博友fwys在他的博客《该怎样看待这个问题?》中提出了听课时的感受,先把他的博文摘录如下:
苏教版《化学反应原理》模块教材,“影响化学反应速率一节教材中,设计了一个实验,用以说明浓度对反应速率的影响:在两个大小相同的气球中各放入1.0克的碳酸氢钠粉末,取两只同样大小的锥形瓶,向其中一只锥形瓶中加入60
mL 2.0mol/L的盐酸,向另一只锥形瓶中加入60 mL
0.2mol/L的盐酸。然后在锥形瓶口套上两个气球,将两只气球中的碳酸氢钠粉末同时分别加入到锥形瓶中,察并比较气球膨胀的快慢。
一位教师上这节课时,把上述实验的盐酸用量改为50
mL,并让学生完成这个实验。实验结果,装2.0mol/L盐酸的锥形瓶套着的气球膨胀比另一只快,但最终两只锥形瓶套着的气球膨胀的大小也不同,且相差很大。装2.0mol/L盐酸的锥形瓶上套着的气球膨胀大的多。多数学生在分析实验结果时,说“装2.0mol/L盐酸的锥形瓶,套着的气球膨胀快而且大,可见反应物浓度大反应速率快“。教师也没有提出疑义。
课后和授课老师交流,询问为什么把盐酸体积从60
mL改为50
mL?这么改动,是否有问题?学生答“气球膨胀快而且大,说明反应物浓度大,反应速率就快“,是否妥当?该老师说,因为实验室准备的量筒最大量程是50
mL,为学生量取方便,就把体积改动了,他不认为这么该有什么问题。他觉得实验后,气球体积不一样,可能是学生药品取用的量不对,和盐酸使用的体积大小无关。而且,实验结果是可以说明问题的。
老师在上课时,特别向学生说明“运用实验研究反应物浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响,要运用控制变量的思想来设计实验,要依据实验结果作出合理的结论“。
那么,上述具体实验的设计的改动、实验结果的分析,是否很好体现了控制变量的思想方法呢?
我给他回复到:
1、我认为体积是可以改动的,因为反应速率与浓度有关而与体积无关,在这里体积不是影响反应速率的因素。
气球膨胀快,是说明反应速率快,从而得出结论:反应物浓度大反应速率就大。但气球膨胀大只能说明生成气体多,与反应物的用量有关,但与反应速率无关。
2、控制变量的思想是体现在影响速率的因素——浓度的变化上,而不是体现在与速率无关的体积的变化上。
在《反应速率与化学平衡》这部分内容教学中,学生往往只是死记影响化学平衡的条件是浓度、温度、压强、催化剂,而不知道这几个条件为何与影响反应速率的条件是一样的,同时不清楚什么是“在一定条件下”。这时要让学生搞清楚化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率,也就是说,平衡是否达到是与反应速率有关的,改变了影响反应速率的条件,也就改变了反应速率,从而也就影响了平衡状态。
而“在一定条件下”就是指影响反应速率的某些条件一定的情况下。中学阶段主要研究浓度、温度、压强、催化剂这四个条件对反应速率及平衡的影响,因此也就出现了“定二论二”或“定一论二”的解题思想。博文中提到的“控制变量”的实质也就是主要指控制影响反应速率或化学平衡的条件。