第一篇：化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教案——制備、測(cè)定和探索性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

——制備、定量測(cè)定、探索實(shí)驗(yàn)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求；

(2)一個(gè)相對(duì)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括的主要內(nèi)容；(3)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法和要求；(4)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法和要求；

(5)運(yùn)用學(xué)過(guò)的鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)及強(qiáng)堿弱酸鹽和強(qiáng)酸弱堿鹽水解反應(yīng)的相互促進(jìn)關(guān)系，分析并評(píng)價(jià)氫氧化鋁制備的最佳途徑；

(6)應(yīng)用乙二醇的性質(zhì)，設(shè)計(jì)完整的化學(xué)實(shí)瞼方案；

(7)運(yùn)用銅和銅的化合物知識(shí)，設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證銅與銅的化合物的性質(zhì)。1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循：

①科學(xué)性，實(shí)驗(yàn)原理，準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)流程合理。②安全性，保護(hù)人身、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)儀器。③可行性，條件允許，效果明顯，操作正確。

④簡(jiǎn)約性，做到步驟少，時(shí)間短、效果好等基本要求。2．如何迅速、準(zhǔn)確地解答綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題呢?(1)明確目的原理

首先必須認(rèn)真審題，明確實(shí)驗(yàn)的目的要求，弄清題目有哪些新的信息，綜合已學(xué)過(guò)的知識(shí)，通過(guò)類(lèi)比、遷移、分析，從而明確實(shí)驗(yàn)原理。(2)選擇儀器藥品

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理，以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件，如反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，能否腐蝕儀器和橡皮、反應(yīng)是否加熱及溫度是否控制在一定的范圍等，從而選擇合理的化學(xué)儀器和藥品。

(3)設(shè)計(jì)裝置步驟

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，以及所選用的儀器和藥品，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。學(xué)生應(yīng)具備識(shí)別和繪制典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖的能力，實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)完整而又簡(jiǎn)明。(4)記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)

根據(jù)觀(guān)察，全面而準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。(5)分析得出結(jié)論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過(guò)分析、計(jì)算、圖表、推理等處理，得出正確的結(jié)論。

以上只是解答綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一般思考方法。在解答過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的具體情況和要求，作出正確的回答。

(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)還要考慮以下因素：

①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸；②進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃先驗(yàn)純等)；③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中等)；④防吸水(如實(shí)驗(yàn)、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施，以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；⑤冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置(如長(zhǎng)玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；⑥易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻；⑦儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮)；⑧其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加人順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。3．制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，對(duì)鞏固元素化合物知識(shí)和掌握好各類(lèi)有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，全面訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力是有益的。

制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循以下原則：

①條件合適，操作方便；

②原理正確，步驟簡(jiǎn)單；

③原料豐富，價(jià)格低廉；

④產(chǎn)物純凈，污染物少。

即從多種路線(xiàn)中優(yōu)選出一種最佳的制備途徑，合理地選擇化學(xué)食品與藥品，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。

4．探索性實(shí)驗(yàn)、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從所屬類(lèi)型的典型代表物去推測(cè)物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì)，而后據(jù)此分別設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，去探索它所可能具有的性質(zhì)。5．驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

對(duì)物質(zhì)具備的性質(zhì)去求證，關(guān)鍵設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)捷的實(shí)驗(yàn)方案，操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)便宜行，現(xiàn)象明顯，且安全可行。

一、物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)（習(xí)題及解析）

1、用含有NaCl、MgCl2、MgS04的鈉鹽制備漂白精(次氯酸鈉)。按各反應(yīng)的先后順序?qū)懗龈饔嘘P(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。

2+2+2-[解析] 此題思路：原料→純凈物→產(chǎn)物。需除去的雜質(zhì)離子有Ca、Mg、SO4，應(yīng)

2+注意除雜試劑的加入順序，以便有利于除去過(guò)量試劑引來(lái)的新雜質(zhì)。例如，除Ca的Na2C032-2+放在除SO4的BaCl2試劑之后加入，可達(dá)到除去過(guò)量Ba的目的。

答案

①BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl

2②MgC12+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ③CaCl2+Na2C03=CaCO3+2NaCl ④BaCl2+2Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl ⑤NaOH+HCl=NaCl+H20 ⑥Na2C03+2HCl=2NaCl+CO2↑+H20 ⑦2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑ ⑧Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2、下圖是一套實(shí)驗(yàn)室制氣裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的是

A．銅屑和濃硝酸 B．二氧化錳和濃鹽酸 C.電石和水

D.碳酸鈣和稀鹽酸

3、按下述實(shí)驗(yàn)方法制備氣體，合理而又實(shí)用的是

A.鋅粒與稀硝酸反應(yīng)制備H2 B.向飽和氯化鈉溶液中滴加濃硫酸制備HCl C．亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備SO2 D．大理石與濃硫酸反應(yīng)制備CO2

4、試用空氣；焦炭、水為原料制備硝酸。

5、實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來(lái)制取氧氣，怎樣用實(shí)驗(yàn)方法證明二氧化錳作催化劑?氯酸鉀中含鉀、氯，氧三種元素?試設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單步驟。

解析：催化劑能加快反應(yīng)速率，而反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變。因此，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)能證明加入二氧化錳后反應(yīng)速率加快，反應(yīng)前后二氧化錳質(zhì)量不變及化學(xué)性質(zhì)不變。要證明氯酸鉀中含鉀、氯、氧三種元素，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)物中含鉀元素、氯離予和氧氣。

答案(1)將等質(zhì)量的氯酸鉀分別加入兩支試管中，向其中一支試管中加人少量一定質(zhì)量的二氧化錳，用酒精燈分別加熱，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。根據(jù)收集的氧氣多少，可判斷反應(yīng)速率。

(2)用水溶解反應(yīng)后的混合物，過(guò)濾并洗滌沉淀，干燥后稱(chēng)量，與最初加入量比較，可證明質(zhì)量是否變化。

(3)將上述不溶物與濃鹽酸混合加熱，檢驗(yàn)是否有氯氣生成，可證明二氧化錳化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生變化。

(4)將收集的氣體用帶火星的木條檢驗(yàn)，可證明氯酸鉀含氧元素。(5)將(2)步驟作的濾液做焰色反應(yīng)，可證明氯酸鉀中是否含鉀元素。

(6)將(2)步操作的濾液中加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液可證明氯酸鉀中是否含氯元素。習(xí)題：

1．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證有機(jī)物CH2=CHCHO中所含的官能團(tuán)。2．不用焰色反應(yīng)，鑒別NaCl和KCl兩種無(wú)色晶 3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明一種金屬粉末是鐵粉

4．設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明油酸C17H33COOH具有不飽和性和酸性。5．根據(jù)下圖實(shí)驗(yàn)，填空和回答問(wèn)題：

(1)燒瓶中所發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式 是______________裝置(Ⅱ)的燒杯中冷水所起的

作用是 ____________裝置(Ⅲ)的燒杯中液體的作用是

(2)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)的橡皮塞最好用錫箔包住，用橡皮管連接的兩玻璃管口要相

互緊靠，這是因?yàn)開(kāi)_____________(3)裝置(Ⅲ)的燒杯中使用倒置漏斗可防止

液體倒吸，試簡(jiǎn)述其原因。

答：__________________________ 6．在加熱條件下用NH3還原CuO可以制得純

凈的N2和活性銅粉(途徑Ⅰ)，用該活性銅粉與空氣反應(yīng)又可制得較純凈的N2(途徑Ⅱ)。

由于N2在實(shí)驗(yàn)室里制備常需要用有毒和易使人致癌的NaNO2，上述方法因Cu與CuO的循環(huán)使用．且制出的N2可基本滿(mǎn)足要求，故倍受人們關(guān)注。下圖給出了按Ⅰ和Ⅱ制N2必需的幾種實(shí)驗(yàn)儀器，其他必要的儀器如鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、酒精燈等儀器均未列出。請(qǐng)按下列要求填寫(xiě)空白。

(1)按途徑I制N2時(shí)用濃氨水作原料至少需要用到上述儀器中的哪些儀器?(請(qǐng)按氣流從左到右的順序列出儀器的序號(hào)):__________________(2)按途徑Ⅱ制N2時(shí)，至少需要用到上述儀器中的哪些儀器?(請(qǐng)按氣流從左到右的順序列出儀器的接口順序)：______________。

(3)用途徑I制N2，按你選用的儀器組裝的裝置中，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器序號(hào)是______________(4)用途徑Ⅱ制N2，原料氣空氣是向儀器中加入 _______而送人反應(yīng)器的。(5)為了保證I制得的N2比Ⅱ制得的N2純凈，是在儀器_______中加入_______以除去雜質(zhì)氣體。

(6)寫(xiě)出在途徑I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________________________某化學(xué)小組用下列裝置制取氫氣，再用制得的氫氣還原氧化銅，最后根據(jù)氧化銅質(zhì)量的減少和無(wú)水氯化鈣質(zhì)量的增加來(lái)測(cè)定水的質(zhì)量組成。

(1)如果制得的H2從左向右流向，上述必要儀器的連接順序_______接 _______，_______接_______ _______接 _______接 _______、_______接 _______(堿石灰)。

(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)裝置最后連接堿石灰干燥管的目的是______________。(3)裝入藥品后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)有如下操作步驟。①打開(kāi)活塞，產(chǎn)生氫氣；②點(diǎn)燃D處酒精燈；③檢查裝置的氣密性；④關(guān)閉活塞，停止產(chǎn)生氫氣；⑤待氧化銅變紅后撤去酒精燈；⑥通人氫氣，使D中物質(zhì)冷卻；⑦稱(chēng)量C管和D管的質(zhì)量。正確的操作順序是_______→_______→_______ _______→_______→_______→_______⑦

(4)若測(cè)得原質(zhì)量為W1g的硬質(zhì)玻管D反應(yīng)后質(zhì)量變?yōu)閃2g；U形管在實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量增加 mg，則水中氫、氧兩元素的質(zhì)量比可表示為 ______________(5)若實(shí)驗(yàn)中有部分氧化銅還原不徹底，未生成銅而是被還原為紅色的氧化亞銅(Cu2O)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無(wú)影響(偏大、偏小、無(wú)影響)_______。

二、定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案

維生素C是一種水溶性維生素(其水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H806，人體缺乏這種維生素易得壞血癥，所以維生素C又稱(chēng)抗壞血酸。維生素C易被空氣中的氧氣氧化。在新鮮的水果、蔬菜、乳制品中都富含維生素C，如新鮮橙汁中維生素C的含量在500mg／L左右。

校課外活動(dòng)小組測(cè)定了某晶牌的軟包裝橙汁中維生素C的含量。下面是測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)有關(guān)空白。(1)測(cè)定目的：測(cè)定X X牌軟包裝橙汁維生素C含量。

?C6H606+2HI(2)測(cè)定原理：C6H806+I2??(3)實(shí)驗(yàn)用品及試劑：

①儀器和用品：自選，略。

-3 ②試劑：指示劑_______________(填名稱(chēng))、濃度為7.5×10mol／L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液、蒸餾水等。

(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程： ①洗滌儀器，檢查滴定管是否漏液，潤(rùn)洗后裝好標(biāo)準(zhǔn)碘溶液待用。

②打開(kāi)橙汁包裝，目測(cè)：顏色_______________橙黃色，澄清度好。用_______________(填儀器名稱(chēng))向錐形瓶中移人20.00mL待測(cè)橙汁，滴人2滴指示劑。

③用左手控制滴定管的_______________(填部位)，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視_______________直到滴定終點(diǎn)。滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________.(5)數(shù)據(jù)記錄與處理。(設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理的表格，不必填數(shù)據(jù))若經(jīng)數(shù)據(jù)處理，滴定中消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積是重5.00mL，則此橙汁中維生素C的含量是_______________mg／L。

(6)問(wèn)題討論：

①滴定時(shí)能否劇烈搖動(dòng)錐形瓶?為什么

答_______________ ②從分析數(shù)據(jù)看，此軟包裝橙汁是否是純天然橙汁?__________(填編號(hào))A.是 B.可能是 C不是

制造商可能采取的做法是_______________.B.加水稀釋天然橙汁 B.橙汁已被濃縮

C.將維生素C作為添加劑

對(duì)于上述做法，你的意見(jiàn)是_______________.A.同意 B.不同意

C.調(diào)查后再作結(jié)論

(答案)(3)②淀粉溶液(4)②酸式滴定管活塞 錐形瓶中溶液顏色的變化和滴定管中液體流下的速率 溶液變藍(lán)色且在半分鐘內(nèi)不退去(5)990 mg／L(6)①不能劇烈搖動(dòng)錐形瓶。因?yàn)槿魮u動(dòng)會(huì)增大溶液與空氣的接觸面積，使之被氧化響測(cè)定結(jié)果 ②C C C

三、探索性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從所屬類(lèi)型的典型代表物去推測(cè)物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì)，而后據(jù)此分別設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，去探索它所可能具有的性質(zhì)。

（一）問(wèn)題的提出 1．有一同學(xué)在做乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，把灼熱螺旋狀的銅絲伸進(jìn)裝有乙醇的試管里，如此反復(fù)幾次，當(dāng)其聞生成的乙醛氣味時(shí)，他描述為：“有刺激性氣味且伴有醋味”立即引起同學(xué)們的哄堂大笑，且有人譏諷說(shuō)：“沒(méi)看書(shū)?真破鼻子。”他卻不服氣。我說(shuō)：“要弄清你的結(jié)論是否有誤，只要滴加幾滴石蕊試液便可見(jiàn)分曉”，他立即向溶液中滴加石蕊試液，溶液奇跡般地變紅了，同學(xué)們個(gè)個(gè)目瞪口呆。

2．在做學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)——?dú)溲趸~氧化乙醛時(shí)，有位同學(xué)向10％NaOH溶液中加入； 2％CuS04溶液，稍不注意CuS04溶液加多了，當(dāng)他繼續(xù)加入乙醛溶液，并加熱至沸騰，卻發(fā)現(xiàn)溶液的顏色發(fā)生了由“藍(lán)色→黑色→紅色”的變化。

（二）提出可能性假設(shè)

其原因可解釋為：加熱時(shí)發(fā)生了由 Cu(OH)2(藍(lán)色)→CuO(黑色)→Cu2O(紅色)的反應(yīng)。

仔細(xì)分析以上兩個(gè)非常意外的實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)：CuO有氧化乙醛使之生成乙酸的可能。受乙醇催化氧化生成乙醛實(shí)驗(yàn)的啟示，根據(jù)對(duì)醛、醇的官能團(tuán)—醛基(-CHO)與醇羥基(-OH)結(jié)構(gòu)比較發(fā)現(xiàn)，乙醛的還原性強(qiáng)于乙醇；理論分析知銅能作為乙醛氧化生成乙酸的催化劑；催化歷程如下： 2Cu+O2=2CuO CH3CHO+Cu0→CH3COOH+Cu

（三）具體方案與步驟

1．銅催化氧化乙醛生成乙酸：

把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈火焰上加熱，使銅絲表面生成一薄層黑色的氧化銅，立即把它伸進(jìn)裝有乙醛的試管里，觀(guān)察銅絲表面的顏色變化，如此反復(fù)幾次。2．乙酸的檢驗(yàn)

①聞生成物乙酸的氣味，⑧向反應(yīng)后的溶液滴加幾滴石蕊試液，溶液立即變成紅

四、其它注意點(diǎn)

（一）定性、定量的測(cè)定

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明油酸C17H33COOH的酸性？如何用I2等物質(zhì)測(cè)定分子中烴基的不飽度（I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI）指出實(shí)驗(yàn)原理即可 區(qū)別：MgCl2和CaCl2晶體

（二）實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 淀粉的水解程度定性測(cè)定

（三）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的客觀(guān)性

分子量在300以下的某脂肪酸1.0g與2.7g碘可完全加成，也可被0.2g KOH所中和，則該脂肪酸的分子量的準(zhǔn)確值是

A282

B280

C278

D無(wú)法確定

解題思路：

設(shè)該脂肪酸的分子式為R（COOH）n，其分子量為Ｍ。由反應(yīng)關(guān)系式：R（COOH）n∽nKOH 1.0/Ｍ

0.2/56n M=280n，由于 M<300，n取正整數(shù)值，所以n只能為1；即脂肪酸的分子量為280，似乎應(yīng)選B答案。

而由酸和I2加成反應(yīng)關(guān)系式：R（COOH）n ∽Ω羧基I2（其中Ω羧基為烴基不飽和度）

1.0/M 2.7/254n 可得分子量的關(guān)系式M=94Ω羧基；由于M<300，Ω羧基為正整數(shù)，所以Ω羧基=3，M=282似乎應(yīng)選A。上面兩個(gè)途徑求得的數(shù)值雖然很接近，但作為分子量的精確值，就近選那一個(gè)答案？

實(shí)際上，280、282都不一定是該脂肪酸分子量的準(zhǔn)確值。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤差（如數(shù)據(jù)的精確度問(wèn)題）。那么如何來(lái)修正這一誤差呢？由題中提供的條件來(lái)看，只有用該脂肪酸的通式來(lái)進(jìn)行修正。

脂肪酸一般通式為CnH2n+2-2ΩOz（Ω為分子不飽和，Z為氧原子數(shù)），由上面計(jì)算可知，烴基不飽和度Ω羧基=3和羧基數(shù)n=2，則分子總不飽和度Ω=Ω烴基+Ω羧基=3+1=4，氧原子數(shù)Z=2，所以該脂肪酸通式可寫(xiě)為CnH2n-6O2，將分子量實(shí)驗(yàn)值282、280分別代入公式CnH2n-6O2中進(jìn)行修正，發(fā)現(xiàn)分子量282、280都不符合通式的要求，在此數(shù)值附近只有分子量為278符合通式要求。所以本題答案既不是A也不是B，而應(yīng)選C答案。

第二篇：實(shí)驗(yàn)教案 培養(yǎng)基的制備

實(shí)驗(yàn)一 培養(yǎng)基的制備

一目的要求 明確培養(yǎng)基的配制原理 通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配制，掌握配制培養(yǎng)基的一般方法和步驟 二 基本原理

不同培養(yǎng)基中含有不同的微生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其可供微生物生長(zhǎng)繁殖用，為微生物提供C源、能源、N源和維生素。在配制固體培養(yǎng)基時(shí)還要加入一定量瓊脂作凝固劑。瓊脂在常用濃度下96度溶化，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一般在沸水中或下面墊以石棉網(wǎng)煮沸溶化，以免燒焦，瓊脂在40度時(shí)凝固，通常不被微生物分解利用，固體培養(yǎng)基中瓊脂含量根據(jù)瓊脂的質(zhì)量和氣溫的不同有所不同。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：

牛肉膏：3.0g,蛋白胨10.0g,NACl5.0g,水1000ml,pH 7.2-7.4.馬鈴薯培養(yǎng)基是霉菌的基本培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配方如下： 馬鈴薯 100g 蔗糖 10g 瓊脂 10g 水500ml pH 自然 三器材：

1試劑或溶液：馬鈴薯、蔗糖、瓊脂、蒸餾水。

2儀器或其它用具：試管、三角瓶、燒杯、玻璃棒、天平、牛角勺，紗布、麻繩、牛皮紙、高壓滅菌鍋 四操作步驟 1稱(chēng)量：

依次稱(chēng)取馬鈴薯塊、蔗糖、，切碎的瓊脂放入三角瓶中并加入500ml蒸餾水 2 把三角瓶放入鍋中，鍋蓋好后放在電熱爐上加熱，等瓊脂溶解后取出三角瓶 3過(guò)濾：趁熱用多層紗布過(guò)濾，去除里面的雜質(zhì) 4分裝：將配制好的培養(yǎng)基分裝入試管。

5加塞：分裝完后在試管口塞上塞子，以阻止外界微生物進(jìn)入培養(yǎng)基造成污染，并保證有良好的勇氣性能。

6包扎：用牛皮紙?jiān)侔靠冢苑罍缇鷷r(shí)弄濕棉塞。7滅菌：用高壓蒸汽鍋在0.1MP下滅菌20min 8擱置斜面：趁熱將試管里的培養(yǎng)基斜面，注意斜面的長(zhǎng)度大約為試管長(zhǎng)度的1/2 9無(wú)菌檢查 五：注意事項(xiàng)

1培養(yǎng)基配制后，必須立即滅菌

2分裝過(guò)程中，注意不要使培養(yǎng)基沾在管口上，以免沾在塞子上而引起污染

實(shí)驗(yàn)二

革蘭氏染色法

一目的要求

1學(xué)習(xí)并初步掌握革蘭氏染色法

2了解革蘭氏染色法的原理及其在細(xì)菌分類(lèi)鑒定中的重要性 二基本原理

革蘭氏染色法是1884年丹麥病理學(xué)家christain Gram 創(chuàng)立的而后作了些改進(jìn)，革蘭氏染色法是細(xì)菌學(xué)中最重要的鑒別染色法。革蘭氏染色法的基本步驟是：先用初染劑結(jié)晶紫進(jìn)行染色，再用碘液媒染，然后用乙醇脫色，最后用復(fù)染劑復(fù)染。經(jīng)此方法染色后，細(xì)胞保留初染劑藍(lán)紫色的細(xì)菌為革蘭氏陽(yáng)性菌。如果細(xì)胞中初染劑被脫色劑洗脫而細(xì)菌染上復(fù)染劑的顏色，該菌屬于革蘭氏陰性菌。革蘭氏染色法將細(xì)菌分為革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性，是由這兩類(lèi)細(xì)菌細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和組成不同決定的。實(shí)際上，當(dāng)用結(jié)晶紫初染后，像簡(jiǎn)單染色法一樣，所有細(xì)菌都被染成初染劑的藍(lán)紫色，碘作為媒染劑，它能結(jié)晶紫結(jié)合成結(jié)晶紫-碘復(fù)合物，從而增強(qiáng)了染料與細(xì)菌的結(jié)合力，當(dāng)用脫色劑處理時(shí)，兩類(lèi)細(xì)菌的脫色效果是不同的，革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由肽聚糖形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成，壁厚、類(lèi)脂含量低，用乙醇脫色時(shí)細(xì)胞壁脫水，使肽聚糖的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)孔徑縮水，透性降低，從而合結(jié)晶紫-碘復(fù)合物不易被洗脫，而保留在細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)脫色和復(fù)染后仍保留初染劑 的藍(lán)紫色，革蘭氏陰性菌則不同，由于其細(xì)胞壁肽聚糖較薄、類(lèi)脂含量高，所以當(dāng)脫色處理時(shí)，類(lèi)脂質(zhì)被乙醇溶解，細(xì)胞壁透性增大，使結(jié)晶紫-碘復(fù)合物比較容易被洗脫出來(lái)，用復(fù)染劑復(fù)染后，細(xì)胞被染上復(fù)染劑的紅色。三器材

1菌種 大腸桿菌

2染色劑：革蘭氏染色液

（1）草酸銨結(jié)晶紫：A 液：結(jié)晶2g：95%乙醇20ml;

B 液：草酸銨0.8g;蒸餾水80ml;

混合AB兩液，靜置48h后使用（）(2)盧戈氏碘液

碘片1g;碘化鉀2g;蒸餾水30ml;(3)95%乙醇

（4）番紅復(fù)染液：番紅25g;95%乙醇 100ml 取上述配好的番紅乙醇溶液10ml和 80ml蒸餾水混勻即成。3儀器或其他用具

顯微鏡 酒精燈 載玻片 接種環(huán) 蒸餾水 四 操作步驟 1制片

（1）涂片：取載玻片，各滴一小滴蒸餾水于玻片中央，有接種環(huán)無(wú)菌操作挑取菌苔于水滴中，混合 并涂成薄膜。（2）干燥：室溫自然干燥

（3）固定：涂面朝上，通過(guò)2~3次 2 初染

滴加結(jié)晶紫染色1-2Min,水洗 3 媒染

用碘液沖去殘水，并用碘液覆蓋1min，水洗 用濾紙吸去玻片上的殘水，將玻片傾斜，在魄背景下，用滴管流加95的乙醇脫色，直到流出的乙醇無(wú)紫色時(shí)，立即水洗，脫色時(shí)間一般20-30min 5復(fù)染

用番紅復(fù)染2min,水洗。并用吸水紙吸干玻片上的殘水。6鏡檢

干燥后，用顯微鏡觀(guān)察。

菌體被當(dāng)成藍(lán)紫色的是革蘭氏陽(yáng)性菌，被染成紅色的革蘭氏陰性菌。實(shí)驗(yàn)三

酵母菌的形態(tài)觀(guān)察及死活細(xì)胞的的鑒別

一目的要求

1觀(guān)察酵母菌的形態(tài)及出芽生殖方式，學(xué)習(xí)區(qū)分酵母菌死活的實(shí)驗(yàn)方法 2 掌握酵母菌的一般特征及其與細(xì)菌的區(qū)別 二基本原理

酵母菌是不運(yùn)動(dòng)的單細(xì)胞真核微生物，共大小通常比常見(jiàn)細(xì)菌大幾倍甚至十幾倍，大多數(shù)酵母以出芽方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，有的分裂繁殖有性繁殖通過(guò)接合產(chǎn)生子囊孢子，本實(shí)驗(yàn) 通過(guò)美藍(lán)染水浸片來(lái)觀(guān)察酵母的形態(tài)和出芽生殖方式。美藍(lán)是一種無(wú)毒性的染料，它的氧化型呈現(xiàn)藍(lán)色，還原型無(wú)色。用美藍(lán)對(duì)酵母的活細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，由于細(xì)胞的新陳代謝作用，細(xì)胞內(nèi)具有較強(qiáng)的還原能力，能使美藍(lán)由藍(lán)色的氧化型 變?yōu)闊o(wú)色的還原型，因此，具有還原能力的酵母活細(xì)胞是無(wú)色的，而死細(xì)胞或代謝微弱的衰老細(xì)胞則呈藍(lán)色或淡藍(lán)色，借此即可對(duì)酵母菌的死細(xì)胞和活細(xì)胞進(jìn)行鑒別。三器材

1菌種：釀酒酵母培養(yǎng)約2天的純培養(yǎng)物 2溶液或試劑：呂氏堿性美藍(lán)染色液

3儀器或其他用具：顯微鏡，載玻片 蓋玻片 四操作步驟

1美藍(lán)浸片的觀(guān)察

（1）在載玻片中央加一滴呂氏堿性美藍(lán)染色液，然后按無(wú)菌操作用接中環(huán)挑取水量酵母菌放在染液中，混合均勻。

（2）用鑷子取一塊蓋玻片，先將一邊與菌液接觸，然后慢慢將蓋玻片放下，使其不著邊際在菌液上

（3）將制片放置約3分鐘，鏡檢。先用低倍鏡，然后用高倍鏡觀(guān)察酵母的形態(tài)，和出芽情況。并根據(jù)顏色區(qū)別死活細(xì)胞。

（4）染色約0.5小時(shí)后再次進(jìn)行觀(guān)察，注意死細(xì)胞的數(shù)量是否增加。2 水—碘液浸片的觀(guān)察

在載玻片中央加一小滴革蘭氏染液用碘液，然后在其上加3小滴水，取少許酵母菌苔放在水—碘液中混勻，蓋上蓋玻片后鏡檢。五實(shí)驗(yàn)結(jié)果

觀(guān)察的酵母菌的形成特征：

實(shí)驗(yàn)四 霉菌的形態(tài)觀(guān)察

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1學(xué)習(xí)并掌握觀(guān)察霉菌的形態(tài)的基本方法 2了解甲類(lèi)常見(jiàn)霉菌的基本形態(tài)特征。二實(shí)驗(yàn)原理

霉菌可產(chǎn)生復(fù)雜的分枝的菌絲體，分基內(nèi)菌絲和氣生菌絲，氣生菌絲生長(zhǎng) 到一寂階段分化產(chǎn)生繁殖菌絲，由繁殖菌絲產(chǎn)生孢子。霉菌菌絲體及孢子的形態(tài)特征是識(shí)別不同種類(lèi)霉菌的重要依據(jù)。霉菌菌絲和孢子的寬度通常比細(xì)菌和放線(xiàn)菌粗得多。常是細(xì)菌菌體的幾倍到幾十倍，因此，用低倍顯微鏡即可觀(guān)察。觀(guān)察霉菌的形態(tài)有多種方法，常用的有下列三種：直接制片觀(guān)察法、載玻片培養(yǎng)觀(guān)察法，玻璃紙培養(yǎng)觀(guān)察法。三實(shí)驗(yàn)器材

1菌種：黃典霉 青霉 產(chǎn)黃青霉 黑根霉 2溶液與試劑：呂氏美藍(lán)染色液 蒸餾水

3儀器或其他用具：顯微鏡 載玻片 蓋玻片 接種環(huán) 濾紙 四實(shí)驗(yàn)步驟

1在載玻片中央加一滴呂氏堿性美藍(lán)染色液，然后按無(wú)菌操作用接種環(huán)挑取少量霉菌放在呂氏堿性美藍(lán)染色液中，混合均勻。

2用鑷子取一塊蓋玻片，先將一邊與菌液接觸，然后慢慢將蓋玻片放下使其蓋在菌液上。3將制片放置約3MIN后鏡檢，先用低倍鏡，后用高倍鏡，觀(guān)察霉菌的形態(tài)。五結(jié)果

六思考：霉菌的孢子有哪些形態(tài)。

實(shí)驗(yàn)五

微生物的分離純化

一目的要求

掌握倒平板的方法和幾種常用的分離純化微生物的基本操作技術(shù) 二基本原理

從混雜的微生物群體中獲得只含一種工某一株微生物的過(guò)程為微生物的分離與純化。常用的方法有：

1簡(jiǎn)易單細(xì)胞挑取法

它需要特制的顯微鏡操縱器或其它顯微技術(shù)，因而其使用受到限制。簡(jiǎn)易單孢子分離法是一種不需要顯微單孢操縱器，直接在普通顯微鏡下利用低倍鏡分離單孢子的方法，它采用很細(xì)的毛細(xì)管吸取較稀的萌發(fā)的孢子懸液滴在培養(yǎng)皿蓋的內(nèi)壁上，在低倍鏡下逐個(gè)檢查微滳，將只含有一個(gè)萌發(fā)孢子的微滴放在一小塊營(yíng)養(yǎng)瓊脂片，使其發(fā)育成微菌落，再將微菌落轉(zhuǎn)移2到培養(yǎng)基中，即可獲得公由單個(gè)孢子發(fā)育而成的純培養(yǎng)。2平板分離法

該方法操作簡(jiǎn)便，普遍用于微生物的分離與純化，其基本原理包括兩方面：

（1）選擇適合待分離微生物生長(zhǎng)條件，如營(yíng)養(yǎng)、酸堿度、溫度和氧等要求或加入某種抑制劑造成只利于該微生物生長(zhǎng)，而抑制其它微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，從而淘汰一些不需要的微生物。（2）微生物在固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)形成的單個(gè)菌落，可以是由一個(gè)細(xì)胞繁殖而成的集合體，因此可以通過(guò)挑取單菌落而獲得一種純培養(yǎng)，獲取單個(gè)菌落的方法，可通過(guò)稀釋涂布平板或平板劃線(xiàn)等技術(shù)完成。三器材

1菌種：米曲霉

2培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 馬鈴薯培養(yǎng)基 3溶液或試劑：試管、三角瓶、瓊脂

4儀器或其他用具：無(wú)菌玻璃棒、無(wú)菌吸管、接種環(huán)、無(wú)菌培養(yǎng)基、樣品 四操作步驟平板劃線(xiàn)分離法

1倒平板：按稀釋涂布平板法倒平板，并用記號(hào)筆標(biāo)明培養(yǎng)基名稱(chēng)，樣品編號(hào)和實(shí)驗(yàn)日期。2劃線(xiàn)：在近火焰處左手拿皿底，右手拿接種環(huán)，挑取樣品懸液一環(huán)在平板上劃線(xiàn)。劃線(xiàn)的方法很多，但無(wú)論采用哪種方法，其目的都是通過(guò)劃線(xiàn)將樣品在平板上進(jìn)行稀釋?zhuān)怪纬?單個(gè)菌落。常用的劃線(xiàn)方法有下列二種：

（1）用接種環(huán)以無(wú)菌操作挑取樣品懸液一環(huán)，先平板培養(yǎng)基的一邊作第一次平等劃線(xiàn)3~4條，再轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)基約70度角，并將接種環(huán)上的剩余燒掉，待冷卻后通過(guò)第一次劃線(xiàn)部分作第二次平行劃線(xiàn)，再用同樣的方法通過(guò)第二次劃線(xiàn)部分作第三次劃線(xiàn) 和第四次交平行劃線(xiàn)。劃線(xiàn)完畢后，蓋上培養(yǎng)皿，倒置于溫箱培養(yǎng)。

（2）挑取有樣品的接種環(huán)在平板培養(yǎng)基上作連續(xù)劃線(xiàn)。劃線(xiàn)完畢后，蓋上培養(yǎng)皿蓋，倒置下載培養(yǎng)箱中。

（3）挑菌落 同稀釋涂布平板法，一直到分離的微生物認(rèn)為純化為止。五思考題。

第三篇：化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案

案例1 口香糖去哪里了 【實(shí)驗(yàn)器材】 口香糖，巧克力 【實(shí)驗(yàn)介紹】

請(qǐng)孩子先嚼1片口香糖，片刻后再嚼1塊巧克力，將口香糖和巧克力在口中一起嚼，孩子親身體驗(yàn)到口香糖的“嚼勁”失去，疑問(wèn)“似乎口香糖沒(méi)有了”。

【教學(xué)流程】(教師的行為和提問(wèn)想吃口香糖嗎一為什么喜歡吃一吃口香糖的好處一吃完口香糖隨便丟棄嗎一口香糖粘在地面或地板上的壞處一有什么辦法清除地面或地板上的口香糖一請(qǐng)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)一引導(dǎo)學(xué)生感受巧克力溶解口香糖的神奇效果一請(qǐng)大家反思“用巧克力去除口香糖是否切實(shí)可行?”一鼓勵(lì)“大家能不能以后從巧克力中研究開(kāi)發(fā)出專(zhuān)門(mén)清除口香糖污跡的清潔劑?”

【目標(biāo)整合】

用一小塊口香糖引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)過(guò)程，信手拈來(lái)，卻意義非凡：實(shí)驗(yàn)前觀(guān)察口香糖的狀態(tài)、顏色、香氣；實(shí)驗(yàn)中感受口香糖在口中的狀態(tài)和甜味變化。

口香糖是小學(xué)生們喜愛(ài)的零食之一，但很多孩子只是單純覺(jué)得好吃，并不清楚吃口香糖的益處，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)前通過(guò)正向引導(dǎo)可以幫助學(xué)生了解吃口香糖對(duì)人體的三點(diǎn)好處：清新口氣、清潔牙齒、加有木糖醇的口香糖可以減少嘴里的酸性程度，有效防止蛀牙，起到保護(hù)牙齒的作用。通過(guò)體驗(yàn)這個(gè)小實(shí)驗(yàn)，不僅增加了學(xué)生對(duì)口香糖的認(rèn)識(shí)和吃口香糖的目的性，還培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)以及應(yīng)用體驗(yàn)的經(jīng)歷去解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。

【試驗(yàn)原理】

巧克力中的熱量把口香糖中的膠質(zhì)破壞了 案例2你也可以制作噴泉 【實(shí)驗(yàn)器材】

“曼妥思”薄荷糖，250 mL可口可樂(lè) 【實(shí)驗(yàn)介紹】 將可樂(lè)瓶蓋打開(kāi)，將1包“曼妥思”薄荷糖倒入瓶中，可口可樂(lè)會(huì)迅速且大量地從瓶里涌出，如噴泉一般?！窘虒W(xué)流程】 提問(wèn)：“喜歡喝可樂(lè)嗎”一觀(guān)察“可樂(lè)中有什么配料”一為什么喝完可樂(lè)常常會(huì)打飽嗝一有沒(méi)有嘗試“曼妥思”薄荷糖丟進(jìn)可樂(lè)一實(shí)驗(yàn)演示一實(shí)驗(yàn)告訴了我們有什么危害一如何利用此實(shí)驗(yàn)豐富生活 【目標(biāo)整合】

提醒學(xué)生觀(guān)察可樂(lè)的配料表，培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察生活、從身邊學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的意識(shí)。喝多了碳酸飲料容易打嗝是很多同學(xué)經(jīng)常體驗(yàn)的生活現(xiàn)象，教師就這一體驗(yàn)出發(fā)作出淺顯解釋?zhuān)怀龆趸嫉淖兓?。該?shí)驗(yàn)雖然現(xiàn)象明顯，但作為老師也要告誡小學(xué)生不能將可樂(lè)和“曼妥思”薄荷糖一起食用，否則會(huì)造成一定危險(xiǎn)。教師也應(yīng)再?gòu)姆e極的一面進(jìn)行啟發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生模仿此實(shí)驗(yàn)自制噴泉，學(xué)會(huì)用身邊的事物豐富自己的生活，培養(yǎng)熱愛(ài)生活的情操?！驹囼?yàn)原理】

會(huì)發(fā)生“沸騰可樂(lè)”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象應(yīng)該是由于飲料中的二氧化碳與糖果疏松易吸水表面的滲透作用所致。也可能是檸檬酸等酸性物質(zhì)與碳酸飲料中的堿性物質(zhì)混合后，會(huì)形成檸檬酸鈉，過(guò)程中還會(huì)釋放出二氧化碳。因此如果糖果中含有檸檬酸，那么“沸騰可樂(lè)”產(chǎn)生的原理就有可能是酸堿物質(zhì)混合后釋放出大量二氧化碳，進(jìn)而造成噴涌。案例3薯片為什么不能多吃 【實(shí)驗(yàn)器材】

酒精燈，火柴，坩堝鉗，薯片 【實(shí)驗(yàn)介紹】

用坩堝鉗夾住1片薯片在酒精燈上點(diǎn)燃，引導(dǎo)學(xué)生從視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和感覺(jué)四個(gè)角度觀(guān)察薯片燃燒的過(guò)程，并做好現(xiàn)象記錄?！窘虒W(xué)流程】 提問(wèn)“大家平時(shí)喜歡吃薯片嗎”一做實(shí)驗(yàn)一學(xué)生觀(guān)察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一熄滅酒精燈時(shí)講解燃燒三要素一冬天為什么總要吃東西一薯片放熱能用于什么一你們知道多吃薯片的壞處嗎一生活中還有哪些垃圾食品 【目標(biāo)整合】

通過(guò)薯片的成分介紹，學(xué)生可以了解這是一種．高熱量且會(huì)致癌的食品，多吃對(duì)身體不益，徹底顛覆學(xué)生對(duì)此類(lèi)零食的觀(guān)念。再讓同學(xué)列舉生活中的垃圾食品，教師進(jìn)行總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生健康的飲食習(xí)慣。

熄滅酒精燈時(shí)教師講解燃燒的三要素：空氣，溫度和可燃物，使學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)燃燒概念。實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生及時(shí)地觀(guān)察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)素養(yǎng)。案例4面條可以變色嗎 【實(shí)驗(yàn)器材】

研缽，膠頭滴管，3支試管，紫甘藍(lán)(紫包菜)，酒精，水，白醋，食鹽，發(fā)酵粉

【實(shí)驗(yàn)介紹】 取紫甘藍(lán)菜葉于研缽中，加入少許酒精，進(jìn)行研磨，制出紫甘藍(lán)汁。將紫甘藍(lán)汁加入3支試管中，并分別滴入少量白醋、食鹽溶液和發(fā)酵粉溶液，觀(guān)察顏色的變化。再將滴人白醋和發(fā)酵粉溶液的試管混勻，觀(guān)察顏色變化?！窘虒W(xué)流程】

普通的面條是什么顏色一想親手制作可以變色的面條嗎一介紹紫包菜一做實(shí)驗(yàn)一鼓勵(lì)學(xué)生猜測(cè)顏色的變化一指導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察記錄顏色的變化一思考“如何制作三色面條”

【目標(biāo)整合】

紫甘藍(lán)是一種很好的營(yíng)養(yǎng)健康食品，教師通過(guò)介紹向?qū)W生推廣，并通過(guò)此實(shí)驗(yàn)使學(xué)生初步認(rèn) 識(shí)酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)以及區(qū)別它們的方法。實(shí)驗(yàn)中教師應(yīng)不急于添加試劑，鼓勵(lì)學(xué)生猜測(cè)溶液顏色的變化，增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與感和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的期待感。

實(shí)驗(yàn)后啟發(fā)學(xué)生思考如何利用此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象設(shè)計(jì)制作三色面條，培養(yǎng)學(xué)生善于將知識(shí)活學(xué)活用的意識(shí)。

案例5牙膏大“PK” 【實(shí)驗(yàn)器材】

個(gè)杯子，4只帶殼熟雞蛋(大小顏色相近)，一瓶1．25 L可口可樂(lè)，4支牙刷，牙膏(高露潔，佳潔士，中華，兩面針各一支 【實(shí)驗(yàn)介紹】

學(xué)生在4個(gè)雞蛋殼上分別均勻涂刷四種品牌的牙膏，保持5分鐘后洗掉，并在外殼上做上記號(hào)。取個(gè)杯子，各倒上半杯可樂(lè)。將4個(gè)涂過(guò)牙膏的雞蛋分別放入4杯可樂(lè)中，讓學(xué)生觀(guān)察蛋殼表面所起的變化，持續(xù)時(shí)間約10分鐘。將四個(gè)雞蛋取出，兩兩一組，互相碰撞(保證碰撞部位相同)，兩組中蛋殼被撞碎的被淘汰，沒(méi)被撞碎的再互撞，最終沒(méi)被撞碎的蛋殼上所涂的牙膏在“PK”中獲勝。【教學(xué)流程】

教師提問(wèn)“平時(shí)用什么保護(hù)牙齒”一“用什么牙膏呢”一“兒童牙膏和成人牙膏有什么區(qū)別”一“介紹“氟中毒”一“哪種品牌牙膏比較好呢”一學(xué)生實(shí)驗(yàn)、對(duì)比一引導(dǎo)學(xué)生反思該實(shí)驗(yàn)的“不公平”一學(xué)生討論、總結(jié)實(shí)驗(yàn)需要考慮的變量 【目標(biāo)整合】

此實(shí)驗(yàn)改自一則牙膏廣告，將原來(lái)實(shí)驗(yàn)中的酸換成了可樂(lè)。牙齒表面和蛋殼類(lèi)似，常喝可樂(lè)會(huì)使牙齒變軟，但牙膏可以幫助我們保護(hù)牙齒，使牙齒更堅(jiān)固健康。通過(guò)此實(shí)驗(yàn)告訴學(xué)生要少喝可樂(lè)等碳酸飲料，并堅(jiān)持每天刷牙。

燒不著的棉布

棉布是由棉花制成的，棉花主要的化學(xué)成分是纖維素分子構(gòu)成的，它含有碳、氫、氧元素，所以是可燃的物質(zhì)。布條事先浸過(guò)30％的磷酸鈉溶液，晾干后再浸入30％的明礬溶液中，再晾于，這樣，布條上就有兩種化學(xué)藥品，磷酸鈉和明礬，磷酸鈉在水中顯堿性，而明礬在水中顯酸性，它們反應(yīng)之后除生成水外，還生成不溶解于水的氫氧化鋁。所以實(shí)際上棉布條被一層氫氧化鋁薄膜包圍了，氫氧化鋁遇熱后又變成了氧化鋁和水，就是這層致密的氧化鋁薄膜保護(hù)了布條，才免于火的襲擊。經(jīng)過(guò)這樣處理過(guò)的棉布在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)上都廣泛的應(yīng)用。

液體里面的星光

在一支較大的試管中，加入幾毫升無(wú)水乙醇（或者是90％的乙醇），再慢慢滴入等量的濃硫酸，在試管背面襯一張深藍(lán)色的紙。搖振試管后，關(guān)閉電燈，用小匙挑一些高錳酸鉀晶體，慢慢撒在液面上，晶粒在溶液中逐漸下落，你就可以看到火星點(diǎn)點(diǎn)，恰似秋夜的星光，還有輕微的炸裂聲。那么，高錳酸鉀、酒精的混合液里，為什么會(huì)發(fā)光呢？

因?yàn)楦咤i酸鉀和濃硫酸接觸，便產(chǎn)生氧氣，它的氧化力很強(qiáng)，能使混合液中的酒精燃燒而發(fā)出閃閃的火花。在黑暗的地方看，火花便格外明亮

小木炭跳舞

取一只試管，里面裝入3一4克固體硝酸鉀，然后用鐵夾直立地固定在鐵架上，并用酒精燈加熱試管。當(dāng)固體的硝酸鉀逐漸熔化后，取小豆粒大小木炭一塊，投入試管中，并繼續(xù)加熱。過(guò)一會(huì)兒就會(huì)看到小木炭塊在試管中的液面上突然地跳躍起來(lái)，一會(huì)兒上下跳動(dòng)，一會(huì)兒自身翻轉(zhuǎn)，好似跳舞一樣，并且發(fā)出灼熱的紅光，有趣極了。請(qǐng)你們欣賞一下小木炭?jī)?yōu)美的舞姿吧。你能回答小木炭為什么會(huì)跳舞嗎？ 答案

原來(lái)在小木炭剛放入試管時(shí)，試管中硝酸鉀的溫度較低，還沒(méi)能使木炭燃燒起來(lái)，所

以小木炭還在那靜止地躺著。對(duì)試管繼續(xù)加熱后溫度上升，使小木炭達(dá)到燃點(diǎn)，這時(shí)與硝酸鉀發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，并放出大量的熱，使小木炭立刻燃燒發(fā)光。因?yàn)橄跛徕浽诟邷叵路纸夂蠓懦鲅鮼?lái)，這個(gè)氧立刻與小木炭反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，這個(gè)氣體一下子就將小木炭頂了起來(lái)。木炭跳起之后，和下面的硝酸鉀液體脫離接觸，反應(yīng)中斷了，二氧化炭氣體就不再發(fā)生，當(dāng)小木炭由于受到重力的作用落回到硝酸鉀上面時(shí)，又發(fā)生反應(yīng)，小木炭第二次跳起來(lái)。這樣的循環(huán)往復(fù)，小木炭就不停地上下跳躍起來(lái)。

第四篇：科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

《科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)》專(zhuān)題復(fù)習(xí)教學(xué)案例與教學(xué)反思

教學(xué)案例

教學(xué)目標(biāo)：

[知識(shí)目標(biāo)]

1、了解科學(xué)探究的一般步驟和過(guò)程；

2、通過(guò)復(fù)習(xí)掌握科學(xué)探究的方法

[能力目標(biāo)]

1、培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生做出假設(shè)與猜想的能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出結(jié)論的能力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)的能力。

[情感目標(biāo)]

1、讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體驗(yàn)探究的樂(lè)趣；

2、培養(yǎng)學(xué)生相互交流、相互合作的學(xué)習(xí)態(tài)度和精神。

教學(xué)重點(diǎn)：訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)探究能力，掌握科學(xué)探究的方法。

教學(xué)難點(diǎn)：訓(xùn)練學(xué)生做出假設(shè)與猜想及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力。

教學(xué)過(guò)程：

[情境引入]：語(yǔ)言引入：前些天，老師在超市無(wú)意中發(fā)現(xiàn)一種新的商品，老師對(duì)它的名稱(chēng)的特殊性深深吸引，它叫“爆炸鹽”。通過(guò)觀(guān)察圖片，同學(xué)們知道他是做什么用的嗎？物質(zhì)的用途由什么決定的？那么“爆炸鹽”有什么用途？它的成分是什么？我們稍后再來(lái)探究。

[師講]本節(jié)課讓我們起走進(jìn)科學(xué)探究的世界，體驗(yàn)探究的樂(lè)趣。

[學(xué)生]回顧科學(xué)探究的一般步驟：提出問(wèn)題→假設(shè)與猜想→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→結(jié)論與解釋→反思與評(píng)價(jià)

[師強(qiáng)調(diào)]在各種考試中重點(diǎn)考查的是：假設(shè)與猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

[過(guò)渡]通常進(jìn)行假設(shè)與猜想的方法有哪些呢？我們先來(lái)看例題1.例1．如圖所示是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室收集的一瓶無(wú)色無(wú)味的氣體，試猜想該氣體是何種氣體，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

假設(shè)與猜想 實(shí)驗(yàn)方法與現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

教師引導(dǎo)分析：這瓶氣體有什么性質(zhì)？可能是什么氣體？如何驗(yàn)證？

[小結(jié)]可根據(jù)物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行猜想。

[師問(wèn)]還可以根據(jù)什么進(jìn)行猜想呢？

例

2、某化學(xué)課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室藥品柜中發(fā)現(xiàn)了一瓶無(wú)色溶液，但這瓶試劑標(biāo)簽已經(jīng)殘缺，無(wú)法辨認(rèn)，只知道可能是氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的某一種。小明認(rèn)為可能是氫氧化鉀，小剛認(rèn)為可能是硫酸鉀，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）你認(rèn)為的猜想一定是錯(cuò)誤的，（2）你認(rèn)為該瓶試劑還可能是。

試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想:

實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

教師引導(dǎo)分析：標(biāo)簽上有什么信息？該試劑可能是什么？能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證嗎？

[小結(jié)]可根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)成分進(jìn)行猜想

[過(guò)渡引入]我們學(xué)過(guò)很多物質(zhì)都可以在氧氣中燃燒，那么物質(zhì)是否可在二氧化碳中燃燒呢？下面我們來(lái)觀(guān)察鈉在二氧化碳中的燃燒。

[提問(wèn)]鈉在二氧化碳中燃燒會(huì)生成什么呢？

[講]：下面是某興趣小組對(duì)鈉在二氧化碳中燃燒生成物的探究：

例3．化學(xué)課上，李芹同學(xué)將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)。

[提出問(wèn)題]黑色顆粒和白色物質(zhì)可能是什么呢？

[進(jìn)行猜想]你認(rèn)為黑色顆粒是____，小明認(rèn)為白色物質(zhì)是氧化鈉，小華認(rèn)為是氫氧化鈉，你認(rèn)為白色物質(zhì)還可能是；李芹同學(xué)認(rèn)為小華的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是。

[查閱資料]CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，氧化鈉為白色粉末，Na2O+H2O=2NaOH。

[實(shí)驗(yàn)探究]李芹同學(xué)對(duì)白色物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

實(shí)驗(yàn)方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無(wú)色酚酞試液，觀(guān)察到溶液變成紅色，結(jié)論：白色物質(zhì)為氧化鈉。

實(shí)驗(yàn)方案2：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過(guò)量的CaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，然后過(guò)濾，再向溶液里滴加無(wú)色酚酞試液，無(wú)明顯現(xiàn)象出現(xiàn)。結(jié)論：白色物質(zhì)為。

[反思評(píng)價(jià)]小娟同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是。

[得出結(jié)論]鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為。組織學(xué)生進(jìn)行討論分析，得出結(jié)果；分析實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要強(qiáng)調(diào)緊扣資料信息。

[師問(wèn)]：本題你是根據(jù)什么對(duì)物質(zhì)的成分進(jìn)行猜想的？

[小結(jié)]可根據(jù)質(zhì)量守恒定律（元素守恒）進(jìn)行猜想。

[過(guò)渡]科學(xué)探究有以上三種方法，但對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)不能僅停留在猜想上，還必須根據(jù)已學(xué)知識(shí)，并收集相關(guān)資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，才能得出科學(xué)結(jié)論

第五篇：《實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》示范教案

2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

教學(xué)目標(biāo)

一、知識(shí)與技能

1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容

2、理解測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理，體驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的探究過(guò)程。

3、用解析法和圖象法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

4、使學(xué)生掌握利用儀器測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法，并通過(guò)設(shè)計(jì)電路和選擇儀器，開(kāi)闊思路，激發(fā)興趣。

二、過(guò)程與方法

1、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法。

2、學(xué)會(huì)利用圖線(xiàn)處理數(shù)據(jù)的方法。

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問(wèn)題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。

教學(xué)重點(diǎn)

利用圖線(xiàn)處理數(shù)據(jù)

教學(xué)難點(diǎn)

如何利用圖線(xiàn)得到結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析

教學(xué)工具

電池，電壓表，電流表，滑線(xiàn)變阻器，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)

教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)法，講解法

教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

回顧上節(jié)所學(xué)內(nèi)容，引入新內(nèi)容

教師： 上堂課我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫(xiě)？ 學(xué)生： 閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。

提出問(wèn)題：現(xiàn)在有一個(gè)干電池，要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？

學(xué)生討論后，得到的大致答案為：由前面的閉合電路歐姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋I(xiàn)r，只需測(cè)出幾組相應(yīng)的數(shù)值便可得到，可以采用以下的電路圖：

這幾種方法均可測(cè)量，今天我們這節(jié)課選擇用

（二）主要教學(xué)過(guò)程

1.實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路歐姆定律E=U＋I(xiàn)r 2.實(shí)驗(yàn)器材： 學(xué)生回答： 測(cè)路端電壓；

測(cè)干路電流，即過(guò)電源的電流。需測(cè)量的是一節(jié)干電池，測(cè)量的這一種。

電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻大約為零點(diǎn)幾歐。

電流表、電壓表及滑動(dòng)變阻器的規(guī)格要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需要來(lái)確定，看看我們用到的電路圖里面、各需測(cè)的是什么？

接在外面，原則上也是可以的，那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)提出問(wèn)題：選用電路圖時(shí)，還可將是否兩個(gè)都可以，還是哪一個(gè)更好？為什么？ 學(xué)生回答：兩種方式測(cè)量都會(huì)帶來(lái)誤差。采用圖1 采用圖2 示數(shù)準(zhǔn)確 示數(shù)準(zhǔn)確

示數(shù)偏小 示數(shù)偏小

選用哪種方式，要根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要確定，現(xiàn)在要想測(cè)出電源的內(nèi)阻，如果采用圖2方式，最后得到的結(jié)果相當(dāng)于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來(lái)誤差就會(huì)比較大，所以應(yīng)采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格： 電流表0～0.6A量程，電壓表0～3V量程。滑動(dòng)變阻器0～50Ω。此外，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。3.數(shù)據(jù)處理：

原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會(huì)比較大，為此，我們可以多測(cè)幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線(xiàn)解決問(wèn)題。

明確：

①圖線(xiàn)的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流I增大時(shí)，路端電壓U將隨之減小，U與I成線(xiàn)性關(guān)系，U=E—Ir。也就是說(shuō)它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線(xiàn)。②電阻的伏安特性曲線(xiàn)中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U－I圖線(xiàn)中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。

實(shí)驗(yàn)中至少得到5組數(shù)據(jù)，畫(huà)在圖上擬合出一條直線(xiàn)。要求：使多數(shù)點(diǎn)落在直線(xiàn)上，并且分布在直線(xiàn)兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。

討論：將圖線(xiàn)延長(zhǎng)，與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況？ 歸納：將圖線(xiàn)兩側(cè)延長(zhǎng)，分別交軸與A、B點(diǎn)。A點(diǎn)意味著開(kāi)路情況，它的縱軸截距就是電源電動(dòng)勢(shì)E。

說(shuō)明：

①A、B兩點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的，是利用得到的圖線(xiàn)向兩側(cè)合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)始，計(jì)算r時(shí)選取直線(xiàn)上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。4.誤差分析：

實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步討論，得到的數(shù)值是偏大還是偏小？（提示：利用圖線(xiàn)及合理的推理）

可以請(qǐng)幾位同學(xué)發(fā)言，最后得到結(jié)論。因?yàn)?電壓表的分流作用 所以 I真=I測(cè)＋I(xiàn)v

即（I真—I測(cè)）↑，反映在圖線(xiàn)上：

當(dāng) U=0時(shí)，Iv→0 I→I真 故 r真＞r測(cè) E真＞E測(cè) 5.布置作業(yè)：

認(rèn)真看書(shū)，寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（三）課后小結(jié)

利用圖線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種方法。最好是利用直線(xiàn)來(lái)解決，如力學(xué)中“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)就可以利用T2－l圖線(xiàn)來(lái)求g。