结合科学史料 激发认知冲突——以《降低化学反应活化能的酶》教学为例

人教版高中生物学教材选入了大量的科学史料,这些史料蕴含着培养学生生命观念、科学思维、科学探究、社会责任等核心素养的教育价值。教师可以合理利用教材中的科学史料激发学生的认知冲突,如在介绍历史事件时引导学生从不同角度思考该事件的意义和价值,在介绍历史人物或理论时让学生了解不同观点形成的过程和原理等,以更好地发挥科学史料的教育价值,提升学生的生物学核心素养。笔者以《降低化学反应活化能的酶》教学为例,探讨结合科学史料激发学生认知冲突、促进学生深度学习的教学策略。

UbD理论在“降低化学反应活化能的酶”一节实验教学中的应用

本文在对UbD理论及其教学设计进行概述的基础上,以“降低化学反应活化能的酶”一节实验教学为例进行了教学设计,以期为生物学教学实践提供参考。

摩擦化学反应活化能在SiO_2-CMP中的作用

基于摩擦化学反应动力学,在修正阿伦尼乌斯公式的基础上,建立了考虑摩擦效应在内的化学反应速率方程,并建立SiO2介质膜化学机械抛光总材料去除率模型;同时,通过浸泡、变温抛光试验确定了材料去除模型.研究结果表明,在化学机械抛光(CMP)过程中,因为反应速率对温度的依赖程度降低,摩擦产生的机械能除了部分转化为热能等其他形式的能,绝大部分直接转化为化学能,即直接降低了化学反应活化能,从而提高了反应速率;纯化学作用和纯机械作用在整个CMP去除量中所占比重很小,可以忽略不计;不同浓度通过对摩擦力和活化能降低量的影响,从而影响了温度和抛光效果的相关性,活化能降低量与摩擦力基本呈线性关系.

立足学生认知 提升科学探究能力--以“降低化学反应活化能的酶”为例

科学探究作为生物学学科素养内容之一,是体现当代中学生综合素质的重要指标。生物学是一门基于科学探究能力发展起来的学科。在生物学教材中,有很多科学发现都可以作为提升科学探究能力的载体。例如,教材在“降低化学反应活化能的酶”的发现史中,就列举了多位科学家通过因果递进的系列探索揭示酶化学本质的过程,并介绍了如何通过一系列实验设计来探究酶在细胞代谢中的作用、酶高效性、专一性、需要适宜的温度和pH。

优化实验教学 建构重要概念——以《降低化学反应活化能的酶》的教学为例

以新人教版生物学教材必修1第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》的实验教学为例,从多个角度优化实验教学,进而实现对生物学重要概念的建构。

高中教学中如何讲授化学反应的活化能

对比了人教版、苏教版以及鲁科版对化学反应活化能的有关论述。介绍了IUPAC（1996）推荐的活化能的定义，强调了为什么仅有基元反应活化能才有准确的解释（即Tolman的统计观点），最后提出了在高中阶段如何讲授化学反应活化能的几点建议。

人教版高中生物学新旧教材比较分析——以《降低化学反应活化能的酶》为例

2017年版《普通高中生物学课程标准》(以下简称新课标)正式颁布后,我国依据新课标由人民教育出版社正式出版了新教材,现已开始使用《普通高中教科书生物学》,即2019年版人教版新教材(以下简称新教材)。新教材是以新课程标准为指导,在旧教材的基础上修订而来的,从整体上看,新教材必修部分的总体框架未做颠覆性改变,但对教材章节、内容做局部微调优化,选择性必修中三个版块与旧教材相比变化较大.

高中教学中讲授化学反应活化能的方法探讨

文章通过苏教版、鲁科版、人教版来对化学反应活化能进行深度的方法探讨和有关论述,并从IUPAC角度解释了活化能的准确解释、自身定义以及Tolmzn观点的统计,此外还对具有代表性特征化学反应活化能的种类进行了分析、比较和探讨,提出来各种观点、理论的相同点和不同点,以教学方面提出来几点关于高中化学反应活化能的建议。

《比较过氧化氢在不同条件下的分解》实验装置的改进

一、问题的提出《比较过氧化氢在不同条件下的分解》是新教材人教版(2019年版)普通高中生物学必修一《分子与细胞》第5章第1节《降低化学反应活化能的酶》“探索·实践”中的内容,是必修一《分子与细胞》中气泡的重要实验之一。学生通过观察试管中气泡产生的数量、速度和卫生香在试管内液上方燃烧的激烈程度,判断过氧化氢在不同条件下的分解情况。

铝化学机械抛光中1,2,4-三唑和苯并三氮唑的缓蚀机制

揭示铝低压力化学机械抛光(CMP)中的弱缓蚀机制是铝CMP研究的关键问题。采用CMP试验,研究了1,2,4-三唑(TAZ)和苯并三氮唑(BTA)对铝表面去除率的影响规律;通过接触角和表面原子力显微镜(AFM)试验,分析了TAZ和BTA薄膜在铝表面的亲水性能,发现由TAZ作用形成的缓蚀薄膜比由BTA形成的缓蚀薄膜更厚,更易渗透与去除。结合摩擦磨损试验和Arrhenius公式,探讨了TAZ和BTA在CMP过程中对铝表面化学反应活化能的影响。结果显示:TAZ的活化能小于BTA,更容易形成弱缓蚀薄膜,机械促进化学作用的效果更明显。

缓蚀剂1,2,4-三唑在铜CMP过程中的作用机理

基于静态腐蚀试验和Arrhenius公式,探讨了缓蚀剂1,2,4-三唑在铜晶圆表面的吸附机制,分析了其对铜晶圆表面化学反应活化能的影响;结合CMP试验,阐释了BTA和1,2,4-三唑两种缓蚀剂对CMP材料去除速率的影响.结果表明:在酸性抛光液中,缓蚀剂1,2,4-三唑主要存在两种缓蚀机制:一是在铜表面形成吸附膜Cu:(1,2,4-TAH)_(ads),二是形成聚合物膜Cu(1,2,4-TA)_2.CMP过程中化学反应活化能的降低量不随抛光液中1,2,4-三唑的含量而变化.但是相对于BTA,使用含有1,2,4-三唑的抛光液时CMP过程中晶圆表面的化学反应活化能降低量较大,表明机械促进化学作用较强.本研究结果为CMP过程中抛光液的优化提供了理论支撑.

浅谈高三生物一轮复习课质量管控

如何在有限的40分钟内实现高三生物复习课的终极目标——发展学生的生物学学科核心素养,关键在于对教学各个环节实行科学设计和精准管控,实现总体功能大于各部分之和的效果。文章以“降低化学反应活化能的酶”一轮复习教学为例,探讨了高三生物一轮复习课进行课堂教学质量管控的操作。