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化学实验教学研究提纲

2022-04-27 来源:榕意旅游网


2010级中学化学教学实验研究提纲

【实验要求】

1.根据实验项目,钻研中学课本中有关的实验内容和相应的课文,并查阅相关的资料,写出预备实验计划、仪器、药品及材料的名称、规格和数量;实验步骤;装置及操作要点。并与实验前与同学交流。

2.在实验室按计划进行实验,细心操作,仔细观察,反复研究。注意按中学实验的要求总结实验成功的关键和注意事项。在实验研究的过程中,应详细记录实验方法及步骤、实际操作条件(温度、仪器规格、药品纯度、浓度和用量等)、实验现象(正常现象和反常现象)和效果、完成实验所需时间等。

3.在总结出实验成功的关键和注意事项,掌握了实验的操作技术后,将必需的仪器,药品和器材清洁整齐的排列在实验台上,再报告指导教师检查、并考核(以教师的姿态试讲实验教学片断片段)。

【实验预习报告要求与格式】

1.实验计划(方案); 2.实验步骤;

3.仪器、药品及材料的名称、规格和数量; 4.装置图、操作要点、注意事项; 5.相应的教学片断(小教案); 6.思考与讨论。

【实验报告要求与格式】

1.实验计划(方案)、步骤,操作条件、要点、注意事项,装置图;

2.实验记录:实验方法及步骤、实际操作条件(温度、仪器规格、药品纯度、浓度和用量等)、实验现象(正常现象和反常现象)和效果、实验完成实验所需时间等。 3.实验数据统计与结果分析; 4.实验最大收获;

5.相应的教学片断(小教案)。

(预习报告与实验报告可合二为一,但要注意内容的完整性。)

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中学化学教学实验项目一览表

实验个数 实 验 项 目 实验性质 实验理论 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 中学化学实验研究 中学化学实验基本操作训练 ——酒精喷灯的使用与玻璃管加工 中学化学实验基本操作训练 ——常用仪器的规范操作练习 演示实验的准备与实验教学研究 ——氧气的性质 学生实验的准备与实验教学研究 ——乙醛的氧化反应 基本操作实验 STS实验的准备与实验教学研究 ——比较果蔬中维生素C的含量 基础性实验 实验教学中教学媒体的使用 ——化学投影实验研究(水平投影、垂直投影、局部投影) 实验七 实验八 实验九 实验十 元素化合物性质实验研究 ——氨催化氧化制硝酸 电化学实验研究 ——电离、电解 综合性实验 有机化学实验研究 ——乙醇结构式的测定 氯气与氢气的光化反应研究 研究性实验 实验十一 利用pH传感器绘制酸碱中和滴定曲线 设计性实验

中学化学教学实验研究

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1、中学化学教学实验的特点和一般要求

中学化学实验有别于科学研究中的化学实验和大学的化学实验。中学化学实验主要具有重复性实践的性质;实验的手段、仪器一般都比较简单,条件要求不高,但要求结果科学、现象鲜明、成功率高;以中学生为教学对象,跟中学化学教学内容紧密相连,是中学化学教学的重要内容和重要手段。

中学化学实验的上述特点,决定了对中学化学实验的一般要求:中学化学实验应科学、准确、不误导学生;有教育价值,能有效促进化学知识、技能、能力、方法、情感等化学教学目标的实现;实验现象直观、鲜明,能被学生接受和理解;复现性好,成功率高;简洁、安全、卫生等。

中学化学实验根据不同的标准,可分为不同的类型。根据实验主体和实施形式,可分为演示实验和学生实验,学生实验又可分为随堂实验(边讲边实验)、分组实验(实验课)、实验习题、研究性学习实验、家庭小实验等。这些不同类型的化学实验由于实验主体和实施形式的区别,使它们具有不同的实验教学基本要求。

2、演示实验教学基本要求

演示实验是为配合课堂教学的内容,由教师(也可以是学生)进行表演和示范操作,并引导学生进行观察与思考的实验。它是化学教学中使用方便、应用最广、效果好的一种教学实验,可用于各种教学场合。如果用于一个单元和一堂课的开始,演示实验可以集中学生注意,激发学生的学习兴趣;如果用在化学概念,化学理论的教学,可为学生提供感性认识材料;用于学生提出问题,可以考核学生观察、记忆和运用化学知识的能力;用于验证假设,有助于学生进行推断、作—出结论、解决化学问题;用于化学问题解决时,可启发学生的解题思路。通过演示实验,让学生形成正确、规范的实验操作表象和实验的方法,受到良好实验习惯和严肃认真的科学态度的熏陶和感染。因此,教师要充分利用演示实验的功能,努力提高演示质量,做好演示实验。

(1)演示技能的结构

提高演示实验的质量,教师的演示技能至关重要。演示技能一般有如下的结构: 引入演示——介绍媒体——操作控制——指引观察与思考——整理与结论。 ①引入演示

引入演示的作用就是要激发学生的兴趣和动机,明确演示的内容和目的,把学生的注意力集中在教师的演示上。这就要求教师要善于运用导人的技能,使引入既简明扼要,又能集兴趣、动机于演示上。

引入演示常用的方法有两种,一种是带有探究性的创设问题情境的设问引入。把学生的兴趣、注意力集中于演示结论的探索上。如:“我们知道氯气容易与金属反应,那么它是否能与氢气反应呢?下面我们通过氯气与氢气混合,并进行光照的实验,来探讨这一问题。”

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接着板书:

Cl2+H2 ?

另一种引人演示的方法,就是验证性的直接引入。将实验的结论事先告诉学生,学生在心理上得以满足,注意力集中于演示结论的验证上。如“氯气容易与金属反应,氯气也能与氢气在强光照射下发生爆炸性的化学反应,生成氯化氢,放出大量的热量。下面就让我们来进行氯气与氢气混合,并用镁光照射发生爆炸反应的实验。”接着板书:

C12+H2

2HCl +热量

上述两种方式的引入都应与板书实验课题相结合,以强化实验的内容,加强注意,并预防个别学生分心后不知道演示内容。 ②介绍媒体

介绍媒体就是在引人演示之后,介绍演示所需的试剂、仪器、装置等名称或结构、使用方法等,以便为演示操作服务。

介绍仪器、设备主要是介绍实验中新出现的仪器、设备,常见的可从简。例如,物质的量浓度溶液的配制实验,可主要介绍容量瓶的构造和使用。

介绍媒体一般是随演示操作的进程而进行。药品、仪器、设备应随演示的进程而逐次呈现介绍。不应一开始就把所有物品堆集于讲台上,以防引起学生的无意注意,分散学生的注意力。有些不易观察的仪器或构造,例如容量瓶上的温度、体积标记、刻度线等,可拿到学生中去让学生看个明白。配套的实验装置应分别从各部分的构造、作用等方面进行介绍。例如,氯气的实验室制备装置,应分别从气体发生装置(固体+液体)、收集装置(有时前面还有净化装置)、尾气吸收装置,分别进行构造、作用的介绍。

③操作控制

演示技能中的操作控制就是根据一定的实验目的,规范地进行实验操作,人为地创造、控制某些条件,排除干扰,突出主要因素,使某种或某些物质实现预期的化学变化,呈现预期的实验现象,以便进行观察和研究,从而达到认识物质的组成、性质、变化、制取或应用的目的。

这里的操作控制要达到两个目的: a)示范的目的;

b)要得到预期的实验效果。

这就要求教师在演示实验时一定要规范操作,且注意操作与讲解结合;要求教师在演示实验前对实验要充分了解,掌握实验成败的关键,实验中的不安全因素,这样才能在演示实验中有目的地控制条件,科学、规范地操作。

④指引观察与思考

指引观察与思考就是在演示实验的操作控制过程中,不失时机地引导学生有目的、有计划、有针对性地去观察、思考实验的现象或操作,并对观察结果进行必要的记录。目的是准确、全面地获取实验结论所需的现象,形成鲜明的操作表象,培养学生的观察能力和

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思维能力。

“实验——现象——观察——思考”这是实验,尤其是演示实验的四步曲。学生观察演示实验需要指引。这是因为,实验现象有强有弱、有长有短、有明有暗;有的稍纵即逝,有的若明若暗,真假难分;有的现象繁多、目不暇接;另外,实验装置、操作的原理也离不开及时地指引观察与思考。

指引观察与思考应从演示实验的目的、观察的目的出发,有目的、有计划、有重点、有针对性地进行。

a)对于反应速度快,现象变化快或现象繁杂的实验。一般在化学反应进行之前就要有目的、有对象地进行观察指引。例如,为了说明钠与水反应的剧烈情况及反应生成物、钠熔点低、比水轻的性质,要观察钠投入水面的实验现象。在投入钠之前应指引学生从如下几方面观察与思考:①钠是浮或沉于水面;②钠的形状;③钠的行为;④反应的声音;⑤反应的剧烈情况;⑥滴人酚酞的水溶液颜色。

b)在演示过程中,针对实验目的,有计划地及时指引学生观察。例如,铜丝在氯气中燃烧的演示实验。为说明铜丝在点燃的条件下极易与氯气反应及反应产物。开始时应指引学生观察红色的铜丝,以及铜丝的灼热过程;灼热的铜丝放人氯气瓶中后,及时指引学生观察铜丝在氯气中剧烈燃烧的情况,及瓶中充满棕黄色烟的现象;接着引导学生观看放人少量水于瓶中后溶液的颜色。即应注意引导学生观察反应前、反应中、反应后物质在颜色、状态、气味等方面的变化情况及变化所需条件。在有重点观察的前提下,注意引导学生全面观察。

c)在反应过程中,有重点地指引观察与思考。如镁在空气中燃烧的演示实验,为说明化学变化是生成新物质的本质,应指引学生重点观察生成物的颜色、性状,并与反应物比较,以免这说明反应本质的实验现象,被耀眼的剧烈反应白光所忽视。

d)对演示装置、操作的指引观察与思考。其方法一般是结合演示进程,边操作边指引观察。同时结合提出问题,引导思维进行,即观察与思维相互渗透。例如,氢气与氧化铜反应的演示操作,在装配反应装置和操作过程的同时提出如下问题指引学生观察思考:①试管口为什么要稍向下倾斜?②氢气的导气管为什么要伸人接近试管底部?③加热氧化铜前为什么要先通一会儿氢气?④反应结束时为什么撤灯后还要通一会儿氢气?这种结合问题指引观察思考的方法不仅能强化观察与认识,而且给观察带来理性成分,有利于观察与思维能力的培养。

⑤整理与结论

演示技能中的整理与结论就是引导学生对指引观察所得现象,联系演示实验的反应和操作进行整理、分析、归纳,抽象出本质的东西,完成或验证演示实验的化学方程式或分析出演示装置和操作的原理,即得出演示的结论。这是演示技能中感性认识上升为理性认识的重要要素,是学生思维方法学习和思维能力培养的重要步骤。

演示实验中的整理与结论常用的方法一般有两种:

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a)对于探究式的演示实验 一般是从反应后物质的颜色、状态、气味及反应过程的现象出发,联系反应物的组成、结构及反应条件,依据质量守恒定律或其他必要的检验,从现象到本质引导学生分析抽象出反应生成物,完成反应的化学方程式。例如,对于铜与浓硫酸的探究式演示实验,整理与结论可依据:加热的反应条件;产生刺激性气味的气体,气体先使湿润的石蕊试纸先变红后褪色;反应后溶液稀释变蓝等实验现象,引导学生联系硫酸和铜的组成,结合前面所学二氧化硫的性质,分析、抽象出产物气体是二氧化硫,蓝色溶液中含有两价铜离子,溶液应为硫酸铜溶液。于是要求学生自己写出反应的化学方程式,完成演示实验的结论:

Cu+2H2SO4(浓) △ CuSO4+SO2↑+2H2O

这种整理与结论的方法有利于学生抽象思维能力和创造性思维能力的培养,也有利于学生主体作用的发挥。

b)对于验证性演示 验证性演示,实验前学生已知道实验的结论,故实验现象已不再是学生探求反应发生和反应生成物的依据,而是对反应生成物和条件进行验证的依据。故实验现象应联系预先知道的生成物性质加以对照、确认。这种整理联系的立足点是对结论的证实。虽有利于演示实验的完成,但不利于学生兴趣的激发和创造性思维能力的培养,一般不提倡。

整理与结论一般都应抓住实验现象与结论的分析,引导学生来完成,并配以板书、结论、化学方程式或其他原理进行。

(2)演示实验的基本要求

中学化学演示实验的对象是中学生,强烈的好奇心和形象思维是他们这个年龄阶段重要的心理特征。中学化学实验属于基础性质。演示实验是教师通过宏观的化学事象说明微观化学变化,帮助学生形成化学概念,学习物质知识的重要途径;是教师示范,学生学习实验操作、实验方法的重要手段。故中学化学演示实验的性质、功能和教学对象决定了中学化学演示实验应具有下列基本要求。

①演示的目的要明确

每一个演示实验都服务于特定的教学内容,因而都有特定的演示目的、观察目的。一个演示实验要说明什么样的问题,帮助学生建立什么样的化学概念,揭示什么样的化学原理,要给学生什么样的操作,培养什么样的能力,以及由此要求学生观察实验的哪些方面?这些都要求化学教师心中有数,目的明确,这样才能达到应有的演示目的。

例如,铝跟氧化铁反应的演示实验。实验的目的是要说明铝不仅具有强的还原性,而且反应过程中放出大量热量,因而可以把高熔点的金属从它们的氧化物中置换出来。由此而来的观察目的就是不仅要观察反应的剧烈情况,反应后的生成物,而且要注意观察稍纵即逝的红色熔融物的掉落,而不能被反应的剧烈现象所忽视。而这些只有演示者具有明确目的后,才能有针对性地指引学生观察。.

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②实验要安全可靠、保证成功

演示实验的安全与成功才能达到演示的目的。而实验的成功与否取决于演示者对实验成功关键的掌握、演示者的实验操作技能、实验的仪器与药品是否达到应有的要求等。这就要求教师演示前要对实验有充分的认识,有充分的准备,十分的把握。坚持课前做好预备实验,把可能导致实验失败的各种因素在演示前解决。

例如,在倾倒CO2气体说明CO2的密度比空气大的实验中,常因形成湍流,有一部分CO2未倒人容器,致使实验失败。掌握这一成败关键后,我们可以用玻璃片盖住CO2集气瓶口的3/4,或用硬纸板把集气瓶口跟点燃的蜡烛隔开,并慢慢倾倒,即可保证实验成功。

化学实验的仪器、药品及化学反应过程决定了化学演示实验存在许多不安全的因素。许多化学反应在一定条件下会发生爆炸,如H2与O2混合点燃,CO、CH4混合一定量空气点燃等;许多反应物和生成物有毒,如Cl2、CO、H2S及许多有机物等,或有强烈的腐蚀性,如浓硫酸、强酸、强碱等;演示实验的仪器大多是玻璃,不小心就会破碎或炸裂。因此,对于每一个演示实验教师必须事先明确有哪些明显的和隐蔽的不安全因素,怎么才能预防。

例如,用氯酸钾与二氧化锰混合制氧气的实验。如果氯酸钾或二氧化锰不纯,其中混有还原性物质,(如碳、硫、磷、纸屑等)在加热、研磨、撞击等情况下就容易发生爆炸。因此,反应物如系工业品,必须在使用前分别进行灼热检验和除杂,或使用化学纯以上的试剂。

对没有安全把握,有可能发生事故的实验,不能选作演示实验。对于有毒或有强烈刺激性的气体要尽量减少外逸,尽可能采取密封实验,防止环境污染。

③操作要规范,现象要清晰可见

示范是演示实验的功能之一,教师每一操作都是学生模仿的对象。实验操作的熟练与规范关系到实验的成败和日后学生的操作。现在相当一部分中学生,乃至大学化学专业的学生,对于滴管滴液这样简单的操作都不规范,不能说不来自各级教师示范的不正确或不注意。因此,教师对于每一个演示实验的操作都应熟练有序、规范准确、干净利落。从单项操作到成套装置都应给学生以示范作用,并能加以强化。

提供丰富、生动的直观感性化学事物和现象,帮助学生学习物质知识,形成化学概念是演示实验的另一重要功能。因此,提供清晰可见的实验现象是对演示实验的一项重要基本要求。清晰可见就是要让每一位学生都能看清楚。因此,演示实验时教师应从以下方面注意:

a)演示的台面应高于学生坐立的高度,能让最后排学生可见。演示无关的物品,以免挡住视线和分散注意。

b)教师站立的位置及手臂不要挡住学生的视线。台面上不摆与实验无关的物品,以免挡住视线和分散注意。

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c)观察有颜色而现象又不太明显的物质,应根据情况采用白色或黑色的衬板。 d)对于现象变化不太明显的实验可采用对照实验或设法将现象放大。如采用投影仪或用盛水烧杯起凸透镜作用,把试管实验演示效果放大。

e)对于一些无现象变化或现象变化不明显的反应的实验,可将实验的变化转化成可见或更鲜明的现象。如氢氧化钠与二氧化碳的反应,无现象变化,可利用放入盛装二氧化碳气体的烧瓶中的瘪的气球,加入少量氢氧化钠振荡后,气球变大这一转换现象加以说明。

f)对于实验现象不太明显的实验,在易拿动的情况下,尽可能拿到学生中去走动,让学生观看,对不易拿动的,可让少数有代表性的学生上台观看。

④引导学生主动参与

学生是演示实验认识的主体。演示实验的过程不应是学生被动观察、接受的过程,而应是学生主动参与、积极地看与想的过程。因此,引导学生主动参与是实现演示实验功能最基本的要求和条件。引导学生主动参与,就是要发挥演示技能中引入实验的作用,从目的、需要出发,充分利用实验本身的魅力和学生好奇与探究心理,来激发学生的兴趣与动机,引导学生主动参与。学生主动参与演示实验有三层含义:

a)学生主动参与实验的观察与思考; b)学生主动参与实验的操作; c)由学生进行演示实验。 ⑤指引观察与思维引导结合

演示实验既然要为学生提供预定的实验现象,就必须有目的、有针对性地引导学生观察;演示实验的操作示范,目的是为学生提供可模仿学习的清晰表象,因而也就离不开示范的操作与说明。学生对现象的观察与操作的学习更离不开积极地思维。实验证明:在观察过程中,参与积极的思维活动,可以增进对事物的理解程度。这些,都要求演示者在演示过程中不失时机地指引学生观察与思考。在指引学生观察与思考时一般应注意:

a)有目的地指引观察; b)重点与全面结合指引观察; c)指引观察与思维引导和讲解相结合。

以便获得所需的实验现象,或明白操作原理,达到演示实验预定的功能。 ⑥推理判断,得出结论

演示的最终结果是要获得一定的结论。如何从实验过程中宏观可见的实验现象得出物质变化的微观本质?这就要求教师引导学生认真分析实验现象,从现象到本质引导学生进行科学抽象,推理判断,得出结论。这一过程也是培养学生逻辑思维能力和科学方法的重要过程。教师应在“引导”学生进行“推理”上下功夫,不应直述演示的结论。

3、学生实验教学基本要求

学生实验是学生亲自动手来完成的实验。它是培养学生实验技能、观察能力、实验能

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力、分析和解决问题的能力,训练科学方法,养成科学习惯和科学态度的重要教学形式。

随着化学课程改革和实验教学的深入发展,学生实验的内容与范围也在扩大。学生实验包括随堂实验(也称并进实验、边讲边做实验)、分组实验(也称实验课)、实验习题、研究性学习实验和家庭小实验。前三种实验紧密结合学生所学化学知识、技能的内容,是对新的知识、技能学习的促进、训练与巩固,后两种实验是对所学知识、技能的拓展与延伸。这几种学生实验在化学教学中具有不同的作用,对它们的教学也有不同的基本要求。

(1) 随堂实验

随堂实验是在化学课堂教学中,为配合新知识的学习,由学生亲自动手完成的实验,是学生实验、教师讲解、师生共同讨论相结合的课堂教学方式。是课堂上配合教学内容的实验。

随堂实验的任务与演示实验一致,但效果比演示实验好。具有观察现象更清晰,亲自动手实验,认识理解更深刻,记忆知识更牢固的优点,还可以培养实验操作技能、观察与实验等多种能力。因此,在条件允许时应多采用随堂实验。在下列条件下可尽量将演示实验改为随堂实验:

a)实验现象不明显,教师演示时难以观察清楚的; b)仪器、药品、操作简单,学生能独立完成的; c)实验安全、实验时间不长,不影响教学任务完成的;

d)属于重点知识或对训练实验技能、培养能力方面有特殊作用的。 ①随堂实验的基本要求

a)精选实验内容 选择随堂实验内容时,必须紧密配合课堂教学内容;实验内容不必太多,能正确处理好实验、讨论、讲解在课堂时间上的关系;选择的实验应符合前述将演示实验改为随堂实验的条件。

b)课前做好实验准备工作 对拟做的实验应预试,对药品的用量、实验时间的长短、实验成败的关键要做到胸中有数;要逐一检查好分发到各桌的仪器、药品,看是否备足,是否满足多种实验方案的需要并符合实验要求。

c)做好课中实验的组织、指导工作 这是实现随堂实验教学目的的重要环节。首先,应严格要求实验纪律,未经教师发令,不得随意动用仪器和药品,但也不能以此来束缚实验过程中学生的手脚;其次,实验前应让学生明确实验目的、实验内容、操作与观察要求、注意事项等;一堂课如有多个实验,可一次性布置,一次性实验完;应尽量将实验组织为探究性实验,让学生通过实验探究发现知识和规律。实验过程中尽量放手让学生自己设计实验方案、自选仪器、药品、自定操作步骤;实验过程中教师加强巡回指导,没有特殊情况教师一般不向全班讲话,以免打乱或中断学生的实验操作和思路;应有充足时间,保证多数学生能完成实验;实验完成后应结合教学内容组织学生汇报、讨论,得出结论。让实验、讨论、讲授有机结合,完成知识内容的学习。

(2) 分组实验

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学生分组实验一般是在一个单元(一章或一节)学习结束之后,为了巩固所学知识,根据课本上规定的(或教师指定)实验、在教师组织和指导下,学生专门到实验室进行的实验。一般是2—4人一组,几个人协同完成实验。有条件的学校应尽量采取一人一组,独立完成实验。分组实验被视为认识化学知识第二次飞跃时学生的实践,它对所学知识起着运用、巩固、检验和加深的作用,有利于学生实验操作技能的系统培养和熟练’,有利于培养学生以实验能力为主的各种能力、科学态度和方法等。

在分组实验的教学实践中,目前存在的最大问题:①学生在实验中的主体作用发挥不够,实验过程基本上是验证知识的过程,实验操作大多是“照方抓药”的机械训练;②实验纪律不好,“赶集式”的实验场面在很多学校可见。究其原因,可能有如下方面:

①学生对“实验”的科学研究含义的意识差。学生没有把实验看作是一种学习和研究化学科学知识的方法与手段,没有把实验室作为科学研究的严肃场所,是为实验好玩而进实验室。

②教师没有严格的预习实验的要求,学生没有认真预习好实验。有的教师无实验计划,临时决定学生实验,因而学生根本无法预习;有的教师虽有预习布置,但无具体的要求与检查措施,预习成为一句空话或达不到应有的效果。学生没有很好的预习实验,对实验的目的、内容、操作步骤、实验成败关键都不甚了解,因而只能“照方抓药”,且易出实验差错,出差错后又不知所措,因而造成实验纪律混乱。

③现有的学生实验基本上是验证性的,实验过程中的方法、步骤直接陈述,谈不上学生亲自设计实验过程,因而没有多大思考性,促使了学生依样画葫芦的过程。

上好分组实验课,提高学生实验的效果,应有如下的基本要求: ① 做好实验课前的准备工作。

实验课前,教师应研究好实验,明确做好该实验的目的、要求和实验成败的关键,明确做好该实验的知识、技能基础,明确完成实验可能有的方法、步骤等;实验前,教师还应准备和检查好实验所需的仪器和药品,并逐一预做实验,以免学生在实验过程中因药品、仪器有问题而措手不及;实验前教师应布置学生预习实验,保证学生有预习的时间,在研究好实验的基础上,有针对性地提出预习的要求,并要求写出简要的实验提纲,实验课时进行检查,确保有效的预习。

学生在实验前预习好实验。预习好实验就是要对实验的内容、目的、原理、方法、步骤做到胸中有数,对教师在预习布置中所提出的要求和问题进行充分思考或实验设计,在预习的基础上,写出实验提纲。自己对每一个实验的操作方法与步骤进行提纲式的简要设计,以便实验时不看书本或黑板,独立完成实验。

② 做好实验的组织、指导工作

学生进实验室后,教师力争不占用多的时间讲解。教师可通过适当提问,来了解预习的情况,强调实验成败的关键和注意事项。教师一般在黑板上不应板书具体的实验步骤、实验操作,只板书实验内容就可以了,以免学生依据黑板上的步骤机械地进行实验,助长

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不预习的坏习惯。实验过程中,一般要求不看教材的实验步骤独立完成实验。

实验过程中,教师要把功夫放在对学生的巡回指导上。指导学生认真观察与思考,提示观测要点,适时启发提问,激发求异思维;指导学生讨论解决实验中出现的问题;指导学生做好观察、记录;指导学生进行规范操作;及时发现实验过程中的创造性思维和创造性活动,以及实验过程中普遍性的问题;指导学生养成良好的化学实验习惯,如节省药品、水、电,爱护环境,仪器药品整洁等。在实验过程中,应全面指导与个别指导相结合,重点在个别的分散指导,一般没有特殊必要都不应向全班讲话,以免打断学生各自的实验。

③ 做好实验小结

分组实验的小结工作不能忽视。实验小结是学生全面建构实验意义的重要一环。学生实验要素的多维性、操作的复杂性,决定了实验结果的多变性,因而需要通过小结来统一认识,建构每一实验全面的意义。实验小结还可以通过总结各组实验的情况,达到学习先进、改正不足、激励做好实验的目的。

实验小结一般可通过小组汇报、交流、讨论与教师讲解相结合的方式进行。教师在小组汇报、交流和巡视指导中收集有关实验信息的基础上,应重点指出实验中存在的问题或实验反常现象的原因,以及补救措施,也可通过亲自实验演示来统一认识;重点强调实验的成败关键和重要结论;总结实验规律,表扬实验效果、纪律好的组别等。

④ 完成好实验报告

实验报告是学生进一步自我总结、将实践上升为理论、认识所做实验、巩固知识的重要环节,是学生通过实验了解掌握哪些内容、存在哪些问题、得出哪些结论等的报告。因此,学生一定要认真写出实验报告。

(3) 实验习题

实验习题是必须用实验方法来解答的习题。作为一种实验,是学生综合运用所学的化学知识和实验技能,通过自己分析设计实验方案,进行实验操作等来解答有关化学问题的探究性实验。在化学课程标准实验教科书中,实验习题以“实验探究”的形式出现。实验习题只给实验题目,不提供解答问题的方法、步骤。学生在实验前必须在收集足够资料的基础上,独立进行实验方案的设计,探索最佳实验方案,并预测实验结果。因此,实验习题在培养综合运用化学知识、技能去解决化学问题的实践能力、创新精神和探究能力,以及科学方法和科学态度方面具有积极而重要的作用。

实验习题课具有一定的难度,为了保证实验习题课的良好效果,应做好如下工作: ① 明确要求

对实验习题,学生应明确必须通过且己设计实验方案来解答习题。实验设计方案的结构、基本要求,以及实验设计方案的优选,请参看第三章实验设计的有关内容。

② 做好准备

课前,教师应根据学生的知识水平和能力,估计学生可能提出的各种实验设计方案,并亲自预做可能方案的实验,掌握相应的实验条件和成败关键,依据可能的实验方案准备

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好所需的仪器和药品。课前,学生应在明确实验课题的基础上,收集各种与解答实验习题有关的资料,独立设计并筛选出最佳实验方案。学生设计的实验方案应于课前交教师审阅,教师应逐一分析、评阅,肯定好的方案,对有问题的方案提出修改意见。只要实验设计方案符合基本要求,就应允许学生按个人(或小组)方案进行。应鼓励学生敢于求异、创新。

③ 加强对实验方案设计的指导

学生对实验方案的独立设计,有一个循序渐进的过程,因此,教师对实验设计方案的指导也应有一个由全面到重点的过程。教师对学生实验方案设计的指导一般包括:’指导学生收集有关解题资料;指导学生联系和运用已有知识解题;指导学生从问题的性质、原理着手选择实验的方法、试剂、装置、条件及操作,推断实验的结果;指导和鼓励学生的创新思维;指导学生筛选最佳实验方案。如“以铝为原料制备氢氧化铝”的实验方案设计,可从如下方面予以指导:氢氧化铝的颜色、状态、化学特性;制备氢氧化铝的多种方法;各制备方法的原料消耗比较;反应过程中条件的控制;反应所涉及的仪器、药品等。

④ 加强对实验过程的指导

实验开始前,教师在批阅学生实验方案的基础上,让1~2个有创新或方法简单、效果好、又安全的方案组介绍他们的实验方案,并组织评析,供大家参考或调整实验方案。实验习题课上,学生根据自己设计或调整的实验方案独立进行实验。教师则应在学生实验方案批阅的基础上,做到胸中有数,在面上巡视指导下,有重点、有针对性地进行巡视观察和指导,帮助学生分析、解决实验中出现的问题,帮助学生纠正实验中错误,使学生按计划完成实验方案。在规定时间内不能完成实验的,课后应继续完成。

⑤组织学生交流、总结

实验课内,教师应留出一定的时间组织学生交流、讨论、总结。有计划、有目的的让实验效果好,实验预期目标达到较好的组,或不能达到实验目的、实验过程中发现问题的组,汇报他们的实验过程和结果,然后组织学生讨论、评议,最后师生总结,统一认识。实验结束后,认真完成各自具有特色的实验报告。

(4) 研究性学习实验与家庭小实验

研究性学习实验和家庭小实验都是类似科学研究的探索性实验,是学生综合运用所学知识解决实际问题,体验科学研究过程,培养科学素质、实践能力和创新精神、创新能力的重要实践活动。在化学课程标准实验教科书中研究性学习实验常以“实验探究”的形式出现。

研究性学习实验是学生进行研究性学习的实验,是学生在老师指导下,自己从学习、生活和自然、社会现象中选择和确定实验课题(也可教师指定)、设计实验方案,自主进行实验,通过实验探究解决问题的探究性的实验活动。家庭小实验是学生在家庭进行的实验探究性活动,其实验课题一般较小,是与日常生活紧密联系的实用性课题,且简单易行,能在家中就地取材解决实验用品问题。

研究性学习实验和家庭小实验同实验习题一样,都是学生自己设计实验方案,自主进

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行实验探究解决问题。所不同的是在实验课题上,研究性学习实验和家庭小实验主要选自日常社会生活、生产实际;在实验的时间、地点上没有实验习题要求那么严,实验环境较宽松;在实验的组织形式上,研究性学习实验一般以小组为单位进行,而家庭小实验一般以个人进行。

研究性学习实验和家庭小实验的教学要求,除了同实验习题一样,加强对实验设计方案的指导外,还应注意如下几点:

① 认真选择实验课题

实验课题应紧贴学生的学习、生活和社会生产实际,应是学生身边熟悉的问题,尤其是家庭小实验应与学生生活息息相关。如不同水果、蔬菜中维生素C的含量的比较、室内甲醛气体含量的简易测定做研究性学习实验;检测鸡蛋壳的主要成分、自制甜酒作家庭小实验等。实验课题还应不能脱离学生的知识和技能水平、认知能力,应是经过学生努力能做到的。

② 加强讨论、交流、评估工作

这两种实验都是分散进行,给实验过程中教师指导带来不便,因此,实验前组内充分讨论确定实验方案,组间交流实验设计方案;实验后组间汇报交流实验过程、结果和体验,教师进行评价等,都非常有益于实验的开展和学生对实验意义的全面建构。每次实验后,教师对学生的实验报告、实验成果组织展览,并进行评价,将进一步激励学生的实验探究。

实验一:中学化学基本实验技能训练

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——酒精喷灯的使用与玻璃管加工

【实验教学研究目的】

1.了解酒精喷灯构造原理、掌握使用方法。

2.学习玻璃管简单加工的技术、学会弯各种不同角度的玻璃管和拉滴管。 3.初步体验实验研究过程中自主探究与合作交流的好处。

【实验教学研究内容】

1.酒精喷灯的使用。 2.弯各种角度的玻璃管: 120o带尖嘴的弯管1支 90o弯管2支 60o弯管1支 3.拉2支滴管。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集与实验方案的设计 (1)思考与讨论

①常用的酒精喷灯有几种类型?各自的构造如何? ②酒精喷灯的工作原理是怎样的?如何调节火焰的大小? ③使用酒精喷灯应该注意哪些问题? ④断、弯、拉玻璃管各应注意哪些问题? ⑤弯曲玻璃管时如何防止弯曲处变瘪?

⑥玻璃管加工过程中有哪些不安全因素?如何避免? (2)阅读与资料收集

阅读本实验内容,明确实验目的与要求,明确实验成败的关键,收集好与本实验教学研究相关的资料。

(3)实验研究方案的设计

在“思考与讨论”和“阅读与资料收集”的基础上,依据实验内容和实验条件,设计如下实验研究的初步方案:

①酒精喷灯的使用。

②对玻璃管进行拉、弯加工。

以上实验方案应着重围绕实验的操作步骤及注意事项进行,应充分考虑可能遇到的不安全因素(包括使用酒精喷灯,截、熔、弯玻璃管等)。

设计的实验方案(含以后各实验的设计方案)应符合实验设计方案的基本结构和要求,并在实验与同学交流。 2.实验研究

(1)实验方案的介绍与评析

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分别让l~2个学生通过实物,介绍酒精喷灯的构造及使用方法;使用时应注意的问题及弯、拉玻璃管时应注意的问题.然后由其他学生讨论补充,在讨论的基础上,学生自我调整设计的实验方案。 (2)实验研究

学生按调整后的实验方案进行探讨,训练酒精喷灯的使用和断、拉、弯玻璃管的实验操作技能。

(3)演示操作与评议

①实验研究后,各小组挑选出各种比较好的玻璃管和滴管各一支,集中进行展出、评分。

②通过展出评分,选出2—3个玻璃管加工水平较高的学生,分别进行弯各种不同角度的玻璃管和拉滴管的演示操作,师生进行评议、总结。 3.实验教学研究总结

(1)教师小结,布置新的实验教学内容让学生准备。 (2)结合实验报告重点总结如下内容: ①使用酒精喷灯应注意的事项;

②玻璃管加工操作要点(含断、弯、拉管); ③本次实验的最大收获。

实验二:中学化学基本实验技能训练

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——常用仪器的规范操作练习

【实验教学研究目的】

1.熟练掌握几种常用简单仪器的规范操作技能,养成规范操作的习惯。 2.了解各种常用仪器的使用要求,做到准确、快速地操作各种仪器。

3.了解有刻度的测量仪器的刻度组成及其测量方法,能正确读数与数据表示。 4.进一步培养严肃认真一丝不苟的科学态度。

【实验教学研究内容】

1.试管的使用:

在试管中进行氯化铝(AICl3)溶液与NaOH溶液的反应; 在试管中进行CuO与稀H2SO4的反应; 在试管中制取无水CuSO4的反应。 2.对5.0g粗盐进行提纯(只要求除去不溶物)。 3.配制250mL0.5mol•L-1的NaCl溶液。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集与研究方案的设计 (1)思考与讨论

①加热盛有液体的试管时应注意什么?为什么要这样做?

②常用的胶头滴管每滴液体的体积大约为多少?如何估计出每支滴管滴液的体积?使用胶头滴管取用少量液体时应注意什么?为什么?

③将少量粉末状药品或块状固体装入试管里时应怎样操作? ④如何将试管夹持在试管夹上或固定在铁架台上?

⑤在使用托盘天平时,应如何操作?为什么?如果砝码和被称量物质位置放反了结果会怎样?

⑥用量筒量取液体时,量筒安放在何处?为什么?读数时如果俯视或仰视结果如何?

⑦一般过滤(常压过滤)主要包括那几个步骤?各步骤应如何操作? ⑧使用容量瓶配制一定浓度的溶液时应注意什么问题?为什么? ⑨有刻度的测量仪器如何读数?数据如何表示? (2)阅读与资料收集

阅读本实验内容,明确实验目的与要求,收集好与本实验教学研究有关的参考资 料及相关文献。

(3)实验研究方案的设计

在“思考与讨论”和“阅读与资料收集”的基础上,依据实验内容和实验条件,设计 如下实验研究的初步方案,本方案的设计应立足于实验的各种规范操作。

①试管的使用;向试管倾倒.滴加液体,装入少量粉末药品或块状固体,振荡或夹

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持试管,加热试管等规范操作方法设计,

②租盐的提纯:注意天平的调零、砝码的位置和取用的方法;量筒的放置、读数; 过滤的步骤和方法;蒸发时的液体量;数据的正确读法与表示等。

③溶液的配制:注意配制前容量瓶的处理,配制时溶解、转移,定容、摇匀的方法。 上述设计的实验研究方案要求简捷、明了突出“规范性”,并在实验前与同学交流。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍与评析

由2~3位学生通过分别演示“试管的使用”和“粗盐的提纯”的实验,介绍他们的实验步骤和方法,以及该实验操作时应注意的问题(主要围绕取液、滴液、倾液、装药、加热、称量、过滤等这些基本操作的规范性以及实验的直观、快捷、成功等方面进行。)。在观摩、讨论的基础上,学生自我教育,调整实验方案。 (2)实验研究

学生按调整后的实验方案进行实验,训练规范的实验操作技能。 (3)演示操作与评议

实验研究结束后,由l一2位学生分别演示配制氯化钠物质的量浓度溶液的实验,同时对演示者操作控制与指引观察,操作与讲解有机结合,适当进行评议(围绕操作的规范性、熟练性、成功率等进行评议)。为今后正确、规范的实验操作打下了良好的基础。 3.实验教学研究总结

(1)教师小结,布置新的实验教学研究内容。 (2)课后结合实验报告重点总结如下内容。 ①本实验每个实验操作应注意的问题;

②本次实验最大收获(含反思自己过去操作的规范性)。

实验三:演示实验的准备与实验教学研究

——氧气的获得方法及氧气的性质

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【实验教学研究目的】

1.了解实验室制备气体有哪几种制气装置,制取各类气体适合的仪器装置、收集方法及尾气的吸收。

2.熟悉实验室制取氧气的几种方法,并能按绿色化学的理念判断、选择合适的实验室获得氧气的方法。

3.探讨氧气性质实验鲜明、生动、直观的方法及仪器装置,熟练掌握每一个氧气性质实验的操作技能和成败关键。

4.学习和研究氧气性质演示实验的教学技能。

5.体验教师课前作好预备实验的重要性,培养良好的实验教学态度和习惯。

【实验教学研究内容】

1.获得氧气的方法 2.炭在氧气中燃烧 3.硫在氧气中燃烧 4.铁丝在氧气中燃烧 5.蜡烛在氧气中燃烧 6.氧气性质演示实验教学

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集与研究方案的设计 (1)思考与讨论

①实验室制备气体有那几种制备气体装置,收集气体的方法有哪些,为什么? ②从绿色化学的角度及直观、简单、安全、可靠等方面进行实验室制取氧气的方法的创新性设计。这里的“绿色”主要指什么?

③按直观、简单、安全、可靠的原则,分别对上述四个实验作为演示进行创新性设计。这里的“安全”主要指什么?

④上述四个实验作为演示实验成功的关键是什么?各应注意哪些事项?

⑤铁丝在氧气中燃烧的实验是一个难度较大的实验,该实验对铁丝的性状、引发反应条件的装置、反应容器以及实验操作各有何要求?提出这些要求的原因各是什么?你能否设计出一个Al在O2中燃烧的演示实验?

⑥在中学教学中上述四个实验如果作为演示实验其教学目的是什么?观察重点是什么?各应引导学生观察哪些现象?

⑦用化学热力学知识解释铁丝在O2中燃烧的产物是四氧化三铁(Fe3O4)。

⑧作为演示实验应如何利用铁丝在O2中的燃烧,培养学生的观察能力和推理能力? (2)阅读与资料收集

阅读和研究实验内容及中学课本中有关“氧气性质”学习的材料,明确实验教学研

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究的目的与要求,收集与本实验教学研究内容相关的资料。 (3)实验研究方案设计

在“思考与讨论”和“阅读与资料收集”的基础上,依据4个演示实验的目的与要求和实验条件,明确每一实验的成败关键,设计如下实验研究的初步方案:

①木炭在O2中燃烧(注意实验条件、实验操作、产物检验、现象观察的设计)。 ②硫在O2中燃烧(注意硫的载体、实验条件、产物安全、实验操作、现象观察的设计)。

③铁丝在O2中燃烧(注意铁丝性状、引发反应条件的装置、反应容器、实验操作、现象观察的设计)。

④蜡烛在O2中燃烧。从蜡烛在O2中燃烧实验的目的(通过燃烧产物检验,说明碳、氢有机物在点燃的条件下与O2剧烈反应生成CO2和H2O),设计干燥O2的收集方法、燃烧装置及产物检验的实验操作、现象观察的方法。

上述4个实验的设计,从装置到操作都应要求简单,直观,安全,可靠,都应有在空气中和纯氧中燃烧的比较操作。 (4)实验教学研究方案的设计

根据中学“氧气性质”实验作为演示实验的教学目的,自选一个(或教师分配)实验进行演示教学设计(微型教案设计)。教案要求以演示技能构成要素为线索进行设计,将演示技能理论运用于教学实际。教案应在明确每一个演示实验的教学目的:让中学生明确氧气的助燃性,能与许多物质发生氧化反应;观察目的:通过观察燃烧得更旺、发出白光、放出热量、生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑;燃烧更旺、发出蓝紫色火焰、生成一种带有刺激性气味的气体、并放出热量;剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体;燃烧更旺、发出白光、由水雾出现、有能使澄清石灰水变浑的气体生成,说明氧气具有助燃性,能发生氧化反应;观察重点的基础上进行设计。通过引入演示、介绍媒体、操作控制、指引观察与思考、整理与结论,引导学生自己由实验现象通过科学抽象获得结论。

上述设计的实验研究、实验教学研究两个方案于实验前与同学交流。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍与评析

由4位学生(每个实验一人)分别介绍他们在实验研究上的创新实验研究方案,其他学生进行评析。评析实验研究方案应围绕实验是否直观(清晰可见)、简单、安全、可靠及创意性如何进行。在讨论交流的基础上,学生自我调整研究的初步方案。 (2)实验探究

学生按调整后的实验研究方案进行实验探究。

4个实验都应该注意突出反应条件,注意与在空气中燃烧的现象比较。 3.实验教学研究

(1)演示实验教学模拟

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由4位学生分别进行4个实验教学模拟(由教师有目的地指定或由学生自己报名)。必要时可进行教学录像。

本次实验教学模拟,要求从实验教学目的——让初中学生认识氧气的活泼性,以及每一实验的观察目的出发,通过演示技能的构成要素,学习和探讨实现演示目的的演示实验教学方法,训练以演示技能为主的教学技能。 (2)演示实验教学评议

演示实验教学评议围绕演示实验的目的、演示技能构成要素的应用、学生主体作用的发挥、演示效果及其他教学技能进行。本次实验应突出“引入演示”、“介绍媒体”、“操作控制”这三个演示技能构成要素应用的评议。学生进行自我完善。 4.实验教学研究总结

(1)教师小结,布置下一课实验教学研究的内容让学生准备; (2)课后结合实验报告重点总结如下内容:

①从绿色化学的角度及直观、简单、安全、可靠等方面讨论实验室制取氧气的方法,及实验装置的要点。

②本实验4个演示实验各自成功的关键; ③Fe在O2中燃烧的演示教学注意事项; ④利用演示实验培养学生的观察能力的方法; ⑤本次实验的最大收获。

实验四 学生实验的准备与实验教学研究

——乙醛的氧化反应

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【实验教学研究目的】

1.探讨乙醛(CH3CHO)与银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应的适宜实验条件及操作技能,掌握实验成败关键。

2.进一步认识化学试剂的用量、浓度、pH、温度、滴加顺序等条件对实验成功的重要性,培养良好的科学态度和方法。

3.学习和探讨组织中学生进行CH3CHO氧化反应实验的教学技能。

【实验教学研究内容】

1.CH3CHO与银氨溶液反应适宜的硝酸银(AgNO3)浓度的探讨;

2.CH3CHO与新制的Cu(OH)2反应适宜的Cu(OH)2混合液的pH、反应温度探讨。 3.CH3CHO与银氨溶液反应或与Cu(OH)2反应的学生实验教学。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集与研究方案的设计 (1)思考与讨论

① CH3CHO与银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应的原理各是什么?CH3CHO与银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应成功的关键是什么?各有哪些影响实验的重要因素?

② 配制Cu(OH)2时,对NaOH溶液和CuSO4溶液的浓度和滴加顺序有何要求? ③ CH3CHO与新制的Cu(OH)2溶液反应时,溶液的最佳pH大约为多少? ④ 银氨溶液如何配制?影响银氨溶液配制的关键因素是什么?

⑤ CH3CHO与银氨溶液、新制Cu(OH)2两个反应实验说明了CH3CHO的什么性质?如何通过实验来体现说明? (2)阅读与资料收集

阅读下列内容,明确实验目的与要求,明确实验成败的关键,收集好与本实验教学研究相关的资料。 ①本实验内容;

②中学有关CH3CHO氧化反应的教材内容; ③与本实验教学研究有关的文献。 (3)实验研究方案的设计

在“思考与讨论”和“阅读与资料收集”的基础上,依据实验内容和实验条件,设 计如下实验研究的初步方案:

①CH3CHO与银氨溶液反应适宜的AgNO3浓度探讨:

a)设计比较质量分数分别为l%、2%、3%AgNO3溶液浓度配制的银氨溶液对银镜反应影响的实验方案。设计时注意选择适宜的氨水浓度,使银氨溶液的用量和银镜反应的温度等其他条件控制在同一水平,最好设计相应的表格进行试验。设计实验方案时还应注意反应试管的洁净、反应时温度、装置的要求、银镜生成的时间和质量的比较、注意反应后

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废物的处理等设计。

b)设计银氨溶液的配制方案和配制的要求。

②CH3CHO与新制的Cu(OH)2反应适宜的Cu(OH)2混合液pH、反应温度探讨: a)设计比较Cu(OH)2混合液pH为9、1l、13时,加热温度分别为80OC、90OC、100OC与CH3CHO反应的实验。注意CH3CHO浓度及用量的选择(比较实验时其他条件控制在同一水平),以及反应后废物的处理等设计。

b) 注意设计不同pH混合液的配制方案。 (4)实验教学研究方案的设计

设计组织中学生进行该实验的实验教学方案。教案设计应包括以下几个方面的内容: ①实验初:动机的激发,注意事项的强调,本实验的要求,实验预习的检查等。 ②实验中:学生的自主实验,教师巡视、指导、解惑等。

③实验尾:学生相互交流,教师小结,整洁桌面及实验室,废物处理等。 上述设计的实验研究、实验教学研究两个方案于实验前与同学交流。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍与评析

由两位学生(每个实验一人,可由教师在审阅学生实验研究方案的基础上,有目的、有针对性地指定)分别介绍他们实验研究方案,并组织评析。评析实验研究方案应围绕“适宜实验条件探讨”方案是否可行、可操作、简单、安全、可靠及创意性如何进行,是否设计表格进行比较实验。在讨论交流的基础上,学生自我调整研究的初步方案。 (2)实验探究

学生按调整后的实验研究方案进行实验探究。

CH3CHO与银氨溶液反应时应注意:反应前试管的处理;银氨溶液必须随配随用,不可久置;银镜反应必须在水浴中加热;实验后废物的处理。

CH3CHO与新制的Cu(OH)2反应时应注意:NaOH溶液和CuS04溶液的浓度、用量及滴加的顺序;新制Cu(OH)2混合液的pH;加热时的温度。 3.实验教学研究

(1)学生实验教学方案介绍

由1~2位学生以说课的形式,介绍他们各自组织中学生进行CH3CHO氧化反应实验的教学方案。

(2)学生实验教学方案的评议

教师组织学生对介绍的方案逐一进行评议。评议围绕课堂实验教学的完整性,是否有课初、课中、课尾实验教学的有效组织进行。即具体围绕以下几个方面进行:

①是否有了解学生预习情况的措施

②是否让学生明确了实验的目的、实验的关键之处及注意事项。 ③是否有指导学生实验的措施。

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④是否有保证学生实验完成的时间。 ⑤是否有让学生质疑的时间。 ⑥实验小结是否到位。 4.实验教学研究总结

(1)教师总结,布置新的实验教学研究任务

教师对学习者的总体表现进行评价,从实验方案设计、实验操作技能、实验结果、实验纪录、实验教学方案设计等方面进行重点总结。布置学生准备下次实验教学研究的内容。 (2)课后结合实验报告重点总结如下内容 ①适宜实验条件研究结果、实验成功的关键; ②银氨溶液的配制技术;

③CH3CHO银镜反应的操作要点;

④组织学生进行学生实验的要点。 ⑤本次实验的最大收获。

实验五 STS实验的准备与实验教学研究

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——比较食物中维生素C的含量

【实验教学研究目的】

1.学习和探讨比较食物中维生索c含量的方法和技能。

2.通过实验方案的设计和动手实验,培养化学实验设计和探究能力。

3.通过该实验的体验,学习和训练组织中学生开展联系日常生活的学生实验的教学方法和技能。

【实验教学研究内容】

1.自选3种果品或蔬菜比较它们维生素C的含量。 2.探讨组织中学生开展研究性实验的教学方法。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集与研究方案的设计 (1)思考与讨论

①维生素C有哪些主要的物理性质和化学性质?比较或测定维生素C含量的主要依据?维生素C具有什么化学特性?

②碘滴定法测定果蔬中维生素C含量的化学原理是怎样的?如何配制一定浓度的碘液?

③怎样从蔬菜和水果中提取含维生素C溶液?如何测定蔬菜和水果中维生素C的含量? (2)阅读与资料收集

在明确本实验教学研究目的的基础上,阅读好本实验内容及参考资料,以及与本实验内容有关的中学教材和其他有关文献,明确实验成败关键和相应的实验方法和技能。 (3)实验研究方案的设计

在“思考与讨论”和“阅读与资料收集”的基础上,设计如下实验研究的初步方案:比较三种果品蔬菜(自选,如西红柿、白菜、柑橘、苹果等)中维生素C的含量。设计实验方案时应注意如下两点:

① 注意对果蔬浸出液和待测液、滴定液配制的设计,对定量测定的设计,滴定操作的设计和滴定结果的比较设计。

② 测定比较最好设计表格进行。 (4)实验教学研究方案的设计

设计组织中学生比较果蔬中维生素C含量的研究性学习教学方案。

本实验的教学方案设计除应有学生实验各阶段教学过程的设计外,应突出如下三方面: ①课前学生对被测果品、蔬菜的准备,及有关该实验内容的资料收集,即课前准备的设计。

②课后实验成果交流讨论的设计。通过交流比较测定的成果,不仅可以丰富学生对食物中维生素C的含量的知识,而且可以使学生获得实验的成就感。

③课后成果汇集的设计。

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上述两个研究方案设计于实验前与同学交流。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍与评析

指定同学介绍他们的方案(可由教师在审阅学生实验研究方案的基础上,有目的、有针对性地指定)。然后组织评析。在讨论交流的基础上,学生自我调整研究的初步方案。本次实验研究方案的评析,应重点围绕测定和比较方法的可行性,各步操作(浸出液的提取与配制、滴定液配制、滴定操作、滴定结果的比较与计算等)设计是否详尽、合理、可操作,是否有创意地进行。 (2)实验探究

学生按调整后的实验研究方案进行实验探究。 ①为能够比较果品蔬菜中维生素C含量的高低,各种食物应取等质量,稀释时加等量的水。

②因维生素C容易被空气中氧所氧化,浸出液应随配随用。

③因维生素C在一定的酸碱条件下易被氧化,故应注意一定的酸碱度。 ④注意滴定操作终点到达时指示剂颜色的变化。 3.实验教学研究

由1—2位学生以说课的形式,分别介绍他们组织中学生开展研究性学习的教学方案,并组织评议。评议除应注意课堂结构的完整性评议外,应重点围绕“实验教学研究方案的设计”中“应突出的三方面”进行。

根据评议的情况,各自自我完善实验教学方案。 4.实验教学研究总结

(1)教师根据本次实验研究和实验教学研究的情况进行小结,并布置新的实验教学研究任务。

(2)课后结合实验报告重点总结如下内容:

①报告所比较的几种食物中维生素C含量测定的结果; ②本次实验成功的关键;

③所设计的方案有哪些地方需要改进; ④本次实验的最大收获。

实验六:元素化合物性质实验研究

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——氨催化氧化制硝酸

【实验教学研究目的】

1.了解氨催化氧化成一氧化氮,并转化、吸收成为硝酸的原理。 2.掌握实验室催化氧化的实验技能。

3.通过氨催化氧化演示实验教学,训练和培养演示教学的能力。

【实验教学研究内容】

1.催化剂的制备

2.设计氨的催化氧化实验装置 3..氨的催化氧化实验教学方法

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集和研究方案的初步设计 (1)思考与讨论

①NH3催化氧化的原理是什么?

②催化剂对化学反应速率有何影响?催化剂本身有何性质?

③除了课本中提到的催化剂,还有哪些催化剂可对NH3氧化起到催化作用? ④催化剂的种类、氧气的量、氨水的浓度对实验效果有何影响?

⑤如何检验生成了硝酸? ⑥在中学化学教学过程中,氨催化氧化实验主要说明什么问题?教学中如何通过实验达到这一目标? (2)阅读与资料收集

①阅读大学、高中教材的相关内容,了解本实验可用的催化剂种类,实验原理以及有关实验装置。

②阅读更多相关资料与文献,重点分析催化剂的种类、氧气的量、氨水的浓度对实验结果的影响。

③通过分析、比较、初步形成实验设计思路。 (3)实验研究方案的设计

综合考虑影响因素,设计NH3催化氧化实验的装置及操作方案。实验要求操作简单、现象清晰,且符合环保要求。

方案设计时应注意:①符合环保要求;②保证看清楚有红棕色NO2气体生成;③保证看清楚反应是放热过程;④能证明有硝酸生成。 (4)实验教学研究方案的设计

根据本实验的中学教学目的,设计一则NH3催化氧化的中学演示实验教学微型教案。设计的教案要求既能体现“实验引导与启迪思维相结合”的原则,同时要体现实验的探究性。在分析反应现象的基础上,由学生自己得出结论。 2.实验研究

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(1)实验研究方案的介绍与评析

由两位学生分别介绍他们设计的NH3催化氧化反应的创新装置以及演示教学方案,大家评析,评析主要从实验装置出发,看其过程与方法、装置与操作是否简单、合理、科学,是否考虑到教学目标,是否考虑到对环境污染的防止。在讨论与交流的基础上,学生自我评价、调整实验设计方案。 (2)实验探究

按各自调整后的实验方案进行实验探究。 ①制备催化剂。

②选择仪器,装配实验装置进行实验。检验实验结果,总结出实验成功的最佳条件。3.实验教学研究 (1)演示实验教学模拟

采用通过实验探究改进创新的实验装置,由2~3位学生进行NH3催化氧化演示实验教学。本次演示实验教学除体现演示教学技能结构外,主要注意突出“整理与结论”这一构成要素。逐步学会指导学生整理归纳出实验现象,再由实验现象进行科学抽象自行获得结论的教学技能。以及教学中恰倒好处地向学生进行环境保护教育。 (2)演示实验教学评价

本次演示实验教学评价从NH3催化氧化性质出发,结合实验装置,操作的科学性、合理性,对其演示教学效果、演示教学技能构成要素以及其他教学技能进行评议,看其是否引导或指导学生主体自行获得结论。此外,还应对教学中环保教育进行评议。 4.实验教学研究总结

(1)教师小结,布置新的实验教学内容。 (2)结合实验报告重点总结:

①影响氨催化氧化实验效果的主要因素 ②比较实验装置在演示效果上的关键之处 ③氨催化氧化实验的成败关键 ④本次实验的最大收获

实验七 电化学实验研究

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——电离、电解

【实验教学研究目的】

1.了解电离和电解的概念以及它们之间的联系和区别; 2.掌握“离子的迁移”、“电解水”实验的操作技能和成败关键; 3.了解霍夫曼电解器的构造与原理; 4.培养观察、分析、归纳、推理能力;

5.掌握电解水实验及确定水的组成的教学方法。

【实验教学研究内容】

1.设计离子的迁移实验。 2.设计成功电解水的装置。

3.分别从电压、电极材料、电极距离、电解质四方面来探讨电解水实验的适宜条件。 4.水的组成实验教学。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集和研究方案的初步设计 (1)思考与讨论

①什么叫离子迁移?根据什么原理设计离子迁移实验?

②离子迁移实验具有怎样的教学功能?

③电解水的实验原理是什么?这个实验从能量的转化上说明了什么问题? ④根据电解水的实验原理,所设计的实验装置应具有哪些功能? ⑤本实验所用的水有何特别要求?如何在电解前进行预处理?

⑥怎样才能清楚地观察到电极反应?如何收集和检验阴、阳极产生的气体?

⑦影响电解实验效果的因数主要有哪些?电压、电极材料、电极间距离、电解质等因素对电解实验效果各有何影响?

⑧是否用任何材料作电极、配以任何溶液作电解液,都适用于证明水的组成?

⑨通过电解水的实验教学,应使中学生在知识、能力、方法、态度等方面有何发展?

⑩电解水实验教学的成功应表现在哪些方面?

(11)如果让你设计一种霍夫曼电解器的代用装置,原则上应考虑哪些方面的问题? (12)设计一种霍夫曼电解器的代用装置,并画出装置图。 (2)阅读与资料收集

①阅读中学课本中有关电解水的内容,明确本实验在中学化学教学中的地位和作用,明确实验成败关键和相应的实验方法和技能;

②收集、查阅相关文献,重点分析文献中各类电解装置的优、缺点,了解电解水所用装置应具有的基本特征。 (3)实验研究方案的设计

① 综合考虑影响离子迁移的因素,设计离子迁移实验的装置及操作方案,探讨离子

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迁移的适宜条件设计相应的实验记录表。

② 设计电解水的实验装置及操作方案;

③ 综合考虑影响电解水实验效果的电压、电极材料、电极间距离、电解质等重要因素以及电解过程中两极产生气泡的大小、速度;收得可检验量的氢气所需要的时间、收得氢气和氧气的体积比;检验氢气和氧气的直观效果等,从这几方面来设计、探讨电解水的适宜条件及最佳实验教学效果的条件,并设计相应的因素、水平正交实验组及记录表。 (4)实验教学研究方案的设计

根据实验教学研究的目的,设计一则电解水实验教学(演示实验为主)的微型教案。教案要求重点突出演示过程中的引导观察和引导思维参与,使学生能够自主描述实验现象、分析实验现象与反应原理之间的关系。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍和评析

①实验探究方案的介绍:由2~3位学生分别介绍自己查阅的文献资料对自己研究方案形成的启示;重点介绍自己所设计的电离、电解装置以及实施步骤、操作要领和创新之处等的实验方案。

②方案评析:通过提问、对话的方式,共同围绕所设计的电解装置以及实验方案的简明性、可行性进行评议,提出改进方法,强调操作演示要领,达成共识。

③方案的自我修整:根据方案评析的结果,对自己课前设计的方案进行适当修整,熟悉探究过程和操作要领。 (2)实验探究

根据实验设计的修整方案,进行如下实验:

①用自己设计的实验装置进行电离、电解水的实验研究;

②从电压、电极材料、电极间距离、电解质四方面来探讨电解水的适宜条件。 ③实验过程中采取合理的分工与合作,统筹安排实验,认真记录实验结果。 3.实验教学研究 (1)实验教学模拟

由1—2位学生分别用自己设计的电解装置和探讨出的适宜条件,进行电水演示实验教学模拟。重点训练如何引导中学生观察和描述实验现象,分析实验原理的技能要素。 (2)实验教学评议

①试教者自我反省、陈述感受。先陈述自己设计教学过程的思路、理念和实践依据等;然后再陈述自己在试教中的表现情况,包括“演示技能的基本要素是否体现”、“是否体现了学生主体性”、“对自己的教态是否满意”、“是否达到了预期的教学目标”、“对实验操作中的异常现象处理办法”等。

②集体讨论、评议。同学自由发表个人看法,围绕实验的成功性、演示技能运用情况、教学目的是否达到等进行评议。最后由教师对试教者的表现进行客观分析、综合评价,对电解水实验教学注意事项进行分析与强调,布置学生课后自己组织试教。 4.实验教学研究总结

(1)教师总结发言,布置新的实验教学研究任务。教师对学习者的总体表现进行评价,实

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验研究和实验教学研究以及研究结果等方面进行简要总结,并布置下一次探究内容。 (2)课后结合实验报告重点总结如下内容: ①电离、电解水的实验装置的要点; ②电解水适宜实验条件探讨的结果; ③演示实验教学的感受;

④设计的实验装置的不足之处。

实验八

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有机化学实验研究

——乙醇结构式的测定

【实验教学研究目的】

1.掌握CH3CH2OH结构式定量测定实验的成功关键,学会其测定的实验技能。

2.通过CH3CH2OH结构式测定的探究性实验,训练科学探究方法,提高科学探究能力。 3.学习和探讨组织中学生进行探究性学生实验的教学方法。

【实验教学研究内容】

1.测定CH3CH2OH的结构式。

2.组织中学生进行CH3CH2OH结构式测定的探究性实验的教法。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集和研究方案的初步设计 (1)思考与讨论

①已知CH3CH2OH的化学式C2H6O,它的结构式可能有几种,设计实验来探究它的结构?

②除了用Na与CH3CH2OH进行定量反应来测定CH3CH2OH结构式之外,还有什么更好的办法?

③在用Na与CH3CH2OH反应测定CH3CH2OH结构的实验中,关键的或比较难以解决的问题是什么?如何解决这些问题?

④采取什么措施促使CH3CH2OH与Na反应? 生成的H2收集完全?

⑤组织中学生进行该实验探究活动,探究的基本程序包括哪几个环节? 如何组织? (2)阅读与资料收集

① 阅读相应的教材内容,明确本实验探究的教学功能。

② 查阅更多文献,总结各种实验装置、操作方法、结果处理的共同特点、优点和缺点,从中获得实验设计的启示。

③ 查阅有关探究式教学和组织中学生进行自主性实验研究的资料,从中获取教学指导思想和实施策略。 (3)实验研究方案的设计

① 设计Na与CH3CH2OH反应测定CH3CH2OH结构式的实验方案.设计的方案应重点解决两个问题:①实验装置能有效地收集并测量反应所产生的H2;②CH3CH2OH反应的彻底性。

② 抛开“用Na与CH3CH2OH反应来进行测定”这一思路的束缚,设想是否有其他的测定方法,如果有,论证所采用方法的可行性。 (4)实验教学研究方案的设计

设计组织中学生以“问题——假设——实验事实”基本过程的学生实验探究活动的教学方案。 2.实验研究

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(1)实验研究方案的介绍和评析

① 方案介绍:由2~3位学生分别介绍自己所设计研究方案的形成过程、实施步骤、操作要领和创新之处。

② 方案评析:对所介绍的方案进行评析,就某些实验设计的关键问题如H2收集的完全性,CH3CH2OH反应的彻底性,进行提问、对话,以使实验方案更可行、更具有创新性。

③ 方案的自我修整:根据讨论、分析的结果,各自对自己原先设计的方案进行适当修整。 (2)实验探究

按照修订后的实验方案,分组进行实验探究,实验过程中应注意: ① 检查好气密性; ② 慢慢滴加CH3CH2OH; ③ CH3CH2OH应完全反应 ④ H2完全收集。 3.实验教学研究

由2~3位学生分别以说课的形式,介绍他们组织中学生开展此探究性学生实验的教学方案。组织评议,评议应围绕探究性学生实验基本过程的组织情况进行,看其是否体现了教师引导,学生自主探究获得结论,看其是否体现了对学生科学探究方法的培养。 4.实验教学研究总结

(1)教师总结发言,布置新的实验教学研究任务。 (2)课后结合实验报告重点总结如下内容:

①CH3CH20H结构式定量测验的实验结果及其误差分析; ②科学探究方法的基本程序;

③组织中学生进行探究性学生实验的教学策略; ④本次实验探究的不足之处及其他创新性想法。

实验九 实验教学中媒体的使用

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——化学投影实验研究(水平投影、垂直投影、局部投影)

【实验教学研究目的】

1.学会使用投影仪进行投影实验的操作技能。 2.初步学会制作投影实验教具的方法。

3.学会视频实物展示台(实物投影仪)的使用操作技能。

4.探讨视频实物展示台在演示实验教学中的应用及演示技能。

【实验教学研究内容】

1.自制投影实验教具;教学用投影片,点滴板,并连方试管。

2.水平投影――在投影仪上演示:碘的升华、氨分子的运动、金属钠与水反应。

3.垂直投影――在投影仪上演示:用不同浓度的硫代硫酸钠与同浓度的硫酸反应,研究浓度对化学反应速率的影响。 4.用视频实物展示台演示:镁在加热条件下与水反应。

【实验教学研究步骤】

1.课前实验教学研究方案的初步设计 (1)思考与讨论

①用投影仪进行投影的器皿有何要求? ②投影仪的常见故障是什么?如何预防?

③在投影实验中有溶液颜色变化、有气体产生、生成沉淀的反应,影像效果如何? ④在中学化学演示实验中,哪些类型的实验设计成投影实验比较合适? ⑤与普通实验比较,投影实验的实验效果有哪些优点和缺点? ⑥视频实物展示台演示实验有何优点?如何使用? (2)阅读与资料收集

阅读实验内容,明确实验目的与要求,实验成败的关键,收集与本实验教学研究内容有关的资料、文献。

①用投影技术演示实验的原理、步骤等内容; ②中学、大学化学教材中与上述实验有关内容: ③与本实验教学研究内容有关的文献、资料。 (3)实验研究方案的设计

在“思考与讨论”和“阅读与资料收集”的基础上,依据实验内容和实验条件,设计如下实验研究的初步方案:

①设计自制投影教具:投影片、点滴板、方试管的制作方案,制作方案要求有图形和相应的尺寸,各种用料、工具等。

②设计用投影仪演示碘的升华、氨分子运动、钠与水反应的实验研究方案。

③设计用投影仪演示浓度对化学反应速率影响的实验研究方案。

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④设计用视频展示台演示镁在加热条件下与水反应的实验方案。 (4)投影实验教学研究方案的设计

根据中学实验教学的目的,每位学生从自己设计的实验方案中,自选一个实验内容,设计投影演示实验教学微型教案(教案要求以演示技能构成要素为线索进行设计,将演示技能理论运用于教学实际。)。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍与评析

由几位学生(每小组选一人,考虑到实验仪器的有限,本实验可分几个大组进行)分别介绍他们的实验研究方案,并组织评析。在讨论交流的基础上,学生进一步自我调整方案。 (2)实验探究

依据实验内容和条件,学生可分若干小组,各组按各自的方案进行投影教具(投影片、点滴板、方试管)的制作;学习投影设备的使用方法;利用投影设备进行成功的演示实验教学探究。

学习和探究过程中要注意以下几点,

①准确使用投影仪和视频实物展示台,以及选择合适的投影教具。

②在坚持投影实验的微型化、绿色化的基本原则的基础上,保证反应有颜色变化、有气体产生、生成沉淀等现象明显,使远离演示实验台的学生能够清楚地观察到实验现象。

③在保证实验现象明显的前提下,尽可能控制试剂的用量,防止可能发生的不安全问题。

④浓度对反应速度的影响实验研究中,应恰当地掌握好反应物的浓度,以便不同的反应速度现象明显地展现。 3.实验教学研究 (1)演示实验教学模拟

由4位学生(教师有目的地指定或学生自己报名)分别进行用培养皿进行演示实验,用点滴板进行演示实验,用方试管进行演示实验和用视频实物展示台进行演示实验的演示实验教学模拟。

投影演示实验教学,要求从实验的目的出发,围绕演示技能的构成要素,学习和探讨实现投影演示实验教学的方法,训练以演示技能为主的教学技能。通过讲解与操作不时地提出问题,引导学生的观察与思考,激发他们的创造性思维和兴趣;注意实验与投影结合,突出所设计的投影实验是真实实验的放大,且利用其现象鲜明、易操作、易观察等优点,使学生由现象到本质进行科学抽象,整理得出结论。 (2)演示实验的教学评议

组织学生围绕演示实验的目的、演示投影的效果、投影实验演示操作的熟练性、投影演示技能运用等对演示实验教学进行评议。最后.指导教师给予总结评定。 4.实验教学研究总结

(1)教师小结本课投影实验教具的制作及投影实验教学研究的情况,并布置新的实验教学研究任务,最后组织学生对制作的教具进行评优。

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(2)课后结合实验报告重点总结如下内容:

①投影演示实验对投影教具的要求;

②普通演示实验、投影演示实验、视频实物展示台演示实验的效果与特点; ③视频实物展示台的使用方法; ④投影实验演示教学应注意之处; ⑤本次实验的最大收获。

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实验十 氯气与氢气的光爆反应

【实验教学研究目的】

1.掌握氯气(C12)与H2混合光爆实验成功的关键及实验技能。

2.探讨C12、H2混合光爆最佳体积比及二者混合时间的长短对实验效果的影响,培养探究意识,学习实验探究方法。

3.探讨成功演示该实验的简易装置及操作,培养实验创新能力。 4.探讨Cl2、H2混合光爆演示实验的教法,训练演示技能。

【实验教学研究内容】

1.探讨Cl2、H2混合光爆最佳体积比。

2.探讨C12、H2混合时间长短对实验效果的影响。 3.探讨成功演示该实验的简易装置。 4.C12、H2混合光爆演示实验教学。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集与研究方案的设计 (1)思考与讨论

①从Cl2、H2混合光爆的化学反应原理看,实验成功的关键是什么?

②本实验有哪些不安定因素(含环境污染)?如何预防?尤其是有毒气体的制取、收集、混合应设计什么样的装置与操作防止有毒气体外逸。

③按不同体积比混合气体.有哪些方法?

④影响Cl2、H2混合光爆的因素有哪些?如何控制其他因素来完成本次实验研究的内容?

(2)阅读与收集资料

阅读和研究实验内容,明确实验教学研究的目的与要求、实验成败的关键,收集中学“氯气与氢气光爆”的有关教材及与本实验和教学研究内容有关的文献和相关的资料。 (3)实验研究方案的设计

在“思考与讨论”和“阅读与资料收集”的基础上,明确实验研究目的,C12、H2混合光爆的反应原理及实验成功的关键后,按实验研究内容和实验条件,设计如下实验研究初步方案:

①探讨C12、H2混合光爆的最佳体积比。本实验设计的自变量即二者气体的体积比,应从化学反应的原理出发,选取二者体积比的不同水平(不同比值)。

②探讨Cl2、H2混合时间的长短对光爆的影响,可从混合立即光爆,然后每次间隔l~2min进行。为使实验具有可比性1)、2)实验设计应注意控制其他变量在同一水平;为使实验探究易于操作和比较1)、2)实验应设计出相应的表格,按表格进行操作与观察记录;条件许可时,可通过正交设计来对1)、2)的实验条件进行探讨。

③C12、H2混合光爆实验的改进与创新。改进与创新本实验可以从简化装置与操作,

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有利于光爆实验的成功考虑。

本实验研究的一个难点就是如何防止气体(尤其是Cl2)在制取、收集与混合过程中外逸,以及光爆反应产生的HCl气体大量外逸。 (4)实验教学研究方案的设计

根据本次实验中学教学的目的和实验教学研究的目的,设计Cl2、H2混合光爆演示实验教学的微型教案。教案要求以演示技能构成要素为线索,围绕演示实验的目的(体验C12与H2在光照条件下会发生爆炸,认识C12的活泼性)进行设计。设计的教案要求既能体现演示技能的结构,又能达到演示教学的目的。

设计的以上两个研究方案于实验前交指导老师审阅。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍与评析

分别由三位学生介绍他们不同实验研究的创新实验方案,尤其是实验装置和研究方法,并进行评析。评析应从Cl2、H2光爆反应的原理出发,看其过程与方法、装置与操作是否合理、科学,是否考虑到对环境污染的防止。在讨论与交流的基础上,学生自我评价、调整实验设计方案。 (2)实验探究

学生按各自调整后的实验方案进行实验探究。 实验探究过程要特别注意以下几点:

①气体的制取、收集,混合在封闭的实验装置中进行。

②为减少气体的用量和HCl气体的生成,尽量采用微型仪器进行实验,并注意对HCl气体的吸收。

③在探讨最佳实验条件,改变某一因素的水平(如C12和H2的不同体积比)时,对其他影响实验的因素应控制在同一水平。

④改变某一因素水平,进行实验探究时,其实验结果的比较应有同一指标(这里指的是光爆的质量即强度),光爆的质量可粗略地分为强爆、弱爆和不爆等。注意设计表格并按设计好的实验方案进行实验、记录好实验结果并分析。

⑤如果是按正交实验设计的实验方案,则按正交表的实验方案进行实验、记录好实验结果并分析。

⑥注意光爆反应的安全防范。 3.实验教学研究 (1)演示实验教学模拟

采用通过实验探究获得最佳实验条件或改进创新的实验装置,演示CI2和H2光爆的实验。为确保演示实验的成功,演示者一定要从影响实验的条件;二者混合的体积比、混合时间长短、光照强度、气体的纯度等出发选取最佳的实验条件组合,且应有熟练的操作技能。

(2)演示实验教学评议

本次演示实验教学评议除围绕中学该实验的演示目的、演示效果进行评议外,还应全面对演示技能构成要求的运用和其他教学技能的运用进行评价,看其是否是通过演示实验

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和演示技能的运用,达到演示目的——认识CI2与H2按一定体积比混合光照下,可发生剧烈的化学反应;认识实验条件对反应的影响;演示操作示范等。同时,还应注意对教学中环保教育的情况进行评议. 4.实验教学研究总结

(1)教师小结,布置新的实验教学研究内容。 (2)学生课后结合实验报告重点研究总结如下内容:

①C12,H2混合光爆的最佳体积比;

②C12、H2混合时间长短对光爆及其效果的影响情况;

③影响Cl2和H2混合光爆实验成功的条件及实验操作技能; ④杜绝或减少有毒气体外逸的装置与方法, ⑤演示实验教学一般板书的内容;

⑥演示实验教学引导和促使学生主体参与的方法; ⑦本次实验的最大收获。

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实验十一 利用pH传感器绘制酸碱中和滴定曲线

【实验教学研究目的】

1.学习使用手持技术(数据采集器+传感器+多媒体计算机构成的一种新型掌上实验系统——Handheld system Laboratory,简称手持技术)进行定性、定量实验的方法。 2.了解pH传感器的实时检测功能,并借助数据采集器和计算机直接生成数据曲线,便捷、直观的特点感受手持技术实验的方法、原理。

3.进一步认识酸碱滴定中的“突跃”的存在,加深理解利用手持技术进行实验对中学教学的功能。

【实验教学研究内容】

1.测定盐酸与氢氧化钠中和反应pH的变化

2.将采集到的数据导入电脑,用Origin 6.0软件处理数据。

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集和研究方案的初步设计 (1)思考与讨论

①如何进行手持技术的“实时实验”(演示实验)。 (2)阅读与资料收集

①阅读相应的教材内容,明确手持技术实验的教学功能。

②查阅更多文献,总结各种传感器的使用与操作方法、Origin 6.0软件处理数据的共同特点、优点和缺点,从中获得设计手持技术实验的启示。

③查阅有关手持技术实验,从中获取教学指导思想和实施策略。 (3)实验研究方案的设计

设计盐酸与氢氧化钠中和反应pH变化的实验方案。设计的方案应重点解决以下问题: a、pH的变化及“突跃”存在曲线如何获得; b、选择什么传感器能有效的获得pH变化曲线;

c、利用手持技术实验进行教学演示,选择什么样的方式方法能达到演示实验的要求。 2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍和评析

① 方案介绍:由2~3位学生分别介绍自己所设计研究方案的形成过程、实施步骤、创新之处。

② 方案评析:对所介绍的方案进行评析,就某些实验设计的关键问题如pH的变化及“突跃”存在曲线如何获得,传感器选择、数据处理的合理性,进行提问、对话,以使实验方案更可行、更具有完整性。

③ 方案的自我修整:根据讨论、分析的结果,各自对自己原先设计的方案进行适当

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修整。

(2)实验探究

按照修订后的实验方案,分组进行实验。 4.实验教学研究总结 (1)教师总结发言。

(2)课后结合实验报告重点总结如下内容:

①pH的变化及“突跃”存在曲线绘制的结果;

②通过实验研究拓展认识pH 变化曲线可用作研究弱酸、弱碱、多元弱酸盐等参与的反应,并对其进行数学建模以及进行相关探讨。 ③本次实验的不足之处及其他创新性想法。

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