一、化学实验设计对学生的基础知识和实验技能的要求
1.深刻理解化学基本理论的实验基础
化学学科中,任何理论(或假设)的提出、发展和完善,都有一定的实验事实作根据,如:原子结构理论中核外电子分层排布的实验根据是电离能的测定;原电池原理的实验根据是铜—锌原电池实验;某些有机物之间反应机理的确定是在实验中利用了示踪原子等。许多类似的实例道出了以下规律:实验事实→理论的建立(或假设的提出)→再实验→理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白:化学家就是这样去认识化学世界的。
2.熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法
化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验,这些实验虽然简单,但确实可以培养学生透过实验现象(或实验数据)看清反应实质,进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的,某一物质的制备方法不止一种,但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法,熟悉了这些实验,在设计实验时就能够灵活选择实验原理。
3.能查阅、运用有关图表、数据和其它资料。
4.掌握中学化学常规实验手段,熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项
常规实验手段是化学实验的基础,综合实验是常规实验的综合运用,即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验,因而教材中所有实验(包括教师的演示实验)都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手,一方面达到对常规实验操作(加热、蒸发、过滤、分液、称量、滴定、仪器的组装等)的熟练掌握,同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。
二、设计实验必须有化学实验总体观
任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的(2)实验原理(3)实验设计(4)实验药品、仪器、装置(5)实验操作及操作规程(6)实验结果的处理,这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。
三、思维能力是化学实验设计的核心
学生的一切学习活动都离不开思维。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,对学生思维能力的要求层次较高,而中学生的思维活动还处于从经验型向抽象型过渡的阶段,这就要求教师设法加速这一转化,使学生的思维活动尽快趋于成熟,尽早地具备辩证思维的能力,同时培养出较好的思维品质。
四、创造性是实验设计的灵魂
学生在设计时,首先是通过模仿、移植现有的实验方案,然后通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性,具有一定的创造性。教师在组织学生开展课外活动时,可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料,以开阔学生的视野,启迪学生进行创造性思维。同时也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题,尽量给学生一些动手的机会,让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。
《实验活动8 粗盐中难溶性杂质的去除》重难点分析
《实验活动8粗盐中难溶性杂质的去除》重难点分析
一、教材分析:
本课程利用之前学习的天然水的净化中,过滤的方法来具体操作,结合有关溶液的知识,向学生介绍分离混合物的一般方法,培养学生实验操作能力及对实验过程和实验结果的表达能力。
本节课的教学重点是:(一)掌握粗盐提纯的一般步骤(二)具备一定的实验分析评价能力。
二、重难点分析
(一)掌握粗盐提纯的一般步骤。
1.突破建议:粗盐提纯的一般步骤是综合了之前学过的称量、溶解、过滤三个基本操作,结合学生对蒸发操作的学习,将其四步操作结合形成完整的实验。
2.突破样例:
【师】出示:一瓶食盐,一瓶粗盐,一瓶食盐的水溶液,一瓶粗盐的水溶液
【生】观察:①固体食盐与粗盐的外观差异;②食盐与粗盐的水溶液的外观差异。
【设计意图】给学生以具体、丰富的感性认识,有利于学生兴趣的保持。
【师】提出问题,如何除去粗盐中难溶性杂质,将粗盐转化为精盐?探究过程第一步:分组讨论,设计实验方案
【生】交流讨论
【设计意图】创设真实问题情景,激发学生掌握知识并积极解决问题的意识和能力。实验步骤实验现象解释或结论1.溶解:用量筒量取约10mL水倒入烧杯中。用托盘天平称取约3g粗盐。将称取的粗盐逐渐加入烧杯里的水中,并用玻璃棒不断搅拌,直至粗盐不再溶解为止。称量剩余的粗盐。粗盐固体为色。加入水中所得液体呈状。
剩余粗盐为g。粗盐中含等杂质。
12mL水约溶解粗盐
g。【师】利用溶解度的概念分析为什么用10ml水对3克粗盐进行溶解,而不是100ml水去溶解。
【生】和氯化钠在常温下的溶解度有关
【设计意图】加深学生对溶解度实际应用的理解
【师】实验过程中提醒学生过滤操作的注意事项一贴、二低、三靠。
【生】完成溶解、过滤的实验操作。实验步骤实验现象解释或结论2.过滤:用滤纸和漏斗制一个过滤器。将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器,进行过滤(按教材图1-2所示)。
若滤液仍浑浊,应再过滤一次。滤液是色的液体,滤纸上的残留物是色。滤液的主要成分是。粗盐中的不溶于水,留在滤纸上被分离。
过滤可除去粗盐水中
。【设计意图】提高学生的实验技能
【师】提出问题:如何将过滤之后食盐水转变为固体食盐:
【生】根据海水晒盐原理,可以提出蒸发操作实验步骤实验现象解释或结论3.蒸发:将蒸发皿放到铁架台的铁圈上,把滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌液体,待出现较多固体时停止加热(按教材图1-3所示)。随着加热,蒸发皿中液体的量;当蒸发到一定程度时,蒸发皿底部有析出。
蒸发得到的固体为
色。若加热过程中有液体或固体的飞溅,原因是。
得到固体的主要成分是
。【师】出示温馨提示
1.蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌
2.在加热至有较多晶体析出时,停止加热
3.热的蒸发皿要放在石棉网上冷却,以免烫坏实验台,取用蒸发皿时使用坩埚钳。
思考:1.为什么用玻璃棒?玻璃棒的作用是什么?
2.为什么有较多晶体析出时就停止加热?实验步骤实验现象解释或结论4.称量:待蒸发皿中的固体冷却至室温后,称量所得固体质量。固体质量为g。精盐的产率为%。【生】学生分组实验,反思交流,解决实验中问题
【设计意图】1.完善实验步骤2.理解粗盐提纯原理
【师】完成实验报告,根据实验过程,总结分离混合物的一般思路
【生】小组交流后总结
【设计意图】培养学生总结、概括能力。
(二)具备一定的实验分析评价能力。
1.突破建议:本实验最终各组的产率往往是不一样的,引导学生通过误差分析,培养其对于实验的分析评价能力
2.突破样例:
【师】同学们,经过计算你们得到的产率是多少呢?
【生】汇报展示结果
【师】由于实验误差,我们的结果经常会出现不一致的现象。这个实验的误差是怎么产生的呢?小组讨论解决。
【生】A.食盐还没有全部溶解就过滤了;B.蒸发时,食盐溶液剧烈飞溅;C.蒸发后,所得到的精盐很潮湿;D.蒸发皿里的食盐没有全部转移到纸上。E.称量时,数据不准确
【师】这些误差对于实验数据的影响是偏大还是偏小呢?
【生】A.食盐还没有全部溶解就过滤了──偏小;B.蒸发时,食盐溶液剧烈飞溅──偏小;C.蒸发后,所得到的精盐很潮湿──偏大;D.蒸发皿里的食盐没有全部转移到纸上──偏小E.称量时,数据不准确──偏大或偏小
【教材P88问题与交流】
1.制取粗盐时,晒盐和煮盐的目的都是通过蒸发盐溶液中的水分使之浓缩。想一想:能否采用降低溶液温度的方法来达到同一目的?(提示:从氯化钠的溶解度曲线考虑。)
分析:从上图氯化钠溶解度曲线图中可知,氯化钠溶解度受温度影响变化不大,其高温饱和溶液降温后,析出氯化钠晶体的量少,大部分还溶解在水中。另一方面,降温后氯化钠的饱和溶液的浓度小于其高温下饱和溶液的浓度,降温后溶液浓度减小。所以,不能通过降低溶液温度的方法来达到使其溶液浓缩的目的。
2.本实验中采用的方法利用了氯化钠的哪些性质?考虑到粗盐的来源,你判断这样提纯的盐是否为纯净物,并设计实验验证你的判断。
分析:利用了氯化钠易溶于水,其熔、沸点较高的性质。粗盐经溶解、过滤、蒸发后,依然含有可溶性杂质,如氯化钙、氯化镁、硫酸钠等。
将溶解、过滤、蒸发后得到的盐溶于水配成溶液,取少量的溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液(或碳酸钠溶液、氯化钡溶液),有白色沉淀生成,则证明通过上述步骤提纯的盐不是纯净物。
《实验活动6 酸、碱的化学性质》重难点分析
《实验活动6酸、碱的化学性质》重难点分析
一、教材分析:
九年级的学生思维活跃、协作能力比较强;通过新授课的学习已经具备了基本的实验操作技能,掌握了酸、碱的基本性质。只是在借助酸、碱的性质解决实际问题时还存在一定的欠缺;在具体实验方案的设计、评价以及试剂的选择上还存在迷惘现象。
本节课的教学重点是:(一)加深对酸和碱的主要性质的认识。(二)通过实验解释生活中的一些现象。(三)培养学生通过实验发现问题,解决问题的能力。
二、重难点分析
(一)加深对酸和碱的主要性质的认识。
1.突破建议:本节酸碱性质的实验较为简单,学生在之前的课堂演示实验中已经了解了实验的步骤和现象,建议变验证性实验为探究性实验用任务驱动学生的探究欲望,把要探究的问题与已有知识、技能结合起来,使他们体会到学以致用的内涵。。
2.突破样例:
设置情境引导学生设计实验探究反应后的溶液的酸碱性。
【师】某学生做中和反应的实验,直接向氢氧化钠中加入稀盐酸,一段时间后发现忘了加酚酞,于是取反应后的溶液加入酚酞,发现酚酞不变色,就得出了恰好完全中和,所得溶液呈中性的结论。该同学的结论对吗?
【生】盐酸与氢氧化钠恰好完全反应的结论是错误,还有可能是酸过量。
【设计意图】培养学生独立设计方案的能力和协作能力。
【师】引导学生猜想可能的情况。
【生】先独立设计方案,然后小组讨论,汇报方案,其他同学进行补充。
学生汇报方案:①锌粒,看是否有气泡②碳酸钙,看是否有气泡③碳酸钠,看是否有气泡④石蕊,看是否变红⑤PH试纸,测定溶液的pH⑥氧化铁,看是否溶解⑦氧化铜,看是否溶解⑧氢氧化铜,看是否反应
【师】若一个中和实验中碱加入过量,如何设计实验加以证明呢?
【生】设计并汇报方案,其他同学进行补充。
【设计意图】开拓思维,培养学生的知识迁移能力。
(二)培养学生通过实验发现问题,解决问题的能力。
1.突破建议:实验操作过程中通过教师引导,使学生对照比较不同方法的区别,引导学生讨论并评价实验探究方案,激发学生的评价激情,培养学生评价意识。
2.突破样例:
【师】各小组根据对方案的初步分析,利用提供的仪器,自选方案任选试剂进行实验探究。
【生】验证猜想并对不同的实验方案进行对比。
【师】巡回指导对学生的实验结果给予肯定,同时对学生的实验过程给予评价。
【生】通过实验验证溶液样品呈酸性,并验证原来猜想是否正确。
【师】引导学生对从现象是否直观、药品是否廉价、试剂是否环保、操作是否简便、思维是否创新等角度对各种方案评价。
【设计意图】引导学生反思实验探究过程中异常或偶然现象、反思利用到的实验原理的优劣。
【师】影响化学反应速率的因素有很多,实验中你发现了哪些?
【生】温度,溶液浓度,固体反应物颗粒大小
【师】你所设计的实验主要是为了检验溶液中有哪种物质?它的性质是哪种粒子体现的?
【生】检验酸溶液中的氢离子。
【师】若原实验用的是硫酸,你能用上述方案来解决吗?为什么?
【生】可以,稀硫酸和稀盐酸中有共同的氢离子。
【设计意图】培养学生对实验的反思意识,引导学生从规范实验操作和优化实验原理的的角度反思实验。
【教材P69问题与交流】
通过实验步骤5,可以验证氢氧化钙的哪些性质?
分析:验证了氢氧化钙的三点性质:(1)氢氧化钙的溶解性,它是一种微溶于水的物质;(2)氢氧化钙溶液呈碱性,能使无色酚酞溶液变成红色;(3)氢氧化钙能与酸反应。 文章来源:http://m.jab88.com/j/39059.html
更多