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摘 要:化学是门自然科学课,揭示化学反应的本质就是解释化学反应原理,化学反应原理通过英文字母代替化学元素符号来表示的化学方程式。抽象的化学方程式字母符号多,数字多,条件多,对同学来讲枯燥乏味。如何提高同学们对化学反应原理的兴趣,这就需要老师能挖掘化学反应原理背后的故事,提升知识的趣味性,激发学生学习的主观能动性,这就是老师讲解的艺术。
关键词:课堂教学形式 化学反应原理 讲解的艺术
很多同学表示看到老师讲解化学方程式时就想睡觉,毫无兴趣。如何让化学反应原理讲解吸引同学们的注意,让同学们愿意学习呢?我想这需要老师讲解的艺术,不但把抽象的字母符号表示的原理讲清楚,并且能讲出化学反应原理背后的故事。比如合成氨气的反应(合成氨反应),通过氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下合成氨气,反应条件苛刻,产率低。对合成氨反应,同学们普遍记不准确,不是在气体分子符号的书写上出错,就是配不平,写不出反应条件等,可以说这个方程式的讲解是个难点。实际上,这个反应非常重要,在化学工业发展史上占有不可或缺的地位。如果我们能把这个反应背后的故事讲出来,那就会吸引同学们的注意,引起他们浓厚的兴趣,增强记忆效果。
合成氨反应产生在第一次世界大战中的德国。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在一战前,德国需要的弹药都是通过从南美洲的阿根廷、智利、秘鲁等国运来的硝石中(含硝酸盐)含氮元素的矿物来制备的,这些硝石从遥远的南大西洋通过货船万里海运送到德国。一战开始后,德国海军舰队被海洋霸主英国打败,货船无法再出海从遥远的南大西洋运回战略物资——硝石。枪炮里没有了弹药德国还怎么打仗?这就激发了德国科学家想出其它方法合成含氮元素的化合物,最终发现了氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下合成氨气的反应。这个合成氨反应不仅解决德国没弹药打仗的问题,而且影响深远,带来了后期硝酸工业的大发展,硝酸工业又影响着现代工业、农业、医药等很多方面的发展。
合成氨反应背后的故事不但增加了知识的趣味性,同时也能激发同学们的发明、创造性,极大地调动了同学们学习主动性和积极性,在反应原理的记忆上取得了良好效果。
同学们普遍讨厌记忆有机反应方程式,大家认为,有机物分子的化学式书写相识度太高,分子中原子数目太多记不清等,都给老师讲解有机反应原理带来了障碍。如何提高同学们学习有机反应原理的兴趣呢?我们以实例讲解,有机反应冰乙酸和无水乙醇在浓硫酸做催化剂的条件下加热制备乙酸乙酯的反应。在我们的时代,有机反应或有机产品经常会出现在我们日常生活中。这个反应在日常生活中也经常会遇到,比如我们做饭炒菜时,放料酒(含有乙醇)和醋(含有乙酸)炒出来的菜就好吃,这是因为料酒中的乙醇和醋中的乙酸合成有香味的乙酸乙酯了,就是我们要讲的反应原理。这个反应还存在于酒越放越香这个事例中,我们知道窖藏时间越长,酒的味道和品质越好,这源于酒中乙醇和少量乙酸在长时间慢慢反应中生成有香味的乙酸乙酯有关。
通过制备乙酸乙酯的反应背后的故事,不但让同学们知道了一些生活中遇到的常识,而且有效加深了对该反应的理解,提高学习有机反应原理的兴趣。
同学们不喜欢实验要求繁杂的反应原理的记忆,因为实验条件不同带来的实验结果是不同的,相同原料会因实验条件不同产生不同反应方程式。如:实验室通过无水乙醇和浓硫酸按1:3的比例混合制备乙烯气体。当反应温度低于100摄氏度时,无水乙醇在浓硫酸中脱水变成炭黑,炭黑和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水。当反应温度达到140摄氏度时,无水乙醇在浓硫酸作用下发生乙醇分子间反应生成乙醚和水。当反应温度达到170摄氏度时,无水乙醇才在浓硫酸作用下发生乙醇分子内脱水生成乙烯气体和水。同学们往往记不准方程式,更记不住对应条件下的方程式。其实,这三个方程式的原料和产物在实验室和日常生活中经常遇见的,乙醇又名酒精,在医药、饮料、燃料中普遍存在;硫酸在实验室是最常见的药品,所以原料不难记忆。产物是有故事的,(1)二氧化硫气体是冶金、化工工业的尾气,是大气污染物,是酸雨的主要污染来源。但它又是工业合成硫酸的原料,并且由于二氧化硫气体有刺激性气味,常少量添加到天然气和煤气中,用于天然气和煤气泄漏时的警戒气体。(2)乙醚极易挥发,有特殊的气味,常用于临床上全身麻醉。(3)产物乙烯气体,不仅在石油产品中普遍存在,而且大量由于塑料、化纤产品的制备。同时,乙烯气体是果实催熟剂,南方水果运到北方,由于地域遥远,水果成熟容易在路途中腐烂变质。所以青水果(不熟的水果)运到北方后,透过乙烯气体催熟后才上市销售。这些故事的介绍,丰富了教学内容,开阔了同学们的视野,也加深同学们的记忆。
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论文作者:陈敦
论文发表刊物:《教育学文摘》2018年9月总第275期
论文发表时间:2018/8/20
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