化学元素的原子质量范例6篇

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化学元素的原子质量

化学元素的原子质量范文1

氢在自然界中存在的同位素有:氕(氢1,H)、氘(氢2,重氢,D)、氚(氢3,超重氢,T)。

氢是原子序数为1的化学元素,化学符号为H,在元素周期表中位于第一位。其原子质量为1.00794u,是最轻的元素,也是宇宙中含量最多的元素,大约占据宇宙质量的75%。氢通常的单质形态是氢气。它是无色无味无臭,极易燃烧的由双原子分子组成的气体,氢气是最轻的气体。

(来源:文章屋网 )

化学元素的原子质量范文2

自从1937年科学家们首次合成第43号元素锝(Tc)以后,每隔几年,就有几种新元素在实验室中“诞生”。

人工合成新元素,必须让两个原子量较小的原子相互撞击,使它们的原子核融合,从而得到原子量较大的新原子。其过程如同让一颗行星撞击到另一颗行星的内部,会产生极大的能量,不仅非常危险,而且成本高昂。目前,全世界只有六七个实验室具备这方面的技术和设备。

随着合成的新元素的原子序数的增大,这项工作变得越来越艰难。人工合成的新元素大多为放射性元素,随着元素序号的增大,它们的半衰期也越来越短。比如,第100号元素镄(Fm)的半衰期约为20个小时,而第114号元素(Fl)的半衰期约为2.6秒。要证明新元素被成功合成,必须在其极短暂的半衰期内确定其质子数,而这恰恰是极其困难的。

合成新元素还需要一点“运气”。从理论上来说,人工合成的新原子的质子数应等于两个相互撞击的原子的质子数之和,但事实并非如此。1996年,科学家们用锌原子束(Zn,质子数30)轰击铅靶(Pb,质子数82),合成了第112号元素哥白尼(Cn),此后又尝试用铀和钙、钚和氩、锔和硫等来合成Cn,因为这三组元素的质子数之和都为112。然而,除了用铀和钙合成了Cn的同位素之外,其他尝试都失败了。

2004年,俄罗斯核子联合研究所和美国劳伦斯・利弗莫尔国家实验室合作,用含有20个质子的钙离子(Ca2+)轰击含有95个质子的镅原子(Am),四次合成了一种新原子。这些新原子很不稳定,在几微秒后就衰变成第113号元素(暂名Uut),之后又进一步衰变成第105号元素钅杜(Db)。

根据人工合成元素的原理,科学家认为这就是第115号元素(暂名Uup)的原子。但是由于没能在该原子衰变前测出它的质子数,所以第115号元素没有获得国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)和国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的认可。

不过科学家们并没有放弃。2013年8月下旬,瑞典隆德大学核物理学家德克・鲁道夫领导的团队用同样的方法合成了Uup原子。这强有力地表明,两个团队均成功地在实验室合成了这个新元素。之后,他们根据“不同元素会发射该元素原子特有能量的X射线”的原理,测量出这种新原子的X射线辐射水平,发现它与理论上的第115号元素相同。这也为证明第115号元素的成功合成提供了新证据。

接下来, IUPAP和IUPAC的专家小组将会对实验的各个方面进行反复验证,比如,实验能否重复、结论是否正确等。一旦确认实验成立,第115号元素即可获得官方命名,并在元素周期表上“安家落户”。

【练一练】

2013年8月27日,英国广播公司报道,瑞典科学家发现了115号元素存在的新证据。已知115号元素的一种核素为X,下列有关115号元素的叙述,正确的是

A. 115号元素在元素周期表中位于第八周期

B. 115号元素的这种核素中,中子数与核外电子数之差为174

C. 115号元素原子与12C原子质量之比为11512

D. 115号元素最高可显+5价

【参考答案】

化学元素的原子质量范文3

约翰·埃姆斯利(John Emsley)博士,曾在伦敦大学从事20年化学研究和教学工作。现为英国剑桥大学化学系驻校科学作家。其著作被翻译成多种文字畅销世界各国。

[桥段]

人们常说毒药是相对剂量而言的。的确,人体在摄入过量的任何物质之后都会发生不良反应,最终导致其自身的毁灭。我们甚至会因为摄入过多的氧气或水而中毒。太多的氧气会损伤大脑。我们知道吸氧气过量曾导致早产儿和深海潜水员死亡;一个极度口渴的人如果突然喝下大量的水,就会导致体内盐类失衡,从而使心肌停止工作。

1869年,俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表。按照相对原子质量由小到大排列,将化学性质相似的元素放在同一纵行,揭示了化学元素之间的内在联系,成为化学发展史上的重要里程碑之一。随着科学的发展,元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。

在过去的那些年代中,化学元素曾经使数以百万计的人中毒,并被一些人用作谋杀的工具。如今我们能够揭开前辈们费尽心机想要破解的秘密,并且了解到人类为了使自己的生活免受那些有毒元素的危害而作出的巨大努力,这本《致命元素:毒药的历史》即将带你进入这个曾经神秘莫测的世界。

自人类有史以来,毒药就用途广泛。毒药知识的线索可追溯至古代炼金术。这些炼金术士,在实验过程中最常用到的就是水银,也就是液态的汞。在有关炼金术的理论中,许多人都相信水银可以转变为黄金,所以汞被认为是将贱金属转化为黄金的关键。而当时人们还没有认识到加热汞产生蒸气的毒性。这种巨毒的汞蒸气对许多炼金术士,甚至业余炼金爱好者都产生了有害影响,其中就包括人类历史上最伟大的科学家牛顿。

从炼金术谈起,约翰·埃姆斯利引出了第一个要谈论的有毒化学元素汞。汞无处不在,令我们防不胜防。人类平均每天汞摄入量为成人3微克,婴幼儿约1微克。它们主要来自我们所呼吸的空气以及饮用的水。汞中毒有两种类型:慢性和急性。慢性中毒者会出现疲惫、全身无力以及双手震颤等生理症状。这些症状是由汞对中枢神经系统产生作用而引起的。更为严重的是心理症状,包括易怒、抑郁以及总是认为别人在迫害自己。根据牛顿在炼金笔记上的记载,他曾长期暴露在含汞的环境中,其一生都表现出明显的精神病倾向,后人推测汞中毒可能是导致其精神不稳定的一个因素。

除了汞这一元素外,约翰·埃姆斯利对在炼金术中出现的其他主要危险元素也进行了思考。砷、锑、铅、铊,这些元素周期表上呆板的符号,在他细致的讲述中矛盾而奇特地牵系着古往今来的历史:科学的进步和环境的污染、奢华的享受和帝国的毁灭、壮体的良药和谋杀的工具,以及离奇死亡的伟人和狡猾邪恶的投毒者……有我们熟知的人和事,而更多的是第一次才听说,令人警醒和深思。

化学元素的原子质量范文4

在新课程改革实施的过程中,探究式教学成为一种流行趋势和主流模式。当前教学实践表明,教师大量使用探究式教学但存在只重视假设的检验,如设计实验、数据处理等,而对学生假设能力的培养并不关注。笔者在所在学校高一、高二年级部分学生问卷调查时设计了2个问题[1]:问题1:某位同学发现铜制眼镜框表面出现绿色物质,通过上网查阅知道,该物质是铜锈,俗称铜绿,主要成分是Cu2(OH)2CO3。你知道铜在什么情况下生锈吗?问题2:某位同学将短玻璃导管插入焰心,发现导管的另一端也可以燃烧。于是他提出这样的问题:导管中一定有可燃性的气体,气体的成分可能是什么?问卷调查统计采用计分制,说出3个或3个以上与问题相关假设及合理理由得3分,2个得2分,1个得1分。由表1可以看出,问题1和2的平均分分别为0.72和0.46,这说明当前高中生论述化学假设的能力还很弱。面对这个问题,部分教师认为提出假设特别是有创造性的假设依靠的是灵感和直觉,是不能在课堂上来传授的,实际上这种想法是由于对假设产生的逻辑结构认识模糊而导致的。国内学者从假设的数量、质量和对所提假设的解释等几个方面来探讨假设能力的结构及其培养[2,3]。国内其他学者认为应从“加强双基教学、尊重学生所提出的假设、加强假设方法的教学”等方面来培养学生的假设能力[4]。这些研究或仅关注假设自身的含义,未注意假设能力的其他维度,或属于自身的教学经验,理论基础较弱。因此有必要完整探讨假设产生的逻辑机制、提出假设的思维过程,进而促进学生假设能力的培养。

2假设产生的逻辑机制

科学家究竟是如何提出假设的?经验主义者认为,科学发现是一个归纳的过程,所谓的假设也就是由归纳而产生的。现代科学哲学研究表明,我们不可能从事实归纳出任何可能的假设,因为如果没有假设的指导,人们就不知道应该收集哪些事实。换言之,即使是归纳也应是以假设为前提。演绎一般被认为不能产生假设,因为演绎推理是从一般到个别,如果前提为真,其结论也为真,即演绎推理并不会产生新的命题。因此,假设既不是通过归纳,也不是通过演绎推理产生的,而是科学家发明出来的,包含直觉、顿悟等非理性因素。科学家提出的假设是否要遵循一定的逻辑机制[5]?目前科学哲学界的共识是,提出假设具有一定的逻辑模式,皮尔斯提出的溯因推理是产生假设的唯一逻辑操作。溯因推理是由结果推出原因的一种推理方式,它的触发条件是事实与预期不符,如新事实、异常事实的出现。其逻辑形式可用如下模式表示:一个令人惊讶的现象A被观察(推理的前提和诱因)找到一个假设B(省略了另外的前提———已有的知识和理论),它能作为A的原因并解释它,使得A变为不惊讶。因此有充足的理由去推敲B,使它成为可能的假设[6]。

3化学问题中提出假设的具体思维过程

假设悄无声息地通过科学家的有意识和无意识在问题解决中起着关键的作用。在这些问题解决中都是从待解释的事实开始,科学家分析对比事实而发明出假设。尽管大多数人不是科学家,但科学家推理产生假设的思维过程具有示范意义。化学界所熟悉的元素周期律的发现史从假设的视角看就是一个完美的典范。随着科学技术的不断发展,到19世纪60年代,化学家发现的化学元素增加到63种。化学元素间性质的巨大差异严重困扰着化学家,使得他们难以发现众多元素间的内在规律,更不用说发现新的化学元素。门捷列夫在书写元素符号及对应的相对原子质量数据时(见表2),发现N、P、As或O、S、Se或F、Cl、Br等组内,性质彼此相似,立即产生假设,元素的性质是不是表现在它们的原子量上?能不能根据它们的原子量建立元素体系?接着就走向这个体系的试验[7]。1869年3月,门捷列夫发表了论文《元素性质和原子量的关系》,其基本观点是:按照原子量的大小顺序而排列起来的元素,它们的性质呈现明显的周期性,甚至元素的化合价也是一个接一个按照它们原子量的大小形成算术的序列。根据门捷列夫发现元素周期律的案例,我们可以想象,门捷列夫面临乱的知识寻求一个一般的原理,必定在已有的认知结构中思考了多种相似的经验现象,然后选择最合适的一种作为问题的假设提出。事实上,门捷列夫最初力图到原子价中寻求这一原理。门捷列夫在《化学原理》第一部著作中,按照1价的氢,2价的氧、3价的氮、4价的碳的顺序进行叙述,最后再回到1价的氟。第二部则从另一种1价的元素碱金属开始[8]。由此可知,在现象与假设之间存在一条可以逾越的鸿沟,那就是从已有知识和理论中寻找相似的经验现象或理论,并借用其中的因果解释而提出假设。科学假设提出的整个溯因过程可以用图1来描述:其具体思维步骤为:(1)科学假设的产生过程从分析问题,探讨其中的因果关系开始;(2)推理者在已有的知识结构中寻找与当前问题相似的经验事实;(3)探讨各种相似经验事实的因果解释;(4)把各种经验事实与当前的问题情境进行对比比较;(5)借用经验事实的因果解释,提出假设;(6)选择合理的最合适的假设。图中“”表示问题情境和经验知识间的对比。由此可见,假设产生的溯因推理程序看似简单,其实包含复杂的思维过程,如探索、比较、综合和选择等操作。我们不能把上述诸多环节狭隘地理解为类比推理过程,如寻找相似经验这个环节,除类比推理外还包括运用已有知识创造性想象出与问题情境相似的结构模型,如凯库勒的苯分子结构的发现。其中,非理性的灵感、直觉也发挥重要作用[5]。

4化学教学中运用假设的常见形式

4.1类比式假设

类比式假设是根据2个或2类对象所具有的某种或某些共有的相似要素或特征,推出其中一个(类)研究对象可能具有另一个(类)研究对象所具有的属性或部分属性而形成假设。[例1](2009年海南高考题)门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四周周期的3种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律,下列有关X性质的描述中错误的是()A.X单质不易与水反应B.XO2可被C或H2还原为XC.XCl4的沸点比SiCl4的高D.XH4的稳定性比SiH4的高从已有的知识经验知道Si具有不易与水反应、SiO2可被C或H2还原、SiCl4是分子晶体等性质。在此题信息中X具有与Si相似的性质,进而推出X具有与Si类似的性质。

4.2归纳式假设

运用归纳法提出和建立假设是一种从特殊、个别事实、所获得的认识或规律,提高到一般的认识和规律的方法。[例2](2008年广东高考题)醇在催化剂作用下氧化成醛的反应是绿色化学的研究内容之一。某科研小组研究了钯催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果,反应条件为:K2CO3、363K、甲苯(溶剂)。此题要求学生对给出含有苯环不同结构的醇及其氧化反应数据等信息进行分析,归纳出由于此类醇中苯环上的取代基及与羟基相连的碳链长短不同,单位时间内醛的产率也不同,进而总结出在钯催化剂作用下的一般规律[9]。

4.3演绎式假设

演绎假设是一种将一般认识、规律或原理运用于特殊、个别范围内所产生的必然性推理结果的假设。[例3]CuSO4受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,生成的气体成分也不同。根据物质化学变化前后元素守恒,气体成分可能含有SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种。根据氧化还原反应中化合价的升降规律,所得气体的成分可能只含有SO3一种,或可能含有SO2、O2二种,或含有SO3、SO2和O2三种。在此题信息中,CuSO4受热分解生成的气体,尽管有3种可能的假设,但是都需要符合基本的氧化还原反应规律。

4.4分类式假设

依据化学现象和资料的某些重要特征,分析整理形成假设,进行分类假设的验证。[例4]将水加入盛有过氧化钠固体的试管中,待形成溶液,滴加少量酚酞溶液,溶液先变红,半分钟内褪为无色,原因是什么?溶液褪色可能是生成的H2O2的作用,也可能是溶液中NaOH的浓度过大。溶液中出现的现象是先出现红色后褪色。红色出现的原因是酚酞与碱作用的结果,红色褪去的原因是酚酞发生变化或碱发生变化,其中酚酞变化是由于被可能生成的H2O2氧化所致。

4.5模型假设

模型假设是为了更好地解释某些物质的性质或化学实验现象,依据客观事实而进行模型构建。如气体摩尔体积模型、晶体模型、化学平衡的中间状态模型等。[例5]原子结构模型的演变,是从质量守恒定律、定组成定律等的发现,导致1803年道尔顿原子模型提出;但在解释盖•吕萨克气体体积定律时遇到困难,由1874年克罗克斯观察到阴极射线现象,导致1904年汤姆逊模型提出;随后卢瑟福的α质点散射实验,提出了“行星系式”原子模型,但这个模型与原子长期稳定发生了矛盾。玻尔根据原子辐射出的能量是不连续的线状光谱的实验事实,提出了原子的壳层同心模型;目前又进一步完善为电子云模型等。

5化学教学中学生假设能力的培养策略

5.1树立新型的教育观和学生观

化学教学应该立足于学生的发展,包括能力的提高、良好习惯的培养和健全人格的形成等。课堂教学中问题的设计,关键不在于问题的本身,而在于学生探索知识的兴趣的培养、方法的培养和品格的形成。教师的作用在于创造条件、教给方法。心理学研究表明:只有在充满民主和谐氛围下的教学才会使学生得到心灵的解放,他们的思维才会活跃。因此,教师要树立教学相长的观念,对学生提出的疑难问题,要与学生共同研究切磋,对学生求真质疑的举动应该给以充分的肯定和赞赏。

5.2教师要创设积极的假设情境

化学元素的原子质量范文5

关键词:初中化学教学;学科素养

文章编号:1008-0546(2013)01-0002-03

中图分类号:G633.8

文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.001

在一次初中化学青年教师基本功比赛的即兴演讲的环节中,评委老师出了一个大胆的命题:如果化学不再中考,你会如何教?选手们基本上是统一的回答,即如果化学不参加中考将会如何注意激发学生兴趣,注重实验,开展探究,联系实际和启迪思维。言外之意,中考束缚了他们化学教学的手脚。最近,在一个大规模初中化学新教材培训会上,一位资深教师向教材主编发问说,教材习题中“铁生锈”不应该算作化学性质,应该加一个“能”字或“会”字,即“铁能生锈”或“铁会生锈”。教材主编解释说,这不是一个问题,并告诫初中化学不要教得这样死,也不要揪得这样细。这位教师还不依不饶地说,万一考到了是算错还是算对呢?绝大多数与会教师纷纷赞同这位教师的忧虑。

这两个事例很大程度上反映了当前初中化学教学的现状,即片面地放大了化学的中考功能,弱化了化学自身的学科功能。常常表现出教学的知识密密匝匝、面面俱到,不能使学生确立清晰的学科知识体系和稳固的核心概念;片面地加快教学进度,追求效率,即压缩知识形成的过程,拉长结果或结论的训练,压缩新授课课时,延长复习课长度等;只能看到显形的知识,不能看到知识背后的观念、思想与方法,知识抵达不到价值的层次。如此等等,初中化学教学很难上升到学科启蒙的高度。其主要原因:一是年级的特殊性。由于初中化学开设在初三,对化学学科的定位常常是中考学科而不是启蒙学科,中考成了化学教学的主要目标;二是教师学科素养的制约。初中化学教师的教学经历和教学视野长期囿于初中一年的化学教学上,教材中具体形态的知识不断清晰,而学科整体上的学科价值、学科思想方法和学科知识体系却不断模糊。

为此,笔者以为初中化学要回归学科启蒙性这一基本性质,从学科素养的角度出发,从学科本源和学科本质的高度立意,追求有学科品质的教学。以下具体论述初中化学回归学科素养,追求有学科品质的教学实践与思考。

一、 回归学科兴趣——多一点实验和多一些情境

初中化学是化学启蒙学科,兴趣理应是教学长期关注的基本目标,但是不少老师片面地追求进度和所谓的课堂效率,常常对培养学生化学学科兴趣缺乏设计和缺少耐心,使得教学远离了初中化学还是一门新学科的客观事实,化学学科兴趣的缺失成了化学教学中一个突出的问题。

针对当前化学教学的现状,化学学科兴趣培养尤其要注意这样两点:一是重视实验。实验是激发和维持学生化学学习兴趣的重要手段。虽然实验会增加教学成本,如教师准备的经历、课堂教学时间等,也增加了教师课堂组织管理的难度,而且有时候从知识的接受效率上来看,实验比不实验并没有明显的优势,但是实验可以产生很多教育附加值,如感知学科特点,增强学科兴趣,体会学科思想与方法等,更何况这些附加值会反哺学业成绩的提高。二是教学中少一些题多一些情境。现在很多学校实行的学案或导学案中把知识转化为了题目,教学过程演化成了做题、讲题的过程,学生学习变得没有兴趣。课堂作为学生体验学习的主要场所,要多一些情境少一些题,因为情境是指向学生内在的,而题往往是固着在知识上外在指令于学生的。情境可以是实验性的,可以是联系生活生产实际的,可以是科学史料或前沿科技的。的确需要的题尤其是作为教学过程中的题也要尽量设计为问题情境,避免生硬和简单化训练。

二、回归学科之基——凸显学科重要知识、核心概念和基本观念

化学重要知识、核心概念和基本观念是化学学科之基,也是教学中处理化学学科性与社会性的关系以及教学内容上多和少的关系的根本凭据。

1.要知道学科重要知识、核心概念和基本观念的内容范畴

就初中化学而言,氧气性质和实验室制取,碳及其氧化物的性质和二氧化碳实验室制取,铁、铝等金属的化学性质,常见酸碱盐的性质都是重要知识。化学反应、化学性质、分子、原子、离子、元素等是初中化学的核心概念。化学物质的多样性与元素的有限性的观点,物质是由粒子构成的观点,物质是由化学元素组成的观点,物质的结构、性质与用途相互联系的观点,化学变化中物质变化、能量变化与质量守恒的观点,化学与社会可持续发展是相互作用和影响的观点等是初中化学教学中应该形成的基本学科观念。

2.要清楚学科重要知识、核心概念和基本观念产生和发展的过程

这一点特别是对于核心概念和基本观念的教学尤其关键。比如元素概念的教学,如果仅仅局限在“元素是具有相同质子数(即核电荷数)一类原子的总称”上,学生一定会感到突然和抽象难懂。其实元素的本义是组成物质的基本成分之意,而“元素是具有相同质子数(即核电荷数)一类原子的总称”是化学上对于元素的定义,即化学元素的定义,但它仍然服从于物质基本成分的元素本义。元素概念的教学可以沿着元素本义、化学元素和科学元素观的线索,分三段进行。第一段是导入部分:自古以来,人们一直在探询组成千千万万的物质的基本成分,即元素,在中国古代哲人们就提出了万物是由金、木、水、火、土组成的,即“五行学说“,其实这五行就是五种元素。当然现在看来这是不科学的,到底组成世界的基本元素是什么呢?(从元素的本义引出概念);第二部分是形成概念部分:近代化学家波义耳认为通过化学方法不能再分的成分就是组成物质的基本成分,即元素,这一观点得到了人们的普遍认同。例如水电解中水分成了氢气和氧气,所以水不是元素,而其中的氢原子和氧原子没有分,所以水是由氢元素和氧元素组成的。然后给出元素的化学定义即元素是具有相同质子数(即核电荷数)一类原子的总称,并结合事例进行说明;第三部分是确立物质组成和化学变化中科学的元素观念,以深化概念。出示地壳中、海水中、生物细胞中、月球中、来自外星球陨石中元素分布,让学生体会到化学元素是组成宇宙万物的基本成分。通过对具体反应的讨论,明确世界万物虽发生化学变化而元素是不变,从而升华和回归元素的概念。

3.就学科重要知识、核心概念和基本观念进行有效的教学

就目前教学现状来看,学科重要知识的教学进行较好而核心概念和基本观念的教学问题突出,集中反映在把核心概念和基本观念当作静态的知识来教,采用的方式以说教和训练为主,不能上升到建立认识和确立观念的层次上。例如,“物质是由粒子构成的”教学,如果通过简单的现象和科学事实告诉学生物质是由粒子构成的,粒子很小、运动和有间隔,然后进行大量的练习强化,这样的教学就是把“物质是由粒子构成”仅仅作为知识来教学。如果作为观念来教学,那就要让学生能确信物质是由粒子构成的并能用以看待和解释生活中的现象,也就是要持有物质是由粒子构成的基本观点。这样,以上的教学要作较大的改造,即通过生活中一杯水变少等现象引起学生关于物质构成的思考并显现学生已有的看法,随之提供一些典型现象和科学事实让学生假说、解释或获得科学证据,以不断检验和修正原有看法,从而初步形成物质是由粒子构成的观念。可见,核心概念和基本观念的形成是内生性的、建构性的,而不是外部的、强制性的。

核心概念和基本观念的形成往往还需要逐步的、持续的教学过程来加以深化。还是上例,随后“分子、原子、离子、电离”的教学就是在认识广度和深度上对物质是由粒子构成的观念上的丰富,教学时要注意与之前形成的粒子观念相呼应,在阶段性复习时还要进一步总结提升。

三、 回归学科思想方法——观察、比较与分类、假说

观察与实验、比较与分类、假说和模型是重要的化学思想方法。实验的方法前面已经提及,模型法在初中化学中体现不明显,这里就主要说明观察、分类和假说。

1.观察——科学探究的基本功

观察是科学探究的基本功。无论什么版本的初中化学教材,都把观察作为化学启蒙学习的内容,但是在实际教学中教师往往并不重视,不但在教学前期没有明确观察的内容和方法,而且在以后的实验中也不重视训练学生观察,使得学生缺乏观察的能力和耐心,以至实验课上学生常常是动手时热热闹闹而动脑时冷冷清清。化学教学中要通过明确实验目的来引起观察的动机;要通过清晰实验过程来明确观察的内容,观察的程序和观察的手段;要通过良好的教学组织让学生在实验中有充分观察的时间和安静观察的氛围,从而形成观察的良好行为习惯和心理习惯。

2.比较与分类——化学研究和学习的基本逻辑方法

在化学研究中,由观察、实验获得的大量化学方面的感性材料,必须经过比较和分类,才能够进一步进行归纳、分析等逻辑思维与科学抽象,才有可能形成基本概念,提出各种化学假说,发展化学理论。因此,比较和分类是化学研究的基本逻辑方法。比较是区分事物之间的相同点和不同点的逻辑方法。在初中教材中有很多体现,可以在教学上进行很好的实践。如分子与原子的比较,原子与元素的比较,物质组成与构成的比较,碳的几种单质性质的比较,二氧化碳与一氧化碳性质的比较,二氧化碳与氧气实验室制法的比较,几种金属性质的比较,常见的酸、碱、盐性质的比较等等。分类是根据事物之间的共同点和差异点,把研究对象区分为不同种类的逻辑方法。初中化学既在具体内容上体现了分类的方法,如物质变化的分类、物质性质的分类、物质的分类、元素的分类等等,而且在章节编排上也逐步体现了分类研究的思想,如第六单元标题是碳和碳的氧化物,第八单元标题是金属和金属材料,第九单元溶液,第十、十一单元常见的酸碱盐等。

3.假说——科学发展的推动力

科学的本质是探究,而假说赋予探究魅力和促进科学发展。在一定程度上看,化学科学发展过程就是不断假说和检验的过程,假说推动了化学新理论的形成。例如元素周期律发现过程就是一个不断假说和求证的过程:纽兰兹提出的“八音律”——门捷列夫根据相对原子质量排列的第一张元素周期表,同时预言了镓、钪、锗三种未知元素的存在——预言被证实,周期表的假说被人们接受——氩元素的发现修正了元素排列依据(即按原子序数排列),确立了元素周期表的现代形式。

基于假说对于化学学科发展的重要性,在教学中要充分体现假说,让学生深刻体会科学的魅力。其教学方式主要有:其一,渗透式地体现假说。例如,在进行元素周期表教学时,就可以适度介绍元素周期表的发展史,让学生体会到假说的科学魅力;其二,围绕假说开展探究性教学。例如,质量守恒定律的教学,可以放在科学史的背景下,由拉瓦锡从“45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气”的实验提出了化学变化前后物质质量相等的假说切入,把白磷燃烧和铁钉与硫酸铜实验作为验证假说的角度展开教学,从而让整个教学因围绕假说而具有浓厚的探究性和科学人文性;其三,把假说作为一种教学过程,让学生象科学家一样去思考问题,体验科学的本质。例如,物质是由粒子构成的教学中让学生面对生活中的典型现象提出物质构成的一些假说,然后用这种假说再去解释一些现象,从而确立粒子的观念。再如,核外电子排布中“元素的性质与最外层电子数密切相关”的教学,先通过观察稀有气体最外层电子排布,提出稳定结构的假说,接着利用稳定结构的假说推测金属元素和非金属元素的活泼性,随后提供印证推测的客观事实,如氧气化学性质比较活泼,常温下和很多物质发生反应,氟的化学性质比氧气更活泼,在低温和黑暗的情况下也能同很多物质反应,从而把假说变成“元素性质与最外层电子数密切相关”、“结构决定性质”的科学认识。

四、回归学科基本技能的本质内涵——从怎么做到为什么这样做

化学实验基本操作、化学用语书写、化学基本计算是初中化学学科基本技能。这些技能需要一定量的强化训练来掌握,也需要通过内涵理解来体会。

1.有些技能可以进行理解性地教

例如,实验操作中的液体倾倒,可以让学生分析讨论为什么细口瓶的瓶塞要倒放在桌子上,为什么倾倒时瓶口要紧挨着试管口,为什么拿瓶子时标签要正对手心等等操作要求,这样理解性地教既使得教学深刻,而且又便于技能掌握。

2.有些技能要充分彰显其意义内涵,唤起技能学习的动机和领会技能所承载的价值

例如,化学式的书写,可以通过对“为什么用‘H2O’来表示水,而不用‘水’或‘water’”的讨论,来体会化学式是一种形式简洁而内涵丰富的符号,从而加深对化学式的理解和引起书写化学式的内在渴望。再如溶质质量分数的计算教学,先讨论“如何定量说明2g蔗糖完全溶于8g水与5g蔗糖完全溶于20g水哪一杯更甜”,概括出一定量溶剂中比较溶质、一定量溶质中比较溶剂、一定量溶液中比较溶质等基本思路,然后再从一定量溶液中比较溶质这种思路中引出溶质质量分数及计算。这种从技能的意义背景切入让学生体会到技能本质内涵的教学既促进了技能的有效掌握又突出了学科价值。

3.有些技能的教学要从基本原理出发,让学生知其所以然

例如,利用化学方程式进行计算的技能教学,首先并不要急于对列关系式及计算的基本格式进行教学,而是通过“2g氢气和8g氧气生成10g水”的深度辨析,让学生体会到化学方程式中各物质是相互制衡的,即一种物质的质量确定其它物质的质量也就被确定,这就是化学方程式计算的基本原理。体会到这一点,根据已知量列关系式也就不是一个问题。所以,技能教学不能单纯化和单一化,要从其内涵的角度丰富教学内容和提升教学目标,让技能教学变得有效和厚重。

初三化学是化学学科的起点,虽然从学科整体上看内容容量和难度相对较低,但是从学科启蒙的地位上看教学要求很高,而且现实存在的问题也很突出。学科素养是学科启蒙的主要内容,回归学科素养应该成为初中化学教学的主旋律。

参考文献

[1]

教育部《基础教育课程》编辑部组织. 中学新课标资源库:化学卷 [M]. 北京:北京工业大学出版社,2004:6-12

化学元素的原子质量范文6

初中化学;方法;能力;习惯

1.抓住兴趣点,吸引学生注意力

兴趣的培养在于诱导,学生刚接触化学,老师通过一些小魔术和小实验,如“烧不焦手帕”、“玻璃棒点灯”,酸碱中和滴定中指示剂颜色的改变、沉淀的生成与消失、沾有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近但不接触会产生白烟等,对化学实验感到有意思会,从而引起对化学学习的兴趣使他们能积极主动自觉地学。伟大的科学家爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”。兴趣是求知的巨大动力,发明创造的源泉。

2.利用小故事,激发学生对化学学习的热情

结合书本介绍科学家探索化学奥秘的轶事,如道尔顿和阿伏伽德罗提出的近代原子论和分子学说,居里夫人一生荣获两次诺贝尔奖,门捷列夫发现了元素周期律并编写出元素周期表,使化学学习和研究变得有规律可循;谈闻名世界的中国古明如造纸术、火药、烧制瓷器(China中国)等,侯氏制碱法,1921年正在美国留学的侯德榜为了实现中国人自己制碱的梦想,揭开苏尔维法生产的秘密,打破洋人的封锁,发展我国的民族工业,毅然回国,把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上,经过5年艰苦的摸索,终于在1926年生产出合格的纯碱。为解决当时国内外市场急需纯碱,在较短的时间掌握并改进了著名的索尔维制碱法,使工艺过程缩短,而产量大增,1939年首先提出并自行设计的新的联合制碱法的连续过程,使纯碱工业和氮肥工业得到发展,这就是著名的“侯氏制碱法”。我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越的贡献。我们在平时的化学教学中,必须注意端正学生的学习动机,鼓励他们为了将来更好地为祖国工作、造福人类、成为人们尊敬的有用人才而努力学习,激发学生学习化学的热情,树立远大的理想,学好化学的信心和为祖国繁荣昌盛而学习的高尚爱国情操。

3.巧妙运用多种方法,加强学生记忆

在初中化学教学中,化学需识记的知识比较多,有时又很集中,如何能帮助学生从繁重的课业负担中解脱出来,教师要教会学生一些技巧。

分散记忆,如教材中第一章第六节里一下就出现了二十七种元素符号,让学生很难记住,为此我们从讲绪言开始,将需记住的元素符号分批分期地布置给学生,并经常提问检查。我们把元素符号、原子团等制成小卡片,把化合价编成顺口溜,把重点内容写成韵语,简化记忆。

联想记忆。在第十二单元课题2《化学元素与人体健康》中,讲到常量元素与微量元素,常量元素有十一种,较难记住,可以联想糖类物质(碳水化合物C、H、O)、金属活动性顺序表中前四位元素(K、Ca、Na、Mg)、化肥中含有的元素(N、P、K)、胃液的主要成分(H、Cl),剩下的就只需要记住硫元素(S),重复的去掉就可以了。

谐音记忆。在讲到实验室制氧气时,制取氧气的过程是“查(装置的气密性)、装(药品)、定(固定装置)、点(点燃酒精灯)、收(收集气体)、离(把导管移出水槽)熄(熄灭酒精灯)”记为“茶、庄、定、点、收、利、息”;在讲到一氧化碳还原氧化铜时操作的先后顺序可记为“一氧化碳早出晚归,酒精灯迟到早退”在记金属活动性顺序时,“钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金”,谐音记忆为“加盖那美女,身体细纤轻,统共一百斤。”在讲碱的溶解性时,除了阳离子是铵根离子、钾离子、钠离子、钡离子、钙离子的碱可溶之外,其他均不溶,这些阳离子可记为“俺家拿被盖”就这样,通过谐音记忆法,提高了学生的学习兴趣,同时也减轻了学生的负担。

4.合理布置作业,提高学生动手和动脑能力

现在都在提倡教育教学的高效,对课堂高效的要达到目标提的非常明确。但是,对于化学而言,有时单靠课堂上时间是不够的,比如,小实验做‘水晶鸡蛋’让鸡蛋变成了半透明的;铁生锈,观察为了使涂有石灰浆的墙壁快点干,常在室内生个碳火盆,墙壁反而更潮湿等,都无法在课堂完成,化学学科在中考中分数占据比例较小,不布置作业,不能引起学生重视,不合理又会加重课业负担,导致学生厌学,那么,作业应该怎样布置呢?

山东的成功经验,高效课堂的五项策略中提到:课后尽可能实现“零作业”,如需布置,只布置发展学生思维、引导学生探究、提升学生能力的拓展作业。针对化学学科而言,课后习题中设计的实验,可以让学生自己动手去做,这点课后作业中都有涉及,通过自己动手,在实验中获取知识,学生印象特别深刻,同时获取的知识不易遗忘,也从而提高了学生动脑思考的良好的学习习惯;另外,让学生运用化学知识去观察生活、生产和社会中的各类问题,尤其是近年来,食品安全事件频发,三聚氰胺超标奶粉事件、“瘦肉精”、苏丹红鸡蛋、化学火锅事件;酸雨、臭氧层破坏、温室效应、土地荒漠化、水污染、白色污染、生活垃圾的分类回收和利用,可燃冰的开发和利用,使用可降解塑料袋等等。通过学生做这些作业,不仅仅把学生从化学是一门无关紧要的学科的错误认识中走出来,而且还能使学生认识到化学来源于生活,又能为生活服务,又在中学化学教育中加强了食品安全教育,因此,关注生活中的热点问题,做一个自觉抵制利用化学知识危害公民生命与健康安全的合格公民,这也是符合新课程理念要求的。

5.多媒体在化学教学中的适当应用

以多媒体技术为灵魂的现代信息教育技术赋予传统教育新的内涵,多媒体技术服务于教学主要有以下优点:将文字、图像、声音、动画有机结合,多种感官刺激,易于激发学生兴趣。传输信息量大,传递速度可随机调节,以及操作的可重复性,易于学生对知识的接受。交互性强,有益于学生主体地位的培养。

在运用多媒体进行化学教学中,根据教学目标、教学内容,适时播放,从而优化认知结构,但它又不可能抛弃所有的传统教学手段,因此我做了以下几方面的探索与实践,在设计多媒体教程时,要把握好多媒体的使用时机,正确处理多媒体和粉笔、黑板、实验仪器、语言表达之间的关系,特别要考虑时间因素,正确处理好多媒体教学时间,切忌满堂放。在化学教学中,主要从第三单元课题2《分子和原子》、第四单元课题1《原子的构成》、课题3《离子》、第六单元《二氧化碳和一氧化碳》等节用动画形式播放,使看不见的微粒形象化,抽象的概念具体化,加深了学生对这些知识的认识和理解;在第三单元课题4《爱护水资源》,第七单元课题3《使用燃料对环境的影响》的教学中下载大量的图片,使学生意识到保护环境和爱护水资源的重要性,节约用水刻不容缓;在第九单元《溶液》的教学中加入表格,溶解度曲线等,形成大容量的信息传递,对课堂的高效起到不可替代的作用;在第十单元酸和碱的教学中,播放了化学版的《青花瓷》,不仅使课堂气氛大为活跃,而且使学生对发生的现象记忆深刻,因此通过多媒体,改变了依靠“一支粉笔,一张嘴”教学模式,使过去表达不清的信息变得显而易见,对于创设生动愉悦的学习情境方面,有着得天独厚的优势。

6.建立知识体系,帮助学生建构知识网络

在复习时将课本中各部分相应的知识点按其内在联系进行归纳,整理,将散乱的知识点串成线、连成片、织成网,纳入自己的知识结构之中,从而形成一个系统完整的知识体系。通过梳理知识结构,提炼解题策略,总结解题方法。

按初中化学课标要求,将教材分成六个知识板块进行复习:即物质的化学变化、身边的化学物质、物质构成的奥秘、化学与社会发展、化学实验与科学探究、化学计算。并将每个版块划分成几个专题,进行逐一复习;重点知识重点复习。如:物质的分类、元素化合物知识、气体的制取净化和干燥,是复习中的重中之重,也是能充分体现考纲新精神的重要部分;难点部分各个击破。例如:离子共存问题,物质的检验和鉴别,除杂和分离,物质的推断等。在复习中除根据各物质相互关系形成知识网络进行系统归纳复习外,还应注重方法,我们把氢气、氧气、二氧化碳三种

气体进行综合归纳对比,对上述三种气体的性质、用途、制取装置、原理、收集检验等知识进一步加深理解和掌握。

7.培养学生良好的学习习惯

有一段名言“播种一种行为,收获一种习惯;播种一种习惯,收获一种性格;播种一种性格,收获一种命运”。一天两天孩子的差距可能不大,但是孩子的学习习惯一旦养成,那就很难再改变了,那么对于初中化学的学习应怎养成哪些好习惯呢?

会预习。养成习惯,坚持预习;了解教材所涉及的知识及相关的内容,利用网络查找不理解的物质的性质、用途、制备方法,为听课做好知识积累。

会听课。注意力高度集中,专心听课;抓住重点,大胆发言,敢于质疑,把预习中遗留的问题课堂解决。