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一、教材内容分析
浓硫酸的脱水性实验出现在人教版《高中化学(必修一)》及《高中化学(必修二)》两部分。浓硫酸是常见的物质,浓硫酸的脱水和吸水性都很重要——有机反应中会应用到浓硫酸的脱水性、在干燥酸性气体中常常用到浓硫酸的吸水性,而且两种性质容易混淆。蔗糖碳化这个实验现象明显,可以让学生直观感受到浓硫酸脱水性与吸水性的区别。原实验操作及现象:将20克蔗糖加入200mL烧杯中,再加入几滴蒸馏水,搅拌均匀,然后加入20mL溶质质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。可观察到,蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的碳,并放出有刺激性气味的气体。原实验的做法药品用量多,反应产生的有毒气体SO随意排放在空气中,不符合绿色化学的要求,也无法检验蔗糖炭化后的产物,故需要对此实验进行改进。本节课的目的就是让学生综合所学知识(化学、物理及数学等学科知识)和通用技术,对原实验进行改进,解决以上问题。也就是在启发学生确立问题意识,培养学生“发现问题、研究问题、解决问题”的创新能力的同时,设计出环保性实验装置,使实验绿色化。
二、教学目标与教学重难点
掌握浓硫酸脱水性实验的基本操作,能根据理论设计实验检验反应产物。通过提出问题、搜集资料、实验探究、解决问题这样的历程,达到培养协作精神、训练逻辑思维的目的。敢于质疑教材,明白“尽信书则不如无书”的道理,体会实验改进的乐趣。实验仪器的改进,化学实验与通用技术的结合是重点。实验改进方案的提出是难点。
三、教学策略选择与设计
本着课堂上以教师为主导、学生为主体的教学原则,这节课的教学主要采用教师追问设疑、指导点拨,学生合作探究,师生共同学习等策略。为了达到最佳效果,在策略实施过程中关键是问题的设计,还要适时启发激活学生思维。
四、教学环境及资源准备
在教学过程中,为支持教师的教,笔者采用多媒体课件的形式呈现一些必要内容,增强直观性与趣味性;为支持学生的学,则选择了化学实验室的学习环境,增强自主性与实效性。(实验药品及器材:蔗糖、浓硫酸、氢氧化钠浓溶液、澄清石灰水、品红试纸;大试管、气球、水槽、滤纸、饮料瓶、剪刀、手工刀、带导管的双孔橡皮塞。)
五、教学过程
(一)新课导入:孟子曰:“尽信《书》,则不如无《书》。吾于《武成》,取二三策而已矣。仁人无敌于天下,以至仁伐至不仁,而何其血之流杵也?”这句话的意思是说如果完全相信《尚书》那么还不如没有《尚书》这本书。新时期的我们,是不是也毫不质疑的相信教材上设计的实验就是最好的方案呢?(将一改实验课的常态,即要求学生一定严格按照课本步骤进行实验。与学生的习惯产生冲突,引起学生的兴趣。)
1.演示实验:我们就以浓硫酸的脱水性实验为例。大家请看,这是教材上的实验装置。我们先严格按照教材进行实验。请你记录实验现象,并找出实验存在的问题。
2.学生活动:学生静坐观察老师演示实验,并记录实验现象。
(二)提出问题:(1)消耗大量试剂。(2)产生的刺激性气味气体对环境污染严重。(3)前排同学呼吸到少量反应产生气体,咳嗽,感到不适。(4)不能收集到气体,无法检验产物。(通过演示实验,让学生自己发现实验的不足,肯定之前的想法。)
(三)分析问题:反应的原理是什么?理论上讲,产物有哪些?请大家根据实验原理,针对前面提出的问题,小组讨论,提出可能的解决方案。(巡视并给予指导。)
结(四)提出解决方案:小组讨论提出方案,组1认为可以把小烧杯换成试管以减少用量。组2提出在小烧杯上罩一个去底的大可乐瓶,可乐瓶口套上气球,收集反应产生的气体。组3把组2的气球换成带导管的橡胶塞,将产生的气体依次通过品红、澄清石灰水。组4赞成组3的做法,补充还需要尾气吸收,可以用氢氧化钠溶液。(通过本组的讨论及各小组的分享,学生的思维越来越活跃,也越来越严谨。)各小组整理思路,画出实验装置图。(见图1)(通过绘制实验装置图,理清思路)
(五)联系实际操作质疑:实验后发现,品红溶液和澄清石灰水的用量应减少,产生的气体没有那么多足够经过两次洗气操作。(通过思考交流,发现实际操作的问题,思维变得严谨。)
(六)启发:通过交流讨论及参考现有的实验改进装置,细化自己的设计。
(七)实施方案,实验验证:小组协作,开始制作、连接实验仪器。
六、教学评价与反思
课堂教学任务基本结束时,指导学生进行教学评价。明确评价的具体内容,以学生自评为主,学生互评、老师评价为辅。肯定优点的同时,尤其是对实验失败的学生要指出问题所在及改进建议。本节课是将化学实验课和通用技术实践课结合在一起,运用化学知识和通用技术的支持,将教材上不太理想的实验进行改进。课堂气氛活跃,一开始学生的思维并没有打开,随着问题的提出、进一步思考,学生的思维越来越活跃。尤其在实际操作过程中能逐渐发现问题,并逐一解决问题。
浓硫酸的脱水性实验出现在人教版《高中化学(必修一)》及《高中化学(必修二)》两部分。浓硫酸是常见的物质,浓硫酸的脱水和吸水性都很重要——有机反应中会应用到浓硫酸的脱水性、在干燥酸性气体中常常用到浓硫酸的吸水性,而且两种性质容易混淆。蔗糖碳化这个实验现象明显,可以让学生直观感受到浓硫酸脱水性与吸水性的区别。原实验操作及现象:将20克蔗糖加入200mL烧杯中,再加入几滴蒸馏水,搅拌均匀,然后加入20mL溶质质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。可观察到,蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的碳,并放出有刺激性气味的气体。原实验的做法药品用量多,反应产生的有毒气体SO随意排放在空气中,不符合绿色化学的要求,也无法检验蔗糖炭化后的产物,故需要对此实验进行改进。本节课的目的就是让学生综合所学知识(化学、物理及数学等学科知识)和通用技术,对原实验进行改进,解决以上问题。也就是在启发学生确立问题意识,培养学生“发现问题、研究问题、解决问题”的创新能力的同时,设计出环保性实验装置,使实验绿色化。
二、教学目标与教学重难点
掌握浓硫酸脱水性实验的基本操作,能根据理论设计实验检验反应产物。通过提出问题、搜集资料、实验探究、解决问题这样的历程,达到培养协作精神、训练逻辑思维的目的。敢于质疑教材,明白“尽信书则不如无书”的道理,体会实验改进的乐趣。实验仪器的改进,化学实验与通用技术的结合是重点。实验改进方案的提出是难点。
三、教学策略选择与设计
本着课堂上以教师为主导、学生为主体的教学原则,这节课的教学主要采用教师追问设疑、指导点拨,学生合作探究,师生共同学习等策略。为了达到最佳效果,在策略实施过程中关键是问题的设计,还要适时启发激活学生思维。
四、教学环境及资源准备
在教学过程中,为支持教师的教,笔者采用多媒体课件的形式呈现一些必要内容,增强直观性与趣味性;为支持学生的学,则选择了化学实验室的学习环境,增强自主性与实效性。(实验药品及器材:蔗糖、浓硫酸、氢氧化钠浓溶液、澄清石灰水、品红试纸;大试管、气球、水槽、滤纸、饮料瓶、剪刀、手工刀、带导管的双孔橡皮塞。)
五、教学过程
(一)新课导入:孟子曰:“尽信《书》,则不如无《书》。吾于《武成》,取二三策而已矣。仁人无敌于天下,以至仁伐至不仁,而何其血之流杵也?”这句话的意思是说如果完全相信《尚书》那么还不如没有《尚书》这本书。新时期的我们,是不是也毫不质疑的相信教材上设计的实验就是最好的方案呢?(将一改实验课的常态,即要求学生一定严格按照课本步骤进行实验。与学生的习惯产生冲突,引起学生的兴趣。)
1.演示实验:我们就以浓硫酸的脱水性实验为例。大家请看,这是教材上的实验装置。我们先严格按照教材进行实验。请你记录实验现象,并找出实验存在的问题。
2.学生活动:学生静坐观察老师演示实验,并记录实验现象。
(二)提出问题:(1)消耗大量试剂。(2)产生的刺激性气味气体对环境污染严重。(3)前排同学呼吸到少量反应产生气体,咳嗽,感到不适。(4)不能收集到气体,无法检验产物。(通过演示实验,让学生自己发现实验的不足,肯定之前的想法。)
(三)分析问题:反应的原理是什么?理论上讲,产物有哪些?请大家根据实验原理,针对前面提出的问题,小组讨论,提出可能的解决方案。(巡视并给予指导。)
结(四)提出解决方案:小组讨论提出方案,组1认为可以把小烧杯换成试管以减少用量。组2提出在小烧杯上罩一个去底的大可乐瓶,可乐瓶口套上气球,收集反应产生的气体。组3把组2的气球换成带导管的橡胶塞,将产生的气体依次通过品红、澄清石灰水。组4赞成组3的做法,补充还需要尾气吸收,可以用氢氧化钠溶液。(通过本组的讨论及各小组的分享,学生的思维越来越活跃,也越来越严谨。)各小组整理思路,画出实验装置图。(见图1)(通过绘制实验装置图,理清思路)
(五)联系实际操作质疑:实验后发现,品红溶液和澄清石灰水的用量应减少,产生的气体没有那么多足够经过两次洗气操作。(通过思考交流,发现实际操作的问题,思维变得严谨。)
(六)启发:通过交流讨论及参考现有的实验改进装置,细化自己的设计。
(七)实施方案,实验验证:小组协作,开始制作、连接实验仪器。
六、教学评价与反思
课堂教学任务基本结束时,指导学生进行教学评价。明确评价的具体内容,以学生自评为主,学生互评、老师评价为辅。肯定优点的同时,尤其是对实验失败的学生要指出问题所在及改进建议。本节课是将化学实验课和通用技术实践课结合在一起,运用化学知识和通用技术的支持,将教材上不太理想的实验进行改进。课堂气氛活跃,一开始学生的思维并没有打开,随着问题的提出、进一步思考,学生的思维越来越活跃。尤其在实际操作过程中能逐渐发现问题,并逐一解决问题。