从课本实验探讨高考中的实验创新设计

1、从课本实验探讨高考中的实验创新设计化学组：孟茂【教学目标】知识目标：1、使学生巩固和掌握几个高中常见的实验;2、使学生学会分析常见实验的优缺点，并且能为之改进。能力目标：1、初步培养和提高学生组合、设计、评价和改进实验方案的能力；2、通过实验培养学生的观察能力和分析问题的能力。3、初步培养学生的创新能力。情感、态度、价值观：1、使学生初步掌握实验创新设计的思路之一：对已知实验重新组合就是一种创新；2、使学生初步掌握正确分析和评价课本实验的一般方法。【教学重点、难点】1、实验方案创新实验的一般思路，研读教材中实验的一般方法；2、提高学生设计实验方案的能力。【教学方法】演示实验、讨论法【教学过程】

2、教师活动学生活动设计意图【引言】化学是一门以实验为基础的学科，而在学习过程中所碰到的实验创新设计令很多同学往往觉得高不可攀，高考试题中的实验题目也是常常使大家束手无策。今天我想和大家一起研究教材中几个实验的创新设计，和大家一起探讨一下实验创新设计的基础是什么？倾听，明确本节课的目的明确本节课的目的意义。【过渡】请大家来观察一个实验。“Cu和浓HNO3的反应蓝色喷泉实验”实验步骤与现象：在烧瓶中滴加4mL浓硝酸，并在靠近橡皮塞的长导管上缠上螺旋状粗铜丝，缓缓倒置烧瓶，接上一个盛水的塑料瓶。铜与浓硝酸即开始反应，红棕色气体由下而上充满烧瓶，空气被排出，塑料瓶中有气体逸出，逸出的少量气体被收集在气球

3、中。当整个烧瓶充满二氧化氮气体时，用手挤压塑料瓶，使少量水进入烧瓶，立即形成美丽的蓝色喷泉。【演示实验】蓝色喷泉【设问】请大家分析这个实验。观察思考。分析：此实验是铜和浓硝酸的反应，NO2和水的反应组合而成以有趣实验引出课题，提起学生兴趣。【讲解】从这个实验我们可以得到启示：已知实验的合理组合是一种创新。倾听。【板书】一、实验创新的思路之一：已知实验的合理组合记笔记。【过渡】请大家一起来看看北京去年（2005）的高考实验题。【设问】观察实验装置，是我们学过的哪些实验的组合？观察，回答：是铁和水蒸汽反应以及氢气还原氧化铜的实验组合。为后面解决实际高考题打好基础。【复习】铁和水蒸汽反应的实验。【复

4、习】氢气还原氧化铜的实验。【提问】实验流程是什么？常用原理？实验装置？仪器可以替换吗？干燥装置可以用什么样的呢？在点燃和熄灭酒精灯上有什么要求吗？思考，回答。【过渡】讨论96年高考化学实验题对号入座【小结】看出高考题原型在教材中，有必要把教材中的实验进行仔细研读。思考，讨论，解题。在复习的基础上解决高考题，使学生领悟本节课的意义。【板书】二、备考策略：研读教材记笔记。【过渡】我们一起来研读一下课本中的“黑面包”浓硫酸使蔗糖碳化的实验。请大家思考：1、实验目的是什么？2实验现象是什么？3、副反应是什么？4、对此实验进行评价。5、能否重新设计实验方案？展示幻灯片【点评】把“黑面包”实验和浓硫酸的强

5、氧化性实验组合，既防止了污染，又一举两得。思考，回答：实验目的是证明浓硫酸的脱水性，但是不环保，有污染。在老师引导下进行改进。NaOH溶液带领学生研读教材，起到示范作用。【过渡】世上没有尽善尽美的东西，化学实验更是如此，把现有实验的缺陷列举出来，然后提出改进或者组合的方法，这就是一种提出问题，解决问题的创新过程。再次研读教材的过程不是机械阅读，而是多问个为什么，多发现问题的过程。倾听，思考，体会领悟。点出研读教材的方法。【板书】三、研读教材的一般方法明确实验目的确定原理明确现象注意操作和装置改进装置和操作（替换，优化）记笔记，体会。【过渡】我们沿着这个思路和大家一起来研究制备氢氧化亚铁的实验。

6、引导学生从以下几方面进行分析：1、实验目的是什么？2、实验原理是什么？3、实验现象是什么？4、特别之处是什么？5、制备氢氧化亚铁要采取的措施是什么？6、你有没有更好的办法？【展示】根据学生的回答展示幻灯片，2003年高考题的新设计。【小结】这套装置是把铁和稀硫酸的反应、Fe2+和OH的反应以及类似启普发生器的原理巧妙的组合。生成的氢气带走了氧气同时保护了氢氧化亚铁不被氧化。边读书边思考；讨论想办法；回答问题。运用方法再实践，深化理解。运用方法再实践，深化理解。【过渡】这节课的几个实验大家一定还有很多想法和设计，我们下来再交流和讨论。倾听。【展示】幻灯片展示高中阶段应该重点研读的实验。记笔记。深

7、化本节课目的意义之所在，落到实处。【总结】希望通过这节课，大家能够收获一种学习的方法，学会一种实验创新的思路，为大家进一步的学习打下好的基础。倾听。【作业】完成思考题。【板书设计】从课本实验探讨高考中的实验创新设计一、实验创新的思路之一：已知实验的合理组合二、备考策略：研读教材三、研读教材的一般方法明确实验目的确定原理明确现象注意操作和装置改进装置和操作（替换，优化）【附高考试题】2005年北京高考化学实验题某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）（1）装置B中发生反应的化学方程式是 。

8、（2）装置E中的现象是 。（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3的操作方法： （4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：滤液FeCl3溶液FeCl3·6H2O晶体步骤I中通入Cl2的作用是 。步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括： 。该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明） 。3Fe4H2O(g)Fe3O44H2（2）黑色固体变红，右端管壁有水珠（3）取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色（4）将Fe2氧化成Fe

9、3；加热浓缩。冷却结晶，过滤*对号入座：在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会 燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6摩/升盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。填写下列空白：(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是_；烧瓶B的作用是_；烧瓶C的作用是_； 在试管D中收集得到的是_。(2)实验时，U型管G中应加入的试剂是_；长颈漏斗H中应加入_。

10、(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是_(填该仪器对应的字母)。(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是_。(5)试管E中发生反应的化学方程式是_。(6)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_；E管中的反应开始后，在F出口处应_。*2003年高考题化学实验题用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插

11、入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂是 。（2）在试管里加入的试剂是 。（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。思考题：1研读课本关于氨气的实验，然后完成2004年高考题化学实验题。资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧”。某校化学小组学生设计如下装置（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。（1）用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内

12、碳酸盐的化学式是 ；碱石灰的作用是 。（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热： 氨催化氧化的化学方程式是 ；试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是 ； 停止反应后，立即关闭B中两个活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因 （3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气： 两气体通入的先后顺序是 ；其理由是 。 氨气燃烧的化学方程式是 。28（18分） （1） (NH4)2CO3或NH4HCO3 吸收水和二氧化碳 2NO2(g) N2O4(g)热量，降低温度使平衡正向移动

13、，部分红棕色NO2转化为无色N2O4。 （3）先通入O2，后通入NH3。若先通氨气，氨在空气中不能点燃，逸出造成污染。4NH33O22N26H2O22006年高考理综北京卷化学实验题：X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）。 +YX Z W请回答：（1）W的电子式是_。（2）X与Y在溶液中反应的离子方式是_。（3）X含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置（夹持固定装置已略去）进行实验，装置III中产生白色沉淀，装置V中可收集到一种无色