喷泉实验探究教学案例.doc

喷泉实验探究教学案例新课程理念下有效发挥学生主体性之研究一、教学设计思路： 人教版高中化学必修1的97面有一个氨气喷泉实验图，当演示该实验时，学生反映非常强烈，他们都急切地想知道这种现象是怎样产生，广场上的喷泉是怎样产生的？同时原来高考关于喷泉实验的试题较多，每2、3年便出现1次。它是考查学生思维能力的一种题。在本质上若能把这一系列知识探讨清楚，既对学生的思维发展有好处，也能解决生活中实际问题，让学生感到生活中处处可见化学原理。为了启迪学生思维，我特别选了关于改变装置和改变气体两种方式进行本节课的探究活动。新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中，让学生自主探索，主动求知，并发展学生的创新精神、合作意识、社会交往能力与社会责任感。在喷泉实验探究中，以学生活动为中心，以学生实验探究构建知识，培养能力为主线，在一系列合作实验、分组讨论、相互交流评价中完成教学设计。二、教案课题喷泉实验探究授课人学校教学目标知识和能力：1、加深对产生喷泉原因的理解，学会根据喷泉产生的规律设计新的实验。2、 培养学生分析问题、解决问题的能力；培养学生实验探究能力。过程和方法：1、 通过观察分析、实验探究、合作讨论，从中体验科学探究的乐趣，形成探究、自主、合作的学习方式。情感态度和价值观：1、通过实验，激发学生学习化学的兴趣，增强学生的好奇心和求知欲，培养学生善于分析和推理的探究精神以及严谨的科学态度，并学会科学研究的方法。2、将喷泉实验与生活实际联系起来，培养学生热爱科学，热爱自然，决心为社会主义建设献身的高尚情操。重点应用其它仪器装置，其它气体产生喷泉现象。难点根据原理设计效果明显的喷泉实验。教学方法实验探究法：本节课采用指导性实验探究模式教学，既符合化学学科特点，也符合学生的心理和思维的发展特点。化学是一门以实验为基础的学科，实验事实是最具有说服力的。探究性实验能提供给学生不同层面的锻炼，培养解决问题的能力，促进其对科学概念的理解，还能提高学习化学的兴趣。从学生心理特点来看，高二学生对新鲜事物有强烈的好奇心和探索欲望，对老师的讲授敢于质疑，有自己的想法和主见，并且具备初步探索能力。在思维发展层次上，学生的形象思维已充分发展，抽象思维正在发展之中。但抽象思维和探索毕竟处于初级阶段，尚不成熟，不能成为独立的探索主体，探索活动需要由教师组织引导，有目的、有计划地进行。虽难实验部分由我预先设计，但同样起到了实验探究应有的作用。合作学习法：由于本节课采用讨论和实验探究的教学模式，因此课堂组织尤为重要，应在课前进行分组。让学生在课堂上相互探讨，相互研究，各抒己见，充分发挥集体智慧和学生主观能动性，发掘学生的探究欲望。仪器、用品圆底烧瓶（6个） 锥形瓶（2个） 烧杯500mL（4个） 胶头滴管（6个） 洗耳球（2个）甘油注射器（2个） 漏斗（2个） 止水夹（4个） 双孔橡皮塞（4个） 弹孔橡皮塞（4个）橡胶导管 热水 冰块 抹布 加厚橡胶手套 浓硫酸 生石灰 浓氨水 酒精 无色酚酞 氢氧化钠固体等教师活动学生活动设计意图设置问题情景导入新课通过一段视频回顾上节课所学过的喷泉实验的实验操作、实验现象、结论及原理，并要求学生回答下列问题：1.实验原理是什么？ 2.胶头滴管的作用是什么？认真观看视频并回答问题：1. 实验原理是形成有效的压强差。2. 胶头滴管的作用是引发喷泉。新课程对课堂模式的要求是“课堂教学是师生共同的生命历程”。课堂的主角是学生。教师应设计出能激发学生智慧、思维的问题，激发学生兴趣，引导学生完成教学过程。实验探究阶段引入语：胶头滴管如此重要，若取下胶头滴管，改变实验装置，是否也能形成喷泉呢？下面我们就此来进行探究？（多媒体展示）探究实验一：如图1和图2所用的装置，圆底烧瓶中充满氨气要产生“喷泉”，请设计实验。 （图1） （图2）探究实验二：在图3中的锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的什么物质，也可以产生喷泉？并完成实验。 (图3)1、2组同学完成图1所示的装置，3、4组同学完成图2所示的装置，5、6组同学完成图3所示的装置。请同学们根据探究实验要求，先设计实验步骤，然后通过实验验证，实验台上已经给出主要仪器，同学们可以根据自己的设计选择正确的药品和仪器（配套药品和仪器在前面的主实验台上）。最后填写实验现象并完成实验报告。实验结束后要进行小组交流评价，将自己组的实验设计方案、操作步骤、成功经验与大家分享。当学生在完成实验探究的过程中遇到困难时，我及时给予启发、提示、点拨，帮助他们顺利完成实验探究。学生积极讨论，设计并填写实验步骤。每组派12名学生到主实验台上选择配套仪器和药品。实验过程中，学生们分派合理，配合默契，能有序地完成实验。课程教学应该做到以人为本，要考虑到学生的认知水平，知识结构。设计适度的探究问题，可使学生根据已有的知识经验努力探索和解决问题充分发挥每个学生的学习潜力，促进个性发展。反思评价交流阶段每组选一名代表发言，交流实验设计、实验步骤和试验体会。发言要点：（多媒体展示）1. 我们所设计的实验是否成功？2. 我们所设计的实验步骤是怎样的？3. 我们是否还可以设计出其它的实验方案完成该实验？教师总结学生发言，揭示形成喷泉实验的操作要点。学生代表发言：组1：用甘油注射器将水通过胶头滴管打入圆底烧瓶中或用胶头滴管将水滴入橡胶管中，在捏挤橡胶管，使水进入圆底烧瓶。组2：将橡胶管与漏斗连接，向漏斗中注水，漏斗的位置要高于烧瓶，并捏挤橡胶管排出橡胶管中的空气（灵感来自于打点滴）或用止水夹夹住橡胶管的上端，用甘油注射器抽尽管内的空气，再将橡胶管末端放入水中，打开止水夹，水进入圆底烧瓶。组3、组4：利用热胀冷缩原理。直接用冰毛巾敷圆底烧瓶或先用热毛巾敷圆底烧瓶再冷却或先用热毛巾敷圆底烧瓶再用冰毛巾敷圆底烧瓶。组5、组6：加入与水反应放热或溶解于水放热的药品。如生石灰、浓硫酸、氢氧化钠。反思、交流评价，这样的过程可以充分调动学生的积极性，使他们真正成为学习的主体。理论联系实际阶段讨论一： 探究1与探究2都是通过形成压强差，从而形成喷泉，但又不尽相同，请思考一下它们的不同点在什么地方。情景引导：现在大家看到的是美丽的音乐喷泉，它带给人们美的享受和身心的愉悦；现在呈现在大家面前的是炙热的岩浆喷涌而出时的情景，它会摧毁房屋、良田、威胁人类的生命。那么这两种现象与我们学过的喷泉实验有没有什么联系呢？它们的原理是否相同呢？讨论二：山爆发、人造喷泉的原理与哪种探究实验中的装置相同？回答一：探究1中是通过减小圆底烧瓶内压强从而形成压强差。探究2中是通过增大锥形瓶中压强从而形成压强差。回答二：探究实验2同火山爆发、喷泉、井喷一样都是增大下面的压强将液体向上压出。陶行知先生指出：“教学的中心是实际生活，”教师在实际生活中选定某些典型事例，能使学生认识到化学与生活是紧密联系的。问题探究阶段探究问题：是否只有氨气才能产生喷泉现象，产生喷泉现象的气体要符合哪些条件？分组讨论，交流后得到结论：除氨气外其它易溶于水的气体或能与某些液体反应的气体都可以用来做喷泉实验。通过问题探究，提高学生发散性思维能力。课堂小结这节课我们主要学习到了什么？学生讨论，代表作答：1、形成喷泉必须形成有效的压强差。2、产生有效压强差的方法：a 、采用NH3、HCl等气体溶于水的方法，降低气压，从而形成有效的压强差。b 、 采用CO2、Cl2等酸性气体与碱性溶液反应的方法，增大的气体的消耗量，降低气压，从而形成有效的压强差。c 、采用一些物理或化学的方法增大内部气体的压强，从而形成有效压强差。 生生交流、师生交流，让学生在和谐的课堂气氛中认识化学，喜爱化学。拓展提高过渡：前面我们研究的喷泉实验喷出的都是液体，是否能利用此类装置做出喷烟的现象呢？根据实验中的生成物拓展喷泉实验是不是只能喷液体，能不能喷出别的什么物质呢？结束语：课本上一个简单的实验可以延伸出这么多不同的实验。这说明了化学的博大精深，更加说明了发散性思维的重要性。只要我们勤于思考、善于总结，一定可以融会贯通、举一反三。最后送大家一句话：我们要学会掌握不变的实验原理来应对多变的实验情景。课后探究课后探究，提高学生发散性思维能力，使学生明白不变的实验原理可以产生万变的实验现象。板书设计喷泉实验探究实验原理：形成有效的压强差一、 实验探究二、 问题探究三、学案 名师导学 学习目标：加深对喷泉实验原理的理解；学习根据原理设计新的喷泉实验。能用喷泉实验原理解释一些实际现象。学习方法：讨论、探究、合作、归纳。学习过程：知识回忆氨气喷泉实验的操作、现象、结论及原理。挤压胶头滴管的作用是什么？问题探究若不挤压胶头滴管，或该实验中没有胶头滴管，是否也能完成实验？导学提纲（1）如图1、2所示，去掉胶头滴管，请尝试完成实验图1 图2（2）所示锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的什么物质，也可以产生喷泉？并完成实验。 (图3)（3）人造喷泉，火山爆发，井喷与上述哪种实验产生喷泉的原因相同（4）根据实验中的生成物拓展喷泉实验是不是只能喷液体，能不能喷出别的什么物质呢？梯度导练 1在体积为1L的干燥烧瓶中，用排空气法充入HCl气体后，测得烧瓶中的气体对氧气的相对密度为1.082，以此气体进行喷泉实验，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体积是（ ）A14L B12L C34L D全满2在右图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是（ ）a（干燥气体）b（液体）ANO2水BCO24mol/LNaOH溶液CCl2饱和NaCl水溶液DNH31mol/L盐酸3同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH3 NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为 （ ）A B C= D不能确定4 A是一种白色晶体，它与浓氢氧化钠溶液共热，放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。按下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉；A与浓硫酸反应，放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。（1）A的化学式是_。（2）可用于除去B中水分的干燥剂是_。收集气体B的方法是_。（3）收集气体C的方法是_。能力提高 1制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。（1）写出实验室制取氨气前化学方程式：_。（2）收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用_做干燥剂。（3）用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是_。该实验的原理是_。（4）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。答:_。2如右图，烧瓶a中充满干燥氯气，将滴管b中的浓氨水挤入烧瓶a中，开始时，烧瓶a中发生的反应有：NH3Cl2N2HCl（未配平），同时生成白烟并发红光。试回答：（1）反应中生成的白烟是_。（2）反应完成后，将烧瓶a的导气管插入水槽的液面以下，并打开止水夹f，观察到有水吸入烧瓶a中形成喷泉，当喷泉停止后升入烧瓶a中的水大约占烧瓶容积的_。(3)标志烧瓶a中反应全部完成的化学方程式为_。3如右图所示，在一个烧瓶中充满气体A，打开处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的气体B后关闭该止水夹，待充分反应后再打开处的止水夹来，请按要求填表回答：（1）打开处的止水夹前后烧瓶中所观察到的现象并按要求书写反应的化学方程式：_（2）分别完成以上三个实验后，烧瓶内剩余气体最多的是（填实验序号）_。实验序号序号实验序号气体A气体A气体B气体B现象A与B反应的化学方程式方程式A和B反应的化学方程式打开处的止水夹前打开处的止水夹后SO2H2SNH3HClO2NO4喷泉实验是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。试根据下图，回答下列问题：（1）在图A的烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是（ ）。AHCl和HO BNH和HO CNH和汽油 DCO和NaOH溶液（2）在图B的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是（ ）ACu与稀盐酸 BNaHCO与NaOH溶液CCaCO与稀硫酸 DNH4HCO与稀盐酸（3）在图B的锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质不可能是（ ）。 A浓硫酸 B生石灰 C硝酸铵 D烧碱这种方法产生喷泉的原理是_。（4）比较图A和图B两套装置，以产生喷泉的原理来分析，图A是_上部烧瓶内压强；图B是_下部锥形瓶的压强（填“增大”或“减小”）。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述_（填图A或图B）装置的原理相似。（5）如果只提供如图C的装置，引发喷泉的方法是_。科学探究 1.氨气喷泉实验揭示一个性质氨气极易溶于水，除了喷泉实验外，同学们还能设计哪些实验让氨极易溶于水？2.氨气喷泉实验能形成鲜明的红色溶液，能否设计出其他不同颜色的喷泉？序号烧瓶内气体胶头滴管中吸取的物质烧杯中液体形成颜色1NH3水2HCl水3HCl水4H2SNaOH溶液课后反思本节课有效发挥学生主体性教学策略，反映在深题引入、实验探究方法的选择、学习方法的指导、知识点的切入等细节上。1.学生活动