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《制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計》的教學(xué)設(shè)計
教材分析:本節(jié)教材是高三化學(xué)第六單元的第一節(jié),是為適應(yīng)素質(zhì)教育及新一輪課改精神高中化學(xué)新增內(nèi)容,是中學(xué)化學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神最有效的途徑之一。也是學(xué)生綜合運(yùn)用高中階段所學(xué)知識,積極主動地去思考化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程。從設(shè)計實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中深化和發(fā)展知識,是對學(xué)生進(jìn)行理性思維方法的訓(xùn)練的極好形式。從中可以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、求實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,提高創(chuàng)造思維的能力。
設(shè)計理念:
教法:本節(jié)教學(xué)以“引導(dǎo)——探究”模式進(jìn)行,并以“問題呈現(xiàn)→引導(dǎo)探究→歸納總結(jié)→解決問題,遷移發(fā)展”展開。并呈現(xiàn)以下特點(diǎn):
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2、、 問題是思維的起點(diǎn),是發(fā)明創(chuàng)造的源泉。創(chuàng)設(shè)切實(shí)的問題情境,既指引課程方向,又激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極,明確學(xué)習(xí)、探索的方向,收集整理已有的知識,啟迪學(xué)生思維。
2、 在教師引導(dǎo)下,以學(xué)生已有的知識、經(jīng)驗(yàn)為背景,鼓勵學(xué)生提出解決問題的設(shè)想,相互評價,積極探索,尋找、探究、評價有效、合理、科學(xué)的結(jié)論,這一教學(xué)進(jìn)程是激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的有利時機(jī)。
3、 學(xué)生觀察、思考、分析討論基礎(chǔ)上,形成結(jié)論、形成知識、掌握方法,即形成化學(xué)思維。更重要的是把整個“分析——討論——結(jié)論”,內(nèi)化為方法,形成抽象思維。也讓學(xué)生在問題的設(shè)想、探究、評價中經(jīng)歷體驗(yàn)探究過程,感受自我思考奮斗后成功的喜悅。
學(xué)法:1、鼓勵
3、學(xué)生自主探究和合作交流。引導(dǎo)學(xué)生自主地對問題的處理進(jìn)行觀察、收集信息、整理、假設(shè)、推理、驗(yàn)證等化學(xué)活動,使學(xué)生對化學(xué)知識理解、綜合、分析,形成有效的學(xué)習(xí)策略。
2、在問題的探究中鼓勵與提倡解決問題的多樣性,引導(dǎo)學(xué)生合作交流,從而選擇合適的策略,豐富自己的思維方式,獲得探究和成功體驗(yàn),也獲得不同的發(fā)展。
3、引導(dǎo)學(xué)生體會綜合運(yùn)用化學(xué)知識積極主動地思考化學(xué)問題,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計的深化發(fā)展知識的過程,從而提高分析解決問題及創(chuàng)造思維的能力。
教學(xué)目標(biāo):1、通過制取O2的途徑和有效途徑的選擇使學(xué)生了解制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計方法和要求。
2、以銅及化合物的性質(zhì)比較、評價硝酸銅的制備的
4、合理途徑,理解實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計要求。
3、綜合Al及化合物的性質(zhì)分析并評價Al(OH)3制備的最佳途徑,從而感受探究過程。
4、通過上述問題的思考、討論,培養(yǎng)并發(fā)展學(xué)生的思維能力,使學(xué)生初步具有分析、綜合、評價的能力,培養(yǎng)辯證唯物主義觀點(diǎn)和創(chuàng)造思維能力。
5、培養(yǎng)學(xué)生自主、合作精神,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,并培養(yǎng)正確的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn):制備方案的優(yōu)化選擇。
教學(xué)難點(diǎn):氫氧化鋁制備的最佳途徑的比較、選擇。
教學(xué)方法:引導(dǎo)——探究
教學(xué)課時:2課時
教學(xué)過程:
【動畫】(故事)小明媽媽回到家發(fā)現(xiàn)家里的車不見了(觀察),她最初解釋是車被偷
5、了(假設(shè)),為了驗(yàn)證這個假設(shè),她打電話給小明爸(檢驗(yàn)),小明爸告訴她是他開走了汽車。這時,她必須拋棄她最初的假設(shè),而得到一個有證據(jù)的結(jié)論(結(jié)論)。
【過渡】這樣的事在我們生活中經(jīng)常遇到,但這個故事衍射出的科學(xué)方法:觀察→假設(shè)→檢驗(yàn)→結(jié)論,卻少為我們注意。今天我們就要用這樣一些科學(xué)的手段和方法來討論學(xué)習(xí)第六單元化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計。
【板書】 第六單元 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計
【投影】化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計:是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前,根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的和要求,運(yùn)用相關(guān)的化學(xué)知識和技能,對實(shí)驗(yàn)的儀器、裝置和方法所進(jìn)行的一種規(guī)劃。
主要內(nèi)容:制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計;性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計;物質(zhì)檢
6、驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計。
【板書】 第一節(jié) 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計
【探究討論】若現(xiàn)在我們要制取氧氣,你認(rèn)為有哪些途徑?(學(xué)生自主思考或分組合作交流,由學(xué)生代表將討論結(jié)果板書:)①液化空氣制O2;②電解水制O2 ;③KCLO3分解制O2;④KMnO4分解制O2;⑤Na2O2與水反應(yīng)制O2;⑥H2O分解制O2 等。
【探究評價】若我們要在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣,你應(yīng)選擇什么途徑,你的理由是什么?
從H2SO4的組成看,H2SO4中也有氧,在實(shí)驗(yàn)室能否用H2SO4來制O2?(引導(dǎo)學(xué)生分析得出:化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計應(yīng)建立在一定化學(xué)原理基礎(chǔ)之上,即要有科學(xué)性。)
若在實(shí)驗(yàn)室用液化空氣制O2呢?請你評價,(用空
7、氣制O2雖然原料易得,廉價,但在一般實(shí)驗(yàn)室要將空氣液化,再分離空氣,從儀器、設(shè)備、操作,步驟都不易實(shí)現(xiàn),即實(shí)驗(yàn)設(shè)計要有可行性。)
若在實(shí)驗(yàn)室要用CO2 與Na2O2制氧氣呢?請評價。(雖然水易獲得,在實(shí)驗(yàn)也可實(shí)現(xiàn),但從耗能耗時,裝置、操作上看都不簡單,即實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)有簡約性。)
若在實(shí)驗(yàn)室用硝化甘油分解制氧氣呢?(實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)注意安全性。)
而用KMnO4或H2O分解制O2呢?請評價。(反應(yīng)快、操作簡便,便于收集等優(yōu)點(diǎn)。)
【板書】方案一:用KMnO4加熱分解制O2(或加熱KClO3)
方案二:用H2O2(MnO2作催化劑)分解制O2(或NaO2與水反應(yīng)制O2)
【小結(jié)】制備實(shí)驗(yàn)方案的
8、設(shè)計應(yīng)注意其科學(xué)性——可行性——簡約性——安全性
同時在上述討論中,我們實(shí)際上采用了“觀察比較——分析假設(shè)——綜合討論——評價結(jié)論”等科學(xué)方法和手段。
【探究討論】如何以銅、硝酸為原料制備 Cu(NO3)2,思考可能的途徑,寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。(學(xué)生討論,提出途徑,寫出反應(yīng)式)
【投影板書】方案一:銅與濃硝酸反應(yīng);方案二:銅與稀硝酸反應(yīng);方案三:銅先與氧氣反應(yīng)生成 氧化銅,再與硝酸反應(yīng)。
【探究討論】評價幾種方案中,哪種最好?(從原料消耗、環(huán)境污染等方面分析比較)
【投影】
途 徑
生成1mol Cu(NO3
9、)2
消耗HNO3
生成有毒氣體
方案一
濃HNO3
Cu--------------Cu(NO3)2
4mol
2mol NO2
方案二
稀HNO3
Cu--------------Cu(NO3)2
8/3mol
2/3mol NO
方案三
O2 HNO3
Cu---------CuO-----------Cu(NO3)2
2mol
無
【結(jié)論】方案三為最佳實(shí)驗(yàn)方案。
【探究討論】如何以鋁屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液為原料制備Al(OH)3思考可能算途徑,寫出離子方程式。(學(xué)
10、生發(fā)表觀點(diǎn)、寫出離子方程式。)
【投影板書】
方案一:鋁與稀H2SO4反應(yīng);再向溶液中加入NaOH溶液(或氨水),生成Al(OH)3沉淀。
方案二:鋁與濃NaOH溶液反應(yīng);再向溶液中加入稀H2SO4,生成Al(OH)3。
方案三:鋁分別與稀H2SO4和濃 NaOH溶液反應(yīng);再將反應(yīng)后的兩種溶液混合,生成Al(OH)3。
(要提出方案的同學(xué),談自己方案的優(yōu)點(diǎn),其它同學(xué)可指出不足。)
【探究討論】哪種方案最好?
(師生完成實(shí)驗(yàn)方案的流程,進(jìn)行討論評價,主要從生成Al(OH)3 1mol所耗酸與堿的量。)
【投影】三種實(shí)驗(yàn)方案的比較
生成1mol
11、Al(OH)3時所耗
途 徑 H+ OH-
方案一 Al H+ Al3+ OH- Al(OH)3 3 3
方案二 Al H+ AlO2- H+ Al(OH)3 1 1
方案三 Al H+ Al3+ 3/4 3/4
Al(OH)3
Al OH-AlO2-
【結(jié)論】方案三為最佳實(shí)驗(yàn)方案
【指出】得出實(shí)驗(yàn)流程后,還要把實(shí)驗(yàn)方案具體,其主要內(nèi)容見P79~80。
【小結(jié)】在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計中,我們還是以“觀察——假設(shè)——討論——結(jié)論”的科學(xué)方法和手段來完成。
其設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的一般思路是
可能途徑 ——→優(yōu)化選擇——→擬定步驟——→具體方案
(科學(xué)合理) (綜合評價) (周密嚴(yán)謹(jǐn)) (全面細(xì)致)
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