中學(xué)化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計

1、中學(xué)化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新,背 景 1,“新課程改革”“教育現(xiàn)代化”,,自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式,,“探究式教學(xué)理念”“STSE”教育理念,探究式教學(xué),化學(xué)課堂教學(xué)的最終目標(biāo)是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生獲得主動發(fā)展，因此，在化學(xué)教學(xué)中要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。,化學(xué)課程改革的根本目標(biāo),探究式教學(xué)——以探究為主的教學(xué),指教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以教材為基本探

2、究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會，讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題。,引入到實驗教學(xué)中,,“STSE”教育理念,“STSE” 是科學(xué)—技術(shù)—社會—環(huán)境英文字母的縮寫。它是近二、三十年來世界上形成的一種新的教育思想和模式，其影響正在日益擴(kuò)大。 它強(qiáng)調(diào)了在科學(xué)教育中加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系，以及科學(xué)技術(shù)在社

3、會生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。作為當(dāng)前國際理科教育改革的潮流和熱點。,背 景 2,“化學(xué)是中心學(xué)科“化學(xué)是實踐學(xué)科”,,科學(xué)地位實踐特點,,“學(xué)科的重要性”“學(xué)習(xí)的方法論”,,化學(xué)是中心學(xué)科,化學(xué),數(shù)學(xué)、物理學(xué),生命、材料、環(huán)境,科學(xué)分類（復(fù)雜程度）,,中 游,上 游,下 游,,,化學(xué)是實踐學(xué)科,是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要的學(xué)習(xí)方式,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑.,實踐性,自主性,創(chuàng)造性,綜合性,趣味性,“學(xué)

4、習(xí)的方法論”,,內(nèi) 容,一、中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新理念,教學(xué)有意境，創(chuàng)新無止境。,指導(dǎo)思想（化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與創(chuàng)新 ）,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究，在實踐中學(xué)習(xí)；通過探究性實驗教學(xué)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望和興趣；實驗教學(xué)中突出化學(xué)·技術(shù)·社會相互聯(lián)系。,基本理念（化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與創(chuàng)新 ）,通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)

5、生的創(chuàng)新精神和實踐能力。”,二、化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法,教學(xué)層次性方法科學(xué)性,學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,學(xué)科知識特點,由淺入深,,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法,1、引導(dǎo),2、促使,3、提高,4、教會,5、培養(yǎng),教學(xué)層次性方法科學(xué)性,由淺入深,,措施,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法（具體措施）,1、引導(dǎo)學(xué)生明確化學(xué)實驗的基本特征,2、促使學(xué)生建立化學(xué)實驗的思維模型,3、提高學(xué)生聯(lián)系化學(xué)實驗的對比能力,4、教會學(xué)生熟知化學(xué)實驗的規(guī)則知識,5、培養(yǎng)學(xué)生理解

6、化學(xué)實驗的誤差處理,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法（具體措施）,1、引導(dǎo)學(xué)生明確化學(xué)實驗的基本特征,“化學(xué)實驗的基本特征”,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法（具體措施）,2、促使學(xué)生建立化學(xué)實驗的思維模型,使學(xué)生建立“觀察與分析實驗現(xiàn)象”的思維模型,《觀察和描述──對蠟燭及其燃燒的探究》實驗,,,“觀察與分析實驗現(xiàn)象”的思維模型,,本實驗中的內(nèi)容是“關(guān)注物質(zhì)的性質(zhì)──關(guān)注物質(zhì)的變化──關(guān)注物質(zhì)的變化過程及其現(xiàn)象”。,對物質(zhì)在變化前、變化中或變化后的

7、現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致的 “觀察與描述”.,對實驗局部的特點的品析與記憶。如：蠟燭燃燒火焰分三層等。,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法（具體措施）,3、提高學(xué)生聯(lián)系化學(xué)實驗的對比能力,,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法（具體措施）,實驗室一般實驗都遵從“實驗原理──實驗操作──實驗現(xiàn)象──實驗結(jié)論”邏輯思路,從竹子中抽出一定體積氣體、再從空氣中抽出同等體積的氣體，再將它們分別注入等體積的同一質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石灰水中，觀察到實驗現(xiàn)象有什么不同？,如為了強(qiáng)化空氣中不只是有

8、氧氣組成，將點燃的木炭先放在裝有空氣的瓶中燃燒，再放入氧氣瓶中燃燒。,對比是一把“解剖刀”, “從相同之處找不同，從不同之中找相同”，而對比聯(lián)系方法能將“解剖刀”磨得更加鋒利。,對比是一把“解剖刀”, “從相同之處找不同，從不同之中找相同”，而對比聯(lián)系方法能將“解剖刀”磨得更加鋒利。,實驗內(nèi)容：用鎂、鋁、鋅、鐵、銅五種金屬做成它們各自元素符號的形狀，將它們各自放在小燒杯中，然后向小燒杯里注入少量的鹽酸中。我們來回味本實驗在不同教學(xué)時段的

9、操作與功能。,回味1：第一次應(yīng)用是在上《緒言》課之初展示該實驗,回味2：在第一單元課題1教學(xué)時第二次用到該實驗，因為第一單元課題1的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一是學(xué)習(xí)觀察實驗現(xiàn)象的方法。,回味3：在學(xué)習(xí)元素符號時老師第三次回味該實驗，我們把鎂、鋁、鋅、鐵、銅各做成了它們各自元素符號的模樣。目的是讓學(xué)生在激情高昂觀察實驗現(xiàn)象的同時，不知不覺認(rèn)識相關(guān)的元素符號。,回味4：在金屬活動順序教學(xué)中，教師再次提出該實驗，并與下冊教材在P11頁卡通畫作對比（如上圖）

10、，,回味5：在學(xué)習(xí)酸的化學(xué)性質(zhì)時最后一次提示這一實驗分析酸的化學(xué)性質(zhì)。（前設(shè)后置的方法）,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法（具體措施）,4、教會學(xué)生熟知化學(xué)實驗的規(guī)則知識,“化學(xué)課程要求學(xué)生遵守化學(xué)實驗室的規(guī)則，初步形成良好的實驗工作習(xí)慣?！?新課程標(biāo)準(zhǔn),新課程理念,提倡同學(xué)們的自主學(xué)習(xí)，目的是張楊同學(xué)們的個性.,從新課標(biāo)對實驗技能提出六個方面的內(nèi)容分析，規(guī)則性知識是實驗技能的一部分，又是其它實驗技能的基礎(chǔ)，所以規(guī)則要記、規(guī)則要練、規(guī)則要用

11、。,化學(xué)實驗教學(xué)的層次與方法（具體措施）,5、培養(yǎng)學(xué)生理解化學(xué)實驗的誤差處理,難點：“量化實驗”和處理實驗誤差,定位在：“講明道理，理解不深究”這一層面，同學(xué)們只要能從“量”的變化中解釋實驗所證明的問題；能在處理“量”的準(zhǔn)確性上認(rèn)識誤差產(chǎn)生的主要原因。,小 結(jié),不同實驗內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)不同；不同階段實驗內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)各有側(cè)重認(rèn)識上述五類實驗知識與方法對于化學(xué)實驗教學(xué)是十分有利的。,,方案,1.開發(fā)簡單實驗儀器,開發(fā)一些簡單的儀器裝置

12、，在化學(xué)教學(xué)中也能發(fā)揮出獨特的作用,舉例：,開發(fā)簡單實驗儀器,微型電解實驗裝置,噴泉實驗裝置,,方案,2.尋找儀器替代用品,用日常生活用品替代一些化學(xué)儀器，不僅節(jié)約開支，而且實驗效果很好。,例如在“面粉爆炸實驗”的改進(jìn) 用半個酒瓶替代塑料瓶，玻璃管與橡膠管連接，用嘴吹氣，方便、火焰效果好紙板蓋蓋上即可，不能封死，保證安全。,優(yōu)點:,,,化學(xué)實驗方法定義,根據(jù)化學(xué)實驗?zāi)康?，通過運用實驗儀器、設(shè)備、裝置等物質(zhì)手段，在特定的實驗條件下，變

13、革化學(xué)實驗對象的狀態(tài)或性質(zhì)，通過實驗觀察獲得各種化學(xué)科學(xué)事實，以探究化學(xué)問題的一種科學(xué)研究方法,以期：培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力。突出實驗課的實踐性、自主性、創(chuàng)造性、綜合性、趣味性,方案,1.改進(jìn)常規(guī)的實驗方法（主要手段）,新課程積極倡導(dǎo)探究性實驗方法，以探究化學(xué)問題,舉例,《鐵絲在氧氣中燃燒實驗》此實驗按照《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書》中的做法，難以成功。,原實驗步驟：在螺旋狀的細(xì)鐵絲末端系上火柴梗，用坩堝鉗夾住鐵絲點燃火柴梗，至其

14、快燃盡時伸入充滿氧氣且瓶底有少量水的集氣瓶中。,容易失敗的原因：對火柴梗燃燒的程度難以把握。①如果火柴梗過長，會看不到鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象；只能看到火柴梗在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。②如果火柴梗過短，由于紅熱的鐵絲冷卻很快，也會看不到鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。,舉例,《鐵絲在氧氣中燃燒實驗》 改進(jìn)后的方法,①把細(xì)鐵絲的一端盤成螺旋狀，另一端用坩堝鉗夾住。②用小燒杯盛一定量的無水乙醇，待用。③把酒精燈和充滿氧氣且瓶底有少量水的集氣瓶放在較

15、近的位置，并點燃酒精燈。④用坩堝鉗夾住細(xì)鐵絲的一端并將有螺旋狀的另一端伸入到無水乙醇中，利用無水乙醇的表面張力，使細(xì)鐵絲有螺旋狀一端蘸滿無水乙醇。取出后，馬上在酒精燈上點燃，并迅速伸入到充滿氧氣且瓶底有少量水的集氣瓶中，可以看到鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色固體物質(zhì)。,此方法極易成功，實驗效果好；也不會再為火柴梗燃燒的程度而擔(dān)憂；更適合于開設(shè)學(xué)生實驗；無污染，并節(jié)約了資源。,改進(jìn)后的方法優(yōu)點,舉例,《“探究燃燒的條

16、件”實驗創(chuàng)新設(shè)計 》,原實驗方法不足：其一，白磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙會污染空氣，因此，教材要求實驗在通風(fēng)櫥中或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行，然而很多學(xué)校不具備這樣的條件；其二，給水下的白磷通入的氧氣需要提前準(zhǔn)備好，或在實驗時一邊制氧氣一邊將氧氣通入水中，這樣操作起來就較為繁瑣。,改進(jìn)方法：第一，當(dāng)銅片上的白磷燃燒時，將一內(nèi)壁沾有水的小燒杯罩在白磷上；第二，取下銅片后，用一支空試管向下罩住水下的金屬圓柱體（白磷）,改進(jìn)后方法優(yōu)點,1．白磷燃燒后，用

17、內(nèi)壁沾有水的小燒杯吸收五氧化二磷，既能讓學(xué)生觀察到白磷燃燒的現(xiàn)象，又能減少白磷燃燒對空氣的污染。 2．將空試管倒扣在水中的金屬圓柱體（白磷）上，白磷迅速燃燒，不需要制備氧氣，操作簡單，現(xiàn)象明顯。,舉例,《收集呼出氣體有技巧》,原實驗方法不足：要求收集兩瓶人呼出的氣體，在實際操作中往往不能達(dá)到預(yù)期的實驗效果，前者向呼出氣體中滴入數(shù)滴澄清石灰水難以看到澄清石灰水變渾濁，后者向呼出氣體中伸入燃著的木條木條火焰沒有多大的變化，更談不上木條

18、火焰熄滅，都導(dǎo)致實驗失敗。,改進(jìn)方法：將兩個集氣瓶灌滿水倒立在水槽內(nèi)放好，深吸一口氣，呼出近一半的氣體，再將剩下的氣體吹入集氣瓶內(nèi)，不必進(jìn)行換氣就可以收滿一瓶氣體。同樣方法再收集一瓶氣體。,改進(jìn)后方法優(yōu)點,收集的呼出氣體含二氧化碳多。因為一開始呼出的氣體還沒有來得及與肺泡外血液中的氣體充分交換，呼出的氣體中原來吸入的成分較多。后呼出的氣體與肺泡外血液中的氣體充分交換，呼出的成分較多。,方案,2.掌握現(xiàn)代儀器的科學(xué)使用方法,新課程積極倡

19、導(dǎo)探究性實驗方法，以探究化學(xué)問題,舉例,《實驗測定酸堿滴定曲線》此實驗不僅操作難度大，而且很難繪制出標(biāo)準(zhǔn)的滴定曲線,難以成功。,原實驗步驟：1、酸堿中和滴定操作；2、采集數(shù)據(jù)；3、處理數(shù)據(jù)（人工計算或excel軟件處理4、繪制曲線。,使用與計算機(jī)相連的pH傳感器的連續(xù)測定，會得到理想的實驗效果。,方法：準(zhǔn)確量取20．00 mL NaOH溶液后，放在電磁攪拌器上，調(diào)整轉(zhuǎn)速至適合的速度，將標(biāo)定后與計算機(jī)相連的pH傳感器的電極探頭浸入

20、溶液中，用50 mL酸式滴定管滴加稀鹽酸，按照1 mL/10 s的流速調(diào)節(jié)旋鈕，形成穩(wěn)定“水流”，連續(xù)測定500 s，數(shù)據(jù)的采集和處理由計算機(jī)同時完成，可以形成非常理想的酸堿滴定曲線。,,“實驗探究互動型”教學(xué)模式的功能目標(biāo),使學(xué)生養(yǎng)成自主探索、研究的主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣；教會學(xué)生如何學(xué)習(xí)；培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度；激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)造能力，使學(xué)生學(xué)會怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，怎樣加工信息，并對提出的假設(shè)如何推理論證，形成全新的課堂學(xué)

21、習(xí)環(huán)境。,操作過程大體分為三個階段,“教師拉著學(xué)生走”,“教師引著學(xué)生走”,“學(xué)生摸著石頭走”,階段1,階段2,階段3,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,“教師”任務(wù),1．教師根據(jù)教材和課標(biāo)及學(xué)生興趣的要求，選擇合適的實驗。2．教師講解、分析實驗設(shè)計的思路和方法。3．教師根據(jù)設(shè)計思路和方法進(jìn)行演示實驗。4．教師選擇并布置學(xué)生要模仿的實驗主題。,“學(xué)生”任務(wù),1．理解和揣摩教師的實驗設(shè)計的思路和方法。2．根據(jù)教師的要求，學(xué)生模仿設(shè)計并進(jìn)行

22、實驗。,特點：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實驗》,1．提出問題：蠟燭燃燒產(chǎn)物是什么？2．查閱資料：蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟是石油分餾產(chǎn)品，主要成分是碳?xì)浠衔?。天然氣的主要成分是甲烷，甲烷是碳?xì)浠衔?，它燃燒后生成水和二氧化碳?．提出猜想：蠟燭燃燒產(chǎn)物可能為水和二氧化碳?xì)怏w。4．設(shè)計實驗方案：二氧化碳?xì)怏w的特性是使澄清的石灰水變渾濁；用澄清的石灰水來驗證二氧

23、化碳?xì)怏w的生成。用什么樣的儀器？考慮到蠟燭燃燒生成的氣體和水不好收集，因此把氣體導(dǎo)出的方案不可取?？梢圆捎迷诨鹧嫔戏秸譄姆桨?。,特點：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實驗》,5．進(jìn)行實驗：用一干燥而冷的燒杯，罩在火焰上方，片刻取下燒杯，迅速注入少量澄清石灰水并振蕩。 6．收集數(shù)據(jù)：燒杯內(nèi)壁有水霧；石灰水變渾濁。7．整理材料 ：水霧的形成是有水生成的表現(xiàn)；石灰水變渾濁

24、是有二氧化碳生成的表現(xiàn)。8．得出結(jié)論：蠟燭燃燒產(chǎn)物為水和二氧化碳?xì)怏w。,特點：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實驗》,5．進(jìn)行實驗：用一干燥而冷的燒杯，罩在火焰上方，片刻取下燒杯，迅速注入少量澄清石灰水并振蕩。 6．收集數(shù)據(jù)：燒杯內(nèi)壁有水霧；石灰水變渾濁。7．整理材料 ：水霧的形成是有水生成的表現(xiàn)；石灰水變渾濁是有二氧化碳生成的表現(xiàn)。8．得出結(jié)論：蠟燭燃燒產(chǎn)物為

25、水和二氧化碳?xì)怏w。,特點：教師強(qiáng)化示范為主，學(xué)生領(lǐng)悟模仿為輔,“教師拉著學(xué)生走”,階段1,舉例,《蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究實驗》,結(jié)論：一旦實驗成功，學(xué)生會有很大的成就感，激發(fā)了他們對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，在培養(yǎng)他們化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的同時，又增添了學(xué)生對化學(xué)學(xué)科主動學(xué)習(xí)的動力和信心。,“教師引著學(xué)生走”,階段2,“教師”任務(wù),1．教師根據(jù)教材和課標(biāo)及學(xué)生興趣的要求，選擇合適的實驗主題。2．教師提供理論幫助，適時指導(dǎo)學(xué)生的實驗設(shè)計思路和方法。3．

26、教師對學(xué)生的實驗進(jìn)行評價。,“學(xué)生”任務(wù),1．學(xué)生小組討論和協(xié)商實驗設(shè)計的思路和方法。2．學(xué)生根據(jù)教師的建議，初步進(jìn)行實驗。3．學(xué)生根據(jù)教師的實驗評價進(jìn)行反思和評價。,特點：學(xué)生設(shè)計和實驗為主，教師引導(dǎo)和幫助為輔,“教師引著學(xué)生走”,階段2,舉例,《催化劑的特點》,1．提出問題：氧化鐵（鐵銹）能否作雙氧水制取氧氣的催化劑？2．查閱資料：氧化鐵和二氧化錳都屬于金屬氧化物，故性質(zhì)相似。催化劑的特點是：（1）能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)

27、速率（2）在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的質(zhì)量不變 （3）在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的化學(xué)性質(zhì)不變。。3．提出猜想：氧化鐵（鐵銹）能作雙氧水制取氧氣的催化劑。4．設(shè)計實驗方案：方案分三個小實驗進(jìn)行。（1）探究氧化鐵是否能改變雙氧水的化學(xué)反應(yīng)速率。（2）探究氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的質(zhì)量是否改變（3）探究氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后，本身的化學(xué)性質(zhì)是否改變。,特點：學(xué)生設(shè)計和實驗為主，教師引導(dǎo)和幫助為輔,“教師引著學(xué)生走”,階段2,舉例,《催化劑的特

28、點》,在學(xué)生整個探究過程中，教師應(yīng)融入學(xué)生之中，不斷巡視各小組的表現(xiàn)情況，及時給予必要的幫助和指導(dǎo)。實驗現(xiàn)象明顯，實驗結(jié)論明確，學(xué)生們的興奮之情溢于言表。,特點：學(xué)生設(shè)計和實驗為主，教師引導(dǎo)和幫助為輔,結(jié)論：這樣的探究過程充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，學(xué)生親身體驗到類似于科學(xué)家發(fā)明發(fā)現(xiàn)的過程，不僅有利于學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，而且有利于創(chuàng)新個體的形成和發(fā)展。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,“教師”任務(wù),1．教

29、師根據(jù)教材和課標(biāo)及學(xué)生興趣的要求設(shè)置不同的實驗主題。2．教師對學(xué)生的實驗進(jìn)行評價。,“學(xué)生”任務(wù),1．學(xué)生選擇自己小組感興趣的實驗主題。2．學(xué)生小組討論和協(xié)商實驗設(shè)計的思路和方法。3．學(xué)生獨立完成實驗的設(shè)計和操作。4．學(xué)生根據(jù)教師的實驗評價進(jìn)行反思和評價。5． 學(xué)生對教材中的實驗探究活動素材進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。,特點：學(xué)生獨立設(shè)計和實驗為主，教師鼓勵和評價為輔。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《濃氨水和酚酞試液的實驗》,知識背

30、景：酚酞是一種酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿變紅色，濃氨水呈堿性，能使酚酞試液變紅色?，F(xiàn)象：B和C燒杯無現(xiàn)象，A 燒杯中的酚酞變紅色。結(jié)論：C 中的氨分子運動到A中使酚酞變紅。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《濃氨水和酚酞試液的實驗》,教師演示完本實驗后，學(xué)生經(jīng)過認(rèn)真的分析和思考后，對此實驗進(jìn)行了創(chuàng)新：,把實驗裝置改成：1)將滴有酚酞試液的濾紙放在試管中，試管口塞上一團(tuán)脫脂棉。用滴管吸取濃氨水，滴在脫脂棉上。觀察到的實驗現(xiàn)象：

31、無色酚酞從右到左依次變紅。2)將滴有濃氨水的濾紙放在試管內(nèi)，管口塞上一團(tuán)脫脂棉。用滴管吸酚酞試液滴到脫脂棉上。 觀察到的實驗現(xiàn)象：棉花變紅。,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《濃氨水和酚酞試液的實驗》,教師演示完本實驗后，學(xué)生經(jīng)過認(rèn)真的分析和思考后，對此實驗進(jìn)行了創(chuàng)新：,把實驗裝置改成這樣：用廢鐵絲作支架呈樹狀，樹枝上綁上棉團(tuán)，棉團(tuán)上噴上酚酞試液，小燒杯內(nèi)放濃氨水，并用一個不透明的盒子蓋上，過一會后，掀開盒子，“鐵樹”上果真開滿了紅

32、花。）效果非常好。,──“鐵樹開花”,“學(xué)生摸著石頭走”,階段3,舉例,《將二氧化碳通入澄清的石灰水驗證量守恒定律》,人教版化學(xué)九年級上冊第五單【實驗5-2】鎂條燃燒后比燃燒前質(zhì)量增加的實驗，該實驗不是在密閉容器內(nèi)進(jìn)行的，教材設(shè)計該實驗的用意是做一個有氣體參加的且反應(yīng)后總質(zhì)量增加的實驗，但在該實驗中鎂條在空氣中燃燒，由于燃燒產(chǎn)生大量白煙飄散到空氣中，損失一部分生成物──氧化鎂，導(dǎo)致燃燒后產(chǎn)物的質(zhì)量沒有增加反而減少，與【實驗5-1】相同，

33、沒有形成鮮明對比且鎂條燃燒時放出耀眼的強(qiáng)光，會對同學(xué)們的眼睛造成一定的傷害。針對這一情況可引導(dǎo)學(xué)生將該實驗改為向澄清石灰水中吹氣的活動與探究實驗，符合教材本意，有氣體參加，反應(yīng)后總質(zhì)量增加，得到和【實驗5-1】相反的結(jié)果，使學(xué)生理解了一切化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律；也使學(xué)生理解了質(zhì)量守恒定律中的關(guān)鍵詞。,實驗互動探究,結(jié)論： 這樣的探究過程充分體現(xiàn)了學(xué)生的自主創(chuàng)造能力，學(xué)生親身體驗到類似于科學(xué)家發(fā)明發(fā)現(xiàn)的過程，具有極大地科學(xué)成就

34、體驗感和滿足感，有利于創(chuàng)新個體的形成和發(fā)展。,四、化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例：注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用,1 作某些儀器的代用品,注射器=集氣瓶+量筒+滴管+分液漏斗+燒杯,要探究久未開啟的菜窖屋內(nèi)的氣體成分，怎樣取樣？,注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用 案例,1作某些儀器的代用品（量氣體體積）,用45mL試管作反應(yīng)容器，磷的燃燒均在密閉容器里進(jìn)行，可防止白煙污染空氣。用注射器測量磷燃燒消耗的氧氣體積（右圖）。,操作：①檢查裝置的氣密性。

35、②裝藥品，連好儀器。③夾緊彈簧夾，加熱白磷，觀察現(xiàn)象。④燃燒結(jié)束，試管冷卻后松開彈簧夾，可以看到活塞慢慢左移，以測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。,環(huán)保，綠色化學(xué),注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用 案例,由于注射器上有計量單位，可用作一些對比實驗用的量具。右圖是用肥皂水區(qū)分硬水和軟水的實驗。用注射器取等體積的肥皂水加入盛有等體積硬水和軟水的燒杯中，攪拌。操作簡便，現(xiàn)象明顯。,簡便，現(xiàn)象明顯,1作某些儀器的代用品（量液體體積）,注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用

36、 案例,右圖中的注射器代替了分液漏斗，可隨時添加藥品，不斷產(chǎn)生O2。還可控制氧氣的生成速率。用注射器，取液、滴加都很方便，也可控制試劑用量和滴速，節(jié)省試劑。,簡便，可控，節(jié)約,1作某些儀器的代用品（分液漏斗）,注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用 案例,右圖將塊狀固體放入干燥管中，塞緊一根帶彈簧夾的導(dǎo)管，原本將其放入盛酸的燒杯中反應(yīng)，現(xiàn)用盛酸注射器接在干燥管上，裝配成了氣體發(fā)生裝置，該裝置能隨時控制反應(yīng)的進(jìn)行?？捎脕碇迫2或CO2。,簡便，可

37、控,1作某些儀器的代用品（燒杯）,注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用 案例,水和乙醇能夠互溶的實驗，用注射器替代膠頭滴管，將盛有色水的試管傾斜，注射器裝好乙醇后如右圖慢慢推活塞，分層現(xiàn)象明顯，操作簡便，節(jié)約時間。,簡便，可控，環(huán)保,1作某些儀器的代用品（滴管）,四、化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例：注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.1檢查裝置的氣密性,連接好裝置（注射器內(nèi)留有一半體積的空氣），打開彈簧夾，向長頸漏斗中注入水

38、，使其下管口必須液封，慢慢推注射器的活塞，瓶內(nèi)氣壓增大，長頸漏斗內(nèi)形成一段水柱，過一會后水柱的液面不下降。再慢慢往外拉活塞至初始位置以后，瓶內(nèi)氣壓減小，液柱下降，下管口有氣泡冒出。說明裝置不漏氣。,經(jīng)典案例：注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.2研究化學(xué)反應(yīng)對氣壓的影響,將NaOH溶液注入盛有CO2的集氣瓶中，振蕩，小氣球很快膨脹起來。,經(jīng)典案例：注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.3研究沸點隨氣壓的變化

39、,圖中打開彈簧夾，將NaOH溶液注入燒瓶中振蕩，試管內(nèi)95℃的水會立即沸騰。（氣壓減小，沸點降低。）,經(jīng)典案例：注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用,2改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體壓強(qiáng),2.4 除去裝置內(nèi)生成的二氧化硫氣體,（1）按圖準(zhǔn)備好裝置并制取一瓶氧氣，把盛有燃著硫的裝置伸進(jìn)充滿氧氣的集氣瓶中，塞緊膠塞，比較硫在空氣里和氧氣里燃燒現(xiàn)象有什么不同。 （2）實驗結(jié)束后，把注射器中的氫氧化鈉溶液注入集氣瓶中，振蕩以除去裝置內(nèi)生成的二氧化硫氣體。,裝

40、置制作簡單，操作方便；密封性強(qiáng)，安全、環(huán)保。,經(jīng)典案例：注射器在實驗設(shè)計中應(yīng)用,4 用于排送氣體,測定變質(zhì)的燒堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了圖2所示的裝置。反應(yīng)的開始、結(jié)束都要用注射器反復(fù)的排送氣體。,小 結(jié),體積小巧節(jié)省試劑操作簡便可靠安全減少污染應(yīng)用廣泛一器多用,注射器利用 優(yōu)點：,2008年上海高考化學(xué)試題的26題就是利用注射器來考查實驗的創(chuàng)新能力,四、化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例 之 微型綠色

41、實驗設(shè)計,儀器容量小、藥品用量少、操作簡單、實驗過程快、現(xiàn)象明顯、實驗成功率高、節(jié)省實驗時間、安全性高、操作性高、污染低或無污染、趣味性高,微型綠色化學(xué)實驗優(yōu) 點,從微型化、趣味性、節(jié)能化、環(huán)?；蛣?chuàng)造性一體化培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識、資源意識、安全意識、創(chuàng)新意識。,經(jīng)典案例 之 微型綠色實驗設(shè)計,開展微型綠色化學(xué)實驗的意義,1 傳播綠色化學(xué)理念2 轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)習(xí)方式3 落實新課改精神,經(jīng)典案例 之 微型綠色實驗設(shè)計,舉例,CO還原

42、CuO的環(huán)保型實驗設(shè)計,四、化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與創(chuàng)新案例,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實驗設(shè)計,材料易得、操作安全、富有啟發(fā)性,家庭化學(xué)實驗 優(yōu) 點,積極鼓勵學(xué)生多做家庭化學(xué)實驗，既能激勵他們學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和探究精神，又能培養(yǎng)他們認(rèn)識一些簡單化學(xué)現(xiàn)象、解決一些簡單化學(xué)問題的能力。,1 “煙灰”作催化劑,取少量的白糖放在玻璃片上，點火，白糖不能燃燒；將白糖和新的香煙煙灰充分混合后，再去點火，有藍(lán)色的火焰產(chǎn)生。,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實驗設(shè)計

43、,原因：糖是由碳、氫、氧三種元素組成的有機(jī)物，在煙灰中微量元素鋰的作用下，降低了白糖發(fā)生氧化反應(yīng)所需的溫度，致使白糖可以點燃。在這里，“煙灰”是一種特殊的催化劑。,原因：,2 證明酒精的成分里含有碳元素和氫元素,點燃酒精，在火焰上方罩一個冷而干燥的小玻璃杯，觀察小玻璃杯壁上有什么現(xiàn)象出現(xiàn)？迅速把小玻璃杯倒過來，向杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察石灰水的變化。,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實驗設(shè)計,問題討論：⑴本實驗證明了酒精中含有什么元素

44、。⑵該實驗?zāi)茏C明酒精中一定含有氧元素嗎？為什么？,3 銅絲滅火,將粗銅絲或多股銅絲繞成一個內(nèi)徑比蠟燭直徑稍小的線圈，圈與圈之間需要有一定的空隙。點燃蠟燭，把銅絲制成的線圈從火焰上面罩下去，正好把蠟燭的火焰照在銅絲里面。觀察發(fā)生的現(xiàn)象,經(jīng)典案例 之家庭化學(xué)實驗設(shè)計,問題討論：根據(jù)所學(xué)知識解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。,結(jié) 束 語,為了適應(yīng)社會發(fā)展的新形勢，努力提高學(xué)生的素質(zhì)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，通過實驗掌握進(jìn)行科學(xué)探究問題的方