氧气实验室制法的归纳结题报告.doc

兰州市20102011年教育科学规划“个人课题”结题报告初三化学氧气实验室制法的归纳兰州市第八十四中学 脱海涛一、课题研究的背景氧气的实验室制法是中学化学中非常重要的内容，课本介绍了氧气的三种实验室制法，学生不仅要掌握三种方法的原理，还要掌握三种制法采用的装置，装置有多种，介绍每个装置的优点的缺点，并要求学生掌握选择装置要考虑的因素。氧气的实验室制法，也是中考的常考内容之一。但教材介绍的方法有多种，常常会使学生出现混淆和模糊。学习化学的一个重要途径是实验，通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析等，获得化学知识和化学原理。在整个研究中始终坚持以培养学生严谨的科学态度。基于以上的原因，我提出了初三化学氧气实验室制法的归纳这个课题。二、课题的界定 （1）关键词之一：“氧气的实验室制法”。初中化学关于氧气的实验室制取有三种方法，不同的的方法所用的原理、装置、收集等都有所不同。（2）关键词之二：“归纳”。 氧气的实验室制取有多种方法，在本次研究中将他们一一整理，找出每种方法的优点和不足。将整理好的每种方法应用于课堂教学，在课堂教学中将几种制法的原理、装置、收集、除杂等进行比较，使学生充分理解，以此调动学生学习化学的积极性和主动性，并培养他们严谨的科学态度和勇于探索的精神。（3）初三化学氧气实验室制法的归纳就是将出现在初中化学教材中的氧气的制法进行归纳总结，以加深学生对此知识点的理解和升华。并以此来开拓学生的知识面和培养学生严谨的科学态度。三、课题研究的目的和意义。为了让初三学生把氧气实验室制法的各种方法记忆、理解，为了提高初三学生的实验能力，为了培养学生严谨的科学态度，我就在本学年重点研究氧气实验室制法的教学与归纳。化学是一门以实验为基础的学科，实验一直被认为是能帮助学生获得化学知识、掌握实验技能，激发学习兴趣、培养实验能力的一种教学手段，它在初中化学教学中始终占有十分重要的位置。在实验中培养学生实验的基本技能、基本素质，以增强学生的动手能力和观察能力。通过对氧气实验室不同制法的归纳和研究，找出这几种方法的不同点和联系，以及每一种方法的优点和不足，加深本节知识点的记忆和理解。同时开拓学生的视野，增加学生的知识面。四、课题研究的内容、对象及方法1本课题研究的主要内容包括以下几个方面：（1）学生对氧气试验室制法的掌握情况。 （2）学生对氧气试验室制取的几种方法的总结归纳情况。（3）总结归纳出的氧气试验室制法，确定实验原理，发生装置，收集装置，除杂情况等。（4）有原则、有计划的开展演示实验和学生实验。（5）讨论几种制法的优点和不足。2课题研究的方法：（1）调查研究法：通过此方法去了解学生对“氧气实验室制法”的掌握情况。（2）实验研究法：通过课堂教学完成“氧气实验室制法”的几个实验，对比几个实验的不同点，为以后的归纳总结提供资料。（3）个案研究法：通过对每一种制法的研究，探索优点和不足。（4）文献研究法：通过教育学、心理学、无机化学、中教法实验等相关文献的研究，为此课题奠定理论基础；同时，了解同类课题研究的现状，为本课题研究提供借鉴，为创新性研究奠定基础。 （5）行动研究法：在对氧气实验室制法的研究后，根据反馈的问题，调整对策，继续深入研究。五、课题的研究的基本过程 该小课题将在本学校初三年级重点进行研究，研究时间自2010年3月至2010年5月，分三个阶段展开：1准备阶段（2010年3月8月）：（1）确定小课题的题目，制定详细的小课题研究实施方案，以便有利于研究的顺利进行，进行文献研究。（2）将修正后的小课题研究方案提交市教科所有关专家指导，并在教研组内论证该课题的具体研究实施方案的可行性。（3）、学习教育理论、初三化学课程标准，明确课题研究的指导思想。2实施阶段：（2010年5月2011年4月）：（1）课堂实践 10年9月11年1月第一阶段：以课堂教学为主，学生感知氧气实验室制法。在教学过程中，我向学生讲解氧气的实验室制法，内容包括：实验原理实验装置实验步骤气体收集检验验满交流讨论-归纳总结”，然后老师演示。学生通过老师的示范实验，感知氧气实验室制取的一般方法。.以二氧化锰作催化剂来分解过氧化氢制取氧气a. 实验原理：过氧化氢（H2O2） 水（H2O） + 氧气（O2）b实验用品：双氧水、二氧化锰、分液漏斗、锥形瓶、双孔塞、导管、集气瓶、玻璃片等。c. 实验装置及注意事项：a). 分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；b). 导管只需略微伸入试管塞c). 气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。d). 装药品时，先装固体后装液体，即：先向锥形瓶中加入二氧化锰，而后向漏斗中加入3的过氧化氢溶液。 加热分解高锰酸钾来制取氧气a. 实验原理：高锰酸钾（KMnO4） 锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）（加热）b. 实验用品：高锰酸钾、铁架台、试管、单孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、火柴、酒精灯、棉花等。c实验装置及注意事项：a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c). 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。e). 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。d. 实验步骤：a). 仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。b). 气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。c). 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。d). 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e). 收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。f). 检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。g). 仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。以二氧化锰为催化剂分解氯酸钾制氧气a. 实验原理：氯酸钾 氯化钾+氧气（二氧化锰做催化剂）b. 实验仪器：氯酸钾、二氧化锰、试管、单孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、火柴、酒精灯等。c实验装置及注意事项：a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。d). 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。d. 实验步骤：a). 仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。b). 气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。c). 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。d). 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e). 收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。f). 检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。g). 仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。第二阶段：以学生实验为主，我给予学生指导和帮助，让学生体验成功制取氧气的喜悦。学生在课堂上感知了氧气的实验室制法，并有亲自动手去做实验的机会，我尝试着稍稍放手，让学生尝试探究氧气实验室制法的几个环节，例如：设计实验方案，探究实验的基本操作，成功收集氧气等。在此阶段，学生设计的实验方案的可操作性、安全性，我在学生实验前都做了仔细批改，并及时给予他们指导。学生进行实验的过程中，在基本操作的规范性、实验观察的方法、实验现象的记录等方面出现的问题，我及时给予提供帮助。学生通过亲自动手尝试，对制取实验的认识和实施有了进一步的认识。2010年12月14日第二节课我在初三（1）班进行学生实验,把学生分成12组,每组4人(第八组5人),在实验室进行学生实验 。2010年12月14日第四节课我在初三（2）班进行学生实验,把学生分成12组,每组4人(第八组3人),在实验室进行学生实验 。2010年12月15日第三节课我在初三（3）班进行学生实验,把学生分成12组,每组4人(第八组3人),在实验室进行学生实验 。在学生实验的过程中，发现了以下问题:a. 学生组装仪器顺序混乱。b. 导气管升入试管太长。c. 没有正确的使用棉花。d. 试管口向下倾斜的角度不对。e. 收集不到气体等。根据以上错误操作，我都做了指导，让学生现场改正。最终每个实验小组都完成了实验。学生实验完成后，我要求学生从以下几个方面对实验进行总结： .氧气实验室制法的原理(总结为化学方程式) .氧气实验室制法的装置 .氧气的收集装置及收集方法 .三种制法的优缺点第三阶段：师生合作、学生合作，培养学生分析实验的能力。学生对氧气实验实制取的方案和基本操作有了一定的认识后，我引导学生从以下几个方面来总结氧气的实验室制法。（1）氧气实验室制法的原理：学生总结有三种：过氧化氢（H2O2）水（H2O） + 氧气（O2） （二氧化锰做催化剂）高锰酸钾（KMnO4）锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+氧气（O2） （条件加热）氯酸钾（KClO3）氯化钾（KCl）+氧气（O2） （二氧化锰做催化剂并加热）（2）氧气实验室制法的装置学生总结有二种生1：若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。（如右图）生2：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；（如下图） 我启发引导总结：中学气体的实验室制法我们要掌握这两种：固体和液体制气和固体和固体加热制气。但要注意，固体和固体加热制氧气如果用药品高锰酸钾就要在试管口加棉花，而药品用氯酸钾和二氧化锰则不需要加棉花。 （3）氧气的收集方法生1：由于氧气不溶于水，故可以用排水法收集氧气。生2：由于氧气的密度比空气密度大，且不与空气中的其他成分起反应，故可用向上排空气法收集。生3：实验室是根据气体的密度和在水中的溶解性来确定气体的收集方法的。氧气即可以用排水法收集又可以用向上排空气法收集。我启发引导总结：氧气可用排水法和向上排空气法两种方法收集。但要注意：用排水法收集氧气时，应先将集气瓶盛满水并用玻璃片盖住，再倒置在水槽中。从试管中刚开始出来的气泡是空气，不要收集。当气泡连续地并均匀地产生时，再将导管伸入到盛满水的集气瓶口收集氧气。当集气瓶口边缘冒出气泡时，表明集气瓶内水已排完，气体收集满了。此时，应用玻璃片盖住瓶口，再移出水面，正放在桌上。用向上排空气法收集时，导管应该接近集气瓶的底部，便于将集气瓶内空气排尽，同时，应在集气瓶的瓶口盖上一块玻璃片，以稳定气流。 （4）总结三种制法的优缺点a. 固体+液体常温下制取气体：优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。缺点：反应较快，不易收集。b固体（或固体+固体）加热制取气体 优点：操作安全、简单，产生气流平稳。缺点：不能控制反应的开始与结束。六、研究成果经过以上的这些研究工作的开展，本阶段课题的研究取得了一定成效，主要体现在以下几个方面：（1）提高了教学的质量。在教学中充分利用了课堂教学、演示实验、学生实验这几个环节，以氧气的实验室制法为主线，使学生掌握了知识，提升了技能。让学生通过制取氧气的实验活动，亲自设计实验方案、组装实验装置、收集氧气，培养学生自主学习的能力。同时，通过小组之间的交流、合作，学生能够将自己的想法传达给同伴，能够倾听和辨证地接受同伴的想法，大大激活了学生学习的兴奋点，使学生的学习积极性得到释放，提高了学习的效果。（2）提高了学生的学习能力通过制取氧气的学生实验，学生自己设计实验方案、组装实验装置、收集氧气，使学生成了课堂的主人，更有了与同学交流的机会，同时以交流、讨论为平台，培养了学生的提问能力、解决问题能力和合作交流能力。 （3）促进了我的教师的专业化发展通过对本课题的研究，我提高自己的理论与实践水平，更新了教学观念，教学能力和各方面素质得到很大的提高。我还做了与课题有关的名为初三氧气实验室制法的归纳的一篇论文。七、讨论和建议一堂优质高效的化学实验探究课需要时间作保障，这正是有效进行科学探究课的矛盾所在，怎样合理的分配老师讲授的时间和学生动手实验的时间是主要问题。因此，实施化学实验探究式教学需要教师对课堂教学进行优化。这也是本课题今后的研究方向。参考文献：1刘知心主编，梁慧珠、郑长龙著。M。北京。高等教育出版社2无机化学(第三版)M.高等教育