化学研究性学习空气中二氧化硫含量的测定.doc

研究性学习设计方案模板研究课题名称：空气中二氧化硫含量的测定设计者姓名所在学校所教年级研究学科化学联系电话电子邮件一、课题背景、意义及介绍1、背景说明（怎么会想到本课题的）：随着社会的发展和进步，人类的居住环境受到广泛的关注，环境污染的治理也就成了人们改善生活质量、实施可持续发展策略的重要课题。而如何让中学生利用自己所学的知识解决和发现生活中的问题，是中学教师的一个基本任务。2、课题的意义（为什么要进行本课题的研究）：空气中的二氧化硫主要来自煤、石油等燃料的燃烧。二氧化硫是大气的主要污染物，对人体呼吸系统有严重危害。在学习了SO2的性质以后，结合平时了解的空气质量日报，很多同学对SO2 的污染问题产生了浓厚的兴趣。为了鼓励学生关注、了解、参与环境保护，我们成立了一个研究小组，利用大家非常熟悉的SO2的一种性质 漂白性，对佛山市空气中SO2 含量进行测定并对影响含量大小的因素做了分析。3、课题介绍了解北京市空气质量状况，调查SO2 污染的源头，分析影响空气中SO2含量的因素，为减轻空气中SO2含量提出自己的建议与设想。二、研究性学习的教学目的和方法（可按新课程标准的三维目标（或布鲁姆目标分类法）进行研究性学习的教学目和方法的阐述）1知识与技能掌握SO2，的性质；掌握滴定、溶液的配制、pH计的使用等基本实验操作技能。2过程与方法经历化工生产方案设计基本流程，从而培养学生建立假说、假说、检证等探究能力，收集、分析处理信息的能力，设计、优化、评价和反思实验方案的能力，定量实验研究的能力。3情感态度与价值观培养学生对他人的关心和对社会的责任感；培养学生严谨治学、认真细致的学习态度；培养学生的合作意识。让学生获得亲身参与科学探究的体验，培养学生的问题意识，提高他们发现问题和解决问题的能力，使学生学会合作、分享，培养学生的合作精神和人际交往能力，培养学生的科学精神、科学道德和科学态度，培养学生关注现实、关注人类发展的意识和对社会的责任心与使命感。三、参与者特征分析（重点分析学生有哪些共性、有哪些差异，尤其对开展研究性学习有影响的因素。）“以学生为本”作基础，以环保意识提高、个性特长发展为目标，以青少年科学爱好者自主活动为主的教学形式，引导学生走向社会，关心身边环境，学习科学知识和技能，回报社会，以探索提高中学活动课教学实效的途径和方法。高一化学兴趣小组有一定的化学基础知识和化学实验的基本技能。我们将这次研究定位为半定量实验，从而使我们避开了利用精密仪器进行研究，让这次研究更适合中学生进行。 初中学习了S02作为酸性氧化物的基本性质;其有氧化还原的相关知识学生能力。具有基本的实验设计能力，具有通过网络搜索信息的能力；能熟练使用学校研究性学习的网络平台。四、研究的目标与内容（课题研究所要解决的主要问题是什么，通过哪些内容的研究来达成这一目标）(1)收集资料阶段(2)实验方案的设计与模拟测试包括：人员分工；设计实验方案；实验室中通过定量实验，建立SO2 含量标准；实地试测定，估计方案的可行性。通过以上实验步骤，确定实验方案，包括所用吸收剂的种类、浓度以及实验装置。(3)人员分工、实地测定对同一地点按照不同的时间段，进行多次测定，从而得到多组数据。(4)结果讨论(5)发表建议书提供晨练人群几个典型路线的污染物含量的定量数据，建议人们走一条合理化路线。并分析污染物产生的主要途径，呼吁人们注意环境保护。本课时是选取“SO2含量的测定”单元中“收集资料阶段”和“实验方案的设计与模拟测试”的讨论课。五、研究的预期成果及其表现形式（研究的最终成果以什么样的形式展现出来，是论文、实验报告、实物、网站、多媒体还是其他形式）数据整合好，以图表形式结合表现，结合相应的结论成论文综述六、资源准备1、一日中不同时段中的空气质量监测。2、城市规划局、环保局的联系电话以及联系人。3、学校图书馆、电脑室、多媒体教室。4、参考测量SO2简易方法。5、评价量规。七、研究性学习的阶段设计研究性学习的阶段学生活动教师活动起止时间第一阶段：动员和培训（初步认识研究性学习、理解研究性学习的研究方法）1 接触、讨论问题。2 了解本次活动的学习目的。3 学习了解本次综合实践活动的步骤、方法、要求。1呈现一日中不同时段中的空气质量监测，激发学生学习兴趣。2组织学生就问题谈感受，提问题。3利用演示文稿介绍本次综合实践活动的步骤与方法。第二阶段 课题准备阶段提出和选择课题1 组织学生讨论。2 与学生一起筛选课题，确定研究的课题。成立课题组1学生根据自己的专长和喜好确定自己的选题，并根据选题形成小组。2各小组成立后，选定组长，学习讨论小组合作学习评价量规。3根据自己的选题，进行小组分工，小组内分工可以为收集资料小队、实地考察小队、科学实验对等。1在学生自愿成组的前提下，合理调配各组成员，以利于能力较弱的学生也可以安排到工作。2制订合作学习规则（或者合作学习评价量规）提供给学生。3组织、指导学生的小组讨论、小组成员分工。形成小组实施方案各小组根据分工制定研究计划，分配研究时间，细分研究内容，制作调查表，预定成果等。1设计“研究方案”模版，为学生制订研究方案提供指引。2设计“调查记录表”为学生调查记录提供指引。3设计成果展示模版，为学生展示研究结果提供指引。第三阶段：课题实施阶段1收集资料阶段(1)学生活动定义研究的区域范围。调查到公园晨练的人群行走路线，对路线进行分析，选定测试地点。(2)指导策略指导学生如何进行访谈、如何建立访谈记录表；通过访谈表和学生一起讨论，选择测试地点。2实验方案的设计与模拟测试(1)人员分工将本组的人员进行分工：按方案设计、实验准备和实验、数据记录、资料积累等进行分工。(2)设计实验方案原理设计：学生在自学、教师点拨基础上，从物质分类、氧化还原、特性角度找到能够吸收SO2：的试剂以及吸收前后现象的变化作为可能的吸收剂。选定测试试剂：可采用饱和Ba(OH) 2 作为吸收液，吸收后滴加稀HNO 则排除CO2干扰。实验装置设计：改装洗气瓶作为吸收装置。在实验室采用不同的吸收剂，进行SO2 的吸收效果比较，确定吸收剂的种类及浓度。(3)通过定量实验，建立SO2 含量的标准讨论并确立建立SO2 含量的标准的方案(利用浊度计)。实验。准确浓度为001molL、002mo!L、004molL、006molL、008molL、010molL的Na2SO4溶液；001molL的BaC12溶液。向100mL的上述Na2SO4溶液中加入过量的001molL的BaC12溶液，得到不同浊度的BaSO4 浊液。用浊度计测量。数据的分析与处理：对得到的数据进行分析、处理，建立SO2：含量与BaSO4 含量间的关系，从而得到SO2 浊度曲线。(4)实地测试选取试测地点：根据早期调查数据，选取待测地点中中等污染程度的地点进行初步测试。实验：通过气筒向实验装置中鼓入空气100次，再滴加稀HNO3 。用浊度计测量其浊度数据。数据处理：在SO2：浊度曲线上找到浊度数据所对应的SO2：的量，通过鼓入的次数计算本地点空气中SO2，的含量。3实地测定4结果讨论5发表建议书(5)指导策略针对学生特长和特点进行人员的合理分工。 根据学生的自学情况进行SO2：知识的归纳小结；和学生一起讨论实地测定过程中干扰SO2 的各种因素及排除方案；和学生一起利用实验室和家用物品进行实验装置的改进和设计。和学生一起讨论建立SO2，含量标准的方案；指导学生规范实验，得到SO2：浊度曲线。倾听学生对典型地点选取的意见和理由，并发表自己的看法。给学生实地测试提供建议，如安全问题、实验时应注意的问题、记录图片和图像资料等。第四阶段：评价(思考：用什么样的方式对学生的学习过程、学习结果进行评价，以促进学生的学习。)各小组分组汇报自己将近一学期的研究成果，可以把成果制作成PPT，也可以是一些照片、手抄报、调查报告等。1参与程度评价(评价人：教师和课题组成员；评价对象：小组成员)，如表l。2研究方法和程序规范性评价 (评价人：教师；评价对象：课题小组)，如表2。3研究结果的价值评价(评价人：教师、课题组成员； 评价对象：课题小组及小组成员)，如表3。4综合评定，如表4。八、总结与反思（实践后总结、反思整个研究性学习过程，提出改进意见）学生通过经历自主发现问题、与教师一起设计解决问题的方案、动手实验解决问题的过程，在能力得到提升的同时，学会了合作与分享，增强了关注现实、关注人类发展的意识以及对社会的责任心和使命感。表1表1评价人评价内容内容级别学生评价自评科学研究的精神A B C D合作意识A B C D他评科学研究的精神A B C D合作意识A B C D对整个小组研究的贡献A B C D教师评价（文字评价）表2 评价方面评价内容问题意识评价对课题来源的评价如何建立SO2的含量标准曲线收集信息的能力评价如何建立访谈并建立记录能否利用化工生产方案设计流程的思路设计出“实验室模拟测定，实地试测定，实地测试”的实验方案信息数据处理的能力评价能否充分利用访谈记录，选取测试地点能否对实地测试所得到的数据进行分析，得出结论反思评价SO2标准点建立中的误差分析实地测试中的哪些因素对