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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇化学反应的基本特征,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词 化学观念建构 能量观 初中化学教科书 科学探究
1 能量观的内涵
促进观念建构的教学有利于促进学生对知识的深层次地理解,更有利于学生未来的发展。《义务教育化学课程标准(2011年版)》明确了形成化学基本观念在化学教育中的重要意义,化学能量观作为重要的化学学科观念,在九年级学生初学化学期间就开始逐步建构,是认识物质世界、理解科学的关键观念,有利于学生了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法。《义务教育化学课程标准(2011年版)》明确指出“义务教育阶段的化学教育,要激发学生学习化学的好奇心,引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念……”山东师范大学毕华林教授认为:化学基本观念,是指学生通过化学学习,在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学总观性的认识。化学基本观念不是具体的化学知识,也不是化学知识的简单积累,而是学生通过对所学知识的深刻理解,在化学知识基础上概括提炼出来的。当学生在多年以后逐渐地将所学的学科知识遗忘,教育所给予人们的无非是当一切学习过的东西都忘记后所剩下来的东西。那这些剩下来的东西是什么?这个时候观念建构就显得尤为重要。
能量变化是化学反应的基本特征之一,而且能量观是化学学科的核心观念,是化学学科研究要考虑的重要问题,是研究物质的理科课程的共通问题;然而现在对中学化学的教学研究中,多数偏向于微粒观、元素观、变化观等,缺乏对能量观的研究;有的研究将能量观点纳入变化观之中分析。梁永平教授对中学化学能量观提炼出以下要点:(1)物质的分子或原子具有内能;(2)核外电子按照能量高低分层运动;(3)原子之间的强烈作用使原子处于能量较低的稳定状态;(4)物质转化过程伴随有能量转化;(5)物质分子发生有效碰撞是物质转化的必要条件;(6)物质转化过程中能量是守恒的;(7)原子核内贮存有巨大的能量。梁永平教授认为能量观的建构有利于学生形成核外电子运动的能量思维方式,了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法等。此外梁永平教授还探讨了能量观建构的基本策略。该阐述虽然详尽,但由于能量观基于物理学习,又与微观世界联系,抽象程度比较高,所以多在高中阶段关注,初中阶段则鲜有研究和实践。
学生在九年级初次接触化学,启蒙阶段其实是建构化学基本观念的重要时期。我们在对2011年版义务教育化学课程标准、2012年修订的人教版九年级化学教科书进行文本分析、联系的基础上将与能量有关的化学学习内容进行分析、归纳,得出能量观的重要性,有利于丰富、完善初中化学教学的内容。
2 课标与教材中能量观点分模块例析
我们按照九年级化学的“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”和“化学与社会发展”5个模块,分别举例对能量观进行阐述。
2.1物质的化学变化
正如上文提及,能量观往往作为变化观的一部分,能量变化是化学变化的重要特征,所以该模块是最直接体现能量观的部分,在课程标准“化学变化的基本特征”二级主题中,明确指出“知道物质发生化学变化时伴随着能量变化,认识通过化学反应实现能量转化的重要性”。人教版修订教材在第一单元课题1阐述化学变化的基本特征时,明确指出“化学变化不但生成其他物质,而且还伴随着能量的变化,这种能量变化常表现为吸热、放热、发光等”,点明了这种能量变化可以作为判断化学变化的重要特征,并且化学反应中能量变化存在多样性。
课程标准在本模块里提供了3则与能量相关的学习情境素材。
[例1]生石灰和水反应放出的热量能煮熟鸡蛋
该素材在人教版修订教材中,被安排在第七单元课题2“燃料的合理利用与开发”,作为学生认识“化学反应中的能量变化”的导人实验,学生通过实验的体验有利于消除迷思概念:只有通过燃烧才能获得能量吗。该课题借此明确点明物质变化过程中伴随的能量变化是化学的重要研究对象,体现利用化学反应释放能量的燃料对于人类社会的重要意义。
人教版原教材曾经应用镁条与盐酸的化学反应作为例证,但与如今的实验相比,与学生的生活经验距离太远。生石灰取材于食品干燥剂方便易得,与水的化学反应既是生活中制备澄清石灰水的实验方法,又作为九年级化学中获得碱的重要途径;既是历史典故背后的化学道理,又是生活中即热饭盒的运作原理,也可以作为误服干燥剂带来的伤害解释之一。
[例2]葡萄糖在体内释放能量
作为对人体最重要的化学反应之一,该案例最早出现在生物教材中。但是此时初中生在物理中还没有学习到能量的概念,所以难以深入体会。在人教版化学教材“氧气”课题中,动植物的呼吸作为典型的缓慢氧化之一,并指出放热是氧化反应的特征之一,但是在缓慢氧化中并不容易被察觉。在“人类的重要营养物质”课题中,明确给出葡萄糖在酶的催化作用下缓慢氧化的化学方程式,并指出放出能量的作用是供机体活动和维持恒定体温的需要。并且用1g葡萄糖释放的能量数值、糖类提供能量占据人体所需的百分比等数据强化该反应释放能量的意义所在。
由于该模块是化学的学习基础,且与实际问题联系紧密,所以人教版九年级化学教材将以上2则案例分散在“燃料及其应用”、“化学与生活”2个单元中。
[例3]干电池和充电电池
电池与化学主要是高中化学课程内的重要学习内容,但义务教育课程标准一直给出这样的建议,尤其在“活动与探究建议”中列出“观察铜锌原电池实验”。人教版教材没有安排该实验和详细知识介绍,只在“金属资源保护”中介绍了废旧电池的污染。其实该素材能充分体现化学能与电能之间的转化,而且学习物理教材中的水果电池已经对化学能转化为电能有初步了解,所以九年级化学教学已经具备了介绍化学电池的基础,沪教版教材在第九章“化学与社会发展”中,针对“能源的综合利用”,并结合生活、科技中几种不同类型的电池、化学能转化为电能的铜锌原电池实验,引导学生了解化学能转化为电能的化学反应形式;电能转化为化学能在九年级化学教材中的典型案例就是电解水,但教材的重点落在微观解释,也没有对其他电解反应过多阐述。
2.2身边的化学物质
物质转化过程中伴随有化学能与热能、光能等的相互转化,这种认识不是通过告知的方式形成的,而需要在化学变化现象的不断积累中得到强化。在建立化学变化概念的时候,不仅要注意到有新物质生成的关键特征,也要注意到所伴随的热能、光能等现象。所以化学物质的反应事实是九年级化学教学内容中学习、体验能量变化的重要载体。具体事实的学习是化学能量观形成和发展的基础,没有一定的事实积累,很难形成一定的化学能量观。
[例1]氧化反应
氧化反应是九年级化学最重要的一类放热反应,课标要求“知道氧气能跟许多物质发生化学反应”,在教材中体现为非金属单质、金属单质、一氧化碳以及以甲烷、乙醇为代表的诸多有机物与氧气的反应。氧化反应的能量释放通过实验现象多有呈现,例如铁丝燃烧时的熔化与火星四射都是能量释放的效果;又如红磷燃烧测定空气中氧气含量时大量放热,如果不冷却就继续实验,会导致实验误差;碳单质、氢气、酒精、甲烷和一氧化碳等物质在氧气中燃烧放热更加是它们成为燃料的先决条件。化学反应中的能量还可以通过光能形式释放,例如镁条、硫黄等物质燃烧中的发光现象。
[例2]溶解中的能量变化
溶解不是单纯的物理变化,其中伴随的能量变化其实也涉及到微粒的运动与作用力,当然九年级教材只要求从温度表征层面了解即可。课标里在“水与常见的溶液”二级标准中提出的活动与探究建议有“实验比较氯化钠、硝酸铵和氢氧化钠3种物质在水中溶解时的吸热和放热现象”,人教版教材也有具体的实验探究活动与该建议配套,不仅要求观察溶解过程中的现象,还要求记录溶解前后的液体温度具体数值并加以比较,来了解溶解吸放热的情况——这是一种半定量的实验思维去建构能量观的教材呈现方式。另外,人教版教材在“浓硫酸的腐蚀性”部分,强化突出浓硫酸稀释实验,并提示通过触觉感知、现象分析等途径了解这一典型的溶解放热现象,以此点明稀释要点。
2.3物质构成的奥秘
微观世界同样伴随着种种能量变化,虽然九年级尚未涉及化学键与分子间作用力的问题,但是核外电子运动本身就是一种能量的反映,核外电子按照能量高低分层运动,这在人教版“物质构成的奥秘”单元中有明确描述。
而分子和原子本身就具有能量,温度越高,原子和分子的运动就越剧烈,物质具有的热能就越大。人教版教材中利用品红在热水中扩散加快的案例进行了例证。
课程标准要求认识物质的三态及其转化——虽然相关知识在物理中已经涉及,但是九年级化学需要学生了解温度对物质微粒运动和间距的影响,从而深入理解其对物质三态转化的影响。
2.4化学与社会发展
能量是人类生存和发展基本三要素之一,人类研究能量的最终目的是更好地获取和应用。所以“化学与社会发展”模块与其他模块充分联系,有利于在知识在社会和生活的应用中建构能量观。
[例1]燃烧和燃料
燃烧作为氧化反应的重要表现形式,也是最重要的放热反应之一。笔者认为教学中不应只拘泥于“认识燃烧、缓慢氧化和爆炸发生的条件,了解防火灭火、防范爆炸的措施”,还需要了解那些加热释放氧气的化学物质如高锰酸钾、氯酸钾、硝酸钾和双氧水等同样会体现助燃的效果,所以在药品存放、使用安全方面需要注意——这一点在事实水平上能强化学生对燃烧的理解,也能完善学生的实验安全意识。当学生在日后的深入学习中对于原子结构有了一定的理解性认识,就可以在氧化还原水平上认识燃烧现象,从而将发光、发热与原子得失电子等事实联系起来。虽然在九年级化学教学内容中无须从微观层面诠释燃烧和氧化反应,但是在能量观建构中不断发展对燃烧现象的理解,也是强化物质转化伴随有能量变化认识的重要举措。
基于燃烧反应,一些热值高、来源广的可燃物,成为对人类至关重要的燃料。在九年级化学学习过程中,学生如何“认识燃料完全燃烧的重要性”?人教版教材以碳的不完全燃烧为例,指出不完全燃烧导致的燃料燃烧利用率降低,既浪费资源又污染空气;还从燃烧三要素角度提出燃料充分燃烧的2种方法。
[例2]为人类提供能量的营养物质
课程标准中要求知道一些对生命活动具有重要意义的有机物,其中最主要是供能物质,除了葡萄糖为代表的糖类,还有蛋白质和油脂。人教版教材对这些营养物质的供能数据和对人体一日的需求满足百分比做出定量描述,见表1。
2.5科学探究
人教版教材里,科学探究模块的要求除了在第一单元有独立的设置,大部分内容通常渗透在各个课题的教学中。
温度是分子平均动能的外在表征,在“走进化学世界”单元里,能量观渗透在蜡烛和酒精灯火焰的温度测定之中。而作为最常见的反应条件之一的加热,则是一种为反应体系提供能量的方法。
3 九年级化学教学中能量观建构的建议
通过文本分析,我们发现能量的观点渗透在九年级化学各个模块,且不能通过孤立的知识呈现出来,往往需要不同模块的联系和支撑。例如,课程标准里“物质的化学变化”模块提供的2则情境素材(生石灰与水的反应、葡萄糖的供能反应),在教材中分别出现在“燃料及其利用”、“化学与生活”2个单元中,体现与“化学与社会发展”模块的综合。笔者结合在江苏书人教育集团面向化学特长生的教学实践,谈一谈在九年级化学教学中建构能量观的建议。
3.1吸热还是放热
判断一个化学反应吸热还是放热,逐步建构能量观的最简单方法就是请学生去感受实验中的温度变化。生石灰与水反应,让学生用手触摸试管,温度的变化给予学生最直接的体验,而且请同学在不同时间段感受温度逐步升高的趋势;锌粒与稀硫酸反应制备氢气,别只局限于实验原理和装置,也让学生摸摸试管——也是烫的;酸碱中和时,不要局限于指示剂的变色这种明显的现象,也让学生触摸试管——热的。几次摸试管就可以引发学生对化学反应的热量从哪里来的疑问和思考,通过温度变化的体验潜移默化地建构化学能量观。
观念建构教学的问题还应有一定开放性和挑战性,使学生能从多个角度、多个方面进行思考,不同能力水平的学生可以得到层次、范围不同的结论。
例如,在九年级的化学教学中有很多放热反应的典型案例,但是人教版教材对吸热反应只提及一句话:炭和二氧化碳的反应是吸热反应。学生没有感性认识,理解起来比较困难,建议在这里补充另一个吸热反应的实验:氢氧化钡固体和氯化铵固体在烧杯中研磨,实验前,在烧杯底部放一片硬塑料片,在硬塑料片上滴2滴水,再将固体混合物研磨,过一会儿硬塑料片就和烧杯粘在一起。
由这个补充实验想到:判断一个变化(无论是物理变化还是化学变化)吸热还是放热,是否只有各种教辅书上提及的温度计的方法?以浓硫酸溶于水放热为例,我们可以引导学生思考放热除了对温度有影响,还会引起气体压强、空间体积、物质溶解度、物质状态等的变化。结合学生的思维我们得出如下几种可能的角度:①温度的变化,除了使用温度计外,用手去触摸感受最直接但是无法定量比较,基于目前化学实验教学的现代化,还可以向学生介绍数字化实验在监测温度变化中的应用——温度传感器可以即时反映温度的改变趋势和变化幅度,是作为研究化学反应能量变化的重要手段;②气压的变化,我们可以采用如图1的实验装置,由于溶解放热会引起气体压强增大,所以通过观察液面a、b的变化进行判断;③可以通过一个体积可变但压强恒定的容器(例如带活塞的气缸),观察活塞的运动,了解体积的变化;④如图2所示,将烧杯置于涂有石蜡的木块上,再将浓硫酸和水混合,通过观察石蜡状态的变化,判断反应是放热还是吸热;⑤如图3所示,将浓硫酸和水混合后的试管放在盛有饱和澄清石灰水的烧杯中,观察固体的析出情况。
通过实验表征观察、分析能量变化,是重要的化学学科方法,也是建构能量观的重要途径。
3.2拓展对燃料的认识
九年级化学的“化石燃料的利用”、“能源的利用与开发”教学常常陷入科普化怪圈,如何让这部分内容化学味道浓厚一些?例如以下这些问题就不拘泥于一般的考试题目,但引导学生对化学学科问题深入思考,能充分调动学生思维和积极性:
(1)燃烧能为我们做什么?
(2)是不是所有可燃物都可以充当燃料?充当燃料必须具备怎样的特征?
(3)联系国内现状,如何综合分析国内大众使用三大化石燃料的利弊?
(4)给出煤气、液化石油气、天然气的价格和热值,从定量的角度分析家庭使用哪种气体燃料最经济?
如果与其他单元联系,则可以有更有意义的问题衍生出来。观念建构的问题本身应该潜在地体现与学习者原有知识经验的联系,同时它又蕴含着新的关系和规律,这种联系不只是针对问题的表面特征,更主要的是针对问题中的深层关系和结构,即在观念层面上有联系。例如与科学探究模块中加热这一操作融合,可以提问:
(1)实验室里有多少种加热的手段为化学反应提供条件?
(2)如何在实验中节省能源?
在复习课的教学中燃料话题可以联系社会与科技发展,既有利于强化能量观,也体现考试的热点。例如秸秆的不完全燃烧造成了烟霾的污染,而充分利用秸秆,是改变条件促使其充分燃烧呢?还是将秸秆转化为其他可燃气体来完成生物质能一化学能一热能的转变呢?
3.3放热反应与反应类型
中考化学复习需要知识的系统化归纳,需要针对大量的化学反应进行分类并分析其中规律。从能量变化角度分类是一种体现能量观建构的新颖角度。在“物质的化学变化”模块复习中,可以提问:四大基本反应类型中各有哪些放热反应的典型实例?再举出2例不属于四大基本反应类型的放热反应。
认识化学反应中能量变化并不等同于化学反应中热量的释放与吸收。化学反应中的能量变化,可以以不同的能量形式呈现,如热、光的释放和吸收,电能、电磁波的释放和吸收等。许多化学反应伴随有热量的放出和吸收,在这些反应中,能量的变化也不一定全都以热量的形式呈现。注意帮助学生区分吸热反应与需要加热引发的化学反应。认识可逆反应的正反应和逆反应在能量变化上的区别。不要求学习热效应、燃烧热、中和热、焓变等概念。利用热化学方程式进行有关化学反应中热量的计算时,不涉及盖斯定律的内容。教材通过“你知道吗”栏目,让学生交流和讨论,利用日常生活中观察到的现象认识物质能量转化四处可见、形式多样。在探讨化学反应放热、吸热本质时,要使学生明确三点:1.热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式;2.化学反应过程中的能量守恒;3.化学反应在发生过程中是吸热还是放热,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。引导学生从能量变化的高度来学习节内容。
【学习目标】
1、认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因;
2、了解化学反应中热量变化的实质;
3、通过生产生活中的实例,了解化学能和热能的相互转化;
【重点】
化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。
【难点】
从本质上(微观结构角度)理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
【教学方法】学生自学阅读、教师归纳
【课时安排】
第1课时
【教学过程】
〖导入〗1、化学反应按反应物和生成物的种类分可分为:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应
2、化学反应按是否有电子转移可分为:氧化还原反应、非氧化还原反应
3、化学反应按是否有离子参加可分为:离子反应、非离子反应
4、化学反应按是否有热量的放出和吸收可分为:放热反应、吸热反应
〖引导阅读〗课本32页
〖提问〗“你知道吗?”
〖板书并讲解〗一、化学反应中的热量变化
1、化学反应的基本特征
(1)都有新物质生成,常伴随能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。
(2)能量的变化通常表现为热量的变化。
2、化学反应的本质(实质)
旧化学键的断裂和新化学键的形成
〖指导阅读〗课本33页活动与探究
3、化学反应按热量的变化分类
(1)概念
放热反应:有热量放出的化学反应;
吸热反应:吸收热量的化学反应;
(2)分类
放热反应:放出热量的反应〔∑E(反应物)>∑E(生成物)〕
化学反应
吸热反应:吸收热量的反应〔∑E(反应物)<∑E(生成物)〕
〖补充讲解〗化学反应遵循着能量守恒定律:反应物的总能量+断键时吸收的总能量=生成物的总能量+成键时放出的能量
〖练习一〗判断下列反应是放热反应还是吸热反应
C(s)+CO2(g)2CO(g)
Ba(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
〖板书〗4、常见的放热、吸热反应
(1)放热反应:a、所有燃烧反应;b、酸碱中和反应;c、金属与酸生成气体的反应;d、大多数的化合反应
(2)吸热反应:
a、C(s)+CO2(g)2CO(g);
b、Ba(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l)
c、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
d、大多数的分解反应
〖练习〗关于吸热反应和放热反应,下列说法中错误的是(A)
A、需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应
B、化学反应中能量变化,除了热量外,还可以是光能、电能等
C、化学反应过程中的能量变化,也服从能量守恒定律
D、反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
〖指导练习〗课本33页“问题解决”
〖总结〗化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。
〖作业〗预习热化学方程式的书写要求;完成巩固练习
【教后感】
①教师如何引导学生学会利用图表和设计实验探究化学反应中的热量变化;
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)12B-0058-01
化学反应原理是高中化学选修模块之一,该内容与必修模块相衔接。它揭示了化学变化所遵循的基本原理,是化学在科学研究、工业生产、日常生活中进行应用的基础。虽然教材中讲述的关于化学反应原理的内容较为基础,却包含着学科中反应原理的基本特征。只有把握了这些特征,教师才能透彻理解教材,准确把握教材的深广度,从而合理安排教学方式。准确把握这些特征,需要我们注意以下几点。
一、化学反应原理的严谨性需要教师对概念有正确的理解
在化学反应原理中包含着许多概念,全面理解这些概念并辨清它与相近概念的异同,才能深入理解化学反应原理,在课堂运用时才能避免因为混淆而产生科学性错误。如我们只有理解和区分了“物质的稳定性”和“物质的反应活性”的概念,才不会认为物质的不稳定性与反应活性是一致的;只有认识了化学反应的“热力学顺序”和“动力性顺序”,理解化学反应的先后只是一种为了研究的方便而进行的人为处理方法,才不会出现根据反应物的性质推断混合物中反应的先后顺序的错误做法;只有分辨了“电极”和“电极反应物”的概念,才不会得出“有两种活动性不同的金属(或一种金属与一种能导电的非金属)作电极”是构成原电池的条件之一的错误结论。可见,教师必须准确理解和把握相关概念,才能保证教学的严密性。
二、反应原理研究对象的复杂性需要教师有复杂的思维
化学反应原理研究的对象主要是化学反应过程及化学变化,而在变化中会包含很多种物质。除了研究物质的变化,教师还要探讨反应过程中能量的变化,反应速率、方向、限度等问题,这些因素之间既联系又制约。这种研究对象的复杂性,需要教师在研究和应用化学反应原理时,充分考虑各种因素的影响。如碘在淀粉中显示的颜色,不仅受到I-浓度大小的影响,还与反应时的温度、溶液的酸碱度、淀粉链的长度等有关。再如,一块看似均匀的金属,在化学反应中,我们可能会观察到局部反应较为剧烈的情况,这是因为从热力学的角度看,同种金属单质的热力学活动性是相同的,但其动力学活动性则不一定相同,因为金属的动力学活动性不仅与其组成有关,还与晶体构型、晶体内部的局部结构有关。因此,在化学反应原理的教学中,教师如果一味地为了浅显易懂,将复杂问题简单化,势必会产生科学性错误。教师应该用联系的、发展的、运动的思想来研究化学反应原理。
三、反应原理研究内容的适用性需要教师基于真实的情景来解决问题
化学反应原理虽然属于学科中的理论知识,但是它的研究对象和内容却与生产、生活密切相关,其研究的动力来自于人类生产、生活的需求,一旦其研究成果转化为实用技术,必将对社会生产力和人类的生活带来极大的影响。化学反应原理的这种应用性特点,决定了运用这类知识解决生产生活问题时,一定要基于真实的情景。但是真实的情景是很复杂的,这就需要教师在教学时将理论与实际相结合,综合考虑多种因素的作用,还原事物的本来面目。比如在分析温度对反应速率及化学平衡的影响时,我们必须学会具体问题具体分析,要从多方面去思考,不能单一地从某一角度去考虑。比如一些有气体参与的在溶液中进行的反应,虽然升温能加快反应速率,但升温会使气态反应物的溶解度降低,因此反应的转化率不一定能提高;还有一些热稳定性差的物质,如过氧化氢、碳酸氢盐、硝酸等,有这些物质参与的溶液中的反应,一般不能在高温下进行。同样,具体的反应还要注意反应发生的条件。比如在溶液中,Na跟KCl是不可能发生置换反应的,但在熔融状态下这一反应却可以进行;再如酸制酸的反应,我们经常讲强酸制弱酸,但这一规律对氧化还原反应是不适用的。因此,教师教学时切勿将一般规律绝对化。
四、反应原理研究层次的多元性需要教师从多角度、用多种方法加以研究
物质的变化具有复杂性和关联性,教师要揭示化学反应原理就必须从多个角度、用多种方法进行研究。通过实验等手段获取现象,通过现象提出假设,通过理论分析解释假设,通过综合研究得出结论。不仅要用理论来引导实验,还要通过实验来验证理论。不仅如此,教师还要从不同层次、不同角度去研究物质发生化学变化的原因,既要从宏观上把握其变化,还要从微观上探究发生变化的根本原因。比如对于质量守恒定律,我们不仅可以通过化学实验进行粗略地探究,还能从化学史的分析来进行说明,还可以从物质发生化学变化的本质特征等多角度入手加以研究。再如,对于Cl-可以加快金属单质与酸的反应的解释,我们可以从活化金属说、破坏氧化膜说、与金属离子配位说、桥连转移电子说等多个角度研究并得出结论。通过多角度地对反应原理进行研究,可以使问题和结论愈加清晰。
初中化学 课程标准 能量观 微粒观
《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称课标)明确指出,“义务教育阶段的化学教育,要激发学生学习化学的好奇心,引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念……”化学能量观是化学观念中的核心观念,需要经过螺旋式递进。2012年修订的三个版本[1-3]的化学教材在不同阶段都有安排,充分体现了学习的阶段性和层次性。要求教师把握好知识深广度,既要符合学生的认识规律和心理特征,又要层层递进,从定性到定量、事实到科学概念来认识并建立化学反应与能量之间的双向关系,引导学生建构适应层次的能量观[4-6]:(1)物质具有能量,不同物质或同种物质的不同状态所具有的能量不同。(2)化学反应过程中,不仅有物质变化,而且有能量变化,伴随化学反应的能量变化有不同的形式;化学能是能量的一种存在形式;能量是影响化学反应的重要因素,化学能与其他能量的相互转化以化学反应为基础和前提,能量不会创生和消亡,只是在转化的过程中有能量转化的效率问题,使能量有所损耗。(3)能源是社会发展的基础,能源的开发和利用离不开化学。(4)微观世界也存在着能量关系,表现为分子间、原子(离子)间、电子与原子核间的相互作用。
一、基于课标的视角,比较、分析三个版本教材能量观的呈现方式
课标中,每个二级主题都从“标准”和“活动与探究建议”两个维度,对化学学习内容进行了说明,还有可供选择的情境素材。其中,在“化学变化的基本特征”二级主题中明确指出:“知道物质发生化学变化时发生着能量的变化,认识通过化学反应实现能量转化的重要性”。笔者尝试基于课标,分析三个版本教材能量观呈现的基本视角(见表1)。
教材还以蜡烛燃烧为素材研究物质的性质和变化,能量观渗透在火焰温度的测定之中,若能在描述“发光、发热、火焰”等具体现象的基础上再提出更为深刻的问题――“为什么化学变化伴随有能量转化?”实验就不再局限于蜡烛燃烧的具体现象和产物的检验上了。使学生了解该反应是持续发生的自发反应,先反应释放的能量可引发后续反应,从而将化学的基本观念与化学过程的方法教育有机地联系起来[7]。
物质的化学变化包括了质的变化、量的变化与能量转化,从能量观的角度理解物质结构及其转化是化学的基本视角。教学过程中,要联系燃料的燃烧、中和反应、葡萄糖在体内氧化释放能量、生石灰与水反应放出的热量能“煮熟”鸡蛋、化学电池等日常现象作为情境素材,通过创设真实的问题情境和建构性的学习,帮助学生理解化学变化和能量变化的密切关系,培养学生学习化学的兴趣和能力。
二、初中化学能量观建构的基本策略
研究化学反应中的能量变化与研究化学反应合成物质同样重要。因此,教师要重视引导学生建构不同知识之间、理论与事实之间、新旧经验之间的有意义联系,在关注情境的选取与创设、问题的构思与引导、内容的组织与呈现、活动的设计与安排的交互过程中经过螺旋式递进,使学生初步认识化学反应中有能量变化,在燃烧和燃料的学习中得以强化,了解如何应用化学变化实现能量的转化和物质、资源的合理利用,形成和发展能量观。
1.借助实验表征建构能量观
借助实验表征,引导学生理解吸、放热除了对温度有影响,还会引起气体压强、体积、溶解度、物质状态等的变化。在不使用温度计的情况下,让学生用手感知,或通过合适的实验装置(如图1、2),借助实验现象,加深学生对化学能量观的理解。
还可以借助铁丝、镁条、氢气的燃烧、干电池和充电电池等实验探究,使学生宏观感知、理解化学体系是一种储能体系,化学反应伴随有能量变化,常见形式是化学能转化为热能、光能、电能,且电能与化学能可以相互转化。借助高锰酸钾加热制取氧气,水的电解,观察二氧化锰、硫酸铜溶液对过氧化氢分解反应的影响等实验,使学生了解有些化学反应需点燃、加热、高温、通电、催化剂等条件,如果没有这个条件反应就不能发生。从而有效调节和控制能量的储存和释放过程,促进或抑制化学反应,使化学反应向着有利的方向发展,明白反应条件对化学反应的重要作用,帮助学生建构能量观。
2.深化对燃料和燃烧的认识,发展能量观
教材中通过大量的事实证明:人类利用燃烧的主要目的是为了获取能源。煤、石油和天然气等化石燃料是当今世界上最重要的能源,资源的浪费主要表现在化石燃料的不充分燃烧上。因此,关于能源问题,一要让学生了解燃料燃烧反应释放能量,帮助学生研究怎样才能使燃料完全燃烧,提高燃烧的效率;二要让学生考虑燃烧的安全问题,学习怎样运用化学知识防火、灭火;三要讲燃料燃烧对环境的影响,怎样减少燃料燃烧时有害气体和烟尘的排放,减少对环境的污染;四要讲燃料的选择与清洁能源的开发利用,讲化学科学为开发清洁、高效的能源能做些什么[8]。利用核心概念的文字表达方式揭示有关燃料问题的化学学科本质(如图3):
图3 燃料燃烧的文字表达式
设置问题组:(1)燃烧能为我们做什么?(2)选择燃料时应综合考虑的因素有哪些?(3)为什么有些物质可以作为燃料,有些则不能?(4)燃烧生成物为什么会对环境产生影响,有哪些对策?(5)物质在化学反应中的能量变化有什么规律?(6)化学反应中的能量变化对我们学习物质的物理性质和化学性质、物质的制备和选择反应条件有什么启示?怎样利用化学反应中的能量?
通过问题组的解决,借助可燃物与氧气发生的剧烈氧化反应,从化学反应热现象认识到通过化学反应可以获得能量,通过对燃烧概念的发展性理解,使学生了解燃烧是强化物质转化伴随有能量变化认识的重要内容,形成对化学反应中的能量变化初步的感性认识;通过对燃烧、缓慢氧化和爆炸发生条件的认识,初步感知可以通过改变反应发生的条件来影响化学反应。了解人类的一切活动都离不开能源,能源居于首位,能源的开发和利用离不开化学,认识化学在提高燃料的燃烧效率中的重要作用,从自我做起,节约能源,引导学生建构能量观。
3.借助微粒观,了解能量观的内涵
微观层面认识能量观,这部分内容既基于物理学习,又与微观世界联系,抽象程度很高,鲁教版以水为例,创设连续性问题情境:在水的状态变化时水分子的能量、运动速率、间隔怎样变化?在水天然循环的各个环节上水分子的能量如何变化?是怎样运动的?以分子或原子不断做无规则运动为切入点,推论出构成物质的微粒具有热能。溶解现象并非单纯的物理现象,其伴随的能量变化涉及微粒的运动和相互间的作用力。物质溶解于水的过程中发生了两种能量变化:溶质的分子(或离子)向水中扩散的吸收热量过程;溶质的分子(或离子)和水分子形成水合分子(或水合离子)的放出热量过程。溶质不同,这两种过程吸收或放出的热量不同,使溶液的温度发生不同的变化。
核外电子运动也是一种能量的反映。元素得失电子的能力取决于原子中电子的能量,元素原子的最外层电子处于较高能量状态,不稳定,原子间通过得失电子或共用电子对的方式成键,使体系能量降低,形成相对稳定的结构。学生形成核外电子运动的能量思维方式,从能量的角度研究物质及其转化的思维方法等[4]。因此,可把物质转化过程看作是诸存在物质内部的能量(化学能)转化为热能、光能等释放出来,或者是热能、光能等转化为物质内部能量(化学能)被储存起来的过程。在水的电解教学中,若能从微观视角解释为什么水需要通电,引导学生认识分子、原子在化学变化中的行为,深入了解原子的内部结构以及原子核外电子的分布及其在化学变化中的表现,那么学生对化学反应条件对化学反应的重要作用的认识会达到更高的水平[9]。
初中学生的能量观建构是一个不断深化、有机联系、螺旋式上升的结构化内容,随着对能量观认识的不断丰富和发展,将从微观表征对化学和能量关系本质加以构建,形成更合理、完整的能量观。因此,学生能量观的建构应该注重认识和理解的完整性,使学生对学科知识的理解更加本质化,自身的观念更加清晰化,实施以观念建构为本的课堂教学。
参考文献
[1] 王晶,郑长龙主编.全日制义务教育化学九年级上、下册.北京:人民教育出版社,2012.
[2] 王祖浩,王磊主编.全日制义务教育化学九年级上、下册.上海:上海教育出版社,2012.
[3] 毕华林,卢巍主编.全日制义务教育化学九年级上、下册.济南:山东教育出版社,2012.
[4] 梁永平.论化学学习中的能量观建构.化学教育,2008(8).
[5] 姚远远,陈凯.初中化学教科书中能量观的建构.化学教育,2013(5).
[6] 徐敏.中学化学“能量观”的构成要素及内涵.中学化学教学参考,2013(7).
[7] 魏锐,如何由实验观察提出科学问题――以蜡烛燃烧为例,化学教育,2012(1).
一、教材和教学对象分析
1.教材地位
化学反应限度属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识,在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用.
2.教学对象分析
在必修1中对可逆反应已有介绍,但对于大部分的化学反应都是可逆反应,都有反应限度,学生接受还有困难.
二、教学设计
1 教学目标
(1)知识与技能
①知道可逆反应的概念,了解可逆反应的基本特征.
②知道可逆反应在一定条件下能达到平衡状态.
(2)过程与方法
①通过实验帮助学生领悟化学反应是有一定限度的.
②利用图形分析体会化学平衡的建立过程.
(3)情感、态度和价值观
在分析交流中善于发现问题,敢于质疑,培养学生独立思考能力及团队合作精神.
2.教学重点
学会判断可逆反应.
3.教学难点
(1)运用实验探究的方式,认识可逆反应的限度问题.
(2)通过图形分析了解可逆反应达到平衡状态的过程.
4.教学过程
【设疑】为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中CO的含量?
设计意图:从工业生产出发创设情境,让学生带着疑问进入课堂.
【情境导入】回忆钠与水、氯气溶于水的反应现象,书写反应方程式.
设计意图:回忆旧知识建立新知识体系.
【总结】很多反应都像氯气和水反应一样,是有限度的.
【活动与探究】氯化铁溶液与碘化钾溶液的反应.
实验1:向碘化钾溶液中加氯化铁溶液.
实验2:在反应1的溶液中加入四氯化碳,振荡、静置.
实验3:取2的上层清液,滴加硫氰化钾溶液.
【设问】实物投影展示不同学习小组实验现象的差异,为什么实验3的颜色深浅会不同呢?
【追问1】试剂量加的多了颜色会加深,说明什么呢?
【追问2】化学反应限度是孤立的吗?
【总结】化学反应到达限度是需要一定条件的.
设计意图:探究活动既能锻炼学生的动手能力,还能产生思维碰撞,激发探索热情;设计问题引导学生深入思考、讨论,达到对问题全面、深入的认识.
【板书】一、可逆反应
1.定义:在同一反应条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应.
2.可逆反应方程式的连接号:
【提问】我们学过哪些可逆反应?写出这些反应的化学方程式.
【练习】把3 mol氢气和1 mol氮气置于密闭容器中反应能够得到2 mol氨气吗?
【总结】3.可逆反应的特征:
(1)反应有一定限度.
(2)反应物和生成物共存.
设计意图:回顾知识总结可逆反应,培养学生自学和总结的能力.设计对应练习,建构知识网络,培养学生主动探索,勇于解决问题的科学精神.
【议一议】对于一个可逆反应,当反应达到最大限度时,是否就意味着反应停止了呢?
【交流与讨论】
(1)反应开始时,C(反应物)和C(生成物)哪个大?v(正)和v(逆)哪个大?
(2)反应进行时,C(反应物)和C(生成物)如何变化?v(正)和v(逆)怎样变化?
(3)反应进行到什么时候会“停止”?C(反应物)和C(生成物)如何变化?
(4)反应真的停止了吗?
设计意图:速率与时间的动态变化图将抽象的知识具体化,设计问题帮助学生建构知识网络.
【板书】二、化学平衡
1.化学平衡状态:可逆反应在一定条件下进行到一定程度,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态.
【讲述】化学平衡不是停止的,而是一个动态的平衡.
【板书】2.化学平衡的特征:
①研究对象:可逆反应
②前提条件:一定条件
③内在本质:正逆反应速率相等,但不等于零
④外在特征:各物质浓度保持不变
设计意图:规范知识体系.
【思考】为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中CO的含量?
【学生回答】高炉炼铁是一个可逆反应,一旦达到平衡,在外界条件不变的情况下,反应体系中各物质的含量是一定的.
设计意图:使知识得到升华,培养学生化学严谨性和归纳总结的能力.
【作业】1.请学生寻找生活中常见的存在化学反应限度的事例,下节课与同学分享.
2.如果你是一家合成氨工厂的厂长,你会考虑哪些问题呢?(结合本节所学回答)
设计意图:设计开放性的作业,巩固本节知识,加强学生的分析能力.
三、教后反思
《化学反应限度》在必修阶段的学习要求较低,能认识可逆反应有一定的限度,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态即可.学生学习过后常有这样的想法――“化学反应限度有什么用?”,因此,我们采用生产中的例子,创设情境,引入教学,激发学生的学习兴趣.通过学习,学生能够解决“工程师设想”的问题,感受到学习的收获.
在现行高考模式下,化学学科的学习时间被大大压缩,化学教师更应该立足课堂,充分激发学生的学习兴趣,培养学生的思维品质.我们把“活动与探究”设计成学生分组实验,给学生动手的机会,学会从观察中获取信息,从思考中发现问题,从合作讨论中获取知识.
通过对实验现象的分析,学生较容易得出“化学反应存在限度”这个结论.将不同的实验现象进行对比,引导学生关注实验过程,加深对知识的理解,激发他们学习与探究地热情.为什么氯化铁溶液的用量是5~6滴?两种反应物的用量能否颠倒?进一步加深对化学反应限度的认识,这样既培养了学生高层次的思维品质,又让学生体会到了学习化学的严谨性.
关键词: 新课标 初中化学教学 能量观作为科学教育的重要组成部分,新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,以化学的基本理念为基础,在教学过程中,努力使每位学生都能以轻松愉快的心情学习、认识多姿多彩的化学世界。而化学能量观作为初中化学里重要的化学学科理念,是九年级学习初学化学过程中逐步学习并且深入构建的,让学生对认识物质世界有新的理解,有利于学生形成从能量角度探究物质及其转化的思维方法。
一、新课程环境教学下教师的主导作用
在新课标的要求下,化学教师应在课堂教学中发挥好的主导作用,课堂教学中以学生为主体,让学生充分发表意见,使每个学生都有发展的空间,鼓励学生,调动学生的课堂发言积极性,大胆地说出自己的看法,并在老师的引导和纠正下在课堂上获取知识。
教师应结合化学学科特点,为学生提供开放的、面向实际的、主动探究的学习环境,把教材变为重要的课程资源,并与社会、生活中的现实问题结合起来,引导学生主动发现问题、探讨问题和解决问题。教学中教师也应该与学生共同探究,一起讨论,让学生带着各自的兴趣和观点直接在与老师的交流中建构自己的化学知识体系,形成自己的看法和见解,体验化学学习的意义。
在新课标的环境下,应改变以往以教师为中心的教学设计,突出学生的主体地位,强调教学过程是师生结合、共同交流发展的互动过程,从而学生的学习兴趣就会被激发出来,内在需要就会得到满足,形成良好的教学氛围,取得事半功倍的教学效果。
二、初中化学里的能量观
化学学科里,使学生形成一个基本的化学观念是非常重要的教学目标。而能量观不仅在初中化学里很重要,还是整个化学观念中的核心观念。《义务教育化学课程标准(2011年版)》明确要使学生形成化学基本观念,能量观在九年级学生初学化学期间就会学习并且开始逐步建构,是学生认识物质世界、理解科学的关键观念。因此,帮助学生能量观的建构是非常必要的。能量观的建构有利于学生形成核外电子运动的能量思维方式,了解从能量角度研究物质及其转化的思维方法。
学生从九年级开始初次接触化学,为了打好基础,让学生在以后的学习中更轻松地获取知识,在化学学习的启蒙阶段建构能量观的化学基本观念非常重要。在参考和分析《义务教育化学课程标准(2011年版)》和2012年修订的人教版九年级化学教科书之后,得出能量观在初中化学基本观念里的重要性,对弥补以前化学教学的不足和完善现在初中的化学教学内容有重要作用。
三、新课标下教材内的能量观点例析
我们在对2012年修订的人教版九年级化学教科书进行文本分析、联系的基础上对其中与能量有关的内容进行整理、归纳,然后进行分析,再举例对能量观进行阐述。
化学变化必然伴随能量的变化,能量变化是化学变化的重要特征。人教版九年化学教科书中,在第一单元课题1阐述化学变化的基本特征时,明确指出“化学变化不但生成其他物质,而且伴随着能量的变化,这种能量表现为吸热、放热、发光等”,指出化学变化必然伴随能量的变化,这种能量变化还可以作为判断化学变化的重要特征,而且化学变化中的能量变化是具有多样性的。从教材里提取一例作为素材:葡萄糖在体内释放能量。
相信这个能量的转化是大多数人都知道的,也是人体最重要的化学反应之一。其实在初中化学教科书内还有许多案例,但是因为此例与人联系非常紧密,是与我们的生活生存息息相关的,相信更能深入人心。在教材内“氧气”课题中,动植物的呼吸作为典型的缓慢氧化之一,并指出放热是氧化反应的特征之一,但是在缓慢的氧化中不容易被察觉。在之后“人类的重要营养物质”课题内,直接给出葡萄糖在酶的催化作用下缓慢氧化的化学方程式,明确说明此反应在人体内发生之后放出的能量是供人体活动和维持恒定体温的主要来源。
四、能量观的建构
在对人教版九年级化学教科书进行文本分析之后,我们发现能量的观点贯穿整个九年级化学学习,而且伴随相应的化学反应,不可能独立地呈现出来,与化学、生物、物理息息相关。
新课标背景下,打破传统教学的观念在九年级化学教学中实施能量观的建构是教学的一种新尝试。课表和教材本身都是试图引导学生建构在对九年级层次适用的能量观:(1)一切化学反应都伴随能量变化;(2)伴随化学反应的能量变化有不同的形式,能量可以用一种形式转化为另一种形式;(3)能量与我们的生活息息相关。老师在教授学生时,应针对大量的化学反应进行分类并分析其中规律,最好联系实际,带入生活中,让学生在学习时深刻感受到化学与我们的生活息息相关,培养对化学的兴趣。
初中化学只涉及化学一个宏观概念的阐述,是为学生以后进入高中更深入地学习化学打好基础。在初中建构好能量观之后,进入高年级,对化学的认识会更深刻,也可以在从微观角度解析化学和能量关系本质的时候逐步建构更高级的能量观念。
参考文献:
[1]钟玉泉,彭健伯.大学生系统创业范式研究[J].黑龙江高教研究,2013,31(2):106-108.
[2]赵立.大学生农业创业及其影响因素研究――以浙江省为例[J].浙江社会科学,2012,(4):133-143.
【关键词】化学知识;生物教学;应用;方法
生物教学与化学知识有着密不可分的联系,生物的基本特征是新陈代谢,而新陈代谢又是一个化学反应,因此,化学知识在生物教学中是不可或缺的组成部分,我们可以适当地将化学知识和生物知识结合起来,帮助学生对各类知识进行融会贯通,从而提高学生的学习效果。
一、化学知识与生物教学的联系
(一)生物体中有很多化学元素
在生物教学中,涉及到很多元素,这些元素与化学知识中的元素是相符的,在进行知识点的讲解时,能够将化学元素的特征引入到其中,从而帮助学生更好地掌握生物学知识。例如,在讲到细胞中的碳元素时,教师可以将化学中的碳元素特征引入到教学当中,让学生明确碳元素的存在与细胞特性的关系,也可以将其他物质中的碳元素与细胞中的碳元素含量进行对比,让学生能够加深对知识点的理解。
(二)生物体内有很多化学反应
很多生物现象的产生,都是化学反应的过程,例如光合作用就是叶绿素在光照的作用下与二氧化碳发生化学反应的过程;呼吸作用就是植物体内的叶绿素在光照的作用下产生的有机物与氧气反应产生的效果,在在生物教学中引入化学知识,能够让学生对生物现象的反应过程进行更加深刻的了解,更好地掌握生物的各种特性。
二、化学知识在生物教学中的应用方法
(一)在生物实验方面的应用
在生物教学当中,实验教学是非常重要的部分,能够让学生在实验过程中对教材中的知识亲手进行实验,从而更加深入地对生物知识进行掌握。在很多教学中都存在着“生化不分家”的说法,更加说明了化学知识在生物教学中的重要作用。在很多生物实验中,都需要使用化学器材进行操作,因此酒精灯的使用方法、显微镜的使用方法、量杯的使用方法、漏斗的使用方法等,都成为学生进行生物实验的必备知识。例如,在“绿叶在光下制造淀粉”的实验中,需要利用酒精、碘酒、烧杯等对与光发生反应的叶片进行隔水加热,从而使叶绿素溶解到酒精中,并将溶解完的黄白色叶片滴加碘液,在冲洗之后观察叶片的变化。在这个过程中,学生对基本的化学实验知识进行了学习,并将其应用到生物实验,学习了碘酒、酒精灯、烧杯等,从而能够让学生更好地认识到叶绿素在植物中的作用,并了解绿色在光下制造淀粉的全过程。在讲绿色植物的呼吸作用这节内容时,演示实验引入了二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳不支持燃烧,氧气具有助燃性等化学知识。在讲肺与外界气体交换时,引入了人吸入气体和呼出气体中氧气、二氧化碳含量的对比试验。这也是化学知识在生物实验教学中的应用。
(二)在生物理论教学中的应用
由于生物与化学在很多方面有类似的元素、类似的反应,因此在生物理论教学当中,一些较为抽象的问题可以适当加入化学知识,使学生能够更快地以化学思维来思考生物教学中的问题,使一些教学难点迎刃而解。例如,在学习光合反应的过程中,教师就可以引导学生,光合作用其实就是一个氧化还原反应,在反应过程中,所有的得失电子总数相等,因此,学生就可以很简单的掌握,如果一摩尔的葡萄糖想要完全氧化,就需要六摩尔的氧气参与,并且如果六摩尔氧气想要还原成为水,则需要二十四摩尔的氢离子。这就说明在有氧呼吸过程的第二阶段必须有6mol水参加反应生成20mol[H],这样才能保证电子得失的平衡。通过对化学原理的分析,学生们掌握了光合作用的反应过程,从而在遇到相似问题的时候能够更快地进行联想和解答。
(三)化学方程式在其中的应用
细胞中的化学反应式生命特有的一种现象,用现在观点说是基因的选择性表达,是有一定的生物目的,如提供能量、形成某种物质参与机体的构建等,基本上都是有机反应,且都是在常温、常压下进行的酶促反应。而化学反(化学角度)是一种非生命现象的过程,不具有特定的生命目的,且大多数反应条件很苛刻。因此在书写生理反应式时要注意反应的情境,注明反应条件和目的,如以下七个反应是以能量代谢为目的:
光合作用:6CO2+12H2O ――C6H12O6+6H2O+6O2(条件叶绿体、光能)
有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O――6CO2+12H2O+能量(条件酶)
无氧呼吸:C6H12O6――2CO2+2C2H5OH+能量(条件酶)
C6H12O6――2C3H6O3+能量(条件酶)
ATP合成(ADP+Pi+能量――ATP+H2O(水可以不用写),(条件酶)
ATP分解 ATP+H2O(水可以不用写) ――ADP+Pi+能量(条件酶)
n(C6H10O6)(淀粉,纤维素)+nH2O――nC6H12O6 (条件酶)
以下三个反应式参与生命的物质组成:
n氨基酸――肽链+(n-1)H2O(条件酶)
n脱氧核苷酸――DNA+(n-2)H2O(条件DNA聚合酶)
n核糖核苷酸――RNA+(n-1)H2O(条件RNA聚合酶)
三、结语
总之,生物与化学之间有着非常密切的联系,但是当前很多教学当中,教师将学科之间的联系完全阻隔,仅仅对本学科的内容进行讲解,不对思维进行扩散,从而影响了学生发展自己的学习能力,培养自己的探索精神。作为教师,我们应认识到生物与化学在学科上的交叉之处,并积极对其共同点进行融合和发扬,在生物教学中对化学知识进行渗透,从而使学生在学习过程中善于对各类只是进行运用,实现思维的发散,从而有效提高生物教学的效果,促进学生全面发展。
参考文献:
[1]吴伟健,桂新春,颜冰楠. 讲授法在生物化学教学应用中的思考[J]. 广东职业技术教育与研究,2016,(04):117-119.
[2]任君. CAI在高中生物与化学交叉知识教学中的应用及效果研究[D].内蒙古师范大学,2014.
[3]许红艳. 案例教学法在医学生物化学教学中的应用和探讨[J]. 中国医药导报,2011,(27):109-110.
关键词:中考化学 信息题
中考信息题是中考命题的亮点,它涉及的信息包括初中教材全部内容和高中教材的部分内容。也可以涉及工农业生产、日常生活及社会关注度较高的与化学有关的重要事件或新闻报道等。它的特点是情景真实、新颖,起点高,落点低,对培养学生观察能力、分析能力、思维能力具有重要意义。现以沈阳市2016年中考化学试卷第17题进行分析。
原题:根据表中信息,请回答下列问题:
(1)填写表中内容:①____________;②______________。
(2)物质可以按照一定规律发生转化,请按要求各写出一个对应的化学方程式
① 置换反应____________________;②复分解反应_______________________。
(3)(NH4)2SO4是农业上常用的铵态氮肥,在实验室检验其为铵态氮肥的实验操作是_________________________________。
(4)2H2S + SO2 = 3S + 2H2O,反应前后硫元素化合价发生的变化是______________。
(5)在实验室中,可用热的碱液除去试管内壁上附着的硫,请完成该反应的化学方程式:
__S + ___ NaOH = ___Na2SO3 + ___ ______ + __H2O