论文部分内容阅读
【摘要】在初中化学的教学过程中，我们很少把定性思维和定量思维明确地提出来，学生只单纯掌握实验的方法、现象、结论，缺乏探究思维的引导和形成。定性与定量是化学的重要思想，也是研究化学的重要方法，两者相辅相成，互为补充，在学习化学的过程中都发挥着重要作用。
【关键词】初中化学；定性思维；定量思维；课堂应用
一、定性与定量
定性就是对事物的性质进行确定，从而把事物的属性确定下来，在化学中常用来鉴别物质成分。定量是指为了更深入探究物质，从多方面进行数量上的科学分析，探究各因素之间的量的关系，得出的结果就更加客观可靠，在化学中常用來研究物质的组成和分析实验探究中的数据。定性是定量的依据，定量是定性的具体化。两者相辅相成，既统一又互补，还可变通处理。
二、将定性定量思维融入化学课堂，提高学生学科素养
1.将定性定量思维融入新课课堂教学，引导学生分析问题，解决问题
案例：空气中氧气含量的测定实验。
定性问题：空气中氧气的检验。
定性分析：木条、红磷、木炭、硫粉等能在空气中燃烧，说明空气中含有氧气。
定量问题：空气中氧气的含量的测定。
定量分析：课本第27页实验装置（右图）测定空气中的氧气含量。
利用红磷燃烧消耗集气瓶内空气中的氧气，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，水沿导管进入集气瓶，进入水的体积即为氧气的体积，获得氧气含量的结论，氧气约占空气总体积约1/5。在此过程中，还可以再引导学生对红磷用量的多少的分析，会对实验的结果产生什么影响，这是浅显层面的定量分析，让学生明白，通过对量的控制，实现理想的实验效果。
2.将定性定量思维融入习题课课堂教学，拓展学生解题思路
有关物质的组成的定量研究在近几年的中考中都有不同形式的呈现，考查的重点在于通过定性和定量研究来引导学生真正了解化学对物质世界进行研究的一般方法——从定性到定量。将定性和定量思维融入化学课堂，不仅符合考试要求，还能拓展学生解题思路。涉及这方面的考题有定量研究物质组成及数据分析。通过分析，可以测定某混合物中物质的质量分数进而确定混合物组成，也可以分析出各元素的质量关系获得原子个数比进而确定纯净物的组成。
案例：实验室用H2还原CuO后所得红色固体，检验其成分是否含有Cu2O（红色）。
定性问题：设计实验验证红色固体中含有Cu2O。
查阅资料，Cu2O能与稀硫酸反应：Cu2O H2SO4=Cu CuSO4 H2O
定性分析：取少量红色固体于试管中，加入适量稀硫酸充分反应，若溶液为蓝色，则红色固体中含有Cu2O。
定量问题：确定红色固体中Cu2O的质量分数。
定量分析：称取H2还原CuO后所得的红色固体质量为mg，与足量稀硫酸充分反应后，溶液呈蓝色，容器底部有红色固体剩余。经过滤、洗涤、干燥后再称量得到的剩余红色固体铜的质量为ng，测定红色固体中Cu2O质量分数（用m、n的式子表示）。
若红色固体为Cu2O和Cu的混合物，设Cu2O的质量为x则生成铜的质量为ng-（mg-x）
根据方程式
Cu2O H2SO4=Cu CuSO4 H2O，
计算得，Cu2O质量=，
则Cu2O质量分数==
在涉及有关数据的物质组成判断时，主要根据有关数据判断出是何种物质或何种元素的量，然后用守恒法、比例法、极值法进行计算或判断即可。
3.将定性定量思维融入实验探究课堂教学，发展学生科学探究能力
融入实验探究课，探究物质间的反应。
案例：探究二氧化碳和氢氧化钠是否发生反应。
定性问题：从定性的角度，设计实验证明两者发生了反应。
定性分析：CO2气体在密闭体系中被氢氧化钠溶液吸收，体积减少，装置内外产生压强差。
实验原理：制取二氧化碳气体，将气体通入装有氢氧化钠固体的密闭体系中（先排净装置中的空气），引导学生观察现象，一段时间后通过观察到气球变瘪，形象的说明CO2和NaOH发生了反应。
定量问题：设计实验验证氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
定量分析：在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，即便用氢氧化钠溶液，也无需进行CO2 与H2O反应的对照实验，引导学生设计实验探究。
实验原理：用注射器收集二氧化碳气体，先将10mL二氧化碳气体依次通过5mLNaOH溶液和5mL澄清石灰水中，观察石灰水不变浑浊，说明CO2被NaOH溶液吸收，间接形象的说明CO2已与NaOH发生了反应。再将剩余气体直接通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，再次说明CO2和NaOH发生了反应。
本实验分别从定性和定量两个角度进行探究，培养了学生更深层次的化学思维及分析问题解决问题的能力。
类似于上述的例子，在初中化学学习中，或显性或隐性地穿插在每一个单元、每一个课题中，几乎渗透了整个初三化学学科，所以培养定性和定量思维尤为必要。
三、从课堂延伸到课外，培养学生思维，做好初高中化学衔接的教学，提升学生科学素养
以《义务教育化学课程标准》 为指引，教师通过将定性思维和定量思维融入课堂，不仅能落实好课内知识，还能从课堂延伸到课外，帮助学生形成系统化学的思维模式、解决化学问题的方法以及研究化学问题的思路。 也能完善初中教学，做好高中化学教学的衔接。还能培养学生严谨的科学态度、系统的探究方法，拓宽学生在物理学、生物学等其他学科方面的应用，适应新时代的学习要求。
[注：本文系“如何将定性和定量思维融入化学课堂”课题的研究成果，课题编号：GDXKT15736]
参考文献：
[1]郭继维.浅谈初高中化学衔接教学[D].吉林省长春市东光学校，2013-02.
[2]汪琼.定性定量分析法在初中化学学习中的应用[J].科教文汇，2015（03）：126-128.
[3]张明霞.化学实验教学中培养初中生定量思维能力的实践研究[D].天水师范学院，2017：1-48.
【关键词】初中化学；定性思维；定量思维；课堂应用
一、定性与定量
定性就是对事物的性质进行确定，从而把事物的属性确定下来，在化学中常用来鉴别物质成分。定量是指为了更深入探究物质，从多方面进行数量上的科学分析，探究各因素之间的量的关系，得出的结果就更加客观可靠，在化学中常用來研究物质的组成和分析实验探究中的数据。定性是定量的依据，定量是定性的具体化。两者相辅相成，既统一又互补，还可变通处理。
二、将定性定量思维融入化学课堂，提高学生学科素养
1.将定性定量思维融入新课课堂教学，引导学生分析问题，解决问题
案例：空气中氧气含量的测定实验。
定性问题：空气中氧气的检验。
定性分析：木条、红磷、木炭、硫粉等能在空气中燃烧，说明空气中含有氧气。
定量问题：空气中氧气的含量的测定。
定量分析：课本第27页实验装置（右图）测定空气中的氧气含量。
利用红磷燃烧消耗集气瓶内空气中的氧气，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，水沿导管进入集气瓶，进入水的体积即为氧气的体积，获得氧气含量的结论，氧气约占空气总体积约1/5。在此过程中，还可以再引导学生对红磷用量的多少的分析，会对实验的结果产生什么影响，这是浅显层面的定量分析，让学生明白，通过对量的控制，实现理想的实验效果。
2.将定性定量思维融入习题课课堂教学，拓展学生解题思路
有关物质的组成的定量研究在近几年的中考中都有不同形式的呈现，考查的重点在于通过定性和定量研究来引导学生真正了解化学对物质世界进行研究的一般方法——从定性到定量。将定性和定量思维融入化学课堂，不仅符合考试要求，还能拓展学生解题思路。涉及这方面的考题有定量研究物质组成及数据分析。通过分析，可以测定某混合物中物质的质量分数进而确定混合物组成，也可以分析出各元素的质量关系获得原子个数比进而确定纯净物的组成。
案例：实验室用H2还原CuO后所得红色固体，检验其成分是否含有Cu2O（红色）。
定性问题：设计实验验证红色固体中含有Cu2O。
查阅资料，Cu2O能与稀硫酸反应：Cu2O H2SO4=Cu CuSO4 H2O
定性分析：取少量红色固体于试管中，加入适量稀硫酸充分反应，若溶液为蓝色，则红色固体中含有Cu2O。
定量问题：确定红色固体中Cu2O的质量分数。
定量分析：称取H2还原CuO后所得的红色固体质量为mg，与足量稀硫酸充分反应后，溶液呈蓝色，容器底部有红色固体剩余。经过滤、洗涤、干燥后再称量得到的剩余红色固体铜的质量为ng，测定红色固体中Cu2O质量分数（用m、n的式子表示）。
若红色固体为Cu2O和Cu的混合物，设Cu2O的质量为x则生成铜的质量为ng-（mg-x）
根据方程式
Cu2O H2SO4=Cu CuSO4 H2O，
计算得，Cu2O质量=，
则Cu2O质量分数==
在涉及有关数据的物质组成判断时，主要根据有关数据判断出是何种物质或何种元素的量，然后用守恒法、比例法、极值法进行计算或判断即可。
3.将定性定量思维融入实验探究课堂教学，发展学生科学探究能力
融入实验探究课，探究物质间的反应。
案例：探究二氧化碳和氢氧化钠是否发生反应。
定性问题：从定性的角度，设计实验证明两者发生了反应。
定性分析：CO2气体在密闭体系中被氢氧化钠溶液吸收，体积减少，装置内外产生压强差。
实验原理：制取二氧化碳气体，将气体通入装有氢氧化钠固体的密闭体系中（先排净装置中的空气），引导学生观察现象，一段时间后通过观察到气球变瘪，形象的说明CO2和NaOH发生了反应。
定量问题：设计实验验证氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
定量分析：在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，即便用氢氧化钠溶液，也无需进行CO2 与H2O反应的对照实验，引导学生设计实验探究。
实验原理：用注射器收集二氧化碳气体，先将10mL二氧化碳气体依次通过5mLNaOH溶液和5mL澄清石灰水中，观察石灰水不变浑浊，说明CO2被NaOH溶液吸收，间接形象的说明CO2已与NaOH发生了反应。再将剩余气体直接通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，再次说明CO2和NaOH发生了反应。
本实验分别从定性和定量两个角度进行探究，培养了学生更深层次的化学思维及分析问题解决问题的能力。
类似于上述的例子，在初中化学学习中，或显性或隐性地穿插在每一个单元、每一个课题中，几乎渗透了整个初三化学学科，所以培养定性和定量思维尤为必要。
三、从课堂延伸到课外，培养学生思维，做好初高中化学衔接的教学，提升学生科学素养
以《义务教育化学课程标准》 为指引，教师通过将定性思维和定量思维融入课堂，不仅能落实好课内知识，还能从课堂延伸到课外，帮助学生形成系统化学的思维模式、解决化学问题的方法以及研究化学问题的思路。 也能完善初中教学，做好高中化学教学的衔接。还能培养学生严谨的科学态度、系统的探究方法，拓宽学生在物理学、生物学等其他学科方面的应用，适应新时代的学习要求。
[注：本文系“如何将定性和定量思维融入化学课堂”课题的研究成果，课题编号：GDXKT15736]
参考文献：
[1]郭继维.浅谈初高中化学衔接教学[D].吉林省长春市东光学校，2013-02.
[2]汪琼.定性定量分析法在初中化学学习中的应用[J].科教文汇，2015（03）：126-128.
[3]张明霞.化学实验教学中培养初中生定量思维能力的实践研究[D].天水师范学院，2017：1-48.