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《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué) 選修6 實(shí)驗(yàn)化學(xué)》 一、本課程的目標(biāo) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，使學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)中的地位，掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法，進(jìn)一步體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過(guò)程，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)研究和化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，以利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生主要在下面幾方面得到發(fā)展： 1．認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、解決生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題的重要途徑和方法； 2．掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能，了解現(xiàn)代儀器在物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究中的應(yīng)用； 3．了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般過(guò)程，初步形成運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力； 4．形成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，具有批判精神和創(chuàng)新意識(shí)； 5．形成綠色化學(xué)的觀念，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)。 二、課程標(biāo)準(zhǔn)中本課程的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 課程標(biāo)準(zhǔn)中《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分為兩個(gè)主題： 主題1化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)──基本學(xué)習(xí)內(nèi)容 1．認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)中的作用。 2．具有安全意識(shí)，能順利地完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)。 3．樹(shù)立綠色化學(xué)思想，形成環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。 4．知道物質(zhì)分離和提純的常用方法，能根據(jù)常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)分離和提純物質(zhì)的方案，并初步掌握其操作技能。 5．初步了解常見(jiàn)物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法，知道質(zhì)譜儀、核磁共振儀、紅外光譜儀等現(xiàn)代儀器在測(cè)定物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的作用。 6．初步掌握天平、酸度計(jì)等儀器的使用方法，能根據(jù)誤差分析的原理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，認(rèn)識(shí)定量分析在化學(xué)研究中的重要性。 7．認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件控制在化學(xué)研究中的意義和作用，初步掌握控制反應(yīng)條件的一些方法。 8．了解常見(jiàn)物質(zhì)的制備和合成方法。 主題2化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究──綜合應(yīng)用要求 1．能發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)、生活中有意義的化學(xué)問(wèn)題，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 2．能根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)解決化學(xué)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方案，并予以評(píng)價(jià)和優(yōu)化。 3．能通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)收集有關(guān)數(shù)據(jù)，并科學(xué)地加以處理。 4．能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出合理的解釋?zhuān)\(yùn)用比較、歸納、分析、綜合等方法初步揭示化學(xué)變化的規(guī)律。 三、教科書(shū)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu) 1．內(nèi)容編排和單元結(jié)構(gòu) “實(shí)驗(yàn)化學(xué)”是以培養(yǎng)實(shí)踐和探究能力為主的新型課程，在內(nèi)容、形式和教學(xué)目標(biāo)的側(cè)重上都具有明顯不同于其他模塊的特點(diǎn)，本教科書(shū)按單元、課題形式編排，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能及要求的難易、繁簡(jiǎn)為序，知識(shí)為技能培養(yǎng)服務(wù)，學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合，突出基本思路、方法的學(xué)習(xí)，從實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ难蚺囵B(yǎng)上將各部分內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)課程體系。 各單元的內(nèi)容編排和單元結(jié)構(gòu)如下： （1）內(nèi)容安排 （2）單元結(jié)構(gòu) 2．教科書(shū)的特點(diǎn) （1）基礎(chǔ)性力求從三個(gè)方面加以體現(xiàn)：一是以學(xué)生已學(xué)知識(shí)、技能為起點(diǎn)；二是優(yōu)先選擇最基本的實(shí)驗(yàn)技能和方法；三是從實(shí)驗(yàn)要求上使之在設(shè)備、條件、課時(shí)等方面適應(yīng)于絕大多數(shù)學(xué)校。 （2）時(shí)代性從兩個(gè)方面體現(xiàn)：一是以適當(dāng)?shù)钠?jiǎn)要介紹現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并根據(jù)實(shí)際條件安排有一定的現(xiàn)代儀器實(shí)驗(yàn)，如膜分離技術(shù)、組合化學(xué)、儀器分析等的介紹，利用pH計(jì)、pH傳感器的實(shí)驗(yàn)等；二是在實(shí)驗(yàn)的形式上體現(xiàn)課改的理念、反映現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的特點(diǎn)，如本教科書(shū)中除學(xué)科性的基本實(shí)驗(yàn)外，安排有相當(dāng)數(shù)量的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)、研究型實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)。 （3）探究性在全書(shū)各個(gè)單元中，循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)安排探究性實(shí)驗(yàn)。前三個(gè)單元中，根據(jù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及知識(shí)、技能的了解和掌握情況及不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?，結(jié)合實(shí)驗(yàn)技能的應(yīng)用，安排有一定數(shù)量的不同探究程度的實(shí)驗(yàn)討論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。最后一個(gè)單元全部為研究型實(shí)驗(yàn)，著重學(xué)習(xí)和體驗(yàn)科學(xué)研究的思路和方法，在綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、技能和探究、創(chuàng)新能力方面有較高的要求。 （4）選擇性在共同學(xué)習(xí)基本的技能、方法、原理、思路和過(guò)程等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，配套實(shí)驗(yàn)以二選一、簡(jiǎn)化或拓展實(shí)驗(yàn)等形式，從原料、方法、儀器及原理等方面，為教科書(shū)使用者提供了或增或減，或低或高，或平行等不同層次的多種選擇。力求最大限度地適應(yīng)不同地區(qū)、不同學(xué)校的教學(xué)實(shí)際，在確保各類(lèi)學(xué)校均能完成本課程教學(xué)目標(biāo)的前提下，同時(shí)滿足有條件、有特色的學(xué)校和有特長(zhǎng)、有興趣的師生在教育和能力發(fā)展上的需求。 （5）安全性教科書(shū)以多種方式反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全。首先在課程伊始的“實(shí)驗(yàn)化學(xué)的目的、內(nèi)容與方法”中，專(zhuān)題介紹實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)中以“安全警示圖標(biāo)”隨時(shí)提醒學(xué)生應(yīng)注意的安全問(wèn)題（如下圖所示），在教科書(shū)之后又以附錄形式介紹了與實(shí)驗(yàn)安全密切相關(guān)的“化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則”，使安全意識(shí)貫穿于課程的始終，不僅利于保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，同時(shí)有利于學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成。 教科書(shū)中的安全警示圖標(biāo)： 3．版式設(shè)計(jì) 考慮到本課程以親自實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要來(lái)自實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的直接觀察，書(shū)內(nèi)插圖的主要作用在于說(shuō)明原理或裝置。因此，從教科書(shū)的實(shí)際及降低成本的需要出發(fā)，本書(shū)采用了黑白版，只在書(shū)前配了一些彩色插圖。 第一單元 從實(shí)驗(yàn)走進(jìn)化學(xué) 本單元說(shuō)明 一、教學(xué)目標(biāo) 1．初步了解實(shí)驗(yàn)化學(xué)的目標(biāo)，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題的重要途徑和方法。 2．了解實(shí)驗(yàn)化學(xué)的特點(diǎn)及如何學(xué)好實(shí)驗(yàn)化學(xué)。 3．了解實(shí)驗(yàn)安全的重要性，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)，并能安全地完成實(shí)驗(yàn)。 4．初步學(xué)習(xí)一些基本實(shí)驗(yàn)方法和技能，了解并體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般過(guò)程。 5．了解控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性，初步學(xué)習(xí)控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。 6．了解綠色化學(xué)的理念，并在實(shí)驗(yàn)中貫徹綠色化學(xué)思想。 二、內(nèi)容分析 1．地位和功能 化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，通過(guò)初中和高中必修化學(xué)及某些選修化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步了解和體驗(yàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用。根據(jù)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，在中學(xué)階段單獨(dú)開(kāi)設(shè)《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》，在我國(guó)屬于首次。目的在于使學(xué)生加深對(duì)化學(xué)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)作用的認(rèn)識(shí)和理解，通過(guò)實(shí)踐使學(xué)生熱愛(ài)化學(xué)，學(xué)習(xí)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題。 任何一門(mén)新課的開(kāi)設(shè)，都應(yīng)使學(xué)生對(duì)該課程有一個(gè)概括的總體認(rèn)識(shí)，本單元從實(shí)驗(yàn)的重要性入手，介紹實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的方法；實(shí)驗(yàn)安全的重要性及如何保證安全；實(shí)驗(yàn)條件的控制和綠色化學(xué)思想及在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的體現(xiàn)。僅通過(guò)這一個(gè)單元的教學(xué)要想解決所有問(wèn)題是不現(xiàn)實(shí)的，但本單元是實(shí)驗(yàn)化學(xué)課程的開(kāi)始，通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生可以對(duì)本課程有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，這是學(xué)好后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。 2．內(nèi)容結(jié)構(gòu) 首先，引言中，利用一些提示和【思考與交流】，讓學(xué)生在已有的化學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，通過(guò)具體實(shí)例的搜集，體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要作用。 課題一由三方面的概述和一個(gè)實(shí)驗(yàn)組成。第一部分是“實(shí)驗(yàn)化學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法”，除文字介紹外，還利用“學(xué)習(xí)箴言”的方式，引導(dǎo)學(xué)生從興趣、方法、經(jīng)驗(yàn)、毅力等角度來(lái)考慮如何面對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)這一新的課程。然后通過(guò)【閱讀】和【思考與交流】進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，認(rèn)識(shí)科學(xué)家的科技素質(zhì)和優(yōu)良品質(zhì)。 第二部分是“保證實(shí)驗(yàn)安全”，實(shí)驗(yàn)安全非常重要，建議教師安排一定時(shí)間，組織學(xué)生學(xué)習(xí)、討論書(shū)后附錄I“化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則”。還可以結(jié)合【思考與交流】活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，回憶與安全有關(guān)的一些問(wèn)題，并讓學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)歸納小結(jié)，以強(qiáng)化安全意識(shí)。學(xué)生通過(guò)回憶、思考、討論、歸納，收獲必將大于只讀一讀安全守則。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)張貼“化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則”和“實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)”，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)。 第三部分是“實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵”，主要通過(guò)一個(gè)【科學(xué)探究】活動(dòng)，以學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)的制取氫氧化亞鐵的實(shí)驗(yàn)為例，研究控制實(shí)驗(yàn)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)成敗的影響，并引導(dǎo)學(xué)生回憶學(xué)過(guò)的一些其他實(shí)驗(yàn)，歸納出反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響規(guī)律，領(lǐng)會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中控制反應(yīng)條件的重要性。 在以上學(xué)習(xí)活動(dòng)的基礎(chǔ)之上，教材安排了實(shí)驗(yàn)1-1“藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生親身體驗(yàn)控制反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。 在課題二中，簡(jiǎn)單介紹了綠色化學(xué)的概念和實(shí)驗(yàn)綠色化的主要途徑，并利用一個(gè)使用微型儀器進(jìn)行氫氣爆鳴實(shí)驗(yàn)的【實(shí)踐活動(dòng)】和相關(guān)的【思考與交流】，使學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的微型化也是實(shí)驗(yàn)綠色化的一個(gè)途徑。在此基礎(chǔ)上，安排了兩個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1-2“氯氣的生成及其性質(zhì)”的微型實(shí)驗(yàn)，由于學(xué)生對(duì)氯氣的性質(zhì)已有初步了解，本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)的小型化、減量化、無(wú)污染化。此外，在拓展實(shí)驗(yàn)中，又提出可用一些代用品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1-3“污水處理──電浮選凝聚法”是一個(gè)較簡(jiǎn)單的污水處理實(shí)驗(yàn)，意在體現(xiàn)化學(xué)在解決環(huán)境污染問(wèn)題中的作用，其后的拓展實(shí)驗(yàn)仍是利用代用品創(chuàng)造條件進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)。 本單元的知識(shí)結(jié)構(gòu)如下圖所示： 3．教材特點(diǎn) （1）第一單元引言和第一課題是學(xué)生在本課程中最先接觸的實(shí)驗(yàn)化學(xué)，對(duì)于全書(shū)起著緒言的作用。其中有些內(nèi)容要求學(xué)生結(jié)合以前的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，認(rèn)真閱讀并思考自己過(guò)去的做法是否正確，有哪些不妥，應(yīng)如何改進(jìn)，為今后本課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 （2）理論與實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)要求重在實(shí)踐。教材既重視某些基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念的闡述，更注意引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，掌握知識(shí)和技能，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法，并在一系列活動(dòng)中培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)的精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 （3）教材安排了較多欄目和多樣的活動(dòng)，具有較大的彈性?？紤]各地區(qū)，各學(xué)校的情況千差萬(wàn)別，教材設(shè)計(jì)時(shí)提供了很多可供選擇的內(nèi)容，以增加彈性，如思考討論類(lèi)、自由閱讀類(lèi)、實(shí)踐活動(dòng)類(lèi)、自主探究類(lèi)、拓展實(shí)驗(yàn)類(lèi)等。尤其是有較多的拓展實(shí)驗(yàn)，可根據(jù)需要用作替代實(shí)驗(yàn)或進(jìn)一步擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)。 （4）引入微型實(shí)驗(yàn)和代用品實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)首次納入教材之中，其中有許多是利用代用品的實(shí)驗(yàn)。這既是實(shí)驗(yàn)綠色化的一種具體體現(xiàn)，也是解決學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件不足這一普遍問(wèn)題的一個(gè)途徑。 （5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)。在介紹新的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能的同時(shí)，利用各種手段復(fù)習(xí)以前學(xué)過(guò)的一些化學(xué)知識(shí)。如利用【思考與交流】，讓學(xué)生通過(guò)回憶與討論，復(fù)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)的知識(shí)，使用儀器的注意事項(xiàng)，物質(zhì)檢驗(yàn)、制備的相關(guān)知識(shí)，控制實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí)和方法，保證實(shí)驗(yàn)安全和綠色化學(xué)知識(shí)等。 三、課時(shí)建議 課題一 實(shí)驗(yàn)化學(xué)起步 2課時(shí) 課題二 化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色追求 2課時(shí) 復(fù)習(xí)和機(jī)動(dòng) 1課時(shí) 小計(jì) 5課時(shí) 單元引入 第一單元作為全書(shū)的起始單元，其教學(xué)的引入也可看成是本課程的引入。本單元從實(shí)驗(yàn)的角度使學(xué)生再次認(rèn)識(shí)化學(xué)這門(mén)自然科學(xué)以及實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)中的地位和作用，教材中的單元引言從三個(gè)方面歸納了化學(xué)與實(shí)驗(yàn)的重要關(guān)系。組織教學(xué)時(shí)，可以根據(jù)在必修化學(xué)1和化學(xué)2教材中學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選用三個(gè)方面的某一個(gè)或若干個(gè)方面，與教材中的【思考與交流】結(jié)合起來(lái)展開(kāi)教學(xué)。教師也可以將學(xué)生分成三個(gè)小組，每一個(gè)小組負(fù)責(zé)查找教材中三個(gè)方面中某一個(gè)方面的資料，在課堂中組織交流與匯報(bào)。 教師可以利用必修化學(xué)1中的【科學(xué)史話】“氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)”，來(lái)具體的說(shuō)明實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)重大發(fā)現(xiàn)中所起的作用，也可以利用必修化學(xué)2中有關(guān)門(mén)捷列夫在研究周期表時(shí)科學(xué)預(yù)測(cè)了11種尚未發(fā)現(xiàn)的元素及其它們的性質(zhì)，后來(lái)的科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了它們的存在以及它們的性質(zhì)這一【資料卡片】來(lái)說(shuō)明化學(xué)家的假設(shè)和理論都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)得以驗(yàn)證的。 當(dāng)然，教師也可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生自己先去圖書(shū)館或從網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)資料來(lái)豐富教學(xué)內(nèi)容。這樣的事例還有很多，除教科書(shū)之外，還可以從化學(xué)史書(shū)籍或互聯(lián)網(wǎng)上查找到更多相關(guān)素材，例如，在化學(xué)史上，對(duì)單質(zhì)氟的制取及其性質(zhì)的研究就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究取得成果的很好的實(shí)例。由于F-還原性極弱，不可能用化學(xué)試劑把它氧化，使之從它的化合物中游離出來(lái)，只能用電解氧化法來(lái)實(shí)現(xiàn)制備氟的目的。早在1810年氟被發(fā)現(xiàn)以后，化學(xué)家們?yōu)榱双@得單質(zhì)氟曾做了不少?lài)L試，但卻因其對(duì)實(shí)驗(yàn)器具的嚴(yán)重腐蝕或中毒等原因使實(shí)驗(yàn)屢遭失敗。直到1886年才由法國(guó)化學(xué)家莫瓦桑從電解氟化鉀的無(wú)水氟化氫溶液制得。從氟的發(fā)現(xiàn)到單質(zhì)氟的制得經(jīng)歷了七十六年的歷程，科學(xué)家都是在實(shí)驗(yàn)中不斷的摸索，從實(shí)驗(yàn)的失敗中不斷的吸取經(jīng)驗(yàn)，從而得出正確結(jié)論的。 引言中的【思考與交流】引導(dǎo)學(xué)生從以往學(xué)習(xí)化學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和化學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷程兩個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)化學(xué)科學(xué)的重要性。前者是學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，需要他們?nèi)セ貞浽佻F(xiàn) 教師可以利用學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的具體例子，如金屬鈉的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行教學(xué)?？梢栽佻F(xiàn)這些實(shí)驗(yàn)，和學(xué)生一起回憶怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)。 化學(xué)科學(xué)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將門(mén)捷列夫預(yù)測(cè)的三種元素的性質(zhì)與后來(lái)人們用實(shí)驗(yàn)測(cè)定的這三種元素的性質(zhì)進(jìn)行比較，用以說(shuō)明化學(xué)家的設(shè)想和假設(shè)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證的；可以從合成氨技術(shù)是在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)明的，然后再應(yīng)用到化工生產(chǎn)中的事例，體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化工生產(chǎn)的關(guān)系。 教學(xué)流程：1．布置預(yù)習(xí)作業(yè)：查找相關(guān)資料。 2．組織學(xué)生進(jìn)行【思考與交流】活動(dòng)。 3．從三個(gè)方面進(jìn)行小結(jié)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)學(xué)科的關(guān)系，化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)和生活的關(guān)系；學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的重要性。 課題一 實(shí)驗(yàn)化學(xué)起步 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 本課題是在單元引入的基礎(chǔ)上，學(xué)生了解了化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)發(fā)展中的重要作用后，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)化學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法，并通過(guò)【思考與交流】、【科學(xué)史話】和【科學(xué)探究】等活動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全問(wèn)題和細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。人類(lèi)進(jìn)步依賴(lài)科技進(jìn)步，科技進(jìn)步依賴(lài)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立的思考，訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)造性思維，也是教學(xué)中的重要任務(wù)，在本課程中這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是貫穿始終的目標(biāo)，但要循序漸進(jìn)，在本課題中可結(jié)合【思考與交流】活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)此有一基本認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)1-1，利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的興趣，并從中了解實(shí)驗(yàn)化學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法。由于該實(shí)驗(yàn)是本課程的第一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，因此在實(shí)驗(yàn)后給出了書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式，要求學(xué)生第一次做實(shí)驗(yàn)時(shí)，就應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求。應(yīng)該注意的是，這里僅是一種形式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告示例，當(dāng)實(shí)驗(yàn)的類(lèi)型、內(nèi)容不同時(shí)，報(bào)告的形式、內(nèi)容、記錄表格也不相同。例如，有的實(shí)驗(yàn)報(bào)告還應(yīng)包括“實(shí)驗(yàn)記錄整理與分析”“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理”等欄目。 本課題教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)1-1藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的興趣，了解做好實(shí)驗(yàn)的基本要求；通過(guò)已有化學(xué)實(shí)驗(yàn)不安全的實(shí)例，強(qiáng)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的安全意識(shí)。 本課題教學(xué)難點(diǎn)：了解實(shí)驗(yàn)條件對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的影響以及實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵因素。 教學(xué)建議： 1．實(shí)驗(yàn)1-1藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)是一個(gè)操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、安全可靠、無(wú)毒無(wú)害的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中可以用此實(shí)驗(yàn)引入本課題，采用邊講邊實(shí)驗(yàn)的方法。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生初步體會(huì)做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)，其中實(shí)驗(yàn)實(shí)施是三個(gè)環(huán)節(jié)中的核心環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師通過(guò)適時(shí)的提醒、必要的把關(guān)使學(xué)生明確這三個(gè)環(huán)節(jié)中具體應(yīng)該分別做好哪些事情，如預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，了解?shí)驗(yàn)原理，清楚實(shí)驗(yàn)操作方法和順序；實(shí)驗(yàn)實(shí)施環(huán)節(jié)要遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，按預(yù)定的操作方法的順序，認(rèn)真操作，并如實(shí)觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)環(huán)節(jié)要分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并思考和小結(jié)實(shí)驗(yàn)中的收獲和感受。然后，通過(guò)學(xué)習(xí)【科學(xué)史話】，結(jié)合學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的體會(huì)，組織學(xué)生開(kāi)展【思考與交流1】，使他們認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)是來(lái)不得半點(diǎn)虛假的，而且實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)往往決定其成敗，培養(yǎng)他們實(shí)事求是、注重細(xì)節(jié)的優(yōu)良素質(zhì)，以及敢于提出自己的觀點(diǎn)，正確面對(duì)失敗，以積極向上的態(tài)度面對(duì)學(xué)習(xí)、面對(duì)生活的精神。在此基礎(chǔ)上，由教師組織學(xué)生討論，得出實(shí)驗(yàn)化學(xué)研究的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的方法，完成教材中第一部分的教學(xué)。 2．從學(xué)生已有的化學(xué)安全知識(shí)出發(fā)，通過(guò)【思考與交流2】的活動(dòng)，完成教材中第二部分的教學(xué)。 3．以【科學(xué)探究】的內(nèi)容為載體，對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化亞鐵的條件進(jìn)行研究。對(duì)于每一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的成功與否往往與很多因素有關(guān)。教師可以組織學(xué)生討論，舉出實(shí)際的例子，如氣體的制備實(shí)驗(yàn)，與裝置的氣密性是否良好密切相關(guān)；氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)的操作步驟有關(guān)。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，順利完成?shí)驗(yàn)，就必須控制好實(shí)驗(yàn)的條件，進(jìn)行正確實(shí)驗(yàn)的操作。然后通過(guò)【科學(xué)探究】中的實(shí)驗(yàn)來(lái)理解實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么，完成教材中第三部分的教學(xué)。 教學(xué)流程： 1．布置預(yù)習(xí)作業(yè)：閱讀教材，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)1-1“藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)”。 2．在教師的指導(dǎo)下完成藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除了按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)外，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生體會(huì)做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)是什么。 3．介紹實(shí)驗(yàn)化學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。 4．學(xué)生自己談?wù)剬W(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的一般方法。小結(jié)做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)和書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 5．閱讀【科學(xué)史話】，組織進(jìn)行【思考與交流1】活動(dòng)。學(xué)生結(jié)合自己做“藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)”的體會(huì)，談?wù)勛龊脤?shí)驗(yàn)應(yīng)該向科學(xué)家學(xué)習(xí)哪些科學(xué)品質(zhì)。 6．組織學(xué)生完成【科學(xué)探究】活動(dòng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)突破實(shí)驗(yàn)條件對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的影響這一教學(xué)難點(diǎn)。 7．通過(guò)【思考與交流2】，提高實(shí)驗(yàn)安全重要性的認(rèn)識(shí)。 8．總結(jié)本課題學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。 教學(xué)設(shè)計(jì)參考 1．關(guān)于實(shí)驗(yàn)化學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法的教學(xué)設(shè)計(jì) 采用邊講邊實(shí)驗(yàn)法教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)1-1與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)完成教材中這一部分內(nèi)容的教學(xué)。 （1）布置預(yù)習(xí)：認(rèn)真閱讀教材中第一部分內(nèi)容──實(shí)驗(yàn)化學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)1-1“藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)原理、操作技能和操作要點(diǎn)。 （2）提出問(wèn)題：“藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn)”的原理是什么？亞甲基藍(lán)被葡萄糖還原的反應(yīng)速率受哪些外界因素的影響？要完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們必須要注意哪些環(huán)節(jié)？怎樣進(jìn)行預(yù)習(xí)？實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些細(xì)節(jié)？實(shí)驗(yàn)后又需要完成哪些工作？【科學(xué)史話】對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)化學(xué)的學(xué)習(xí)有哪些啟發(fā)？在我們自己做實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該如何向科學(xué)家學(xué)習(xí)？ （3）實(shí)施實(shí)驗(yàn)：在教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)1-1。在實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合上述提出的問(wèn)題進(jìn)行積極的思考。 （4）交流討論：閱讀【科學(xué)史話】，結(jié)合自己親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的體會(huì)，了解完成實(shí)驗(yàn)的三個(gè)重要環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)。教師與學(xué)生共同總結(jié)：預(yù)習(xí)從實(shí)驗(yàn)原理、操作技能和操作要點(diǎn)等方面進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中，強(qiáng)調(diào)操作規(guī)范，注意觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，當(dāng)觀察到的現(xiàn)象與預(yù)想的不同時(shí)，應(yīng)該實(shí)事求是地記錄現(xiàn)象，然后去分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的可能原因。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)科學(xué)家的精神，實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都要一絲不茍地對(duì)待，學(xué)習(xí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并有針對(duì)性地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)后，清洗儀器，整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣；認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。 2．關(guān)于實(shí)驗(yàn)安全性教學(xué)的設(shè)計(jì) （1）實(shí)驗(yàn)引入：利用氫氣的爆炸實(shí)驗(yàn)，引出在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，安全第一的原則。 （2）提出問(wèn)題：從以下幾個(gè)方面進(jìn)行思考： ①試劑的使用：實(shí)驗(yàn)室中的哪些試劑有毒或有腐蝕性？有哪些試劑易燃、易爆？如何使用這些試劑？ ②基本操作實(shí)驗(yàn)：酒精燈的使用、給固體藥品加熱、給液體藥品加熱、藥品的取用等操作要注意哪些事項(xiàng)？ ③氣體制備實(shí)驗(yàn)：制備有毒氣體、可燃性氣體應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？ （3）問(wèn)題研究：教師組織學(xué)生觀察標(biāo)有安全警示圖標(biāo)的試劑、閱讀教材、分組討論、交流匯報(bào)。 （4）解決問(wèn)題： ①有腐蝕性的物質(zhì)：濃鹽酸、濃硫酸、硝酸、氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化鈣等；有毒的物質(zhì)：一氧化碳、甲醇、亞硝酸鈉等；易燃易爆的物質(zhì)：白磷、氫氣、汽油、甲烷等。使用腐蝕性的物質(zhì)時(shí)，不要把藥品灑在桌子和自己的身上。使用易燃易爆物質(zhì)時(shí)，要避免火源和高溫的環(huán)境，以免發(fā)生燃燒或爆炸。實(shí)驗(yàn)室中的任何藥品都不能用手直接接觸，更不能品嘗任何藥品。 ②酒精燈的使用要注意：不能用燃著的酒精燈去點(diǎn)燃另一個(gè)酒精燈，以免燈內(nèi)的酒精灑出引起酒精的著火燃燒而發(fā)生危險(xiǎn)，應(yīng)該用火柴點(diǎn)燃酒精燈；不能用嘴吹滅酒精燈，以免火焰回流，引起燈內(nèi)酒精著火燃燒而發(fā)生危險(xiǎn)，應(yīng)用燈帽將酒精燈的火焰蓋滅；不可向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精。 給試管中固體藥品加熱，要注意試管口應(yīng)略向下傾斜，避免水蒸氣在試管的上部冷凝回流使試管炸裂；給試管中的液體藥品加熱，要注意試管中的液體不要超過(guò)試管容積的三分之一，加熱時(shí)要將試管上下移動(dòng)，試管口不要沖著自己和他人。 ③制備有毒氣體時(shí)一定要注意尾氣的回收與處理；對(duì)于可燃性氣體在點(diǎn)燃前必須檢驗(yàn)其純度。 3．針對(duì)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵的教學(xué)設(shè)計(jì) （1）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：某同學(xué)為了證明二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)能生成碳酸鈣白色沉淀，設(shè)計(jì)了用大理石與濃鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，并將二氧化碳通入到澄清石灰水中的實(shí)驗(yàn)，但是沒(méi)有觀察到白色的沉淀，實(shí)驗(yàn)失敗了，為什么呢？（教師也可以通過(guò)其他實(shí)驗(yàn)，來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景） （2）提出問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)的成敗與反應(yīng)條件的控制密切相關(guān)，我們?nèi)绾胃鶕?jù)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，通過(guò)控制反應(yīng)條件來(lái)順利地完成實(shí)驗(yàn)?zāi)兀? （3）實(shí)驗(yàn)探究：利用本課題中的【科學(xué)探究】，教師組織學(xué)生探究Fe(OH)2制備實(shí)驗(yàn)的條件控制。注意首先要討論方案（具體見(jiàn)活動(dòng)建議中的相關(guān)部分），然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 （4）歸納總結(jié)：首先實(shí)驗(yàn)的原理要科學(xué)，控制實(shí)驗(yàn)的條件可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：控制實(shí)驗(yàn)的外界條件，如溫度、壓強(qiáng)、濃度等；控制實(shí)驗(yàn)的操作方法，如操作的順序、操作的要點(diǎn)；注重實(shí)驗(yàn)的環(huán)保性，實(shí)驗(yàn)的試劑盡可能使用無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的物質(zhì)也要注意無(wú)毒無(wú)害，若有有毒的物質(zhì)生成，則必須進(jìn)行對(duì)有毒物質(zhì)的處理；加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的安全性，控制好實(shí)驗(yàn)的條件，注意實(shí)驗(yàn)安全第一的原則。 二、活動(dòng)建議 【思考與交流1】 實(shí)驗(yàn)是本課程的主旋律，科學(xué)家是如何進(jìn)行科學(xué)研究的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)應(yīng)培養(yǎng)自己哪些科學(xué)的思維和科學(xué)的品質(zhì)，并學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究的精神與方法，教材安排這一【思考與交流】，就是為了使學(xué)生思考這些問(wèn)題。 教師可以在學(xué)生完成了實(shí)驗(yàn)1-1后，組織學(xué)生談?wù)勛约涸趯?shí)驗(yàn)中的體會(huì)，然后結(jié)合【科學(xué)史話】的閱讀，組織學(xué)生完成這一【思考與交流】的教學(xué)任務(wù)。 交流問(wèn)題參考答案：科學(xué)家的科學(xué)品質(zhì)：認(rèn)真細(xì)致，一絲不茍，勇于探索，求實(shí)奮進(jìn)等等。科學(xué)家的思維品質(zhì)：思維的敏捷性、靈活性、嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性、有序性、深刻性和創(chuàng)造性等等。 【思考與交流2】 樹(shù)立實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)是非常重要的。本活動(dòng)意在使學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題，不能因?yàn)閷?shí)驗(yàn)有危險(xiǎn)而懼怕實(shí)驗(yàn)，抵觸實(shí)驗(yàn)，不做實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)該學(xué)習(xí)如何正確的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和應(yīng)對(duì)偶發(fā)事故，以保護(hù)好自己。只要科學(xué)的對(duì)待實(shí)驗(yàn)，就能盡可能的避免危險(xiǎn)發(fā)生。 此【思考與交流】可以放在本課題的最后，在學(xué)生學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)化學(xué)的基本內(nèi)容和方法，了解了做好實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié)，知道了實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之后，思考在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)如何保障實(shí)驗(yàn)的安全。 教師可以從實(shí)際出發(fā)，利用實(shí)驗(yàn)室或是生活中貼有安全警示圖標(biāo)的實(shí)物，提出思考與交流中的問(wèn)題，組織學(xué)生討論，歸納出哪些試劑和實(shí)驗(yàn)存在危險(xiǎn)，應(yīng)介紹事故處理措施，如何避免危險(xiǎn)的發(fā)生。 【科學(xué)探究】 目的是通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)2的條件，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)條件的控制往往是影響實(shí)驗(yàn)成敗的重要因素，初步練習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法。 由于Fe2+的還原性強(qiáng)，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就是圍繞著如何避免試劑中的少量氧氣和空氣中的氧氣將Fe2+氧化。初步學(xué)習(xí)如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)于制備實(shí)驗(yàn)，可以從實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作幾個(gè)方面來(lái)考慮。（可以參考2003年全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試試題，實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)）在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注重科學(xué)性、可行性、簡(jiǎn)約性、安全性。可以利用教材中的實(shí)驗(yàn)與高考題做比較，初步學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣。 探究問(wèn)題參考答案： 實(shí)驗(yàn)原理： （1）、（2）見(jiàn)下表“實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與記錄”； （3）可以利用液封來(lái)隔絕空氣，可選作的試劑應(yīng)與水互不相溶、密度比水小，不易與空氣發(fā)生作用，如苯、甲苯、植物油等有機(jī)試劑均可，其中植物油是無(wú)毒無(wú)害的液體，所以最佳試劑是植物油。 實(shí)驗(yàn)裝置： 實(shí)驗(yàn)操作：在試管中加入已經(jīng)除去了Fe3+的FeSO4溶液，在溶液的上方加入少量植物油，用長(zhǎng)滴管取NaOH溶液，插入FeSO4溶液中加入NaOH溶液。 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與記錄 三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 實(shí)驗(yàn)1-1 藍(lán)瓶子實(shí)驗(yàn) 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) （1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)控制實(shí)驗(yàn)條件的重要作用。 （2）使學(xué)生初步學(xué)會(huì)觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的一般方法，并書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 （3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)認(rèn)真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。 2．預(yù)習(xí)指導(dǎo) （1）實(shí)驗(yàn)原理：，通過(guò)觀察溶液顏色的變化，來(lái)判斷改變外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響情況。 這是一個(gè)利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)探究亞甲基藍(lán)被還原的條件的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中的步驟1和步驟2的目的是要對(duì)比探究溶液酸堿性對(duì)該反應(yīng)的影響。亞甲基藍(lán)與葡萄糖溶液混合，由于亞甲基藍(lán)在堿性條件下易被還原，所以開(kāi)始溶液的藍(lán)色不易褪去。當(dāng)加入了2 mL 30% NaOH溶液后，振蕩，靜置，亞甲基藍(lán)被還原為無(wú)色亞甲基白；再次振蕩錐形瓶，亞甲基白與氧氣接觸而被氧化，又生成藍(lán)色的亞甲基藍(lán)。如此重復(fù)操作，溶液交替出現(xiàn)藍(lán)色和無(wú)色。 步驟3和步驟4中，通過(guò)改變反應(yīng)物氧氣或亞甲基藍(lán)的濃度，來(lái)研究轉(zhuǎn)化的速率大小。①號(hào)試管中液體上部沒(méi)有空氣，所以振蕩后溶液不會(huì)變?yōu)樗{(lán)色。③號(hào)試管中由于又滴加了兩滴亞甲基藍(lán)，使得溶液中亞甲基藍(lán)的濃度增大，所以振蕩后溶液的藍(lán)色比①號(hào)試管要深，且振蕩周期要短。 步驟5中，研究溫度對(duì)該轉(zhuǎn)化的影響，溫度升高，反應(yīng)加快，所以振蕩周期變短。 從振蕩使溶液變?yōu)樗{(lán)色，到靜置溶液變?yōu)闊o(wú)色所需的時(shí)間稱(chēng)為振蕩周期。 （2）操作技能：實(shí)驗(yàn)的操作比較簡(jiǎn)單，要預(yù)習(xí)天平、量筒和滴管的使用方法；固體藥品和液體藥品的取用方法；振蕩錐形瓶中液體的方法（用拇指、食指和無(wú)名指拿住錐形瓶口，用手腕輕輕畫(huà)圈搖動(dòng)錐形瓶中的液體）；水浴加熱時(shí)溫度計(jì)放置的位置等。 （3）操作要點(diǎn)：步驟2中，加入NaOH溶液后，振蕩變藍(lán)色，靜置變?yōu)闊o(wú)色所需時(shí)間略長(zhǎng)，所以需要耐心等待一會(huì)兒。在步驟3中，要求①號(hào)試管中裝滿液體，使上部沒(méi)有空氣。 由于溫度升高反應(yīng)的速率加快，所以在40 ℃的水浴中溶液的褪色速率加快，振蕩周期變短，這時(shí)操作計(jì)時(shí)器動(dòng)作要快速準(zhǔn)確。另外水浴加熱時(shí)溫度計(jì)應(yīng)放在水浴的中間位置，控制溫度在40 ℃左右。 NaOH溶液的濃度最好控制在30%左右，過(guò)稀，反應(yīng)慢，影響教學(xué)的進(jìn)度，過(guò)濃，腐蝕性太強(qiáng)，有潛在的安全問(wèn)題。 水浴的溫度不宜太高，否則振蕩的周期過(guò)短，不利于記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 3．實(shí)驗(yàn)要求 要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟中的操作要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，尤其是要按照實(shí)驗(yàn)步驟中要求的用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)于振蕩周期的記錄要仔細(xì)，不得擅自改變周期的時(shí)間。 教學(xué)中教師可從下述幾方面要求或評(píng)價(jià)學(xué)生： （1）認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：教師通過(guò)檢查預(yù)習(xí)作業(yè)或提問(wèn)了解學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，如是否了解了反應(yīng)原理，是否明確了實(shí)驗(yàn)步驟，是否明確了操作方法等。 （2）步驟1中：量筒、托盤(pán)天平的使用是否規(guī)范。步驟2中：振蕩的方法是否正確。步驟3、4中：傾倒液體的方法是否正確。步驟5中：溫度計(jì)的位置是否正確。是否及時(shí)、真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 （3）在實(shí)驗(yàn)中是否認(rèn)真細(xì)致，是否積極與同學(xué)合作。實(shí)驗(yàn)后是否能自覺(jué)清洗儀器和整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 （4）從實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)規(guī)范性、整齊性、科學(xué)性等方面考查學(xué)生是否認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 4．問(wèn)題與討論 （1）比較探究溶液酸堿性對(duì)亞甲基藍(lán)與葡萄糖反應(yīng)的影響。 （2）本實(shí)驗(yàn)主要探究了濃度、溫度以及溶液的堿性對(duì)葡萄糖還原亞甲基藍(lán)反應(yīng)的影響。還可以設(shè)計(jì)在酸性條件下，以及堿性的強(qiáng)弱，溫度的高低等不同條件對(duì)該反應(yīng)的影響。 （3）略。 5．建議與改進(jìn) 實(shí)驗(yàn)中使用的溶液一定要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)用品中的要求進(jìn)行配制，實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度不能過(guò)低，否則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能和預(yù)期的不同。在含有亞甲基藍(lán)和葡萄糖的錐形瓶中，加入30%的NaOH溶液后，振蕩?kù)o置，若環(huán)境溫度較低時(shí)，藍(lán)色需較長(zhǎng)時(shí)間才能褪去，即第一次的振蕩周期較長(zhǎng)，教師可以用溫水配制葡萄糖溶液，但水溫不宜超過(guò)30 ℃。 課題二 化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色追求 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 化學(xué)制品在科學(xué)的發(fā)展、人類(lèi)的生產(chǎn)和生活中應(yīng)用極為廣泛，化學(xué)制品的研制與開(kāi)發(fā)離不開(kāi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。但是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，可能會(huì)用到產(chǎn)生一些對(duì)人類(lèi)和環(huán)境有害的物質(zhì)，另外，化學(xué)制品的不合理使用，也會(huì)對(duì)人類(lèi)帶來(lái)一些負(fù)面的影響，怎樣將這些影響降為零或者說(shuō)降低到最低極限呢？這正是現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種理想追求。 本課題通過(guò)生產(chǎn)和生活中的實(shí)例介紹了綠色化學(xué)概念；通過(guò)【實(shí)踐活動(dòng)】“電解水的微型實(shí)驗(yàn)”介紹了微型實(shí)驗(yàn)的概念；實(shí)驗(yàn)1-2“氯氣的生成及其性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)”，通過(guò)減少實(shí)驗(yàn)用品的用量，即化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化來(lái)減少有害物質(zhì)的生成，從而達(dá)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。實(shí)驗(yàn)1-3“污水處理──電浮選凝聚法”就是通過(guò)化學(xué)手段處理污染的一個(gè)實(shí)例。 本課題教學(xué)重點(diǎn)：了解綠色化學(xué)的含義和微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，樹(shù)立環(huán)境保護(hù)意識(shí)。 本課題教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)生利用已有的化學(xué)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的微型實(shí)驗(yàn)。 新課程倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式是“主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手”，教材的編寫(xiě)力求體現(xiàn)這一特點(diǎn)。要落實(shí)這種學(xué)習(xí)方式，教師教學(xué)設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)思想也應(yīng)是讓學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)中來(lái)，改變單一的講解為通過(guò)討論、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等方式來(lái)組織教學(xué)。在教學(xué)中，應(yīng)從學(xué)生的已有知識(shí)出發(fā)，用一些實(shí)例，說(shuō)明在化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)如何注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，如對(duì)于有毒氣體的制備、有毒氣體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等要注意對(duì)尾氣的處理。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要防止或減少有害物質(zhì)的生成；在日常生活中，也應(yīng)該用綠色化學(xué)的理念和原則來(lái)指導(dǎo)我們的行動(dòng)。 在學(xué)生了解了綠色化學(xué)的概念后，組織學(xué)生閱讀資料，然后進(jìn)行【實(shí)踐活動(dòng)】和【思考與交流】，思考【實(shí)踐活動(dòng)】中體現(xiàn)了綠色化學(xué)的哪些原則，在以往的學(xué)習(xí)中，還有哪些實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想，并歸納出在今后的學(xué)習(xí)中，可以從哪些方面來(lái)考慮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。在討論過(guò)程中，可以將書(shū)中的五個(gè)方面選出一個(gè)或若干個(gè)進(jìn)行展開(kāi)，如尾氣處理，涉及了哪些有毒氣體（如氯氣，二氧化硫等），可以用什么試劑進(jìn)行處理，裝置是怎樣的，如何操作等等。 在了解了微型實(shí)驗(yàn)意義的基礎(chǔ)上，教師可適當(dāng)介紹實(shí)驗(yàn)代用品問(wèn)題。儀器和試劑是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的先決條件，但有時(shí)缺少某些儀器或試劑，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有一定的困難，這就要因地制宜，就地取材，盡量利用現(xiàn)有的或易得的材料，自己動(dòng)手制作部分簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，盡一切努力開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)動(dòng)學(xué)生參與，一起動(dòng)手，解決困難。這樣做也可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和艱苦奮斗的精神。 教學(xué)設(shè)計(jì)參考1： （1）引出課題：觀察初中實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，提出問(wèn)題：“為什么在裝置的最右端有個(gè)點(diǎn)燃尾氣的裝置？”引出本課題──化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色追求。 （2）提出問(wèn)題：什么是綠色化學(xué)？化學(xué)品的使用原則是什么？ （3）閱讀教材，組織討論，落實(shí)綠色化學(xué)概念的教學(xué)，了解使用化學(xué)品的5R原則。 （4）實(shí)踐活動(dòng)：完成教材中的【實(shí)踐活動(dòng)】，并且再現(xiàn)初中電解水的裝置，組織學(xué)生討論本實(shí)驗(yàn)和初中教材中做過(guò)的電解水實(shí)驗(yàn)有什么不同點(diǎn)？從裝置的大小，藥品的用量，安全性以及能源的消耗等方面進(jìn)行比較。這個(gè)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了微型環(huán)保的綠色化學(xué)的理念，借此使學(xué)生了解微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是在保證不影響實(shí)驗(yàn)效果的前提下，盡可能地減少藥品的用量，污染少、操作方便、實(shí)驗(yàn)過(guò)程快速安全。 （5）閱讀教材并交流【實(shí)踐活動(dòng)】的體會(huì)，總結(jié)開(kāi)發(fā)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的途徑。 教學(xué)設(shè)計(jì)參考2： （1）創(chuàng)設(shè)情景：實(shí)驗(yàn)室氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的試管壁上往往沾有少量的銅單質(zhì)，如果你是一個(gè)實(shí)驗(yàn)管理員，你會(huì)用什么試劑來(lái)清洗呢？ （2）學(xué)生討論：能溶解銅的反應(yīng)有： ； ； ； 從反應(yīng)的條件、反應(yīng)物的腐蝕性、生成物的毒性等方面來(lái)考慮，選擇用鐵鹽溶液最好。 （3）引出課題：通過(guò)上述討論，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要注重環(huán)境保護(hù)，同時(shí)也要學(xué)會(huì)保護(hù)自己的身體健康，體現(xiàn)以人為本的理念，從而引出本單元的課題──化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色追求。 （4）提出問(wèn)題：什么是綠色化學(xué)？在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，使用化學(xué)品時(shí)，怎樣體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想？化學(xué)品的使用原則是什么？ （5）組織討論，閱讀教材：落實(shí)綠色化學(xué)概念的教學(xué)，了解使用化學(xué)品的5R原則。 （6）實(shí)踐活動(dòng)：完成教材中的【實(shí)踐活動(dòng)】，并且再現(xiàn)初中電解水的裝置，組織學(xué)生討論本實(shí)驗(yàn)和初中教材中做過(guò)的電解水實(shí)驗(yàn)有什么不同點(diǎn)？從裝置的大小，藥品的用量，安全性以及能源的消耗等方面進(jìn)行比較，從而了解微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是在保證不影響實(shí)驗(yàn)效果的前提下，盡可能減少藥品的用量，其儀器容量小、污染少、操作方便、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯、實(shí)驗(yàn)過(guò)程快速安全。 （7）閱讀教材并交流【實(shí)踐活動(dòng)】的體會(huì)，總結(jié)開(kāi)發(fā)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的途徑。 二、活動(dòng)建議 【實(shí)踐活動(dòng)】 該實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容是一個(gè)電解水的微型實(shí)驗(yàn)，目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)，比較與初中學(xué)習(xí)的電解水實(shí)驗(yàn)的不同點(diǎn)，了解微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，以及微型實(shí)驗(yàn)與綠色化學(xué)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理可以作為實(shí)驗(yàn)1-3的知識(shí)鋪墊，電解水的實(shí)驗(yàn)學(xué)生雖然熟悉，但是實(shí)驗(yàn)原理并不清楚。在此實(shí)驗(yàn)中，要講明加入5％ NaOH溶液是為了增大溶液的導(dǎo)電能力，溶液中的H＋在陰極放電生成H2，OH－在陽(yáng)極放電，生成O2。本實(shí)驗(yàn)安全，無(wú)毒，對(duì)環(huán)境和學(xué)生的身體都不會(huì)造成危害，如果有條件應(yīng)該讓學(xué)生親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)中在點(diǎn)燃?xì)馀輹r(shí)，應(yīng)注意與實(shí)驗(yàn)裝置保持一定的距離，防止堿液在爆鳴時(shí)濺入眼睛；雖然使用的是稀堿液，但也要注意不要將溶液粘在皮膚和衣服上。另外可用10％的稀硫酸來(lái)代替稀NaOH溶液來(lái)增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性。 【思考與交流】 上述【實(shí)踐活動(dòng)】后，組織學(xué)生討論，以認(rèn)識(shí)微型實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)減少反應(yīng)物的用量，減少了實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，節(jié)約了能源，但是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都沒(méi)有改變，實(shí)驗(yàn)效果很好。 實(shí)踐活動(dòng)是從減少實(shí)驗(yàn)試劑的用量這個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的，教師也可以在此基礎(chǔ)上做如下拓展：實(shí)驗(yàn)室制備有毒氣體時(shí)一定要進(jìn)行尾氣的回收；實(shí)驗(yàn)室可用氯酸鉀分解或用雙氧水分解來(lái)制備氧氣，從反應(yīng)結(jié)果和過(guò)程看，雙氧水分解反應(yīng)后的生成物是水，沒(méi)有污染，且反應(yīng)不需加熱，節(jié)約能源；另外還可以通過(guò)控制滴加雙氧水的量來(lái)控制反應(yīng)的速率和生成氧氣的量，可根據(jù)需要隨時(shí)停止反應(yīng)，從而也利于節(jié)約藥品。 活動(dòng)流程： 1．電解水的微型實(shí)驗(yàn)從哪些方面體現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化？ 2．在學(xué)習(xí)化學(xué)的過(guò)程中，還有哪些實(shí)例體現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的思想？ 3．有哪些反應(yīng)可以用于實(shí)驗(yàn)室制氧氣，從綠色化學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，選用哪種藥品比較好？利用這種藥品制備氧氣時(shí)還有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 4．歸納總結(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的主要途徑有哪些？ 【學(xué)與問(wèn)】 這里設(shè)計(jì)的兩個(gè)小問(wèn)題，都是在知識(shí)上為實(shí)驗(yàn)1-2的實(shí)施做準(zhǔn)備，學(xué)生在化學(xué)必修1和必修2中分別學(xué)習(xí)了氯氣的有關(guān)性質(zhì)，并且也做過(guò)一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)均屬于常規(guī)的實(shí)驗(yàn)。教師要利用這一活動(dòng)，讓學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)。 參考答案 氯氣通常情況下是黃綠色有刺激性氣味的氣體，能溶于水，常溫常壓下1體積的水約能溶解2體積的氯氣。它的化學(xué)性質(zhì)很活潑，具有氧化性，能將Fe2＋、Br－、I－氧化成Fe3＋、Br2、I2；能與大部分的金屬反應(yīng)生成金屬氯化物，如氯氣與鐵、銅、鈉等金屬反應(yīng)生成氯化鐵、氯化銅、氯化鈉等；能與很多非金屬反應(yīng)，如與氫氣反應(yīng)生成氯化氫；與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸；與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉、氯化鈉和水。 三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 實(shí)驗(yàn)1-2 氯氣的生成及其性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn) 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) （1）通過(guò)微型實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)學(xué)生已知的氯氣的生成反應(yīng)和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)微型實(shí)驗(yàn)的意義及與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。 （2）培養(yǎng)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意識(shí)。 2．預(yù)習(xí)指導(dǎo) （1）實(shí)驗(yàn)原理：了解實(shí)驗(yàn)室制氯氣的原理：。 利用【學(xué)與問(wèn)】組織復(fù)習(xí)氯氣具有的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。教師可提供下面的表格，讓學(xué)生回憶或查書(shū)后填寫(xiě)完成。 由于氯氣與金屬鐵、銅、鈉以及非金屬氫氣的反應(yīng)需要加熱點(diǎn)燃，所以無(wú)法利用本實(shí)驗(yàn)的微型實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)完成。針對(duì)這一點(diǎn)可組織學(xué)生討論，進(jìn)一步探討微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。 （2）操作技能：鞏固固體藥品和液體藥品取用方法的掌握。 （3）操作要點(diǎn)：微型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)藥品的用量一定要少，本實(shí)驗(yàn)中氯酸鉀的用量就是芝麻大小的兩粒，可以用藥匙柄的后端小藥匙來(lái)取用，而其他液體試劑均只取一滴。在使用滴管時(shí)，每次都要清洗滴管，避免不同試劑的交叉污染。氯氣能與NaOH溶液反應(yīng)，生成的次氯酸鈉和氯化鈉均是無(wú)色溶液，為了觀察到現(xiàn)象，我們?cè)贜aOH溶液中滴加了酚酞，反應(yīng)時(shí)溶液的紅色逐漸褪去。氯氣與KBr溶液的反應(yīng)，溶液顯現(xiàn)橙色的時(shí)間略長(zhǎng)，需要耐心等一會(huì)兒才能觀察到。 3．建議與改進(jìn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以先在白色的紙上寫(xiě)好化學(xué)試劑的化學(xué)式或名稱(chēng)以及標(biāo)號(hào)，再壓上玻璃板，根據(jù)白紙上的化學(xué)試劑的名稱(chēng)來(lái)滴放試劑，以避免將試劑的位置記錯(cuò)。另外，NaOH溶液的濃度可以高一些，且應(yīng)多滴一滴，以便將多余的氯氣吸收，防止對(duì)環(huán)境的污染。本實(shí)驗(yàn)只要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)時(shí)藥品的用量，實(shí)驗(yàn)時(shí)幾乎聞不到氯氣的刺激性氣味。 也可以用培養(yǎng)皿代替玻璃板，但表面皿的直徑要略大于培養(yǎng)皿的直徑。 氯氣與水反應(yīng)能生成次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能使有色物質(zhì)漂白，利用此裝置還可以進(jìn)行氯氣與濕潤(rùn)的有色布條作用，有色布條被漂白成白色；與濕潤(rùn)的pH試紙作用，試紙先變紅后變白等實(shí)驗(yàn)。 滴有酚酞的NaOH溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，是由于中和褪色還是漂白褪色，這也是一個(gè)很好的探究課題。教師可以讓學(xué)生自己探討，通過(guò)提出假設(shè)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論。可向褪色后的溶液中再滴入NaOH溶液，若是中和褪色，則觀察到的現(xiàn)象是，溶液變?yōu)榧t色；若是漂白褪色，則溶液不會(huì)變?yōu)榧t色。 4．問(wèn)題與討論 （1）。 （2）這是一個(gè)開(kāi)放性的問(wèn)題，教師可以從反應(yīng)的原理入手，讓學(xué)生展開(kāi)充分的討論。這套簡(jiǎn)易裝置可以用來(lái)制備氣體并試驗(yàn)氣體的性質(zhì)，有關(guān)的反應(yīng)不需要加熱。此裝置適宜的實(shí)驗(yàn)還有：CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成CO2，CO2與Na2O2、紫色石蕊溶液（濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙）、Ca(OH)2或Ba（OH）2反應(yīng)。Na2SO3與H2SO4反應(yīng)生成SO2，SO2與品紅溶液、溴水、碘和淀粉的混合溶液、紫色石蕊溶液（濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙）、酸性KMnO4、H2S溶液反應(yīng)。 5．拓展實(shí)驗(yàn) 可以利用計(jì)算機(jī)的軟盤(pán)盒或CD盒來(lái)完成上述實(shí)驗(yàn)。這些盒的材質(zhì)均為塑料，可以用粗銅絲在酒精燈上燒至紅熱（銅絲傳熱很快，注意銅絲后端的塑料皮不要?jiǎng)內(nèi)ィ苊鉅C傷，可以用鐵質(zhì)的螺絲刀來(lái)代替銅絲），在軟盤(pán)盒或CD盒蓋的中心燙出一個(gè)直徑約為5毫米的圓洞，以便滴加試劑。實(shí)驗(yàn)時(shí)在盒底的中心放KClO3，在它的周?chē)纹渌噭w好蓋，通過(guò)小圓洞向KClO3上滴加濃鹽酸，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。可以發(fā)現(xiàn)在試劑的上方盒蓋上有水霧，這說(shuō)明反應(yīng)是放熱的。 實(shí)驗(yàn)1-3 污水處理──電浮選凝聚法 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) （1）了解電浮選凝聚法處理污水的原理及裝置，復(fù)習(xí)膠體的性質(zhì)。 （2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決污染問(wèn)題中的作用，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。 2．預(yù)習(xí)指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)原理：利用電解原理對(duì)污水進(jìn)行處理，其中電解的原理學(xué)生是未知的，實(shí)驗(yàn)之前需要補(bǔ)充這些知識(shí)，預(yù)習(xí)時(shí)首先要明確實(shí)驗(yàn)原理。非惰性電極Fe作陽(yáng)極，電極自身發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子：，另外水中負(fù)二價(jià)氧也發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣：；陰極水中正一價(jià)的氫發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣：。實(shí)驗(yàn)從兩方面來(lái)達(dá)到凈化水的目的：第一是電凝聚，在陽(yáng)極除了電極發(fā)生的氧化反應(yīng)外，還發(fā)生反應(yīng)：，由于Fe（OH）3具有吸附性，可將水中的污染物小顆粒吸附而沉積下來(lái)，從而達(dá)到凈化水的目的。第二是浮選，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，陰極生成的氫氣氣泡將污水中的懸浮物帶到水的表面，在水面上形成浮渣層，易與水體分離，從而達(dá)到凈化水的目的。 本實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室模擬用電浮選凝聚法凈化水，在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中由于此方法的耗電量較高，所以其成本較高。 操作技能：調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)需要使用pH試紙，試紙放在潔凈干燥的表面皿中，用潔凈干燥的玻璃棒沾取溶液，滴在pH試紙上，待液體散開(kāi)后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，讀取溶液的pH。若pH沒(méi)有達(dá)到5～6的要求，再次使用玻璃棒和表面皿時(shí)必須清洗干燥后才能使用。 操作要點(diǎn)：為了便于觀察到污水變清的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還可以在水中加入少量的有機(jī)染料，通過(guò)觀察溶液的顏色變化來(lái)判斷污水是否被凈化。但是使中間水層徹底變澄清需要很長(zhǎng)的時(shí)間，只要觀察到溶液的顏色變淺即可說(shuō)明問(wèn)題。 3．實(shí)驗(yàn)要求 嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟中的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，必須使用直流電源，在使用電源時(shí)應(yīng)該小心，防止觸電。溶液的pH需要調(diào)到5～6之間。當(dāng)溶液的pH大于6時(shí)，可以用稀鹽酸來(lái)降低溶液的pH，若溶液pH小于5，我們可以通過(guò)加入NaOH溶液來(lái)調(diào)節(jié)pH達(dá)到所需的范圍。 認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（參考下表），實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀察兩電極上產(chǎn)生的氣體及氣體的顏色，推測(cè)氣體是什么氣體。實(shí)驗(yàn)中注意觀察溶液顏色的變化。實(shí)驗(yàn)快結(jié)束時(shí)觀察到污水表面逐漸形成一層浮渣，容器底部也積聚一層沉渣。完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，做好評(píng)價(jià)。 實(shí)驗(yàn)記錄 4．建議與改進(jìn) 為了加快實(shí)驗(yàn)的速率，可適當(dāng)增大直流電源的電壓和電極金屬板的面積。污水中還需加入少量的Na2SO4溶液，以增大溶液中的離子濃度，從而增大溶液的導(dǎo)電性，加快電解速率，達(dá)到快速凈化的目的。 建議用硫酸代替鹽酸來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，否則Cl－也可能在陽(yáng)極放電生成氯氣，造成環(huán)境污染。 5．問(wèn)題與討論 教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)圖書(shū)館的書(shū)籍中、互聯(lián)網(wǎng)上、報(bào)刊雜志等查找資料，組織進(jìn)行交流。 6．拓展實(shí)驗(yàn) （1）塑料多用滴管可以用醫(yī)用開(kāi)賽露的小塑料瓶或青霉素針劑瓶代替。廢物利用，實(shí)驗(yàn)安全可靠，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，人人都可以親自動(dòng)手來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的廢水中加入少量的硫酸鈉，是為了增大溶液的導(dǎo)電性，加快凈化的速率。 （2）自制小電池實(shí)驗(yàn)，選用的電極的表面積要盡可能大一些，以增大溶液與電極的接觸面，增大電池的輸出電流。導(dǎo)線要盡可能的短一些，以減少電流的損失。小燈泡所需的電壓較大，可以用“電子小玩具”或二級(jí)管代替。取出電子玩具中的鈕扣電池，將自制的電池與其相連，就能發(fā)出美妙的聲音。 歸納與整理 本單元內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)在三個(gè)方面得到落實(shí)：一是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，二是對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)習(xí)方法的特點(diǎn)和要求的了解，三是相關(guān)意識(shí)和觀念（如安全和環(huán)保意識(shí)、實(shí)驗(yàn)條件控制的意識(shí)等）的形成。因此作為本單元學(xué)習(xí)的復(fù)習(xí)總結(jié)，歸納整理可以圍繞這三方面進(jìn)行。最好能引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前一階段的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)這三方面的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行展開(kāi)、細(xì)化并歸納。 通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)于上述三方面內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和理解只是初步的，進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)需隨本課程后續(xù)的學(xué)習(xí)不斷加深；而不同學(xué)生因其環(huán)境和個(gè)體的差異，對(duì)本單元內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和體會(huì)也會(huì)存在差異。為保證最基本的教學(xué)要求，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生有個(gè)性地發(fā)展，教師在教學(xué)中，一是要通過(guò)學(xué)生的歸納整理了解這些差異，二是要根據(jù)本課程的需要和學(xué)生的整體情況，確定一個(gè)歸納整理的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)，作為本單元對(duì)全體學(xué)生的基本教學(xué)要求，可以參考教材上“歸納整理”中所提供的條目，并根據(jù)學(xué)生和教學(xué)的實(shí)際，有針對(duì)性地進(jìn)行補(bǔ)充與刪減。 參考習(xí)題 1．微型實(shí)驗(yàn)有哪些特點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)室里的哪些實(shí)驗(yàn)可以改成微型實(shí)驗(yàn)？試設(shè)計(jì)1～2個(gè)微型實(shí)驗(yàn)。 2．通過(guò)對(duì)本單元的學(xué)習(xí)，談?wù)勀銓?duì)綠色化學(xué)的理解。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，哪些實(shí)驗(yàn)或事實(shí)體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想？ 3．實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列有關(guān)物質(zhì)的準(zhǔn)備中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的是（ ）。 A． B． C． D． 4．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的反應(yīng)原理是_______________________________；氯氣具有較強(qiáng)的__________性，可以與_____________等反應(yīng)，分別寫(xiě)出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。 5．雙氧水在常溫時(shí)能緩慢地分解生成氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________；（1）若將反應(yīng)的溫度升高，則反應(yīng)的速率會(huì)__________；（2）若向其中加入少量的MnO2，則反應(yīng)速率會(huì)__________，說(shuō)明MnO2在該反應(yīng)中起__________作用。實(shí)驗(yàn)室如果用雙氧水來(lái)制備氧氣，你選擇上述兩種方案的__________（填序號(hào)1或2），理由是____________________。 6．測(cè)定銅合金中銅的含量，可以用稀硝酸來(lái)溶解樣品，也可以用雙氧水和稀鹽酸溶解樣品，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。假設(shè)樣品中其他成分不與稀硝酸、雙氧水和鹽酸反應(yīng)。 ①寫(xiě)出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目____________________。 ②在銅與雙氧水、鹽酸的反應(yīng)中氧化劑是______________________________，若有2 mol的H2O2參加反應(yīng)，則電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量是_______________。 ③用雙氧水和稀鹽酸溶解樣品與用稀硝酸溶解樣品相比較，哪種更好？為什么？ ④若稱(chēng)取樣品的質(zhì)量為a g，用足量的雙氧水溶解后，剩余殘?jiān)?jīng)過(guò)洗滌干燥稱(chēng)得質(zhì)量是b g，則樣品中含銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________。 參考答案： 1．微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是藥品用量少、儀器容量小、減少了污染、方便了操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯、實(shí)驗(yàn)過(guò)程快速安全。實(shí)驗(yàn)室中，許多在試管中完成的物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，在不影響實(shí)驗(yàn)觀察的前提下可以改用微型實(shí)驗(yàn)，如硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，硫酸銅溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)，硫酸鋁溶液與氨水反應(yīng)，氯化鐵溶液與KSCN溶液等離子反應(yīng)，均可以在點(diǎn)滴板中進(jìn)行。有些氣體的制備實(shí)驗(yàn)可以改為微型實(shí)驗(yàn)，如我們可以將醫(yī)用帶橡膠塞的針劑小瓶作發(fā)生容器，用空?qǐng)A珠筆芯作導(dǎo)管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 2．略。 3．D。 4．，氧化，大部分的金屬單質(zhì)（鐵、銅、鈉等），非金屬單質(zhì)（氫氣、磷等），水，堿（氫氧化鈉、氫氧化鈣等）。方程式略。 5．；加快；加快，催化；2，反應(yīng)不需要加熱，實(shí)驗(yàn)的裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便、安全，并且節(jié)約了能源，催化劑可以回收重復(fù)使用，節(jié)約了藥品。 6．① ②雙氧水，4 mol ③雙氧水更好，因?yàn)殡p氧水在酸性條件下氧化單質(zhì)銅后的產(chǎn)物中沒(méi)有污染空氣的有害氣體 ④ 資料 1．微型實(shí)驗(yàn) 起源于20世紀(jì)80年代的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是國(guó)際公認(rèn)的一種在微型化的條件下進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新技術(shù)和新方法。微型實(shí)驗(yàn)以盡可能少的藥品用量來(lái)獲取最有效的實(shí)驗(yàn)信息，其特點(diǎn)是：藥品用量少(一般為常規(guī)量的1/10～1/1000)、儀器容量小、污染減少、操作方便、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯、實(shí)驗(yàn)過(guò)程快速安全。在化學(xué)教學(xué)改革和化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革中，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有獨(dú)到的教學(xué)功能和教學(xué)效果，引起世界各國(guó)化學(xué)界的高度重視。 2．綠色化學(xué) 綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境無(wú)害化學(xué)(Environmentally　Benign　Chemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(Environmentally　Friendly　Chemistry)、清潔化學(xué)(Clean　Chemistry)。綠色化學(xué)既是用化學(xué)的技術(shù)和方法去消滅或減少那些對(duì)人類(lèi)健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產(chǎn)過(guò)程中的使用，同時(shí)也要在生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品。綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物。從科學(xué)觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新；從環(huán)境觀點(diǎn)看，它是從源頭上消除污染；從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，它合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本，符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。 3．綠色化學(xué)的12條原則 （1）防止廢物的生成比其生成后再處理更好。 （2）設(shè)計(jì)合成方法應(yīng)使生產(chǎn)過(guò)程中所采用的原料最大量地進(jìn)入產(chǎn)品之中。 （3）設(shè)計(jì)合成