همانطور که یک غذای خوشمزه با افزودن مقدار دقیق مواد تشکیل می شود، زمانی که اتم های عناصر مختلف به نسبت دقیق با هم واکنش نشان می دهند، ترکیبات تشکیل می شوند. شاخه ای از شیمی که شامل اندازه گیری مقادیر و نسبت جرم عناصر درگیر در یک واکنش شیمیایی است استوکیومتری نامیده می شود.

در استوکیومتری، دانش آموزان با مفهوم جرم مولکولی، مول ها و مولکول های عددی آشنا می شوند. آنها یاد می گیرند که چگونه معادلات شیمیایی را متعادل کنند و ترکیب را با تجزیه و تحلیل وزنی (تکنیکی برای تعیین مقدار ماده در یک واکنش شیمیایی بر اساس جرم آن) شناسایی کنند.

استوکیومتری با کاربردهای عملی بسیار، قلب شیمی محسوب می شود. ترکیب تمام محصولات شیمیایی که ما در زندگی روزمره خود استفاده می کنیم مانند شامپوها، پاک کننده ها، عطرها، صابون ها و کودها با استفاده از محاسبات استوکیومتری شکل می گیرد. بدون استوکیومتری، صنایع شیمیایی وجود ندارد. استوکیومتری یکی از مباحث مهمی است که معمولا در دروس مقدماتی شیمی تدریس می شود. با این حال، دانش آموزان آن را کمی دشوار می دانند.

چرا استوکیومتری در شیمی یک مبحث سخت است؟

استوکیومتری یک مفهوم خشک و انتزاعی است. در زیر سه دلیل وجود دارد که چرا دانش آموزان درک آن را دشوار می دانند:

متعادل کردن معادلات سخت است

یکی از بزرگترین چالش ها برای دانش آموزان تعادل معادلات است. این می تواند دشوار باشد زیرا مراحل زیادی درگیر است و دانش آموزان معمولاً به دلیل عدم توجه کافی اشتباهات زیادی مرتکب می شوند.

محاسبات جرم مولی سخت است

یکی دیگر از مفاهیم دشوار برای دانش آموزان، محاسبات جرم مولی است. برای حل آنها باید با جرم مولی عناصر آشنا باشند. به خاطر سپردن و به کار بردن آنها در فرمول های مناسب برایشان سخت است.

ارتباط مباحث مختلف در شیمی سخت است

استوکیومتری ممکن است برای دانش آموزان دشوار باشد زیرا آنها اغلب تصویر بزرگ را نمی بینند. دلیل آن این است که آنها نمی دانند که چگونه همه مفاهیم با هم تطبیق می یابند و چرا آنها در دنیای واقعی هستند. اگر دانش آموزان بتوانند ارتباط مطالبی را که می آموزند، یاد بگیرند، احتمالاً علاقه بیشتری نشان می دهند و احساس انگیزه می کنند.

راههایی برای ساده کردن استوکیومتری

در اینجا فهرستی از پنج تکنیک وجود دارد که می‌ توانید از آنها برای تبدیل استوکیومتری به موضوعی ساده تر استفاده کنید.

اصطلاحات اساسی و رابطه آنها را توضیح دهید

استوکیومتری یک موضوع پیچیده است. برای درک آسان آن، باید با مفاهیم بسیار ابتدایی شروع کنید. مانند اینکه باید در مورد جرم مولی، مول ها و نحوه محاسبه تعداد مولکول ها توضیح دهید.

روش های موثر برای تعادل یک معادله شیمیایی را ذکر کنید

یکی از مراحل اصلی در استوکیومتری، متعادل کردن معادلات شیمیایی است. معادلات شیمیایی به صورت ریاضی تعداد واکنش دهنده ها و محصولات درگیر در یک واکنش شیمیایی را توصیف می کنند. آنها نسبت دقیقی را به ما می گویند که در آن دو یا چند واکنش دهنده با هم ترکیب می شوند و محصولات را تشکیل می دهند.

آن را به دنیای واقعی مرتبط کنید و کاربردها را ذکر کنید

شیمی یک رشته خشک است و این معادلات پیچیده برای دانش آموزان انتزاعی به نظر می رسد. دانش آموزان نمی توانند بفهمند که چگونه استوکیومتری در دنیای واقعی استفاده می شود. از این رو اهمیت آن را درک نمی کنند و انگیزه ای برای یادگیری آن ندارند.

بنابراین، لازم است شما برنامه های کاربردی واقعی را برای آنها توضیح دهید. هنگامی که آنها متوجه شدند که چگونه استوکیومتری به طور عملی استفاده می شود به یادگیری علاقه مند می شوند.

آنها را به یک تور میدانی ببرید

اگر بتوانید یک تور میدانی برای آنها ترتیب دهید، ایده خوبی خواهد بود. این تور می تواند سفر به یک کارخانه یا شرکت شیمیایی محلی باشد که از واکنش های شیمیایی در مقیاس بزرگ استفاده می کند. دیدن اینکه چگونه مفاهیمی که در کلاس یاد می گیرند در دنیای واقعی به کار گرفته می شوند، می تواند برای دانش آموزان بسیار انگیزه دهنده باشد.

از شبیه سازی آزمایشگاه مجازی استفاده کنید

آموزش مباحث خشک مانند معادلات شیمیایی با شبیه سازی یکی دیگر از تکنیک های فوق العاده است. می توانید معادلات سخت و خسته کننده را با انیمیشن ها و تصاویر رنگارنگ برای دانش آموزان توضیح دهید. دانش‌آموزان می ‌توانند به راحتی مفاهیم پیچیده و انتزاعی را از طریق محیط باز‌سازی شده و مبتنی بر داستان ما بیاموزند. به عنوان مثال، در شبیه‌ سازی عدد آووگادرو و محاسبات مولکولی، دانش‌آموزان با مفهوم مول‌ها و مولکول‌ها آشنا می‌شوند.