高中化学反应速率教学研究

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摘要：化学反应速率是高中化学中的重点内容，其所涵盖的知识点实验性较强。本文对化学反应速率的教学内容及其教学价值作了简要阐述，并具体分析了高中化学反应速率教学中探究实验的实践和设计，以期为广大高中化学教师化学反应速率相关教学工作的开展提供一定的参考意见。

关键词：高中；化学反应速率；探究实验；实践和设计

化学反应速率主要是站在化学动力学角度对化学反应进行研究，课程所涉及的内容较为复杂。对大部分高中生而言，这一课程的学习成效都不是特别好，学生根本不知从何处下手，这在一定程度上对教师教学工作的开展造成了一定影响。怎样对反应速率的探究实验进行实践和设计已经成为了众多化学教师所关注的重点内容。

一、化学反应速率概述

教材中关于化学反应速率的内容主要包括其概念内涵、影响因素以及定量表述等。在高中化学（必修2）当中，化学反应速率的学习就从定性提升至定量，这在很大程度上为高中化学（选修4）中对微观角度下的化学反应速率学习奠定了较为坚实的基础，发挥着承上启下作用。该研究的教学价值在于让学生通过观察和分析该实验，切身感受温度和催化剂对反应速率所产生的影响，将定性描述上升至定量表述，使其能够运用温度、催化剂以及浓度等对反应速率进行调控，并能够对其加以解释。同时，培养学生以事实为依据，并得出相关结论的科学态度和精神。

二、高中化学反应速率教学中探究实验的实践和设计

在这个阶段的高中生已经具备了一定程度的化学学习基础，要想激发学生的学习兴趣，真正理解和消化与化学速率相关的知识，最好的方式就是让学生亲自参与实验，通过改变反应条件，对反应结果进行调控，使学生能够亲身感受到不同化学速率所带来的影响。该探究实验的实践和设计一共分为概念引入、概念理解和概念应用者三大环节。第一，概念引入环节。在该环节，教学的主要目的就是让学生感受到化学反应速率的快慢。在教学素材和问题设计方面，可以通过实验小竞赛的方式进行，先选出六名学生，并将其分为三组。第一组学生用Mg和稀硫酸制备氢气，第二组学生用Zn与稀硫酸制备氢气，第三组用Fe与稀硫酸制备氢气，这三组所用的稀硫酸的浓度是相同的。在实验过程中，反应物的用量应该与颗粒的大小控制在一个相近的水平上。最先收集到一试管纯净氢气的小组为胜利者。第二，概念理解环节。这环节有包括三个阶段，具体如下。在第一阶段，其教学的主要目的是对化学反应的速率进行定性描述。在教学素材和问题设计方面，可以收集一些腐烂的水果、生锈的铁以及爆炸等各种反应速度快慢不一的图片作为素材资料。素材收集完成之后，便进行问题设计，例如，可以通过实验中的哪些现象判断化学反应速度的快慢？此时，学生的认知还处在感性认识阶段。在第二阶段，主要就是对影响化学反应速率的各种因素进行探究。在问题设计方面，可以参照如下标准，哪些因素会对化学反应快慢造成影响？这些因素又会对化学反应产生什么样的影响？在实验探究方面，可以以双氧水的分解反应作为例子，对温度和催化剂这两个因素对该反应快慢的影响进行探究。实验探究完成之后，再加入一个思考和交流环节，从具体的实际事例出发，分析影响反应快慢的各种因素，总结出一定的规律。此时，学生的认知开始上升至理性和定性的阶段。在第三阶段，教学目的主要是对化学反应的速率进行定量表达，这是在物理运动速度表达公式的角度上对化学反应速率的相关概念和表达进行讨论研究。此时，学生的认知处于定量阶段。第三，概念应用环节。该部分教学的主要目的就是要运用和反应速率相关的知识，解释实际问题。在这一环节，问题设计就集中在习题设计当中。具体习题设计可作如下参照，已知氯酸钾（KClO3）在进行分解时，会释放出氧气（O2），生成KCl，但是其反应的速率很低。请设想，能够通过何种方式加快其反应的速率。上述三个环节就是一个完整的教学思路，例如，在对第二环节的第二阶段进行分析时，实验具体情况如下所示。双氧水在实验过程中被作为分解的素材，实验对教材的内容稍微做了一下改动，教材中温度对反应速率的影响探究被放到了催化剂之后，这主要是因为，大部分的学生都知道二氧化锰（MnO2）能够对双氧水分解产生催化作用，但是对三氯化铁（FeCl3）溶液作为催化剂的情况并不熟悉。另外，除此之外，还存在着不少影响双氧水分解的其他因素，怎样同时对这些因素进行处理就是在实践进行之前不得不思考的问题。变量控制法能够在一定程度上提高实验的准确性和科学性。在探究不同催化剂对双氧水的分解速率的影响时，教师和学生之间的互动也比较频繁，如下所示。教师：哪些主要因素会对双氧水的分解产生影响？学生：催化剂、温度和浓度等。教师：三氯化铁溶液和二氧化锰都能够对双氧水的分解产生催化作用，除开催化剂这一影响因素，怎样对其他影响因素进行处理？原因为何？学生：对其他条件加以控制，使其始终保持在相同状态，这样能够有效避免其他因素对速率的影响。

三、结束语

除了这一实验外，教师还引导学生做了温度影响实验和上述环节一当中的实验小竞赛。在实验过程中，学生的参与兴致都非常高，大部分同学的学习热情都被调动起来了。变量控制的实验方式让学生成功地完成了对化学反应速率影响因素的探究，使其原来所掌握的知识得到进一步的整合和验证。直观的实验现象和与教师的切身互动让学生对反应速率的知识有了更加系统和准确的理解。而教师在此过程中，也更加明晰了实验教学思路，和学生的课堂互动也使得化学课堂变得更加灵活，进而大大提高了实验教学效率。

参考文献：

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作者:袁芳芬 单位:合肥一中