楊 斌
(浙江杭州富陽(yáng)區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué) 浙江杭州 311400)
化學(xué)教學(xué)目標(biāo)中的難點(diǎn)的處理不僅關(guān)系一節(jié)課的成敗,而且能關(guān)系到學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),也體現(xiàn)教師的教學(xué)理念是否先進(jìn)。運(yùn)用信息技術(shù),對(duì)于有效突破教學(xué)重難點(diǎn),往往能收到事半功倍的效果。高中化學(xué)教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),充分運(yùn)用信息技術(shù)功能,推動(dòng)教改的深入發(fā)展[1]。
化學(xué)是在分子,原子層次上研究物質(zhì)的組成,性質(zhì),結(jié)構(gòu)與變化的規(guī)律的自然科學(xué),而分子,原子等微觀粒子是無(wú)法通過(guò)直觀的方法觀察到的,于是對(duì)這些微粒的研究就顯得較為困難。信息技術(shù)的運(yùn)用可以將微觀的事物宏觀化,從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)微觀事物的理性認(rèn)識(shí)。
例1.學(xué)必修一中學(xué)習(xí)到原子的構(gòu)成,原子由原子核與核外電子構(gòu)成,原子核又由質(zhì)子和中子構(gòu)成,核外電子圍繞原子核在一定的軌道作圓周運(yùn)動(dòng),在初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)這一知識(shí)點(diǎn),對(duì)于原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有一定了解,但是對(duì)于原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)學(xué)生只停留在記這個(gè)層次,生硬的強(qiáng)記只會(huì)給學(xué)生疲憊感。微粒是看不到摸不到,不像實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)的看到,這些內(nèi)容很抽象,講述時(shí)描述也很困難,需要學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想像能力和抽象思維能力,大多數(shù)學(xué)生理解起來(lái)感到吃力,這一知識(shí)點(diǎn)對(duì)于學(xué)生是一個(gè)難點(diǎn)。在這一內(nèi)容的教學(xué)中,利用電腦技術(shù)將原子的結(jié)構(gòu)做成一個(gè)3D模型,生動(dòng)形象的將原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示出來(lái),通過(guò)立體模型學(xué)生可以生動(dòng)形象的看到放大的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及電子的運(yùn)動(dòng),擴(kuò)大了學(xué)生的宏觀視野,強(qiáng)化了教學(xué)效果。
例2.指電解質(zhì)在水溶液或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子的過(guò)程嗎,但是學(xué)生在很多情況下難以理解電離的這個(gè)過(guò)程,電解質(zhì)是如何轉(zhuǎn)變成自由移動(dòng)的離子的?針對(duì)這一問(wèn)題,應(yīng)用fl ash動(dòng)畫(huà)演示就起到一個(gè)很好的展示作用(圖1),以書(shū)本上NaCl在水中的電離為例:
圖1
通過(guò)模擬動(dòng)畫(huà)的方法來(lái)觀察物質(zhì)的微觀世界,可以改變傳統(tǒng)教學(xué)中以語(yǔ)言為導(dǎo)向的方法,這樣就可以將抽象的過(guò)程形象化,不需要再死記硬背,使學(xué)生加深印象,更好的理解這一過(guò)程。對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也有提高,有效的調(diào)節(jié)課堂氛圍,學(xué)生是思維被激活,思維空間更加廣泛。
高中化學(xué)的學(xué)習(xí)很多需要通過(guò)觀察現(xiàn)象來(lái)探究原理,而原理的探究通常也是一個(gè)難點(diǎn)。
例4電化學(xué)原理中以電解CuCl2溶液探究電解池的原理。CuCl2=Cu+Cl2↑
傳統(tǒng)教學(xué)方式中以講解為主,通過(guò)講解Cu2+在陰極得到電子生成單質(zhì)銅,Cl-在陰極失電子生成氯原子結(jié)合成Cl2比較抽象,如果用fl ash動(dòng)畫(huà)將這個(gè)過(guò)程中Cu2+,Cl-以及外電路中的電子的運(yùn)動(dòng)方向和變化過(guò)程生動(dòng)的展示出來(lái),反應(yīng)原理就變得一目了然,學(xué)生通過(guò)單純的強(qiáng)記變成理解,記憶也更加深刻。
在許多實(shí)驗(yàn)中都需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理,在化學(xué)反應(yīng)原理中的酸堿中和滴定、探究影響化學(xué)反應(yīng)速率和限度的因素等定量分析實(shí)驗(yàn),則可以利用化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行探究。這樣使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加真實(shí)、準(zhǔn)確,同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生的“定量”實(shí)驗(yàn)意識(shí)。
例5.在用1.00mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定20mL未知濃度的氫氧化鈉待測(cè)溶液時(shí),下表為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
將數(shù)據(jù)輸入Origin中,利用其中作圖功能,縱坐標(biāo)以pH,橫坐標(biāo)以滴定體積做出酸堿中和滴定曲線。(圖2)。我們可以通過(guò)滴定曲線圖準(zhǔn)確計(jì)算出氫氧化鈉待測(cè)溶液的濃度,還可以清晰地觀察到滴定曲線的突躍范圍,使同學(xué)們對(duì)酸堿中和的反應(yīng)過(guò)程有一個(gè)清晰地認(rèn)識(shí)[2]。
圖2
在探究溫度、催化劑對(duì)過(guò)氧化氫的分解速率的影響的實(shí)驗(yàn)中,我們可以利用化學(xué)數(shù)字化技術(shù)定量測(cè)定出在使用了MnO2作催化劑時(shí),反應(yīng)裝置內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化(圖3),和使用1mol/L FeCl3溶液催化時(shí),反應(yīng)裝置內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化(圖4)。
圖3 壓強(qiáng)-t變化曲線 (一)
圖4 壓強(qiáng)-t變化曲線(二)
由上面實(shí)驗(yàn)及變化曲線可以看出:在H2O2分解過(guò)程中,MnO2作催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響更加明顯,而使用FeCl3溶液作催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響則相對(duì)要小很多。圖11中壓強(qiáng)變化大小明顯大于圖12,而且到達(dá)化學(xué)平衡的時(shí)間短。不僅讓學(xué)生從定量角度觀察到了不同催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時(shí)使學(xué)生體會(huì)到催化劑在現(xiàn)代工業(yè)中的重要作用是不可替代的[3]。
信息技術(shù)的應(yīng)用使化學(xué)教學(xué)過(guò)程具有很強(qiáng)的感染力和直觀性,生動(dòng)形象,可為化學(xué)教學(xué)創(chuàng)設(shè)最佳情境,使教與學(xué)變得簡(jiǎn)明,趣味橫生。多媒體技術(shù)的應(yīng)用對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的多感官刺激作用,有利于學(xué)生注意力的長(zhǎng)期保持,既能擴(kuò)大宏觀視野,又能揭示微觀實(shí)質(zhì),為教學(xué)注入無(wú)限活力[4]?,F(xiàn)代技術(shù)與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合是化學(xué)教學(xué)的大勢(shì)所趨,這其中不僅僅是教師與學(xué)生之間知識(shí)的傳遞,更是學(xué)生情感體驗(yàn)和價(jià)值觀體驗(yàn),對(duì)解決化學(xué)學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)解決有很大幫助。