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1、专题三化学反应限度和速率教学 专题简介： 化学反应限度和速率是化学2中的核心内容之一，它一方面开启了学生从快慢和限度的视角认识化学反应的大门，另一方面为选修模块，特别是化学反应原理模块的学习奠定基础。此外，化学反应限度和化学反应速率两部分内容的教学各具代表性，对于讨论概念原理教学设计和探究式教学设计与实施（以化学反应速率为例）具有典型示范作用。因此，本专题备课研讨根据两部分内容的特点采用了两种研讨范式： 化学反应限度：揭示教师原有教学设计框架给出新的教学设计框架针对新的教学设计框架提出问题逐一解决问题观察课例专家点评 化学反应速率：观察课例评课分析案例实施者反思备课思路及过程专家总结。 人教版
2、和鲁科版教材分析促进学生认识发展的概念教学设计促进学生认识发展的概念教学设计思路案例：化学反应限度教材分析思路（静态、动态）学生认识发展脉络分析案例：化学反应速率探究式教学设计与实施探究式教学设计与实施中存在的问题探究式教学设计与实施策略 主持人： 北京师范大学化学教育研究所在读博士 北京市第三十五中学高级教师 支瑶 嘉宾： 教育部高中化学课程标准研制组组长 北京师范大学化学教育研究所所长 王磊教授 北京市景山学校 徐伟念特级教师 山东省潍坊市诸城实验中学 张福涛高级教师 一、如何进行化学反应限度和速率这部分内容的教材分析? 1、张福涛对鲁科版教材该部分内容的分析 鲁科版中这部分内容位于第二章
3、第二节，是从新的视角研究来化学反应。这一节中包含两个标题：一是化学反应快慢，二是化学反应限度。在第一部分化学反应快慢中包含三个知识点：一是化学反应速率的概念，二是通过探究，认识化学反应快慢，三是生产生活中快慢的应用和研究意义。在第二部分化学反应限度中包含三个知识点：一是可逆反应，二是化学平衡的概念，三是化学平衡的移动。这些是教材中外显出来的知识点。 除此之外，教材中还提供了大量的素材。如研究化学反应快慢时是通过联想质疑栏目从硫酸的工业生产中引出，在探究活动中的方法导引介绍了探究时应注意的问题，学完后又从化学与技术的角度研究了催化剂的作用。而在化学反应限度的教学中，先通过联想质疑栏目介绍了几个反
4、应，由此提出问题，是不是所有反应都能进行完全？除此之外，还列举了二氧化硫催化氧化、三氧化硫分解的示意图，在学习温度对化学平衡的影响时又通过观察思考栏目进行了研究。 在进行教材分析时，首先要从整体上去把握教材，另外还要注意充分利用教材中提供的栏目和素材进行教学设计。 2、徐伟念对人教版教材该部分内容的分析 人教版中这部分内容位于第二章第三节，主要包括三部分内容：一是化学反应速率，二是化学反应限度，三是化学反应条件的控制。 从教材中呈现的编排顺序来看，对于化学反应的速率的处理，首先通过思考与交流，给出若干图片，引起学生对反应快慢的关注；在此基础上，引出化学反应速率的概念；接下来，通过实验探究影响速
5、率的因素，让学生经过思考交流，得出规律性认识，再进一步应用提升认识。 化学反应限度的处理是从科学史话引出，提供一个事实，高炉炼铁尾气中存在一氧化碳；从而引发问题，提出反应是可逆的；在此基础上分析和认识可逆反应，进而引出平衡概念；在研究影响因素时，只是给出启示性的内容；接下来进入化学反应条件控制的学习，引发学生对实际问题的思考，并且在解决问题时用到前面刚刚学到的结论，体现学以致用。 教材中设计了许多栏目和活动，是为了体现各部分的教学功能。从速率和限度的视角引发学生的思考，再让学生通过活动体会探究方法，形成概念，认识规律，在此基础上结合实际问题进行应用，。 因此，我认为在进行教材分析时，首先要了解
6、教材中呈现的内容和意图，然后依据课标明确教学任务，并从学生认知角度出发明确通过教学要培养和发展学生的什么能力，与教材中给出的内容和素材融为一体，最后形成教学设计。 3、王磊教授对教材的分析 老师们在进行教材分析时要改变以往看教材的习惯。大多数老师习惯于看标题、黑体字、方程式等等，仅关注教材中的知识点，顶多看一下知识逻辑和排列顺序。我们建议大家在看新教材时关注的线索要多一点，需要同时关注知识线、情境素材线、活动线、问题线等等多条线索。 首先要分析知识线，如对于化学反应速率这部分内容来说，主要包括反应快慢的概念、影响因素两部分知识。要注意与过去相比速率的定义有所变化，重要的是要了解反应速率的实质，
7、不要求用公式进行定量计算。 第二是STS线索，在这一点上两个版本的教材存在很多共性，都尽可能的联系了实际。可以说STS线索为概念的引入、概念的理解、概念的应用都提供了很大的帮助。 第三，活动线索。对于化学反应速率，两个版本教材都设计了核心探究活动来研究影响快慢的因素。但在活动的具体设计上又存在着差异，如开放度大小、探究因素的多少等等。老师们可以从不同版本的不同设计中获得多样的启示。 另外，在概念原理教学时还应重视问题线索。在概念原理教学中设计好问题线索是非常必要的，否则概念教学就变成了定义和事例的堆砌。要特别注意教材中在概念推进时所设计的问题线索。 除此之外，还要注意证据线索的分析。情境素材不
8、仅仅是为了激发兴趣，给出应用实例，其本身还具有重要的证据功能，在概念原理教学中更要重视实验、数据等素材的证据功能。提出问题后，给予学生证据系统，让学生通过分析证据得出新的假设，从而引出新的问题。 在丰富和加深了对教材的理解和认识之后，老师们还要思考：教材的编排你认同吗？教材中提供的内容和素材用哪些？不用那些？可以在充分利用教材的基础上加入自己的思考，给出多样的有创造性的教学设计。 主持人：通过嘉宾的分析，老师们可以了解到看教材要看什么，能从教材中获得什么。首先要看内容在全章中的位置，与同一章中其他内容的联系。进入具体一节的内容的分析时，不仅要看知识线，还要关注情境素材线、活动线和问题线。 确定
9、了要关注哪些线索后还要了解要看这些线索的什么，怎样看。看知识线，除了了解知识逻辑外，还要确定内容的深广度；看活动线，是为了看教材建议通过怎样的活动帮助学生认识和理解概念；问题线一方面是要推进活动的进行，另一方面是要让学生在问题的引领下，一步步深化对内容的认识。 二、以“影响化学反应速率的因素”为例谈如何开展好实验探究活动 1、张福涛介绍教学设计案例 在进行这部分内容的教学设计时老师们产生了矛盾。有的老师认为教材中给出的活动的探究度太大，有的老师则认为已经进行四年课改了，探究度应该度大一点。因此我们进行了两个设计。 第一个设计开放度较小。首先提出第一组问题：你所了解的反应中，哪些反应慢？哪些反应
10、快？怎样表示化学反应进行的快慢呢？通过此组问题的讨论总结出化学反应速率的概念。然后提出第二组问题：对于反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O，可以通过哪些方法判断化学反应进行的快慢？通过此问题的讨论总结出判断化学反应进行快慢的方法。然后提出第三组问题：通过生活中的一些实例分析化学反应速率与哪些因素有关，通过此组问题的讨论总结出影响化学反应速率的因素。接下来再进行活动探究，探究完后进一步提出问题：请你在学过的化学反应中继续为自己的观点寻找证据，总结进行实验探究的一般方法。这个设计的开放度较小，由老师一步步领着学生完成活动，在活动探究前把疑难问题都解决了。 第二个教学设计的开放度比较
11、大。前两组问题与第一个设计是一样的，但在解决了化学反应快慢的判断后紧接着就进行实验探究。探究完后让学生讨论：（1）怎样表示化学反应的快慢？（2）影响化学反应速率的方法有哪些？分别是怎样影响的？（3）请你在学过的化学反应中继续为自己的观点寻找证据。（4）很多因素影响化学反应速率，你是怎样研究某一种因素的影响的？这对你有何启发？ 2、徐伟念介绍教学设计案例 这节课从最贴近学生生活的牛奶保质问题引入，让学生能够通过自己熟悉的情景去感受反映速率这样一个新的认识化学反应的视角。在此基础上让学生了解到，反应快慢的问题存在于我们生活中的许多方面，让学生感受到对这个问题的研究是非常有价值的。 紧接着进入对影响
12、反应速率因素的研究，从生活中的问题回到实验上来。设计三组实验，分别是制氧气、制二氧化碳和制氢气。选这三个实验是出于以下这几点考虑：一来三个实验均产生气体，现象明显，便于学生观察；二来选择三个实验，让学生了解要得到科学的结论要通过分析多个事实现象，而不能只通过一个现象就得出结论。 这个探究活动的设计非常重要，要让学生通过实验不仅能了解影响反应速率的因素，还要学会探究的方法。但是课堂时间有限，开放度设置成多大才合适呢？我们的处理方法是将学生分成三组共同完成三个实验，节省了时间。同时，给学生提供的药品也是很明确的，而不是给一大堆让学生去选，会导致学生无从下手。但是实验前不告诉学生要做什么，而是让学生
13、通过现有的药品和仪器自己决定设计什么实验。 通过这个实验，要让学生学会一些探究的方法。如，在探究时要关注什么，要获取什么证据；当面对多种因素时，要如何考虑和处理，学会控制变量的探究方法等。在学生汇报时，老师也要做必要的引导，让学生能够抓住实验现象中的共同点。 做完实验后，要再回到生活中，让学生思考牛奶要如何保存、合成氨工业的条件为什么要设置成高温高压催化剂、催化剂对反应究竟有什么作用等问题，让学生可以学以致用。 3、具体教学片断：化学反应的快慢 教师提问：大家看，牛奶的包装上标有它的保质期：在0-6可以保存10天，在7时可以保存5天，10时可以保存3天，从中你能得到什么信息？ 学生回答：牛奶的
14、变质是一个化学反应的过程。温度可能会影响化学反应的速率，温度越低反应发生的越慢。 教师提问：很好，由此我们可以看出，化学反应是有快慢的。同学们能举出几个进行很快的反应吗？ 学生回答：钠和水的反应，镁和稀盐酸的反应，碳酸钠和稀盐酸的反应。 教师提问：能再举出一个进行很慢的反应吗？ 学生回答：过氧化氢分解。 教师总结：不同的化学反应进行的快慢不同，反应的快慢对我们来说非常重要。有些反应我们希望它能越快越好，如爆炸；有些反应则希望它越慢越好，如牛奶的变质。如果我们想调控反应进行的快慢，就必须要知道哪些因素能影响反应的快慢。 教师布置探究任务：下面，每组同学只完成一个实验，看看你的药品可以制什么气体，
15、在实验过程中找到影响反应速率的因素。我们的实验目的是探究影响化学反应快慢的因素。实验过程包括：首先预测一下影响因素可能是什么，然后明确提供的试剂是什么，可以通过什么反应来验证，接着设计实验来验证假设。在进行实验的同时思考两个问题：通过什么来验证反应进行的快慢？如果你预测的因素不止一个，在设计实验时要如何处理多个影响因素的情况？ 学生汇报实验结果：我们预测温度是其中的一种因素，可能还有其他的因素会影响反应快慢，因此我们在实验的时候采取控制变量的方法，先固定其他的条件不变，改变温度来观察实验现象。现象是温度高的气泡冒的较快，从而得出结论，温度越高，反应越快。 教师总结探究过程：首先明确实验目的，然后进行预测，接下来设计实验，做实验，最后得出实验结论。 教师总结实验方法：定性观察法，对比实验法，控制变量法。 教师提问：氮气与氢气在常温常压下几乎不反应，但工业上
