許大雨　李德前

[摘 要]

依據(jù)化學方程式的計算首先要找到化學方程式計算的依據(jù)，通過定量化學實驗找到了三組數(shù)據(jù)，利用函數(shù)圖像巧妙地處理這三組數(shù)據(jù)，從而得到化學方程式計算的依據(jù)。

[關鍵詞]

函數(shù)圖像；化學方程式；計算難點

現(xiàn)行上海教育出版社《義務教育教科書·化學》第4章第3節(jié)第2課時“依據(jù)化學方程式的計算”是在學習“質(zhì)量守恒定律”和“化學方程式的表示方法”的基礎上，對化學方程式的進一步應用。2013年11月份，筆者有幸參加江蘇省初中化學優(yōu)秀課比賽，并且取得了一等獎。下面把本節(jié)課的教學設計展現(xiàn)給大家。

【設計思路】

本節(jié)課的重點是依據(jù)化學方程式進行計算，而計算的依據(jù)是尋找化學反應中物質(zhì)之間的質(zhì)量關系，這也是這節(jié)課學習的難點。

筆者通過碳酸鈣和稀鹽酸反應的定量實驗，得出參加反應的碳酸鈣和生成二氧化碳的三組數(shù)據(jù)。由于實驗條件的限制，實驗中存在一定的誤差，如何在誤差容許的范圍內(nèi)，對這三組數(shù)據(jù)進行有效的處理，得出正確的結論呢？筆者借助數(shù)學一次函數(shù)圖像很好的處理了這三組數(shù)據(jù)，得出了預想的實驗結論。筆者又引導學生從理論上計算，得出了和實驗結果相同的結論，從而突破了這節(jié)課的教學難點。

關于依據(jù)化學方程式的計算正確的解答格式，筆者設計的是讓學生自主學習教材上的例題，然后展示、評價、鞏固、提高，從而完成這節(jié)課的學習任務。

本節(jié)課學生自主學習的時間比較充分，體現(xiàn)了新課改的理念，學生的主體地位，老師的主導作用得到了很好的體現(xiàn)。

【教學目標】

1.通過實驗探究與合作學習，加深對化學方程式意義的理解，能依據(jù)化學方程式進行簡單的計算。

2.通過自主學習、交流與評價等活動，明確依據(jù)化學方程式計算的解題思路，規(guī)范依據(jù)化學方程式計算的解答格式。

3.認識定量研究對化學科學發(fā)展的意義。

【教學重點】

1.尋找化學反應中物質(zhì)之間的質(zhì)量關系。

2.規(guī)范依據(jù)化學方程式計算的解答格式。

3.培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。

【教學難點】

尋找化學反應中物質(zhì)之間的質(zhì)量關系。

【教學過程】

〔新課導入〕趣味實驗：請四位同學到前面為大家表演——怎樣使氣球迅速的膨脹？（四只相同的錐形瓶內(nèi)盛放不等量的稀鹽酸，四只氣球分別緊密的套在錐形瓶口，氣球內(nèi)事先放好了一定量的碳酸鈣粉末，如圖所示。）

設計意圖：通過四名學生的演示實驗，呈現(xiàn)出大小不同的四個氣球，從而引發(fā)學生對化學實驗中藥品用量的思考。

〔教師設問〕要想制得一定質(zhì)量的二氧化碳，怎樣計算藥品的用量呢？

〔教師板書〕依據(jù)化學方程式的計算。

〔過渡〕依據(jù)化學方程式的計算，首先要尋找化學反應中物質(zhì)之間的質(zhì)量關系。

〔教師板書〕尋找化學反應中物質(zhì)之間的質(zhì)量關系。

〔過渡〕下面讓我們通過定量實驗找出化學反應中物質(zhì)之間的質(zhì)量關系。

〔教師板書〕定量實驗

〔教師活動〕老師演示實驗，并且通過實物投影讓全體學生都可以看到操作過程和實驗結果。（A、B、C三只錐形瓶內(nèi)分別盛放2.50g、3.40g、4.30g碳酸鈣粉末，a、b、c三只小燒杯中分別放入過量的稀鹽酸，分別稱量a和A，b和B，c和C藥品和儀器反應前后的總質(zhì)量，學生計算出三次生成二氧化碳的質(zhì)量，并記錄在表格中。）

〔學生活動〕觀察老師的演示實驗，記錄有關實驗數(shù)據(jù)在導學單上（如下圖所示）。

〔教師活動〕引導學生在下面的坐標系中描出對應的點，分析實驗數(shù)據(jù)。

〔學生活動〕在坐標系中描出對應的點，思考有何發(fā)現(xiàn)？

〔教師活動〕對學生的回答進行評價，歸納出學生的發(fā)現(xiàn)——在這個化學反應中參加反應碳酸鈣的的質(zhì)量和生成二氧化碳的質(zhì)量成正比例關系，比值為100：44。

設計思路：通過定量的三組演示實驗，得出三組實驗數(shù)據(jù)。由于實驗條件的限制，實驗中存在一定的誤差，生成的二氧化碳和對應反應的碳酸鈣的質(zhì)量并不一定是正比例關系。筆者借助數(shù)學一次函數(shù)圖像很好的處理了這三組數(shù)據(jù)，得出了預想的實驗結論。

〔設問〕你能從這個化學方程式中找出二氧化碳和碳酸鈣的質(zhì)量關系嗎？

CaCO3+2HCl[ ]CaCl2+H2O+CO2↑

（ ）（ ） （ ）（ ）（ ）

〔教師板書〕理論計算

〔學生活動〕利用相對原子質(zhì)量，在導學單上計算碳酸鈣和二氧化碳的質(zhì)量關系。

〔學生交流〕碳酸鈣和二氧化碳的比值仍然是100：44。

〔講述、設問〕可見我們實驗分析的結論和理論計算的結果是一致的。這種定量研究化學的方法對我們學習化學非常重要。其實在所有的化學反應中物質(zhì)之間存在一定的質(zhì)量關系，你能從這個化學反應中找出HCl、CaCl2、H2O的質(zhì)量關系嗎？

〔學生活動〕計算氯化氫、氯化鈣和水的質(zhì)量關系，安排學生上黑板板演。

〔評價學生計算結果〕答案一：36.5：111：18，答案二：73：111：18。

〔設問〕到底哪位同學的計算結果是正確的呢？帶著這個疑問，引導學生從化學反應中尋找反應物、生成物的質(zhì)量關系，指導學生自主學習第106頁的“聯(lián)系與啟示”，認識定量研究對化學學科發(fā)展的意義。

〔學生活動〕自主學習第106頁的“聯(lián)系與啟示”化學方程式的意義。

〔投影〕循環(huán)播放氫氣和氧氣反應生成水的微觀動畫圖，幫助學生理解。

〔小結〕參加反應的各物質(zhì)與生成物的各物質(zhì)質(zhì)量比就等于其相對分子質(zhì)量乘以化學計量數(shù)之比，這就是化學反應中物質(zhì)之間的質(zhì)量關系。也是進行化學方程式計算的依據(jù)。

設計思路：前面通過定量化學實驗得出了化學反應中物質(zhì)之間存在一定的質(zhì)量關系，理論上化學反應中反應物和生成物之間到底有沒有一定的質(zhì)量關系呢？通過學生自主學習“聯(lián)想與啟示”和氫氣與氧氣反應生成水的微觀動畫，學生很快就得出在化學反應中，反應物和生成物之間確實存在一定的質(zhì)量關系。這樣我們就從定量的化學實驗和理論分析兩個方面都得出了化學反應中各物質(zhì)之間的質(zhì)量關系，為化學方程式的計算提供了依據(jù)。

〔反問〕剛才兩位同學的答案，誰的正確？

〔答案呈現(xiàn)〕73：111：18

〔追問、過渡〕你能根據(jù)這個的結論補全下面的數(shù)據(jù)嗎？

（投影）

2H2 + O2 [點燃] 2H2O

4 32 36

2g （ ） （ ）

（ ） 64g （ ）

〔學生活動〕計算、回答問題。

〔教師追問〕你又發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？

〔學生回答〕在一個化學反應中，只要知道了一種參加反應的物質(zhì)或生成物的質(zhì)量，就可以計算出其余各種物質(zhì)的質(zhì)量。

〔過渡〕那么，怎樣正確的書寫化學方程式計算的解答過程呢？請同學們自主學習課本第107頁的例題。

設計思路：突破了化學反應中各物質(zhì)之間的質(zhì)量關系這一難點，化學方程式計算的書寫格式就水到渠成了。讓學生自主學習，充分體現(xiàn)了新課改的理念，學生的主體地位，老師的主導作用得到了很好的體現(xiàn)。

〔教師板書〕二、解答格式

〔學生活動〕自主學習課本的解答格式（5分鐘左右）。

〔過渡〕你是否學會了正確的解答格式？請同學們利用下面一道習題進行檢測。

〔投影〕例題：小聰想通過電解水的方法得到8g氧氣，至少需要電解水的質(zhì)量為多少克？（題目課前印發(fā)在導學單上）

〔學生板演〕

解設：至少需要電解水的質(zhì)量為x。

2H2O [通電] 2H2↑ + O2↑

36 32

x 8g

36：32=x：8g，x=9g

答：至少需要電解水的質(zhì)量為9g。

〔學生活動〕對黑板的答案進行評價，對自己的答案進行改正。

〔過渡〕大家能否對解答過程進行總結：每一步解答過程都用一個字概括。

〔學生活動〕交流、評價概括解答過程：設、寫、找、列、求、答。

〔教師板書〕解答格式（紅色粉筆）

設、寫、找、列、求、答。

設計思路：讓學生把每一步解答過程都用一個字概括出來，對于學生的思維能力是一個很好的培養(yǎng)，同時也規(guī)范了化學方程式計算的解答格式。學生自己概括出來的這六個步驟，學生今后的應用也不容易遺忘。也很好的完成了本節(jié)課的學習目標。

〔鞏固練習〕例2、如果加入碳酸鈣粉末的質(zhì)量是10克，與錐形瓶中足量的稀鹽酸完全反應，試計算反應過程中生成二氧化碳的質(zhì)量是多少克？

〔學生板演〕學生板演。

〔學生評價〕對板演的內(nèi)容進行評價。

設計思路：進一步規(guī)范化學方程式的計算解答格式，加深學生對化學方程式的計算的理解和應用。

〔過渡〕愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題比解決一個問題更重要”，你能根據(jù)老師提供的材料，提出合理的問題嗎？

〔活學活用〕曉明同學用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制氧氣，反應前稱取了24.5g氯酸鉀和1g二氧化錳。加熱一段時間后，制得了所需的氧氣，曉明又把冷卻后的剩余固體全部取出，稱量總質(zhì)量是20.7g。

〔過渡〕小組合作，四位同學一組，每個小組提出兩個不同的問題，并互相解答。

〔學生活動〕思考、提問并且交流評價問題。

〔教師活動〕提問：怎樣計算生成氧氣的質(zhì)量呢？

〔學生活動〕計算生成氧氣的質(zhì)量，交流答案：答案一，9.6克，通過比例關系算的。答案二，4.8克，利用質(zhì)量守恒定律算的。

〔過渡〕到底哪一個結論是正確的呢？請同學們討論、交流。

〔得出答案〕4.8g，利用質(zhì)量守恒定律計算：24.5g+1g-20.7g=4.8g。

〔教師總結〕可見，在化學反應中，正確的找出一種參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量或生成的物質(zhì)的質(zhì)量非常關鍵。

設計思路：通過這一題的設計，讓學生知道在化學方程式的計算中有時可以巧妙的利用質(zhì)量守恒定律，而且要注意過量計算等問題。

〔過渡〕愛因斯坦還說過：學習后的總結有時比學習本身更重要。通過這節(jié)課的學習同學們有什么收獲？

〔學生活動〕話收獲……

〔教師評價〕教師對學生在課堂上的出色表現(xiàn)給予高度評價。

〔布置作業(yè)〕完成課后108頁習題。

[參 考 文 獻]

[1]李德前，李偉.滬教版《奇妙的二氧化碳（第1課時）》教學設計[J].化學教與學，2012（9）.

[2]趙永勝，朱莉.基于實驗探究理論的化學概念學習[J].中學化學教學參考，2013（12）.

（責任編輯：張華偉）