1、中學化學興趣探究實驗教學設計一、教學目的：1.認識化學實驗方案設計的重要性。2.復習化學實驗方案設計的根本要求。3.化學探究性實驗方案設計的原那么和方法。二、教學重點：化學探究性實驗方案設計的原那么和方法。三、教學難點：設計化學探究性實驗方案的體會和領悟。四、課時安排：1課時五、教學過程： 引入化學實驗是化學認識的源泉，是啟迪學生思維、培養才能的有效途徑，是培養學生科學態度、科學方法的必由之路，是培養學生創新意識和理論才能的重要手段。前面我們學習了化學實驗方案設計的根本要求，請同學們歸納一下。學生答復，老師板書一、化學實驗方案設計的根本要求1.科學性2.平安性3.可行性4.簡約性引入化學實驗從

2、傳統的演示實驗、驗證性實驗為主開展到探究性實驗為主，老師通過啟發性講解，培養學生問題意識、實驗探究和實驗設計才能。板書二、探究性實驗設計的原那么1.科學性的原那么。所設計的實驗應該符合科學道理，不能憑空捏造。2.對照性的原那么。要設計一個對照性的實驗，要想這個實驗更可以說明問題，一定要有正反兩個方面的實驗。3.等量性的原那么。所設計的實驗中的平行反響，試劑的取用應該是等量的。4.單因子的變量原那么。對某個實驗的影響，會有很多的因素，實驗正是要人為控制條件，使眾多變量中，只能有一個因素是變量，其余幾個是一樣的。板書三、探究性實驗的設計1.探究性探究實驗的設計這類實驗方案設計過程重在分析比較，操作

3、中的現象是對方案設計合理與否的檢驗，以及探究性結論得出的重要根據。學生對實驗方案的設計思路可能會多種多樣，實驗方案相應也會教多，只要無明顯失誤或不妥，均可由學生通過實驗進展驗證，之后再將方案修正完善。例1.含有酚酞的氫氧化鈉的溶液中，滴加新制氯水，邊滴邊振蕩，直到紅色褪去。對于紅色消失的原因，甲同學認為是氯氣與水反響生成的HCl和HClO中和了NaOH所致;乙同學認為是氯氣與水反響生成的HClO具有強氧化性使紅色酚酞變成了無色的物質。分析：假如紅色消失的原因是因為酸堿中和，那么紅色可能重現，假如紅色消失的原因是因為被氧化，那么紅色不可能重現。實驗設計：向上述剛好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶

4、液，假設紅色重現，那么是因為HCl和HClO的酸性所致;假設紅色不再重現，那么是因為HClO的強氧化性所致。例2.對于CO32−和HCO3−結合H+才能，甲認為HCO3−結合H+才能強，理由是在等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體中參加等體積等濃度的鹽酸，碳酸氫鈉固體中產生氣體速率快;乙認為CO32−結合H+才能強，理由是在同一溫度下同濃度碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液的pH，前者大于后者。分析：CO32−與H+的反響是分步進展的：CO32− +H+ = HCO3− HCO3− + H+ = H2O+CO2，在碳

5、酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液里滴加鹽酸，假設CO32-結合H+才能強，那么不會馬上產生氣泡，HCO3-結合H+才能強，馬上有氣泡產生。實驗設計：取一樣體積、一樣濃度的碳酸鈉的碳酸氫鈉溶液放入同一試管中，再滴加鹽酸，假如馬上有氣泡產生，那么是HCO3−先結合H+;假如是滴入一定量鹽酸后才產生氣泡，那么是CO32−先結合H+。例3.在室溫下，把銅片放入濃硫酸中，沒有明顯的反響現象。對此，甲認為這是銅在濃硫酸里發生鈍化現象;乙認為室溫下銅片放入濃硫酸中看不到明顯的現象，主要是因為銅與濃硫酸在室溫下反響速率很慢。分析：假如銅發生鈍化，那么外表會覆蓋致密的氧化物薄膜，一般情形下難于反響

6、。實驗設計：在燒杯中放入一塊銅片，再參加適量的濃硫酸，使銅片浸沒在酸中，稍待片刻，用鑷子取出，用水洗凈銅片外表的酸液。將用濃酸處理過的銅片放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，觀察現象。假如外表有白色的物質析出，溶液的顏色變藍，說明銅在濃硫酸里沒有產生鈍化現象，乙的說法正確。假如外表沒有白色物質析出，溶液的顏色也無明顯變化，那么甲的說法正確。例4.加熱稀氨水，溶液中的COH−有什么變化?甲認為溶液中的COH−增大，理由是NH3•H2O是弱電解質，在溶液中存在平衡： NH3+H2O NH3•H2O NH4+OH− ，弱電解質的電離過程是吸熱的，當升高

7、溫度后，平衡就會向電離的方向挪動，所以氨水中的COH−增大。乙認為一般加熱有利于電離，但氨水受熱時反而不利于NH3•H2O 的電離，這是因為受熱時氨易逸出，以下平衡：NH3+H2O NH3•H2O NH4+OH−向左挪動，使COH−減小。分析：COH−改變可以由酚酞試液的顏色變化來判斷。酚酞試液遇堿顯紅色，如氨水中的COH−增大，那么顏色變深;假設氨水中的COH−減小，那么顏色變淺。實驗設計：在試管中注入滴有酚酞的氨水，并在試管口套上小氣球防止氨污染空氣，加熱，如顏色變淺，那么加熱使氨水中的COH&mi

8、nus;減小，乙正確;如顏色變深，那么加熱使氨水中的COH−增大，那么甲正確。板書2.驗證性探究實驗的設計這類實驗的目的主要是驗證化學假說和理論，注意說服力要強。例5.請結合所學知識設計實驗，證實AlO2−結合H+的才能比CO32−強，供選試劑：NaOH溶液、AlCl3溶液、CuSO4溶液、pH試紙、NaHCO3溶液、FeCl3溶液儀器自選。應選試劑;操作要點;3能證明AlO2−結合H+的才能強于CO32−的反響的原理的離子方程式。分析：該實驗為驗證性實驗，假如AlO2−和HCO3−相遇時，生成 AlOH3白色

9、沉淀，即可AlO2−結合H+的才能強于CO32−解答：應選試劑：NaOH溶液、AlCl3溶液、NaHCO3溶液2操作要點：取少量的AlCl3溶液于試管中;向試管中逐滴參加NaOH溶液直至產生白色沉淀恰好全部消失;向其中再滴入NaHCO3溶液至足量。3離子方程式：AlO2−+HCO3−+H2O = AlOH3↓+CO32−板書3.綜合性探究實驗的設計例6.鎂能跟鹽酸、醋酸反響，產生氫氣。即：Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Mg+2CH3COOH = MgCH3COO2+H2↑請用鎂粉、鹽酸和醋酸為原

10、料證明在同溫同壓下，當上述兩種酸的物質的量一樣時，反響產生的氫氣的體積一樣。假設搜集到的氫氣體積不同，那么請推測氫氣體積不同的原因。分析：因為該實驗是比較性實驗，故在設計時要控制好兩實驗的條件鎂粉質量、鹽酸、醋酸濃度體積要完全一樣，產生氫氣的實驗裝置要完全一樣，實驗時的外界溫度壓強要一樣。詳細如下：A、組裝裝置B、氣密性檢查C、取下反響發生裝置，分別參加鎂粉和鹽酸或醋酸，再重新連接好裝置D、翻開分液漏斗向燒杯參加100mL 、0.1mol•L−1鹽酸或100mL 、0.1mol•L−1醋酸E、測量燒杯中水的體積，比較兩次實驗結果。影響生成氫氣的體積大

11、小因素有：一是產生氫氣的量，所取的兩種酸的濃度，量取兩種酸的體積大小;實際參加反響的兩種酸的量因反響放熱，兩酸揮發而減小的程度不同。二是搜集氫氣時的溫度壓強不同，由于兩者酸性強弱不同，反響的劇烈程度不同，瞬間放出的熱量不等，導致容器中的溫度壓強不同。板書設計化學探究性實驗的設計案例一、學實驗方案設計的根本要求1.科學性2.平安性3.可行性4.簡約性二、探究性實驗設計的原那么1.科學性的原那么2.對照性的原那么3.等量性的原那么4.單因子的變量原那么三、探究性實驗的設計1.探究性探究實驗的設計2.驗證性探究實驗的設計3.綜合性探究實驗的設計才能訓練1.將雙氧水溶液滴入含有酚酞的氫氧化鈉溶液中，紅

12、色消失。甲認為這是由于H2O2是二元酸：H2O2 = H+HO2−消耗了OH−，而使紅色消失;乙認為雙氧水具有強氧化性，將酚酞氧化使紅色消失。2.在少量MgOH2懸濁液中，滴加適量飽和NH4Cl溶液，固體溶解。對于固體的溶解，甲同學的解釋是：在氫氧化鎂懸濁液中存在溶解平衡：MgOH2 Mg2+2OH−NH4Cl發生水解：NH4+H2O NH3•H2O+H+水解產生的H+與MgOH2電離出的OH−發生中和反響，使MgOH2的溶解平衡向右挪動而使MgOH2溶解。乙同學的解釋是NH4Cl電離出的NH4+與MgOH2電離出的OH−發

13、生反響生成弱電解質NH3•H2O，由于COH−降低，而使MgOH2的溶解平衡向右挪動，導致MgOH2溶解。3.濃硝酸與銅反響生成NO2，稀硝酸與銅反響生成NO。濃、稀硝酸哪種氧化性強?甲認為稀硝酸的氧化性強，原因是濃硝酸和銅反響產生NO2，氮元素的化合價降低1，而稀硝酸和銅反響時產生NO，氮元素的化合價降低3，氮元素得電子數后者大于前者;乙同學認為濃硝酸的氧化性強，原因是從反響條件看，濃硝酸與銅反響時速率快，稀硝酸與銅反響的速率慢，加熱時才有明顯反響。4.向品紅溶液中通入一種常見的氣體后，品紅褪色。甲認為通入的是氯氣，乙認為通入的是二氧化硫。設計參考1.向紅色消失后的溶液中滴入氫氧化鈉溶液，假設再現紅色，那么為H2O2的酸性所致，甲的見解正確;假設不再為紅色，那么是因酚酞被雙氧水氧化而褪色，乙的見解正確。2.向MgOH2沉淀中參加醋酸銨溶液，假設參加醋酸銨溶液后MgOH2不溶解，說明甲同學的解釋正確;假設參加醋