设计思想
本节教学内容的基本特点:本节是学生动手实验,通过学生实验描绘平抛物体运动的轨迹,在此基础上研究平抛运动的特点。由于有很多的实验方案可以选择,这为学生探究提供条件。同时本节涉及很多的物理思想和物理方法,是运动学和动力学知识在平抛运动中的具体应用,可以多方面培养学生能力,提高学生科学素养。
本节内容在章或单元中的地位:本节是一个重要的学生实验,既是用牛顿定律解决问题的方法第一次在曲线运动中的具体应用,也是上一节中运动的合成与分解方法的延续和应用,由于是学生实验,为培养学生的动手动脑能力和科学素养提供很好的机会,教师应充分重视此节课。
教学的总体目标、学生的情况:本节课主要采用的启发式教学方式和问题探究的教学模式,逐步引导学生认识事物的本质。
在描绘平抛运动的轨迹,研究平抛运动的特点的过程中,求初速度是利用物理理论知识,但如何准确描绘出轨迹则是关键。学习中,老师引导学生多设计一些实验方案,鼓励学生创造新的、简易可行的实验方法,可以是成品仪器,也可以用常见的日常用品组成实验器材,从实验方法上可能既有简单、原始的实验方法,也可能有应用现代科技手段数码相机的方法,并且引导学生对不同方法进行比较,分析不同实验的优缺点,同学们通过分析比较,选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。再在此基础上学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹,并利用得到的平抛轨迹,研究平抛运动的特点。
教学过程中的关键环节:
本节课主要分为三大部分:
一是引导学生设计一些实验方案,通过交流,分析比较各实验方案的优点和不足,并据此和实验资源选择恰当的实验方案;
二是根据选择的实验方案,学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹;
三是利用得到的平抛运动的轨迹,研究平抛运动的特点。
三维
教学目标
知识与技能:
(1)知道平抛运动的条件和相应控制方法;
(2)知道用实验获得平抛运动轨迹的方法;
(3)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法;
(4)知道测量初速度时需要测量的物理量;
(5)会推导平抛初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度。
过程与方法:
(1)通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;
(2)会用运动合成与分解的方法分析抛体运动;
(3)进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律;
(4)体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法;
(5)学会化曲线为直线的物理思想和方法。
情感态度与价值观:
(1)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,对学生进行创新意识和创新品德的培养;
(2)在探讨实验方案时,不同学生可能有不同的想法,学生的特长和爱好可以充分发挥,让学生体验到提出问题和分析问题的愉悦;
(3)培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯;
(3)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验;
(4)体会物理之美,仪器之美。
教学重点
描绘平抛物体运动的轨迹;研究平抛运动的特点
教学难点
描绘平抛物体运动的轨迹
教学资源
课文图5.4-2所示器材,或课文图5.4-3所示的器材,或平抛实验仪;斜槽、木板、白纸(可先画上坐标格或用坐标纸)支架等;刻度尺,数码相机,开口玻璃瓶,两个直玻璃管,吸管帽,红墨水等
教法设计
启发式教学,探究模式
课时安排
1课时
教学流程图
生活实例中的留迹法?物理留迹法?实验方案设计、分析与选择?学生动手实验?得到轨迹点或照片?描绘轨迹?判断轨迹?应用轨迹求初速度?课堂总结与回顾
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
课题引入:简单介绍“留迹法”在日常生活中的价值和应用,及其在本节课中的应用
第一部分
实验方案探讨:
学生设想各种对于平抛运动的留迹法,并相互交流讨论不同方法的优点和不足,
同学们通过分析比较,选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。
第二部分
学生动手实验:
在选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法的基础上学生动手实验,描绘平抛运动的轨迹
第三部分:
研究平抛运动特点:利用得到的平抛轨迹:
1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线;
2.计算平抛物体的初速度
课堂练习
课堂小结
提问:你们旅游过吗?请一位同学描述某次旅游经过的主要地点。
板书学生所述地点图,用粉笔将这些点连起来,得到旅游路线图。
小结:两种轨迹图对应两种绘轨迹方法──粉笔的完整轨迹和旅游同学的由一系列点得到的旅游路线(轨迹)图。日常生活中还有成长日记,生活日记,森林迷路时做标记……
平抛运动在空中一瞬即逝,优美的曲线随即成为历史,没有留下什么具体的可供操作的东西,无法研究平抛运动。要详尽研究平抛运动的特点,必须先得到其运动轨迹。
提问:我们如何得到平抛物体的运动轨迹?可以从上述两种留迹法得到启发吗?请设计实验方案。
学生提出的方案可能有以下几种,引导学生分析各个方案:
(1)小球碰铅笔尖法:教材P12—参考案例1(下图)
(2)细水柱法,P12—参考案例2
(3)连拍照片法,教材P12—参考案例3
(4)用相机增长曝光时间,得到一段轨迹的照片
(5)过纸板小孔法,
(6)碰撞实验器,教师介绍仪器
(8)磁粉板留迹法(完整轨迹)
……
总结:
1.好的实验设计应兼顾哪些问题?
归纳总结:安全(人身和仪器)、成功率高、仪器简单,操作容易、误差小、效率高,可重复性强等等;
2.根据不同方案的分析,结合本校实际,选择恰当的方案──我们用碰撞实验器,和细水柱法。
借助PPT文件,显示下列问题
为在实验中得到较准确的轨迹,请思考下列问题:
1.我们的研究对象是什么?如何控制其条件?
2.如何保证每次实验v0相同?
3.小球平抛的抛出点在哪?如何确定?
4.实验中与斜面轨道不光滑有关吗?为什么?
5.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹?
6.实验需要哪些器材或仪器?
教师个别指导,随时解答学生遇到的问题
如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?
提问:还有什么方法知道得到的轨迹是否是抛物线?
2.计算平抛物体的初速度:
(1)测量初速度时需要测量的物理量有哪些?
(2)如何推导平抛初速度的表达式?
(3)计算平抛运动的初速度
这节课你学到了什么?能否设计更好的实验方案?此节课我们用到了哪些物理方法和思想?
回忆,思考并回答问题
学生讨论,设计实验方案
学生交流方案,
1.指出各方案的优点,
2.指出各方案的不足,
3.如何改进方案
简单,方便,但在确定轨迹点时误差大,可以加竖直线减小误差
如果能保证初速度水平,用数码照相机拍照,效果可能很好(提供器材)
图象准确,但将不同图片合一需要计算机技术
方法简单,轨迹准确,但长度有限,处理不方便
简单,方便,让小球速度垂直通过小孔可以减小误差
仪器设计巧妙,误差较小,考虑比较全面
着重理解铅垂线,水平仪,挡板的作用
完整的轨迹,但轨迹不清楚
学生思考,体会
讨论并回答:
学生动手操作实验
用碰撞实验器,
细水柱法
学生处理轨迹图象和处理数据,得出结论
方法1:用碰撞实验器得到的轨迹
在画出的x轴上由o点起取等距离的点,A1,A2,A3,A4,再由轨迹曲线测量出各点所对应的下降的高度,看这些高度的比值是否近似等于1:4:9……从而检查实验的结果误差的大小。
方法2:用细水柱得到的照片:
用事先做好的方格图套在图片上,可以快速检验如图
y一x2图,判断是否是过原点直线
根据坐标中轨迹上某点的xy,结合下式可求v0,
得出实验结论:
(1)实验得到的轨迹是否是抛物线;
(2)平抛物体的初速度多大。
思考,计算,得出结论
并且课后动手实验
思考,回答
创设轻松愉快的情景
让学生体会“留迹法”在日常生活中的价值和应用,及其在本节课中的应用──重视方法
生发散思维,创新精神
交流中培养学生语言表达能力,分析问题的能力,培养学生合作与交流的精神,质疑精神和坚持原则,求真务实的态度
鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,对学生进行创新意识和创新品德培养过程,激发学生创新意识
体会物理方法与生活的紧密联系
体会此仪器的优点,体会物理之美
注重物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法
众中选优原则和联系实际的原则
知道平抛运动的条件和相应控制方法
通过分一系列思考题,加深对实验原理的理解,为后面的动手实验作好准备
培养学生动手动脑能力
会处理实验操作结果,进一步理解实验原理
知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法
进一步强调物理思想和方法──-化曲线为直线
会用运动合成与分解的方法分析抛体运动
理解实验目的,知道实验的意义,培养科学素养
课堂评价:课堂引入新颖,把物理和生活实际联系起来,不枯燥,源于生活,用于生活,学生学习轻松有趣。此课是实验课,所以在在培养学生能力方面做了很详细的设计与安排,既有实验方案设计,又有实际动手操作,还有对操作结果的处理,充分体现以学生为主体,培养学生能力的教学思想,同行强化物理仪器设计中的每个细节,既可以让学生对物理知识知其所以然,还能让学生意识到细节的价值,要关注细节。在处理实验时,由于学校的平抛演示仪器比较陈旧,误差很大,所以用数码相机照下细水柱的平抛运动轨迹,再对照片进行处理,取得了非常好的效果,同时可以以此激发学生创新实验,关注生活,充分利用资源的兴趣。
一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助教师掌握上课时的教学节奏。那么如何写好我们的教案呢?小编为此仔细地整理了以下内容《研究物质的实验方法》,欢迎您参考,希望对您有所助益!
第2单元研究物质的实验方法
第2单元课时1
物质的分离与提纯
一、学习目标
1.初步学会过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等分离物质的实验技能,能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作,初步学会设计简单的实验方案。
2.初步了解根据混合物的性质,选择不同的分离方法对物质进行分离的实验方法。
3.结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性。树立安全意识,初步形成良好的实验工作习惯。
二、教学重点及难点
分离物质等基本实验技能;设计简单的实验方案。
三、设计思路
本课重点在于引发学生的思考,通过学生自己动手实验,让他们体验实验在化学学习中的重要作用,初步了解实验方案的设计。
四、教学过程
[导入](展示一个有过滤网的茶杯)让我们继续用化学家的眼光来观察我们周围的物质世界,这个茶杯比普通茶杯多了一个金属网,其作用是什么?在泡茶时茶叶中能溶于水的成分形成了茶叶水,为饮用方便,我们加了一个金属网,实现茶叶和茶水的分离。
这种分离方法就是我们曾经学习过的——过滤,哪种混合物可以通过过滤的方法加以分离?用这个金属网能将化学反应生成的沉淀和溶液分开吗?实验室使用的滤纸必然具有一些——小孔,其大小刚好能使溶液通过,而留下沉淀。为了保证过滤的效果和速率,实验操作中我们应该注意哪些问题?
[过渡]我们所接触到的物质往往是混合物,化学上要研究一种物质的性质,首先需要将其中各组分分离开来,以实现物质的提纯。分离与提纯,两者之间有什么区别吗?
分离是通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开(每一组分都要保留下来,且与原状态相同)的过程。提纯通过一定途径获取混合物中的主要成分的过程。
[讨论1]现有含MgCl2和泥沙的粗食盐,请设计实验方案,由粗食盐提纯NaCl。
实验方案:
粗食盐混合物粗食盐水
食盐水(含NaOH、泥沙、Mg(OH)2)
食盐水(含NaOH)食盐水精制食盐
[过渡]两种固体,一种可溶于水,另一种不溶,我们就可以利用其溶解性的差异,通过过滤的方法实现分离。可加入适量化学试剂,将杂质其转变为沉淀,并通过过滤的方法除去。若两种物质都能溶解于水,例如硝酸钾与氯化钠,我们如何实现其分离呢?
[讨论2]现有KCl和KNO3的固体混合物,请设计实验方案提纯KNO3。
混合物中各组分都溶于水,但其溶解度随温度变化不同,降温时溶解度随温度变化大的物质主要以晶体的形式析出。
[小结]混合物的分离方法取决于混合物各组分性质的差异。
[观察]对比饱和溴水的颜色和溴在CCl4中的颜色,为什么颜色深浅不同?
分析:溴在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大。
思考:向溴水中加入少量CCl4,预计会出现怎样的现象?
所谓萃取,是指利用溶质在不同溶剂里溶解度的不同,将物质从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中,从而实现物质的富集。
如何将水层和四氯化碳层分离?萃取之后一般通过分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中,萃取和分液通常在分液漏斗中进行。
哪些物质可以从水中提取出溴?
萃取剂与原溶剂互不相溶;溶质在萃取剂中有较大的溶解度;溶质、原溶剂与萃取剂不发生任何反应。
分液操作应注意什么问题?
充分静置;保持漏斗内压强与外界大气压一致;下层溶液从分液漏斗下口放出,上层溶液从分液漏斗上口倒出。
[过渡]冷却热饱和溶液结晶是利用不同溶质在同种溶剂中溶解性的差异实现分离,萃取则是利用同种溶质在不同溶剂中溶解性的差异。这两种分离物质的方法都与溶解性有关,我们还可以根据物质哪些性质的差异实现混合物的分离?
粗盐的提纯中最终蒸发食盐溶液获得食盐晶体,蒸发是利用物质挥发性的差异实现分离。若我们需要的是蒸出的水分,则应如何操作?将蒸出的水蒸气通过冷凝管,再收集起来,这种方法称为蒸馏。
蒸馏装置分为哪几个部分?分别需要哪些仪器?
液体的加热、蒸汽的冷凝和冷凝液的收集。(和学生一起组装仪器)
[结课]此外,层析法也是一种重要的分离混合物的方法,有兴趣的同学可以在课后进行相关阅读。
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师能够井然有序的进行教学。所以你在写教案时要注意些什么呢?下面是由小编为大家整理的“研究物质的实验方法常见物质的检验”,仅供参考,希望能为您提供参考!
第二单元第二单元
第3课时溶液的配制及分析
一、学习目标
1.初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能,了解生产和研究中经常要用中和滴定等方法进行定量测定。
2.掌握物质的量浓度的概念、一定物质的量浓度溶液的配制并以此进行溶液分析(中和滴定)。
3.进一步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析和实验数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。培养学生独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并主动进行交流的能力。
二、教学重点及难点
一定物质的量浓度溶液的配制;定量分析及相应的简单计算。
三、设计思路
本课设计从复习学生刚学过的“物质的量”知识引入,让学生了解定量分析在生产和科学研究中的作用,通过与溶液的质量分数的类比,引出“物质的量浓度”的概念,探究一定物质的量浓度溶液的配制,并在讨论中完善实验步骤和注意事项。
四、教学过程
[引入]展示两瓶浓度不同的硫酸铜溶液。
两瓶硫酸铜溶液的颜色为什么会不相同?因为浓度不同。
展示不同商品的标签,如牛奶、矿泉水、啤酒、化验单等,引导学生关注上面浓度的表示方法。浓度的表示方法有多种,在初中我们学过溶质的质量分数。
溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%
[过渡]CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,使0.1mol硫酸铜完全沉淀,需要多少氢氧化钠?
化学方程式中各物质前的系数体现了参加反应和反应生成的物质的什么量之比?物质的量。对溶液而言,是称其质量方便,还是量其体积方便?
许多化学反应是在溶液中进行的,生产和科学研究中经常要对溶液进行定量分析、定量计算,我们需要一个可以通过溶液体积直接计算溶质的物质的量的物理量。
[板书]物质的量浓度
定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液的组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
符号:CB
单位:molL-1
表达式:cB=nB/V
[练习]
1.2molNaOH配成200mL溶液,其物质的量浓度为____mol/L。
2.标准状况下,22.4LHCl溶于水配成0.5L盐酸,其物质的量浓度为__mol/L。
3.物质的量浓度为2mol/L的硫酸溶液500mL,含硫酸的物质的量为___mol。
4.10molHCl能配成____L物质的量浓度为2mol/L的盐酸?
5.(展示矿泉水商标)假设某矿泉水中K+含量为27.3mg/L,则该矿泉水中钾离子的物质的量浓度为多少mol/L?
[实验]将硫酸铜溶液倒出1/4,其质量分数变化吗?其物质的量浓度变化吗?若将其加水至原体积呢?
加水至与
取出1/4原体积相同
溶液A溶液B溶液C
[分析]溶液A中取出1/4,溶质的物质的量变成原来的1/4,即nB变成原来的1/4,同时体积变成原来的1/4,根据公式cB=nB/V液得出溶液的物质的量浓度不变;
向溶液B中加水至原体积,稀释过程中溶质的物质的量不变,体积变成原来的4倍,即nB不变,V变成原来的4倍,根据公式cB=nB/V得出溶液的物质的量浓度变成原来的1/4。
[结论]1.从溶液中取出一部分,物质的量浓度不变
2.溶液稀释前后,溶质的物质的量不变。
公式:c浓V浓=c稀V稀
[练习]
1.现欲用12mol/L的浓HNO3配制3mol/L的HNO3100mL,则需取用多少毫升的浓HNO3?
2.将4gNaOH溶解在10mL水中,再稀释成1L,从中取出10mL,则取出的10mL溶液中NaOH的物质的量浓度是()
A1mol/LB0.1mol/LC0.01mol/LD10mol/L
[问题解决]在工农业生产和科学研究中,经常需要精确配制一定物质的量浓度的溶液,现实验室急需100mL1.0mol/L的Na2CO3溶液,你将准备如何配制?请你自主设计配制的简要步骤。
1.需称量多少克Na2CO3固体?
2.称好后在什么容器中溶解Na2CO3固体?
3.选用什么样的仪器来配制该溶液(烧杯?量筒?)
4.如何尽可能转移溶质?
5.如何确保溶液的最终体积为100mL?
观察容量瓶其构造、特点。
注意事项:①使用前要检查是否漏水,并用蒸馏水洗净。②不能用作物质反应或溶解或稀释的容器,热溶液需要冷却后才能转移到容量瓶中。③不能长期存放溶液。
配置一定物质的量浓度的溶液
1.配制溶液的实验仪器:
托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
2.配制溶液的步骤:
①计算。
②称量(托盘天平)。
③溶解(烧杯、玻璃棒):将溶质倒入小烧杯,加入适量的水搅拌溶解,冷却至室温。
④转移和洗涤(容量瓶、玻璃棒):
将上述冷却后的溶液转入指定容积的容量瓶,并用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2—3次,将洗涤液一并注入容量瓶。
如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中?注意:玻璃棒不能与容量瓶口接触,防止溶液外流。为什么要洗涤玻璃棒和烧杯?(确保溶质全部转移到容量瓶中,减少实验误差)
⑤定容(胶头滴管):
在容量瓶中继续加水至距刻度线1—2cm处,改用胶头滴管滴加至刻度(液体凹液面最低处与刻度线相切)。
若定容时不小心液面超过了刻度线,能用胶头滴管把多余的液体取出吗?若不能那又该怎么办?
⑥摇匀:把定容好的容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动几次,混合均匀。
注意:摇匀后发现液面低于刻线,不能再加水补充至刻度线。否则将使溶液体积变大,使浓度变小。
⑦装瓶贴签(容量瓶不能保存溶液):将配好的溶液倒入试剂瓶中,盖上瓶塞,贴上标签,注明溶液浓度和名称。
[小结]工业生产和科学研究中常用已知物质的量浓度的溶液与一定体积未知物质的量浓度的溶液反应,根据反应时消耗已知浓度溶液的体积,通过计算确定未知浓度溶液的组成
文章来源:http://m.jab88.com/j/46050.html
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