第一篇:江西省信豐縣黃泥中學(xué)中考化學(xué)實驗匯總復(fù)習(xí) 二氧化碳性質(zhì)的研究教學(xué)設(shè)計
二氧化碳性質(zhì)的研究教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)設(shè)計思路和方法
(1)、親手實驗與認(rèn)真觀察是學(xué)習(xí)化學(xué)成功的關(guān)鍵。所以,本節(jié)課我改課本演示實驗為學(xué)生探究實驗,一切以學(xué)生為主體設(shè)計了4個探究實驗,列舉了一些生活現(xiàn)象,使學(xué)生在興趣中啟發(fā)思維、探求規(guī)律。
(2)、思維的活躍才是真正的活躍。所以,在學(xué)習(xí)“二氧化碳與水的反應(yīng)”和“二氧化碳和石灰水的反應(yīng)”時,我以“提出問題──形成假說──實驗檢驗──得出結(jié)論”為主線的思維程序,讓學(xué)生從設(shè)計方案到得出結(jié)論,自主探究,充分發(fā)揮個人潛能。
(3)、新課標(biāo)指出:化學(xué)教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題并解決問題的能力,理論聯(lián)系實際,用理論指導(dǎo)生活,才能真正使學(xué)有所用,激發(fā)學(xué)生興趣。所以本節(jié)課在每個知識點的獲得中,我都注重設(shè)計問題密切聯(lián)系實際,是學(xué)生充分感受化學(xué)就在身邊。
二、學(xué)生學(xué)情分析
從學(xué)生的知識儲備上來看,學(xué)生在日常生活中,已經(jīng)了解了很多有關(guān)CO2的現(xiàn)象和知識,例如喝汽水,植物光合作用的原料,呼吸作用產(chǎn)生等。
從學(xué)生心理特征上來看,初三的學(xué)生正處于青春期,對外界事物及現(xiàn)象充滿了好奇心。他們對化學(xué)的興趣逐步由直覺興趣—操作興趣—具有因果關(guān)系的興趣向具有概括性的認(rèn)知興趣遷移。往往通過自主探究來了解一類物質(zhì)的規(guī)律知識,甚至為此要求進(jìn)行一些創(chuàng)造性的實驗和觀察活動。
然而,從學(xué)生獲得知識技能的能力方面看,什么叫實驗探究、如何實施實驗探究,卻是學(xué)生不熟悉的,因而,在教學(xué)中教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,使學(xué)生初步認(rèn)識科學(xué)探究的過程、方法和意義。
三、教材分析:
1、教材的地位:
從整個初中教學(xué)看,二氧化碳是初中化學(xué)要求掌握的重要的化合物知識之一,安排在空氣、氧氣、水之后,金屬、以及酸堿鹽之前,占有承上啟下的地位。從本單元的知識結(jié)構(gòu)看,二氧化碳的性質(zhì)和它的實驗室制法,是本單元的核心和重點。學(xué)好二氧化碳的性質(zhì)有利于掌握學(xué)習(xí)元素、化合物知識的一般方法,也為以后學(xué)習(xí)金屬及酸、堿、鹽知識打好基礎(chǔ)。
從教育目的看,它對自然界的生命活動,對整個地球和生態(tài)平衡起著重要作用。目前,由于CO2含量的增加造成的溫室效應(yīng)已引起了全人類的共同關(guān)注,全面系統(tǒng)的研究CO2的性質(zhì)具有現(xiàn)實意義。
2、教材的內(nèi)容及特點:
本節(jié)教材內(nèi)容主要講二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),最后聯(lián)系到用途。呈現(xiàn)方式有以下幾個特點:即,難度不大、實驗較多、聯(lián)系生活和生產(chǎn)實際的內(nèi)容也較多,有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
四、教學(xué)目標(biāo)(1)知識與技能:
1、掌握二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。
2、了解二氧化碳的有關(guān)用途。
3、初步初步培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的一般程序和方法。(2)過程與方法:
通過對二氧化碳的性質(zhì)、用途等有關(guān)知識的探究學(xué)習(xí),使學(xué)生體會獲得知識的過程,使學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。通過相互交流、探究式的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生產(chǎn)生科學(xué)探究的興趣,從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)的強(qiáng)烈愿望。(3)情感態(tài)度和價值觀:
1、通過開展探究活動,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度。
2、了解生活中處處有化學(xué),化學(xué)就在我們身邊。培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感。
2、教學(xué)重點 教學(xué)難點 二氧化碳與水、石灰水的作用 ;二氧化碳與水的反應(yīng)
3、教學(xué)方法:實驗探究法、課堂合作交流法、多媒體輔助教學(xué)法
4、儀器、藥品: 二氧化碳、澄清石灰水、稀醋酸、、盛有階梯狀蠟燭的燒杯、試管架、鑷子、吸管、火柴、質(zhì)地稍軟的塑料瓶、試管、集氣瓶、燒杯、蠟燭、雪碧、紫色石蕊試液、酒精等。
五、具體教學(xué)流程:
(一)創(chuàng)設(shè)情景,激情引入
師:請同學(xué)們找找看你的身邊哪里有二氧化碳?關(guān)于它的信息你知道多少? 生:是植物光合作用的原料,能滅火,能做飲料,能用于人工降雨??
師:看來,同學(xué)們對二氧化碳的了解真不少,今天我們通過實驗探究來學(xué)習(xí)有關(guān)二氧化碳的性質(zhì)。
展示課題:二氧化碳的性質(zhì)探究
師:結(jié)合生活實際回憶說出你所知道的二氧化碳的相關(guān)知識。播放一段生活中有關(guān)二氧化碳應(yīng)用的視頻。
生:學(xué)生從身邊或生活中感受二氧化碳的存在,了解二氧化碳與我們的生活息息相關(guān)。【點評】讓學(xué)生感受二氧化碳的重要性,激發(fā)其實驗探究熱情。
(二)實驗探究
1、實驗探究:二氧化碳的密度比空氣大 課件問題展示:(動畫播放)“屠狗洞”的故事 提問:你知道殺死小狗的兇手是誰嗎? 生:觀看“屠狗洞”的故事并分析原因。追問:這個故事說明二氧化碳什么性質(zhì)?
生:了解二氧化碳不能供給呼吸,知道密度比空氣大的性質(zhì)
師:你還能用生活中的事實或設(shè)計實驗說明二氧化碳密度比空氣大嗎? 在教師的引導(dǎo)下自己設(shè)計小實驗或聯(lián)系實際說出二氧化碳性質(zhì)在生活中的體現(xiàn)。小結(jié):討論、交流得出用二氧化碳充氣球、二氧化碳滅火、向上排空氣法收集二氧化碳等都能說明二氧化碳密度比空氣大。(演示實驗)二氧化碳熄滅階梯蠟燭實驗
師:從上述實驗中,你觀察到什么現(xiàn)象?證明二氧化碳有哪些性質(zhì)?
生:先猜測實驗可能會有的現(xiàn)象,觀察實驗,分析原因,得出結(jié)論,并填寫學(xué)案中有關(guān)實驗探究1的內(nèi)容。
(圖片展示)你能解釋二氧化碳滅火器的工作原理嗎? 師:應(yīng)用所學(xué)知識分析二氧化碳作滅火器的原理。
生:進(jìn)一步掌握二氧化碳密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)。并且滲透性質(zhì)和用途之間的關(guān)系。
【點評】
1、教師通過演示實驗,幫助學(xué)生建立實驗探究的基本方法。
2、通過實驗猜測,培養(yǎng)學(xué)生探究意識,通過觀察實驗、分析原因,得出結(jié)論,使學(xué)生初步感受實驗探究的方法。
2、實驗探究:二氧化碳能否溶于水?
師:(提出問題)剛才有同學(xué)說二氧化碳能溶于水,你是怎么知道的?能否自己設(shè)計實驗進(jìn)行探究? 生:交流設(shè)計方案
生:展示自己的實驗設(shè)計。(方案
1、向裝滿二氧化碳的集氣瓶中加入少量水進(jìn)行震蕩,將集氣瓶倒置,瓶蓋不掉落;方案
2、向裝滿二氧化碳?xì)怏w的軟塑料瓶中加入少量水進(jìn)行震蕩,瓶子變癟)
師:教師評價學(xué)生的實驗,并給予恰當(dāng)?shù)墓膭睢?/p>
分組實驗:向一個收集滿二氧化碳?xì)怏w的軟塑料瓶中加入三分之一體積的水,立即蓋上瓶蓋。師:指導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)案中探究實驗2,觀察現(xiàn)象,分析原因,得出二氧化碳能溶于水的性質(zhì)。生:
1、學(xué)生交流合作設(shè)計實驗并上講臺展示自己的實驗結(jié)果,講解原理,教師給予評價。
2、完成學(xué)案中探究實驗2,觀察現(xiàn)象,分析原因,得出二氧化碳能溶于水的性質(zhì)。
3、部分學(xué)生如果實驗失敗,應(yīng)在教師的引導(dǎo)下分析失敗的原因?!军c評】
1、培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)探究精神,合作交流的能力。
2、給學(xué)生展示自我的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生敢于表現(xiàn)自我。
3、培養(yǎng)學(xué)生獲得知識的能力和相互合作的學(xué)習(xí)能力。關(guān)注知識獲得的過程。
3、實驗探究:二氧化碳溶于水后,有沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呢?
師:(再提問)科學(xué)探究是無止境的,下面讓我們開始新的征程:二氧化碳溶于水后,有沒 3
有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呢?
師:(提供信息)酸能使紫色石蕊試液變色
(課件展示實驗方案)將實驗2的塑料瓶中的少量水倒入另一燒杯中,滴加紫色石蕊試液,觀察溶液的顏色變化,待石蕊試液的顏色變化后,然后取少量溶液加熱,再觀察石蕊試液的顏色變化。
生:完成實驗,匯報實驗現(xiàn)象并討論、得出結(jié)論。課件顯示:H2O+CO2=H2CO3
師:為什么變紅色的溶液加熱后又變成紫色? 課件展示: H2CO
3H2O+CO2↑
師:產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么?會不會是水使紫色石蕊試液變色?你們能否設(shè)計一個完整的實驗證明是二氧化碳與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)生成碳酸使石蕊試液變紅而不是水使石蕊試液變紅也不是二氧化碳使石蕊試液變紅? 生:相互討論,參照課本研究出探究方案
師(課件展示給出繼續(xù)探究方案)取四朵干燥的石蕊小花 步驟I 將第一朵小花滴加稀醋酸,步驟II將第二朵小花放入水中,步驟III將第三朵小花放入干燥的二氧化碳集氣瓶中,步驟IV第四朵噴水后放入盛有干燥的二氧化碳集氣瓶中 步驟V 把第IV中的小花用吹風(fēng)機(jī)吹干
分組實驗:按課件展示進(jìn)行實驗,觀察顏色變化,并注意分析每一步實驗?zāi)康?。生?/p>
1、在教師的指導(dǎo)下,完成探究實驗,初步確定二氧化碳可能與水發(fā)生了反應(yīng)。
2、完成學(xué)案實驗探究3,歸納小結(jié)出二氧化碳能與水反應(yīng)生成了碳酸,碳酸不穩(wěn)定易分解成二氧化碳和水的性質(zhì)。
3、學(xué)習(xí)并理解下列化學(xué)方程式:H2O+CO2=H2CO3,H2CO
3H2O+CO2↑
【點評】通過分組實驗讓學(xué)生熟悉對比實驗中每一步驟的目的,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力,提高學(xué)生的觀察思考問題的能力。
4、實驗探究:如何證明一瓶雪碧中溶解有二氧化碳?xì)怏w?或如何證明人呼出的氣體是二氧化碳?
分組實驗:用實驗檢驗雪碧中的氣體是二氧化碳。(教師提供澄清的石灰水)師:你能分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因嗎? 課件展示: CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 師:如果有人說將該氣體通入紫色石蕊試液,試液變紅,說明是二氧化碳,這種方法行嗎? 總結(jié):檢驗二氧化碳只能用澄清的石灰水。
應(yīng)用:請思考,為什么要用石灰漿抹墻壁?為了使用石灰漿[Ca(OH)2] 抹的墻壁快點干燥, 4
為什么常常在室內(nèi)生個火盆?為什么開始放炭火盆時,墻壁反而潮濕? 【點評】 很多同學(xué)都會認(rèn)為檢驗二氧化碳?xì)怏w也可以用石蕊溶液,這里強(qiáng)調(diào)能使石蕊溶液變紅的氣體不是只有二氧化碳,檢驗二氧化碳?xì)怏w用澄清石灰水,實驗現(xiàn)象清晰明了,且初中階段沒有其他氣體會使澄清石灰水變渾濁。通過“應(yīng)用”讓學(xué)生知道化學(xué)來源于生活,應(yīng)用于生活。
(三)歸納與整理:
師:本節(jié)課你學(xué)到了什么?請你將二氧化碳的性質(zhì)分為物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)歸類小結(jié)。生:歸納總結(jié)二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
【點評】
1、通過聯(lián)系生活實際再次體會實驗探究的過程和方法,體會知識獲得的過程。
2、學(xué)習(xí)應(yīng)用化學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象,培養(yǎng)分析問題解決問題的能力,建立社會責(zé)任感。
六、反思評價:
本節(jié)教材著眼于生活中的化學(xué)。而教學(xué)中要活學(xué)用教材使知識源于生活又高于生活,還要避免流于延伸范圍加深難度的誤區(qū)。要落實課程標(biāo)準(zhǔn)使學(xué)生扎實掌握基礎(chǔ)知識點又能靈活運(yùn)用它們,這就對問題的情境設(shè)計提出了較高的要求。設(shè)計問題時,要順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,求知求實。
探究式教學(xué)是化學(xué)課的主題?;瘜W(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),通過實驗實現(xiàn)探究目的,做好實驗是基本要求,用好實驗是關(guān)鍵。利用實驗,層層深入。
課堂教學(xué)教程中,有實物展臺、課件等可用手段,利用它們是為了提高教與學(xué)的效率,要避免流于形式擺花架子;不用過于追求教學(xué)模式與環(huán)節(jié),要力爭學(xué)生會了的不講。
本節(jié)課不足之處:
1、探究1中將二氧化碳?xì)怏w倒入階梯蠟燭中往往會使上面的蠟燭熄滅,注意引導(dǎo)學(xué)生分析原因;
2、探究二氧化碳與水是否發(fā)生反應(yīng)需要花費很多時間,每個步驟的目的對于學(xué)生來說是個難點,學(xué)生在思考時往往會出現(xiàn)混亂,需要好好的引導(dǎo);
3、二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫錯誤率會很高需要多加練習(xí)。本節(jié)課的創(chuàng)新之處:
1、變演示實驗為分組實驗,提高學(xué)生動手操作的能力;
2、變直接講授知識為學(xué)生自主分析問題----發(fā)現(xiàn)問題---解決問題;
3、將化學(xué)知識還原到生活中,用于解決實際的生活問題有助于充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
第二篇:江西省信豐縣黃泥中學(xué)中考化學(xué)實驗匯總復(fù)習(xí)燃燒條件的探究教學(xué)設(shè)計
燃燒條件的探究
【實驗教學(xué)目標(biāo)】
? 通過對物質(zhì)燃燒條件探究的實驗創(chuàng)新設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新精神; ? 通過對原有實驗的改進(jìn),增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識,進(jìn)而建立綠色化學(xué)思想; ? 通過對比探究,培養(yǎng)學(xué)生的思維的深刻性和批判性。【實驗內(nèi)容】
實驗名稱:物質(zhì)燃燒條件的系列探究
實驗用品:玻璃棒2根,95%的酒精,水,酒精燈,火柴,500ml燒杯,鑷子,藥匙,中心有凹槽的4號橡皮塞,普通大試管2個及直徑為25mm的超大試管1個(均預(yù)先充有氧氣),氣球2只,帶導(dǎo)管的橡皮塞2個,熱水,白磷,紅磷,實驗裝置如圖1。【實驗教學(xué)設(shè)計思路】
教學(xué)重點:燃燒的條件,滅火的原理。教學(xué)難點:通過實驗探究燃燒的條件。
通過對演示實驗原型(如圖2)的分析,筆者認(rèn)為實驗存在如下的不足:
圖2 圖1 ①實驗中,產(chǎn)生的大量白煙,危害人體的健康,不利于對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育。
②向熱水中的白磷通氧氣時,熔化的白磷會隨著氣流游動,難以捕捉,現(xiàn)象也不是很明顯;同時也會有白磷被吹出水面,在水面上燃燒起來,產(chǎn)生大量白煙,污染環(huán)境。
③該實驗不能得出物質(zhì)要具有可燃性這個條件。針對以上不足,筆者在教學(xué)中采用了相應(yīng)的改進(jìn)措施:
①用兩只充滿氧氣的試管代替銅板,并塞上帶有氣球的橡皮塞,使實驗完全在密封的裝置中進(jìn)行,減少污染。
②將白磷放在中心有凹槽的橡皮塞上,再將裝有氧氣的超大試管直接套在橡皮塞上,可有效避免熔化的白磷隨氣流游動的問題,并有效簡化了實驗步驟;又因為與氧氣直接接觸,燃燒劇烈,現(xiàn)象非常明 1 顯。
③用玻璃棒分別蘸取95%酒精、蒸餾水,置于酒精燈火焰上,觀察兩種物質(zhì)是否可以燃燒。根據(jù)實驗現(xiàn)象得出物質(zhì)要具有可燃性這個條件?!緦嶒灲虒W(xué)過程】
1.點燃酒精燈,用玻璃棒蘸取95%的酒精置于酒精燈火焰上,發(fā)現(xiàn)能燃燒;再用玻璃棒蘸取蒸餾水置于酒精燈火焰上,發(fā)現(xiàn)不能燃燒,說明物質(zhì)燃燒需要具有可燃性。
2.用藥匙取少量紅磷,放入充有氧氣的試管中,用帶氣球的橡皮塞塞緊管口;再用鑷子取少量白磷,用濾紙吸干表面的水分,放入另一只充有氧氣的試管中,立即用帶氣球的橡皮塞塞緊管口。
3.將中心有凹槽的橡皮塞放入500ml大燒杯中,向其中倒入約300ml的熱水,再用鑷子夾取一小塊白磷放入橡皮塞的凹槽內(nèi),再把步驟2中的兩只試管放入燒杯中加熱。觀察到試管中的白磷能燃燒而紅磷不燃燒,說明燃燒需要達(dá)到著火點;又觀察到試管中的白磷能燃燒而水中的白磷不燃燒,說明燃燒需要有氧氣。(如圖3)
4.再將充有氧氣的超大試管倒扣在有凹槽的橡皮塞上,觀察到白磷燃燒很劇烈,說明燃燒需要和氧氣接觸。(如圖4)
5.觀察實驗后的試管中液面,可以看到:水沿試管上升,靜置后,白煙溶解在水中。(如圖5)
對比老師課堂實驗與教材中實驗原型,思考老師教學(xué)中采用新方法的意義。
圖5 【實驗說明】
① 白磷放在有氧氣的試管中用熱水加熱與放在銅片上相比,燃燒更快,現(xiàn)象更明顯,并使實驗始終都在封閉的體系中完成,體現(xiàn)了綠色化學(xué)的要求,減少了污染。
② 白磷在試管中燃燒使氣球脹大,避免了白磷受熱和白磷在試管中燃燒放熱使試管中氣體膨脹而導(dǎo)致橡皮塞彈出,更安全。
③ 將白磷放在中心有凹槽的橡皮塞上,再將裝有氧氣的超大試管直接套在橡皮塞上,與用導(dǎo)管向水中的白磷通氧氣相比,白磷不會游動,燃燒更劇烈,現(xiàn)象更為明顯,操作更為簡單,且不會
圖4 圖3 2 有白磷殘留在熱水中。
④ 超大試管罩在橡皮塞上,消耗完氧氣后還可以看到試管內(nèi)水面上升的現(xiàn)象,證明了白磷燃燒消耗氧氣。
⑤ 補(bǔ)充了觀察酒精和水是否具有可燃性的探究,說明物質(zhì)要具有可燃性這個條件,使實驗更為完整?!緦嶒炘O(shè)計反思】
本實驗設(shè)計利用了整合思想,即一體化實驗的設(shè)計方式,這樣的設(shè)計實現(xiàn)了效益最大化,實驗的可觀察性強(qiáng),且能粗略測量空氣的組成;利用了變換思想,即嘗試一器多用,即巧妙利用橡皮塞的固定功能,實現(xiàn)了白磷在水中的固定;利用了綠色實驗設(shè)計思路,實現(xiàn)了滲透環(huán)保意識的功能。
第三篇:江西省信豐縣黃泥中學(xué)中考化學(xué)實驗匯總復(fù)習(xí)驗證呼吸作用確實產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w的實驗教學(xué)設(shè)計
驗證呼吸作用確實產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w的實驗
【教學(xué)目標(biāo)】
1.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會由實驗?zāi)康某霭l(fā),找尋相應(yīng)的實驗方法,從而得出實驗結(jié)論的常規(guī)思路。
2.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)謹(jǐn)慎的實驗態(tài)度,學(xué)會考慮和排除對實驗結(jié)論可能會產(chǎn)生的干擾因素,逐步滲透設(shè)計對比實驗的思想。
3.初步了解氣體的檢驗裝置和氣體除雜裝置中的注意事項。
4.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)相關(guān)現(xiàn)象及對一些簡單數(shù)據(jù)信息的理解,確定吸收二氧化碳和檢驗二氧化碳?xì)怏w所需試劑的基本要求,并明確其中的原理。
5.初步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)實驗的需要,對實驗裝置進(jìn)行簡單組裝的能力,及對組合實驗進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的能力?!緦嶒瀮?nèi)容】
1.實驗來源
該實驗設(shè)計來自于2012年上海教育出版社初三化學(xué)教材第46頁習(xí)題的第9題。題目內(nèi)容如下:我們已經(jīng)知道,呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。你能否設(shè)計一個實驗驗證呼吸作用確實產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w。
題目并配有兩副插圖,圖片及邊上注解分別如下:
2.實驗名稱
《驗證呼吸作用確實產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w》 3.實驗器材
儀器:錐形瓶(5只),雙孔橡皮塞(四只,并配有長短玻璃導(dǎo)管),彈簧夾(兩只),Y形管(一只),乳膠管
試劑:氫氧化鈉溶液,澄清石灰水 4.實驗裝置:
裝置圖1 裝置圖2
裝置圖3 裝置圖4
【設(shè)計思路及說明】
本節(jié)課的授課學(xué)生對象是蘇州市培東少年科技班的學(xué)生,他們思維相對活躍,理解能力較強(qiáng),教師在實施教學(xué)上有一定的拓展和提升空間。本實驗設(shè)計源于一道課后思考題,無固定實驗器材和實驗裝置,有利于開發(fā)學(xué)生對實驗設(shè)計的探究能力。
本實驗設(shè)計首先從最簡單的二氧化碳的性質(zhì)檢驗入手,容易讓學(xué)生產(chǎn)生輕視心理,這為下面的實驗教學(xué)能制造出“看似簡單而不簡單”的實驗效果做好心理上的鋪墊,有利于培養(yǎng)學(xué)生在探究實驗時所需要的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
然后教師開始通過引導(dǎo)學(xué)生注意題目和插圖文字及數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)該學(xué)會全面審題,并學(xué)會對出題者的意圖進(jìn)行思考和領(lǐng)會,這樣才能得出更加準(zhǔn)確的實驗結(jié)論。通過設(shè)計對比實驗,向?qū)W生滲透實驗設(shè)計中可能存在對實驗結(jié)論產(chǎn)生干擾的因素,并逐步介紹裝置2在檢驗氣體性質(zhì)時的設(shè)計原理及應(yīng)用。
其次,在上述對比實驗的基礎(chǔ)上,學(xué)生雖然已經(jīng)得出空氣中原有的二氧化碳濃度較稀,短時間內(nèi)不足以使澄清石灰水變渾濁的結(jié)論。但是在沒有設(shè)計剛才的對比實驗之前,也不清楚空氣中原有的二氧化碳到底會不會對實驗結(jié)論產(chǎn)生干擾。為了擺脫隱患,教師提示可以考慮事先把吸入的空氣中原有的二氧化碳給除去。新問題的提出,又讓學(xué)生眼睛一亮,課堂再次充滿生機(jī)。在此,教師還培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用數(shù)據(jù)找尋信息。在大家一起討論之下,順利解決吸收二氧化碳?xì)怏w和檢驗二氧化碳?xì)怏w所需試劑的基本要求,并同時將裝置2在氣體除雜實驗設(shè)計中進(jìn)行拓展和應(yīng)用。教師緊接著在學(xué)生現(xiàn)有的知識水平上,趁機(jī)展示組合實驗的裝置,有利于開發(fā)學(xué)生對組合實驗進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的能力。最后環(huán)節(jié),教師又提出了如果假設(shè)開始吸入的混合氣體中,二氧化碳濃度不太低,或是萬一實驗室里配制的NaOH溶液很稀,如何確保二氧化碳是否已被氫氧化鈉完全吸收干凈的問題,在此將本節(jié)課的內(nèi)容得到升華,學(xué)生情緒也熱情高漲。大家在老師激勵下,都摩拳擦掌,爭相展示自己的能力,最終成功解決問題。這部分內(nèi)容的設(shè)計,對提升學(xué)生的實驗綜合能力,更好培養(yǎng)學(xué)生在實驗探究中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度進(jìn)行了更為大膽的嘗試?!窘虒W(xué)過程】
1.輕松引入,暗藏陷阱
在講完第二章第二節(jié)《奇妙的二氧化碳》新課之后,進(jìn)入到書后習(xí)題的鞏固。教材第46頁習(xí)題的第9題。題目內(nèi)容表述如下:我們已經(jīng)知道,呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。你能否設(shè)計一個實驗驗證呼吸作用確實產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w。
【教師設(shè)疑】:剛學(xué)完二氧化碳的性質(zhì),我想這個問題肯定難不倒大家,請問怎么來驗證呼吸作用中產(chǎn)生了二氧化碳了呢?我們請個代表來講講,請注意驗證物質(zhì)的語言表達(dá)哦,大家一起回憶,驗證物質(zhì)要有“方法、現(xiàn)象、結(jié)論”!
【設(shè)計意圖】:這個問題看似簡單,容易讓學(xué)生產(chǎn)生輕視心理,從而可以為下面的實驗教學(xué)制造出“看似簡單而不簡單”的實驗效果,培養(yǎng)學(xué)生探究實驗需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
【學(xué)生回答】:用一根玻璃管不斷向澄清石灰水中吹氣,會看到澄清石灰水變渾濁,從而證明呼吸作用中產(chǎn)生了二氧化碳。
【教學(xué)實況】:下面學(xué)生一致同意上述同學(xué)的回答,這是二氧化碳的典型性質(zhì),不容置疑。
【學(xué)生實驗】:教師將準(zhǔn)備好實驗器材和試劑放在實驗臺上,請學(xué)生按裝置1,用玻璃管不斷向澄清石灰水中吹氣共30秒鐘,提醒學(xué)生換氣時,嘴巴要離開玻璃導(dǎo)管。實驗時很快看到澄清石灰水變渾濁,順利完成了他們的實驗設(shè)想。大家也覺得這道實驗設(shè)計題已經(jīng)成功解決,心理上處于完全放松狀態(tài)。
【設(shè)計意圖】:為了與下面的實驗產(chǎn)生對比,我對學(xué)生的吹氣時間進(jìn)行了控制和記錄,吹氣共30秒叫停!
2.審視題意,對比實驗
用這個方法來驗證呼吸作用中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,真的是天衣無縫了嗎?同學(xué)們有沒仔細(xì)注意一下題目下方的插圖及圖邊上的文字和相關(guān)數(shù)據(jù)呢?
【設(shè)計意圖】:培養(yǎng)學(xué)生注意全面審題,對出題者的意圖進(jìn)行思考和領(lǐng)會。預(yù)計大多數(shù)同學(xué)并不能領(lǐng)會為什么出題者開始告知出空氣中原有的二氧化碳的含量?!緦W(xué)生活動】:大家在教師的提醒下,看插圖并閱讀圖中注解?!窘處熢O(shè)疑】:請問大家在研究之后,有什么想法?同學(xué)們可以隨便發(fā)表自己的觀點。
【設(shè)計意圖】:給學(xué)生表達(dá)觀點的機(jī)會,了解學(xué)生的想法,便于站在學(xué)生的角度去解決問題,并可以挖掘和提升學(xué)生對問題的探究能力及語言表達(dá)能力。
【學(xué)生活動】:有學(xué)生主動站起來發(fā)言,并有人提出吸入的空氣的成分中含有二氧化碳,這樣能使澄清石灰水變渾濁會不會是空氣中本來的二氧化碳呢?
【教師點評】:對,想法非常好,這就是我們要值得謹(jǐn)慎對待的。吸入的空氣成分很復(fù)雜,主要是氮氣和氧氣,而出題者為什么偏偏把含量較少的二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)特意標(biāo)出來,所以我們要注意到這個細(xì)節(jié)。
【教學(xué)效果】:學(xué)生在老師的點撥下,已初步學(xué)會考慮對實驗結(jié)論可能會產(chǎn)生干擾的因素。
【教師設(shè)疑】:那么,現(xiàn)在給我們帶來的新的問題就是,空氣中原有的二氧化碳到底能不能使澄清石灰水變渾濁呢?我們又該怎樣來證明呢?
【設(shè)計意圖】:引導(dǎo)學(xué)生在遇到問題時,如何積極尋找應(yīng)對的方法,并給學(xué)生思考提供引導(dǎo)臺階和幫助。
【教師設(shè)疑】:展示裝置2中的錐形瓶和帶有長短導(dǎo)管的雙孔橡皮塞。提示學(xué)生在錐形瓶中加入澄清石灰水,至將長導(dǎo)管浸沒在澄清石灰水中為止,完成裝置2的搭配。請大家考慮如何利用這樣的裝置來驗證空氣中原有的二氧化碳是否能使澄清石灰水變渾濁呢?
【學(xué)生活動】:大家在討論,怎樣讓空氣與澄清石灰水反應(yīng)?也有人說錐形瓶中本來就有空氣啊?或者可不可以把空氣吹入或是吸入呢?
【教師提示】:錐形瓶內(nèi)的空氣在澄清石灰水的上方,與澄清石灰水的接觸面積不大,我們要想辦法讓空氣與溶液充分接觸,該怎么操作呢?
【設(shè)計意圖】:給學(xué)生一個階梯,在老師的幫助下,慢慢讓學(xué)生感受較為復(fù)雜的實驗裝置,并逐步理解該實驗裝置在以后實驗設(shè)計中的應(yīng)用。
【教學(xué)效果】:學(xué)生對這種開放性的問題討論很感興趣,并互相評價大家提供的方案,如有學(xué)生提出不能采用吹入空氣的方法,吹氣很容易讓呼出的氣體一并隨空氣進(jìn)入到錐形瓶中。
【學(xué)生活動】:為了給下面的組合實驗做好鋪墊,在這里我建議大家可采取減小內(nèi)壓的方法。學(xué)生在我的提示下,再次討論得出,應(yīng)該采用吸入空氣的方法,讓空氣與澄清石灰水充分接觸,既簡單又可行。
【教師提示】:那空氣是從較長的導(dǎo)管進(jìn)入還是從較短的導(dǎo)管進(jìn)入呢?嘴巴又是從哪根導(dǎo)管進(jìn)行洗氣呢? 【設(shè)計意圖】:慢慢滲透在檢驗氣體性質(zhì)時長進(jìn)短出的基本原理。
【學(xué)生活動】:學(xué)生討論,很快得出,嘴巴應(yīng)該接觸短導(dǎo)管處,從長導(dǎo)管不能將空氣吸入錐形瓶中,且會把溶液直接吸入嘴中。
【教師設(shè)疑】:請問如果從短導(dǎo)管不斷吸氣的話,裝置中會有什么現(xiàn)象呢? 【學(xué)生活動】:學(xué)生紛紛預(yù)測現(xiàn)象,并想上來進(jìn)行嘗試。派了一名學(xué)生代表上臺,下面學(xué)生在全神貫注觀察。發(fā)現(xiàn)當(dāng)用嘴巴從短導(dǎo)管處吸氣時,錐形瓶中長導(dǎo)管處不斷有氣泡產(chǎn)生。為了與上面的吹氣實驗產(chǎn)生對比,在這對學(xué)生的吸氣時間也進(jìn)行了控制和記錄,吸氣30秒叫停!但此時并未像剛才用玻璃管向澄清石灰水中吹氣那樣,..很快看到錐形瓶中的澄清石灰水明顯變渾濁。
【教師提示】:別著急,我們延長實驗時間,再繼續(xù)吸氣30秒,提醒學(xué)生注意換氣時,嘴巴要離開玻璃導(dǎo)管,不能向瓶中吹氣,我們一起耐心等待。
【學(xué)生演示】:學(xué)生繼續(xù)吸氣,發(fā)現(xiàn)錐形瓶中的澄清石灰水仍然無明顯變化。【教師設(shè)疑】:請問大家,從短導(dǎo)管將瓶中氣體往外吸時,為什么會有大量氣泡經(jīng)過長導(dǎo)管從溶液中冒出?這樣做的目的是什么?
【設(shè)計意圖】:新授實驗知識的學(xué)習(xí),一定要充分理解其中的原理,才能做到印象加深,以至靈活運(yùn)用。
【學(xué)生回答】:從短導(dǎo)管往外吸氣時,錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,在大氣壓的作用下,將瓶外的空氣經(jīng)過長導(dǎo)管壓到瓶中,所以在長導(dǎo)管口會看到有氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象。由于長導(dǎo)管浸沒在澄清石灰水,可以讓空氣充分與溶液進(jìn)行接觸,便于空氣中的二氧化碳與澄清石灰水充分反應(yīng)。
【教學(xué)效果】:在教師的層層提問和逐步滲透中,學(xué)生基本了解了吸氣的基本原理,及導(dǎo)管長短在實驗設(shè)計上的妙用。
【教師總結(jié)】:說得很好,這個裝置在以后實驗設(shè)計中會經(jīng)常用到。它可以用于某種氣體與溶液反應(yīng)時產(chǎn)生特殊現(xiàn)象來檢驗氣體的性質(zhì);也可以用來除去氣體中混有的某種雜質(zhì)氣體,其原理就是通過溶液將雜質(zhì)氣體反應(yīng)或吸收掉。關(guān)鍵操作的要點是:氣體要從長導(dǎo)管進(jìn),短導(dǎo)管出,簡稱“長進(jìn)短出”。
【教師設(shè)疑】:那么,對我們做過的吹氣實驗和剛才的吸氣實驗,從澄清石灰水的變化上,你能獲得哪些實驗結(jié)論呢?請同學(xué)們進(jìn)行討論。
【設(shè)計意圖】:回顧實驗現(xiàn)象,提醒學(xué)生進(jìn)行對比,對實驗結(jié)論作初步判斷?!緦W(xué)生回答】:呼出的氣體能使澄清石灰水變渾濁,吸入的空氣中雖然含有二氧化碳?xì)怏w,但在短時間內(nèi)不能使澄清石灰水變渾濁。
【教師設(shè)疑】:那么,能不能說明呼吸作用中產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w?
【學(xué)生回答】:可以,因為呼出的氣體使澄清石灰水很快變渾濁,可以說明呼出的 氣體中二氧化碳的含量增大了。
【教學(xué)效果】:學(xué)生清晰地根據(jù)上述兩個實驗現(xiàn)象的對比,已經(jīng)意識到考慮問題應(yīng)更加深入,并能對實驗結(jié)論作出客觀的評價。同時讓學(xué)生感知“看似簡單而不簡單”的道理,滲透科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄繎B(tài)度。
【教師總結(jié)】:通過這兩個實驗的對比,確實可以得出呼吸作用確實產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w,因為空氣中原有的二氧化碳短時間內(nèi)不能使澄清石灰水變渾濁。設(shè)計對比實驗,可以幫助我們得到更加真實可靠的實驗結(jié)論。
3.統(tǒng)籌規(guī)劃,組合實驗
雖然大家剛剛看到了空氣中原有的二氧化碳濃度較稀,短時間內(nèi)不足以使澄清石灰水變渾濁,但我們在沒有設(shè)計剛才的對比實驗之前,也不清楚空氣中原有的二氧化碳到底會不會對我們實驗產(chǎn)生干擾。為了擺脫隱患,我們可不可以事先把吸入的空氣中原有的二氧化碳給除去呢?
【學(xué)生活動】:大家在我的提議下,眼睛一亮,剛剛解決上一個問題,又有新的問題接踵呈現(xiàn),課堂頓時又充滿了生機(jī)。
【教師設(shè)疑】:那么怎樣才能做到我們吸入的空氣不含二氧化碳呢?
【設(shè)計意圖】:初步培養(yǎng)學(xué)生有根據(jù)實驗的需要,對混合氣體的干擾氣體進(jìn)行除雜的思想。
【學(xué)生活動】:可以用某種物質(zhì)把空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉或是吸收掉。
【教學(xué)效果】:剛剛在介紹“長進(jìn)短出”原理時,滲透的氣體除雜思想已初步端倪。【教師設(shè)疑】:思路很好,那用什么物質(zhì)來吸收空氣中的二氧化碳呢?請大家討論。【學(xué)生活動】:下面同學(xué)各抒己見。有的說直接用水吸收掉空氣中二氧化碳,因為二氧化碳能溶于水;也有的說先用一份澄清石灰水把空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉;也有的說用氫氧化鈉溶液。因為根據(jù)我們在新授課的實驗教學(xué)中,大家從視覺上直接感知到氫氧化鈉對二氧化碳的吸收能力很強(qiáng),當(dāng)時往盛滿二氧化碳的礦泉水瓶中倒入少量氫氧化鈉溶液時,礦泉水瓶瞬間就癟掉了,而往盛滿二氧化碳的礦泉水瓶中倒入等體積的蒸餾水時,瓶子體積變化并不明顯。
【設(shè)計意圖】:調(diào)動學(xué)生對舊知識進(jìn)行回憶,根據(jù)相關(guān)現(xiàn)象,初步讓學(xué)生意識到選擇除雜試劑的基本要求,并為下面討論吸收二氧化碳和檢驗二氧化碳在對應(yīng)試劑上的區(qū)別做好準(zhǔn)備。
【教師提示】:為了幫助大家做出正確的選擇,老師再給大家提供一組數(shù)據(jù) 室溫下,100g水中最多能溶解Ca(0H)2 0.2g,能溶解NaOH 109g 請問從這組數(shù)據(jù)你能得到什么信息呢?
【設(shè)計意圖】:初步培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的感知能力。【學(xué)生活動】:Ca(0H)2在水中能溶解的量很少,比NaOH少很多。
【教師設(shè)疑】:那如果用澄清石灰水Ca(0H)2溶液來吸收二氧化碳?xì)怏w,會有什么問題呢?
【學(xué)生活動】:師生一起討論得出,由于溶解的Ca(0H)2的量太少,可能不能完全保證二氧化碳?xì)怏w能被吸收干凈。
【繼續(xù)設(shè)疑】:那能用水來吸收二氧化碳嗎?
【學(xué)生活動】:不能,二氧化碳在水中的溶解度不大,而且二氧化碳與水反應(yīng)形成的碳酸很容易再次分解而釋放出二氧化碳?xì)怏w。
【教師總結(jié)】:所以,盡管空氣中二氧化碳的含量較低,但為了保證實驗的準(zhǔn)確性,我們最好應(yīng)選擇濃度較大的NaOH溶液,確??諝庵械亩趸寄鼙怀M?!窘虒W(xué)效果】:大家一起根據(jù)對新授課實驗現(xiàn)象的回憶,和對教師所給實驗數(shù)據(jù)的啟發(fā),在除去二氧化碳的試劑選擇上達(dá)成了共識。
【教師設(shè)疑】:吸收除去二氧化碳我們選擇NaOH溶液,那我們檢驗二氧化碳?xì)怏w為什么選擇澄清石灰水Ca(0H)2溶液呢?
【設(shè)計意圖】:讓學(xué)生明確選擇吸收二氧化碳和檢驗二氧化碳?xì)怏w對應(yīng)試劑的基本要求,并明確其中的原理。
【學(xué)生活動】:因為二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)會產(chǎn)生明顯的變渾濁的現(xiàn)象,而與NaOH溶液反應(yīng)時無明顯現(xiàn)象,所以用澄清石灰水來檢驗二氧化碳?xì)怏w。
【教師設(shè)疑】:再次展示實驗裝置2,如用該裝置吸收除去空氣中原有的二氧化碳,錐形瓶中應(yīng)該放什么液體?空氣從長導(dǎo)管進(jìn)入還是從短導(dǎo)管進(jìn)入呢? 【設(shè)計意圖】:讓學(xué)生更加具體明白除雜裝置的基本原理。
【教學(xué)效果】:在前面檢驗氣體性質(zhì)的討論鋪墊中,學(xué)生很輕松回答出,空氣應(yīng)該從長導(dǎo)管進(jìn)入,充分與NaOH溶液反應(yīng)后,再由短導(dǎo)管出來。
【教師演示】:現(xiàn)在我有兩個錐形瓶,并配有長短導(dǎo)管的雙孔橡皮塞。我還準(zhǔn)備了一個特殊形狀的玻璃管,形狀像字母Y,我們也將之成為“Y形管”,現(xiàn)在我用乳膠管將他們?nèi)哌B接起來,并在“Y形管”的兩下端的乳膠管處,準(zhǔn)備兩個彈簧夾,以控制裝置中氣流的方向。展示裝置圖3。利用這個裝置我們可以做到將吸入的空氣中二氧化碳?xì)怏w先去除,然后再檢驗呼出的氣體中含有的二氧化碳?xì)怏w確實是呼吸作用中產(chǎn)生的。這個實驗裝置比較復(fù)雜,老師先幫大家組裝好。
【教師設(shè)疑】:請問,從左到右,這兩個錐形瓶中分別盛裝什么液體?還有如何用這兩個彈簧夾來控制裝置中氣流的方向?
【設(shè)計意圖】:初步培養(yǎng)學(xué)生對組合實驗的理解及控制能力?!緦W(xué)生活動】:學(xué)生紛紛舉手,討論熱烈?!净託w納】:左邊的錐形瓶應(yīng)該盛放NaOH溶液,用于吸收空氣中原有的二氧化碳?xì)怏w,右邊的錐形瓶應(yīng)該盛放Ca(0H)2溶液,用于檢驗呼出的二氧化碳?xì)怏w。實驗時,先打開左邊彈簧夾,關(guān)閉右邊彈簧夾,從Y形管上端進(jìn)行吸氣,吸入的空氣從左側(cè)長導(dǎo)管進(jìn)入,吸氣后,關(guān)閉左邊彈簧夾,打開右邊彈簧夾,將體內(nèi)的氣體呼出,氣體通過長導(dǎo)管通向右側(cè)錐形瓶中,與澄清石灰水充分反應(yīng)。
【學(xué)生演示】派一名代表按大家討論的方案進(jìn)行實驗演示,順利得到了明顯的實驗現(xiàn)象。
【教學(xué)效果】:說明前面的知識鋪墊在這個組合實驗中起了很好的效果。教師對學(xué)生的快速反應(yīng)預(yù)期不足。
【教師總結(jié)】真沒想到,同學(xué)們的反應(yīng)如此之快,思路如此清晰,老師有點小瞧大家了,早點這個實驗裝置交給大家來組裝了,以后老師會給同學(xué)們更過挑戰(zhàn)的機(jī)會。
4.綜合提升,拓展實驗
現(xiàn)在大家思路越來越活躍,研究問題也越來越嚴(yán)謹(jǐn)了,非常好!不過現(xiàn)在面對這套裝置(指裝置3),我還有一個問題,想跟大家商量。
【教師設(shè)疑】:什么問題呢?就是我們用NaOH溶液來去除二氧化碳?xì)怏w時,并沒有看到什么明顯的現(xiàn)象。雖然說空氣中二氧化碳?xì)怏w濃度較低,但是如果假設(shè)我們開始吸入的混合氣體中,二氧化碳濃度不太低,或是我擔(dān)心萬一實驗室里配制的NaOH溶液很稀的話,有可能也會導(dǎo)致二氧化碳吸收不干凈啊。同學(xué)們你們說我這個想法有沒道理?如果有道理,你們能想出什么辦法來化解我的擔(dān)心呢?
【設(shè)計意圖】:初步嘗試提升學(xué)生的實驗綜合能力,更好培養(yǎng)學(xué)生在實驗探究中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。
【學(xué)生活動】:大家熱情高漲,在老師剛才語言的激勵下,都在摩拳擦掌地想展示自己的能力,幫助老師解決問題。果然有個別學(xué)生提出了問題的要害之處。學(xué)生回答可以再加一個裝有澄清石灰水的錐形瓶,看看通過NaOH溶液后出來的氣體能不能使澄清石灰水變渾濁了,如果這里的澄清石灰水不變渾濁了,就可以證明混合氣體中原有的二氧化碳?xì)怏w已被NaOH溶液吸收干凈了。
【教師點評】:說實話,我都被你們震撼了,大家真是太聰明了,將來都是研究化學(xué)的好能手。既然大家這么厲害,下面我就請同學(xué)上來把你們所要添加的裝置及試劑給我組合上去。
【學(xué)生活動】:兩名學(xué)生代表上臺,在大家的七嘴八舌之下,協(xié)助完成實驗組裝,并且很自然地保證氣流從左到右都是“長進(jìn)短出”的流向。
【教學(xué)效果】:本節(jié)課內(nèi)容也在此得到升華,很多同學(xué)在這節(jié)課上逐步體驗到了挑戰(zhàn)自我、不斷完善、享受成功的快樂。最終通過這組嚴(yán)密的組合實驗,不僅可以一 步到位,而且真正做到“確確實實”可以驗證呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w?!窘處熆偨Y(jié)】:這節(jié)課,雖然我們只跟大家討論了一道習(xí)題,但從這道題目的實驗設(shè)計過程中,我們越來越感覺到“嚴(yán)謹(jǐn)”這個詞語在科學(xué)探究中的重要性,在實驗探究中,大家既對所學(xué)知識進(jìn)行了鞏固,又體驗到了對比實驗和組合實驗的妙處,以后在實驗設(shè)計方面,我們會給大家更多學(xué)習(xí)和展示的機(jī)會,今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容到此結(jié)束!
第四篇:江西省信豐縣黃泥中學(xué)中考化學(xué)實驗匯總復(fù)習(xí)大樹小樹桃花開--分子運(yùn)動實驗改進(jìn)教學(xué)設(shè)計
大樹小樹桃花開--分子運(yùn)動實驗改進(jìn)教學(xué)設(shè)計
一、實驗在教材中的地位和作用
該實驗在滬教版初三化學(xué)上冊第三章第一節(jié)的內(nèi)容,是學(xué)生剛接觸微粒時的一個重要實驗,通過本實驗,能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,啟發(fā)學(xué)生觀察氨氣在空氣中的擴(kuò)散情況,感受到氨分子的存在和運(yùn)動,從而打開微觀世界的大門。
二、課本上的裝置圖存在一些缺點
1、氨水在敞口裝置中會散發(fā)刺激性的氨氣,造成空氣污染。
2、氨水的擴(kuò)散過程不明顯,氨分子要擴(kuò)散到另一只燒杯中用時較長。
3、原裝置只能放在講臺上演示,不能移動,教室后面學(xué)生觀察現(xiàn)象有困難。
三、改進(jìn)方法
課本的實驗圖 改進(jìn)后的演示實驗 改進(jìn)后的分組實驗 演示實驗:
①將罩的大燒杯 改用 帶有底座的密封鐘罩;
②將裝酚酞溶液的燒杯 改為 噴有酚酞的棉花團(tuán);
③棉花固定在樹枝上,樹枝固定在大橡皮塞上。分組實驗:
① 將大燒杯罩小燒杯 改成 集氣瓶+玻璃塞; ② 將裝酚酞溶液的燒杯 改為 噴有酚酞的棉花團(tuán); ③ 將裝氨水的燒杯 改為 滴管滴加濃氨水; ④ 棉花固定在小樹枝上,小樹枝固定在橡皮塞上。
四、實驗儀器和藥品
演示:帶底座的鐘罩、小試劑瓶、氨水、酚酞、棉花團(tuán)、小樹枝、小噴壺
分組:集氣瓶、橡皮賽、滴管、氨水、酚酞、棉花團(tuán)、牙簽、小橡皮塞
五、實驗過程
演示:
① 把棉花團(tuán)做成桃花狀固定在不同高度的樹枝上;用小噴壺噴些水和酚酞在棉花團(tuán)上;
② 將棉花樹枝固定在大橡皮塞上,放入鐘罩內(nèi);觀察棉花團(tuán)還是不變色;
留兩朵棉花只噴水不噴酚酞;觀察棉花團(tuán)不變色;
③ 將5ml濃氨水加入小燒杯中,迅速放入鐘罩,觀察約一分鐘棉花團(tuán)自下而上慢慢變紅,好像桃花在盛開; 兩朵只噴水不噴酚酞的棉花團(tuán)不變色;
④ 實驗后可向兩朵不變色的棉花團(tuán)噴酚酞,觀察到不變色的棉花團(tuán)馬上變紅。
分組:
① 用小樹枝固定一朵棉花,噴些酚酞試液,固定在小橡皮塞上,放入集氣瓶。② 滴5滴濃氨水至集氣瓶,勿滴在棉花上,蓋上玻璃塞,觀察現(xiàn)象。
實驗前 實驗中 實驗后
六、實驗效果
1、棉花團(tuán)從下而上慢慢變紅,好像桃花在盛開,對學(xué)生有視覺沖擊;
2、氨水幾乎沒有擴(kuò)散到空氣中,減少了污染;
3、演示現(xiàn)象很明顯,很直觀,很有趣,激發(fā)學(xué)生的興趣;
4、分組實驗操作簡便,現(xiàn)象明顯;
5、無論是分組還是演示,裝置都可以移動,可以讓全體學(xué)生觀察和分享交流;
6、變紅后的棉花可噴少許鹽酸褪色后晾干重復(fù)使用。
七、自我評價
改進(jìn)后的實驗可做演示和分組;
現(xiàn)象明顯,直觀性很強(qiáng),趣味性極高,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣; 在較密閉的條件中反應(yīng),減少環(huán)境污染,體現(xiàn)環(huán)保意識;
就地取材,節(jié)約藥品,使實驗用藥量微型化但實驗現(xiàn)象放大化。
第五篇:江西省信豐縣黃泥中學(xué)中考生物實驗匯總復(fù)習(xí)雞翅的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動的關(guān)系教學(xué)設(shè)計
雞翅的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動的關(guān)系
“雞翅的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動的關(guān)系”是 “動物運(yùn)動的能量來源”的教學(xué)實驗。經(jīng)過筆者的教學(xué)實踐經(jīng)驗,對該實驗進(jìn)行改進(jìn),很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)參與度,增強(qiáng)了學(xué)生實驗的成功歸屬感,取得了良好的效果。【實驗分析】
1實驗?zāi)繕?biāo)
說出脊椎動物運(yùn)動系統(tǒng)的組成;說明動物如何通過肌肉、骨和骨連接的協(xié)作完成運(yùn)動。2 實驗器材
去毛的雞翅,解剖盤,鑷子,解剖剪,解剖刀等 3 實驗內(nèi)容
“雞翅的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動的關(guān)系”的實驗指導(dǎo):1 兩手捏住雞翅兩端,向內(nèi)、外做伸縮運(yùn)動;2 用解剖剪和解剖刀除去雞翅上的皮膚,觀察肌肉是怎樣附著在骨上的,再次做伸縮運(yùn)動,觀察肌肉是怎樣牽引骨運(yùn)動的;3 觀察骨與骨是怎樣連接的。4 實驗重點和難點
對去皮雞翅的觀察及找出附著在肱骨上的兩塊肌肉,分別牽拉兩塊肌肉觀察雞翅的運(yùn)動情況。這是該實驗的重點也是該實驗的難點?!緦嶒炘O(shè)計思路】
看過的會忘記,聽過的會記得,只有做過的才會理解。針對學(xué)生對運(yùn)動系統(tǒng)各部分如何協(xié)調(diào)產(chǎn)生運(yùn)動沒有感性認(rèn)識的學(xué)情,結(jié)合教材與生活實際,選取生活中最常見且比較容易操作的雞翅作為實驗材料,按照結(jié)構(gòu)層次逐步展開,學(xué)生分組實驗并匯報實驗成果,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力,實驗操作能力以及語言表達(dá)能力?!緦嶒烆A(yù)測及對策】
1、結(jié)合教材進(jìn)度、綜合考慮實驗開展氣候較炎熱等因素,首先將市場買來的雞全翅放置在冰箱或冷凍柜中,實驗前兩小時解凍,可免除夏日高溫導(dǎo)致實驗材料腐敗引起的實驗失敗。
2、雞翅是雞的一個運(yùn)動器官,很多學(xué)生只是在餐桌或小吃攤上親密接觸過。要讓學(xué)生和生雞翅來個零距離接觸并且還要親手進(jìn)行相關(guān)操作,學(xué)生難免會有情緒產(chǎn)生。為了克服學(xué)生的情緒障礙,事先為學(xué)生準(zhǔn)備了一次性手套,這樣就可以解決實驗操作中實驗材料的油膩問題,還避免了實驗操作中隊實驗材料的污染。
3、影響雞翅運(yùn)動的因素很多,其中之一就是雞翅的表皮。為了在實驗過程中能清晰地觀察到雞翅的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動的關(guān)系,取出雞翅的表皮勢在必行。教材正是基于這樣的考慮,選用去皮雞翅觀察座位實驗材料。但是由于生雞翅的油膩滑手,學(xué)生經(jīng)驗的欠缺等因素,去皮工作可在課前完成。
4、實驗是學(xué)生的心頭最愛。為了幫助學(xué)生克服對實驗的盲目的愛(動手玩過之后沒學(xué)到知識),幫助他們形成理性的科學(xué)的愛,教者選擇在實驗操作前將實驗器具藏于桌肚,待實驗指導(dǎo)完畢后再讓他們見面。
5、為了實驗結(jié)果的清晰明顯,可要求學(xué)生在去皮的雞翅上找出幾個結(jié)構(gòu),并注意觀察由于他們的變化引起的運(yùn)動,方便大部分學(xué)生體驗實驗成功的快感。
6、觀察到實驗現(xiàn)象后,很多學(xué)生會棄實驗材料于不顧或瘋狂破壞,為提高學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng),養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,提前準(zhǔn)備一個干凈的容器回收試驗過的材料,統(tǒng)一處理?!緦嶒灲虒W(xué)過程】
[投影展示] 一段各種脊椎動物完美舞姿的視頻 導(dǎo)入: 師:完美舞姿的綻放主要是哪個系統(tǒng)的功勞?
生:運(yùn)動系統(tǒng)。
師:它由哪些結(jié)構(gòu)組成?這些結(jié)構(gòu)如何協(xié)調(diào)優(yōu)雅綻放出如此絢麗的舞蹈?今天讓我們借助實驗來揭開這些問題的答案.指導(dǎo):有的放矢明確目標(biāo)很重要,為學(xué)生提供了難度梯度的3個問題:
菜鳥級(找出去皮雞翅的三部分組成)高手級(觀察雞翅內(nèi)側(cè)肌肉兩端附著的位置)骨灰級(牽拉內(nèi)外兩側(cè)肌肉,觀察雞翅的運(yùn)動情況)磨刀不誤砍柴工,將實驗步驟總結(jié)為3個字:
“看”(觀察組成部分及其相互關(guān)系)“找”(找出如下圖所示①②兩塊肌肉)“提”(用鑷子牽拉肌肉①②觀察現(xiàn)象)
操作:學(xué)生4—6人為一小組,組長取出實驗器材,組員合理分工,心細(xì)的負(fù)責(zé)指導(dǎo),膽大的負(fù)責(zé)操作,文筆好的負(fù)責(zé)記錄并完成實驗報告,口才棒的負(fù)責(zé)交流。
教者巡回指導(dǎo),待時間快到時,用倒計時方式幫助學(xué)生形成實驗清理的緊迫感,然后便是學(xué)生交流實驗成果了。
交流:根據(jù)各個小組實驗完成進(jìn)度不同決定匯報交流的順序。全班8各小組,只有兩個小組才完成高手級問題,其他小組全都完成骨灰級問題。菜鳥級問題大家一起回答(學(xué)生齊聲回答:肌肉、骨和骨連接)高手級問題我們給稍稍落后的兩組機(jī)會,請他們告訴我們(答案一致都是:一塊雞肉附著在相鄰的兩塊骨上)那最后一個骨灰級的問題呢?請小組派出代表來匯報(小組匯報牽拉肌肉時,伴隨肌肉的收縮和舒張,牽拉相鄰的骨繞骨連接產(chǎn)生運(yùn)動),各小組基本同意此觀點,可有一個學(xué)生拋出一個問題:
老師,我讓雞翅產(chǎn)生運(yùn)動,也發(fā)現(xiàn)附著的肌肉收縮和舒張,那到底是肌肉牽拉骨產(chǎn)生運(yùn)動還是骨推動肌肉產(chǎn)生運(yùn)動?
意外生成:一石激起千層浪。分歧產(chǎn)生了,而且大部分學(xué)生似乎已被迷惑住了??鬃釉唬骸安粦嵅粏ⅰ贝藭r應(yīng)該是啟的好時機(jī)了。我讓一組學(xué)生帶著小組的雞翅了和鑷子來到講臺前,向?qū)W生展示牽拉肌肉時產(chǎn)生的運(yùn)動,進(jìn)而發(fā)問:
師:這個雞翅怎么運(yùn)動起來的? 生:牽拉雞翅上的肌肉了 師:很好!誰牽拉的? 生:**同學(xué)
師:生物體內(nèi)有**同學(xué)嗎? 生(笑):沒有!
師:但是生物體會受到各種刺激并產(chǎn)生運(yùn)動,刺激由神經(jīng)系統(tǒng)接受,并作用于肌肉,讓肌肉收縮或舒張,然后進(jìn)一步產(chǎn)生運(yùn)動。也就是說生物體內(nèi)誰扮演了**同學(xué)的角色?
生:神經(jīng)系統(tǒng)
師:神經(jīng)系統(tǒng)的刺激可以引起肌肉的收縮和舒張,所以只能是誰帶動誰產(chǎn)生運(yùn)動? 生:肌肉收縮或舒張牽拉相鄰的骨繞骨連接產(chǎn)生運(yùn)動
師補(bǔ)充:還得在神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控下!運(yùn)動產(chǎn)生了,動力從何而來呢?。。。【教學(xué)反思】
為了提高教學(xué)的有效趣味性,讓更多同學(xué)體驗到試驗成功的歡樂,在實踐教學(xué)實驗前,我試著對課本的實驗操作進(jìn)行了如下改進(jìn): 1 實驗雞翅課前去皮
本實驗?zāi)康脑谟谕ㄟ^實驗觀察能夠說出動物如何通過肌肉、骨和骨連接的協(xié)作完成運(yùn)動。雞翅的去皮工作是完成實驗?zāi)康牡妮o助手段,不是要學(xué)生必須掌握的技能。在經(jīng)歷了一次次低效甚至無效的課內(nèi)雞翅去皮之后,筆者決定在課前將雞翅的去皮工作完成。這樣不僅完成了實驗操作,而且節(jié)約了課內(nèi)時間,一舉兩得。2實驗規(guī)范,滲透情感 2.1 戴套操作,衛(wèi)生規(guī)范
生物學(xué)科是在實驗中建立并發(fā)展起來的,實驗是生物學(xué)科的特色。而實驗規(guī)范就好比實驗特色的前奏。在該實驗中,筆者自備了很多一次性塑料手套,實驗時發(fā)給學(xué)生。戴著手套的學(xué)生慢慢克服了之前的恐懼或者畏難心理,實驗操作起來得心應(yīng)手了,愿意跟隨著老師的指導(dǎo)一步步實驗了。而且戴著手套進(jìn)行實驗操作,不會對雞翅造成污染,為后面實驗材料的回收做了準(zhǔn)備。
2.2 材料回收,節(jié)約教育
新課程非常注重對學(xué)生情感的培養(yǎng),注重他們各種情感態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)。筆者在實驗結(jié)束后要求學(xué)生將自己(小組)的雞翅進(jìn)行回收,培養(yǎng)他們尊重勞動,尊重勞動成果,節(jié)約生活的行為習(xí)慣。3創(chuàng)新總結(jié),有始有終
我們的實驗課經(jīng)常會虎頭蛇尾,到最后草草收場,錯失對學(xué)生實驗所得知識進(jìn)行強(qiáng)化鞏固的機(jī)會。在該實驗結(jié)束后,特附上一首筆者自制的小詩,學(xué)生興致高漲,小詩瑯瑯上口,很多學(xué)生在下課后還津津樂道呢,很好地完成實驗?zāi)繕?biāo)。
附:運(yùn)動小詩 神經(jīng)大佬把頭牽
運(yùn)動之家聯(lián)手?jǐn)y 骨骼肌、骨和骨連接 骨骼肌是老大姐
她把骨弟弟小手牽 弟弟繞著骨連接 揮動小手鳥雀躍
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,實驗不僅是學(xué)科特色,更是創(chuàng)新之本。對教材實驗的實施,可以激發(fā)師生更多的創(chuàng)新靈感和思維;對實驗的不斷改進(jìn),又可以教會學(xué)生向權(quán)威挑戰(zhàn),培養(yǎng)學(xué)生的批判思維和縝密思維。實驗教學(xué)正以燎原之勢向教育改革的一線課堂中蔓延開來,我們做好準(zhǔn)備了!