯分子中的甲基被羟基取代后的产物,在苯酚分子中,酚羟基和苯环之间是相互影响、相互联系的:酚羟基的存在使得苯环上位于酚羟基的邻对位的氢原子变得更加活泼了,表现为苯酚可以非常容易地与溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,而甲苯在铁作催化剂条件下只能与浓溴水反应生成每个分子中只含一个溴原子的溴苯;另一方面,苯环也影响了酚羟基,使得酚羟基也变得更加活泼了,表现为酚羟基中的氢原子能够在水中微弱地电离出来,苯酚水溶液呈极弱的酸性,能与氢氧化钠反应,而甲苯中甲基的氢原子却极难电离出来,不能与氢氧化钠溶液反应。
六、看事物一分为二的观点教育
科技虽然方便了人们的生活,但同时也带来了严重的环境污染,当今的大气、水、土壤等污染严重威胁着人类的生存,这就说明了科技的两面性——对人类有利和不利的方面。教师不妨带领同学们实地考察、询问群众,了解环境污染带来的危害。
七、进行辨证唯物主义教育可采取的方法和途径
1. 运用演示、实验、各种现代化教学手段,生动、形象、具体地进行教育。通过实验,培养学生实事求是的科学态度,使学生以形态的模式认识事物的本质。
2. 多做研究性课题,如学习环境污染这一章节时,把学生分成几个小组,让学生自己去查阅资料,考察,分析,研究,最后得出结论。通过这样一个活动,可以培养学生实事求是的观点,也可以培养学生量变到质变的观点,培养学生透过现象认识本质的能力。不仅仅让学生学到了知识,培养了学生的辨证唯物主义思想,还让学生学会了怎样去发现问题,思考问题,解决问题。
3. 笔者建议,化学教师在备课时应与政治、历史教师相互合作,力图使各个学科有一个共同的交叉点,尽量做到各个学科实现有机地整合,以培养学生的唯物主义品质和正确世界观人生观和科学的思维方式,为把他们培养成复合型人才做准备。
总之,在中学化学教学中,只要我们善于去发现,去观察,去利用,那么在我们的教学中,就能很好的培养学生的哲学思想,并引导他们树立辨证唯物主义的人生观世界观。我们在新课改中应该充分利用辨证唯物主义教育,促进我们中学化学的教学,使中学化学教学充满素质教育的气息,使学生和教师均得到全面的发展。
复习教学中强化思维能力练习的有效途径
点击数:495 次 录入时间:2009/8/4 8:55:00 编辑:zhuofuyu
当今的MCE 已从知识型逐步过渡到知识—能力型,并且越来越向能力测试的方向倾斜。因此,旨在组织学生迎战MCE 的化学高考复习,应当把学生的能力练习放在突出的地位。
一、紧扣“三点”“织网”,培养学生统摄化学知识的能力国家考试中心化学科命题委员会对考生的思维能力提出多方面的要求,摆在首位的是要求他们“对中学化学应把握的内容能融汇贯通,把知识横向和纵向整理,使之网络化,有序的贮存……正确复述、再现和辨认。”为什么学生必须具备对化学知识融汇贯通、横纵整理、有序贮存的能力呢?从现代教学论的观点分析,原因有三:
第一,只有将化学知识横纵整理,舍弃杂多的枝蔓,留下知识的主干,学生才会获得更深刻、更具实质性的理解;
第二,只有将化学知识横纵整理,尽量“简约化”、“单纯化”,纳入知识系统的整体中去,学生才轻易作抽象的“逻辑记忆”,使其保持长久;
第三,只有将化学知识横纵整理,有序存放,构成了具有“生长力”的知识体系,学生用时才能取之快捷,易于迁移和再创造。那么,在化学高考复习教学中,怎样才能更有效地培养学生横纵整理化学知识的能力呢?我们的体会是:师生共同运作,紧扣“三点”织网;即:抓“考点”,搭框架;抓“热点”,为骨干;抓“难点”,作重心,使知识结构化、程序化,形成化学体系的网络。
二、设计思考阶梯,强化学生突破化学难点的能力综上所述,从一定意义上讲,化学复习教学是学生在教师指导下,围绕“考点—热点—难点”这根轴心构建知识体系,并运用它来解决化学问题的过程。在这个过程中,突破难点无疑是课堂教学的关键。化学难点具有“深”、“杂”、“混”的特征。所谓“深”,是指理论知识比较抽象、深奥,因而学生不易把握它的内涵、实质;所谓“杂”,是指化学问题头绪繁杂、难懂,因而学生理不清线索,找不到解题的突破口;所谓“混”,是指对
若干化学问题的区分点把握不准,分辨不清,因而学生往往将似是而非的问题搞混淆。如何在化学复习课堂教学中提高学生突破知识难点的能力呢?我们的做法是:围绕难点设计环环紧扣、层层深化的“思考阶梯”激发学生探究,通过“阶梯式”思考题把难点知识的难度降下来,以求化深为“浅”,化杂为“单”,化混为“清”。我们就是这样通过系列“阶梯式”思考题,创造出让学生讨论、探索的情景,激发他们运用比较、判定、推理、归纳、概括等思维方法,沿着一个个的“思考阶梯”攀登,达到突破难点,把握知识,提高思维能力的目的。
三、编织关系表解,提高学生凝练化学规律的能力通过什么途径来培养和提高学生凝炼化学规律的能力呢?我们认为较成功的一种作法是指导学生学习编织关系表解:教师设计系列探究问题,启发学生对繁杂的化学知识进行分析、整理、类比、筛选、归纳和抽象等思维加工,学会用精炼的字、词、句,编织成揭示化学规律内涵的简明图解或归类表格,使具体问题抽象化;进而指导学生迁移、运用,使抽象问题具体化,在解决具体问题的过程中,加深对规律的理解,提高创造能力。
四、变换练习层次,发展学生解决化学问题的能力应试能力如何提高?不少学校的许多老师,热衷于在复习教学中搞“大运动量”,带领学生在茫茫“题海”里拼命做题,以为“熟能生巧”。不可否认,学生做题多了,能一定程度上提高“双基”水准,然而却事倍功半。笔者十分赞同高考命题委员会成员段康宁教授的主张:能力的培养提高是寓于平时正常的教学全过程中,不是靠题海可一蹴而就的。有一种说法,叫做“5×1<1×5”,很有道理。指的是围绕同一能力层次,同一类型做5个题目,其实效远小于“1×5”——让学生做一道题时,指导他们从5个不同的能力层次进行讨论、探究。这5个层次是:
①此题怎么做?
②为什么这么做?
③怎样想到这样做?
④还有哪些方法能解此题?
⑤改变一下条件或设问角度,此题还能变换什么形式?又能出现什么新的题型?是轻易了还是更难了?总之,跳出“题海”,变换有限量的习题的能力层次,发展学生的多极思维,以适应年
趋提高的MCE 的能力测试的要求,为高等学校输送更多的合格人才,便是我们高考复习教学所追求的目标。