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2023.9.14 关于化学反应速率的讨论

 教化学的蜗牛君 2023-09-14 发布于福建
今天浅浅讨论一下化学反应速率。相比于必修二,内容有过渡有延伸。
首先什么是化学反应速率,v=c/t,为什么用这个指标来表征反应速率?这一直是我好奇的问题。教材还特别点名,前提条件体积是不变的,若体积不变n也是不变的,那么用n/t也可以表征反应速率,或者m/t等理论上都可。所以在实验探究中我们可以用单位时间内压强的变化值/气体体积的变化量/浊度变化等来表征反应速率,理论上来说都有意义。
关于反应速率,相比于必修二的内容,深化在用碰撞理论去解释规律与原理。这一块内容我也还需要深化,包括进一步理解基元反应——大多数化学反应不是经过简单碰撞就能完成的。

今天关于这张示意图的讨论不够深入,有效碰撞两大前提条件——能量足够、碰撞取向合适。满足以上两大条件的分子叫做活化分子。在一定条件下,反应物分子中有一部分分子能够成为活化分子,“在一定条件下”这几个字还是挺重要的,如果未提供相应条件,或许所有分子都不足以成为活化分子,提供了相应条件也不代表所有分子都能成为活化分子。其他条件相同的情况下改变温度或者浓度等条件,活化分子的数目就发生改变从而促进的反应速率的增加。这一块内容我讨论的还不是很详细,有些备课时觉得ok,上了讲台讲解起来就觉得别扭,后续可以再找补。现在的课时安排基本每天都两节课连堂,以至于我往往第二节课无法在教学思路上有太多调整,更多调整的是活动时间安排,很多需要后续来进一步思考理解更新迭代。
另一块更新的内容是关于反应速率影响因素的探究,其实在必修二阶段这一块内容也有涉及,但是觉得今天的课讨论得更深入了,虽然没有做学生实验——目前的第一轮教学的精力更多放在对于教学核心目标的理解,对于具体的教学安排与设置还未过多琢磨,后续可以跟进。今天的教学更多在于对实验方案的讨论,然后用实验视频作结——使用实验视频也好,因为个别实验所需时间很长,耽误教学进度。
我让学生分组讨论了锌与硫酸、硫代硫酸钠与硫酸的反应速率受温度、浓度的影响情况,刚好四个学生组每个组讨论设计一个学生实验。学生有大思路,但是总说不出具体的实验方案【星】,比如第一步做什么第二步做什么,老师一说他们又都能理解,我想这个中间过渡的地方就是教师需要用功引导的地方。
关于具体的实验设置上用很多有趣值得探讨的地方,比如锌与稀硫酸的反应,什么物质作为观察对象?定性、定量分别如何观察?定量学生会想到昨天课上分享的压强传感器,但是如果没有高端设备怎么办?如何计时看气体收集量?学生想到气球但没有体积,再想到注射器,逐渐完善实验方案。当然这里更进一步可以让学生画实验装置图等,开放性还是很大的。呈现实验视频,思考:为什么要检查装置气密性?如何检查装置气密性?如果活塞不关闭有何后果等?
关于硫代硫酸钠与硫酸的反应,类似讨论,重点聚焦硫沉淀的观察,先观察实验现象提出困惑:怎么知道浑浊沉淀一致呢?学生联想到昨天课上分享的浊度计或透光率仪(学生多了解以后考试等出现也不慌了)。但如果没有高端设备呢?肉眼如何观察?可以在背后做十字看十字消失,最后再拓展色度计传感器的使用,一步一步升级实验方案,我觉得整个过程蛮有意思的,完全可以成为一个经典的课例【星】。
目前工作的节奏整体尚可,下班有放松也有跟进,适度调节自己工作节奏保持可持续发展,也尽可能在工作时间内高效工作,集中处理班主任事务与备课等。希望工作模式与流程上再进一步优化,时间模块能更加完整,不要互相穿插避免影响,再高效些再轻省些。

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