新课标背景下的实验教学.ppt

1、新课标背景下的实验教学,江苏省苏州中学 严建波,一、学习课标，探究化学实验能力内涵,科学步骤,问题,收集资料 考察事实,理性 加工,作出判断推 理形成假说,科学 理论,运用理论 研究新问题,科学方法,明确 问题,观察实验,分析、综合、抽 象,提出假说 验证假说,得出结 论,观察、 实验等,认识过程,生动的直观 （感性认识阶段）,抽象的思维 （理性认识阶段）,实践,是,否,二、全面规划，统筹安排实验教学内容,以必修一的教学为例，我们设想将实验能力的培养分三个阶段： 第一阶段，在初中化学基础上进行基本操作训练，培养操作、观察、描述、记录的方法和能力。 第二阶段，主要通过一定数量的演示实验、边讲边实

2、验、学生独立实验，在巩固强化单项操作技能的同时，培养学生按照实验步骤，独立完成简单实验的能力，同时学会凭借分析、综合、抽象、概括等思维活动，得出实验结论的方法。 第三阶段，重点是培养学生设计实验的能力。要求学生独立设计实验方案、完成实验操作、记录和分析现象，得出结论，培养学生应用知识解决简单实际问题的能力。,第一阶段，在初中化学基础上进行基本操作训练，培养 操作、观察、描述、记录的方法和能力。,根据教材内容，具体安排如下实验： 实验一 药品取用、加热、溶解、过滤、结晶、 粗盐提纯 实验二 萃取分液、蒸发蒸馏、纸上层析、白 酒度数的测定 实验三 常见胶体的制备、常见阴阳离子检验 实验四 溶液配制

3、,第二阶段，主要通过一定数量的演示实验、边讲边实验、学生独立实验，在巩固强化单项操作技能的同时，培养学生按照实验步骤，独立完成简单实验的能力，同时学会凭借分析、综合、抽象、概括等思维活动，得出实验结论的方法。,根据教材内容，具体安排如下实验： 实验一 常见金属及其化合物（钠、镁、铝和氧气的反 应；铝、氧化铝、氢氧化铝的两性；铁的氢氧 化物的制备；碳酸钠和碳酸氢钠与酸及稳定性 比较；焰色反应等） 实验二 氯气和二氧化硫性质的比较（氯水分别与淀 粉-KI、NaOH、SO2等的反应；SO2的制取及 性质等） 实验三 氨气和硝酸（氨气的制备喷泉实验；NO2与水 的反应；铜和浓稀硝酸的反应等）,第三阶段

4、，重点是培养学生设计实验的能力。初步学会探究。,教师提出问题，学生猜想，设计实验，寻找证据，得出结论： 1.氯水滴入石蕊试液、过氧化氢滴入氢氧化钠酚酞试液、过氧 化钠加入滴有酚酞的水中、浓硝酸滴入石蕊、过量氯水逐滴 加入氯化亚铁和硫氰化钾的混合溶液中等等均可见到先变红 后褪色的现象，请分析原因，提出猜想，并设计实验加以检 验。氯水滴入淀粉-KI试纸上，常可见到边缘变蓝，中间发 白，这是氯水的漂白作用吗？ 2.氯水中分别加入足量碳酸钙、碳酸钠，能否使漂白效果增 强？ 3.碳酸钠、碳酸氢钠分别跟等浓度的盐酸反应时，碳酸氢钠产 生气体的速率更快，是否意味着碳酸氢根与氢离子结合的能 力更强？ 4.铜分

5、别与浓硝酸和稀硝酸反应后，溶液分别呈绿色和蓝色， 这是什么原因？ 5.理论上讲二氧化硫通入澄清的石灰水应该有白色沉淀，但实 验中却很难观察到浑浊，这是为什么？ 6.硅酸钠与盐酸反应，有时很难观察到凝胶，设计方案探索得 到凝胶的条件。等等。,问题：洗涤银镜反应的试管一般用硝酸，但会产生NO，污染环境，绿色氧化剂H2O2能否洗去银镜？,实验1：取有银镜的试管，加入约10mLH2O2，剧烈反应，有 气泡，得澄清溶液，银镜消失。 结论： H2O2能洗去银镜。 探究1：产物是什么？按氧化还原规律，学生写出下列方程式： 2Ag+H2O2=Ag2O+H2O.但无法解释有气体生成，无 法解释最后的溶液澄清透明

6、。 猜想1：反应生成Ag+（或Ag2O），Ag+(或Ag2O)催化H2O2 的分解。 实验2：取AgNO3溶液加入H2O2 ，无明显现象；取Ag2O加 入H2O2 ，产生大量气泡。 探究2：反应生成Ag2O无疑，但为什么溶液澄清透明？ 猜想2：形成了胶体。 实验2：用强光照射试管，看到明显的光亮通路。 猜想2：如果减少H2O2 用量，可能会见到浑浊。 实验3：取有银镜的试管，加入约3mLH2O2，剧烈反应，有气泡，溶液中 出现棕褐色沉淀。,三、不断实践，探索优化实验教学方法,1.强化基本操作训练是培养实验能力的基础 我们把每一项基本操作训练按下列次序组合：单项操作组合操作简单实验。 对实验操作

7、的基本要求是： 懂得道理，掌握要领，操作正确，叙述明白。 我们的教学程序是： 明确学习任务教师讲解原理或要领教师示范操作学生模仿（单一的动作练习）-连续的操作练习（综合练习）-完成简单实验（操作技能的应用）-讲评。,2.正确处理演示实验、学生实验之间的关系,充分利用化 学实验引领化学教学,演示实验是用来展示化学变化、化学现象、化学问题、引入学习主题的。 下列情况应该演示： （1）单纯展示化学现象的实验 （2）学生不宜操作，控制起来有难度或污染严 重的实验 （3）激发兴趣，引入课题的实验。,利用演示实验形成胶体概念,（1）提出问题：硝酸银和氯化钠溶液混合可以 看到什么现象？ （2）在10mL0.

8、01mol/LAgNO3溶液中滴入45 滴0.01mol/LNaCl,观察现象。 （3）为什么没有沉淀？ （4）如何证明AgCl颗粒的大小？ （5）用可见光照射，有丁达尔现象 （6）引出胶体概念。,利用演示实验理解萃取原理,（1）展示苯和碘水 （2）往碘水中加苯（不振荡），观察现象，分 析产生现象的原因 （3）振荡，再观察，分析产生现象的原因 （4）该实验操作的结果是什么？ （5）提出萃取的概念。,利用演示实验探究苯和液溴的反应,在组装好仪器、进行实验并引导学生观察现象后，可提出问题，引导思考： （1）归纳看到的现象，做合理解释。哪些现象 可证明该反应是取代反应？ （2）分析各仪器装置所起到作

9、用。 （3）这样的设计有何优点？有何缺点？,在原理清楚、目标明确的前提下，将学生实验与边讲边实验结合起来，是提高课堂效率的有效途径。,如SO2性质的教学，应该放给学生，让学生利用已有知识在实践 中去获得新的知识。 设问：从化合价分析SO2可能具有的化学性质。,引导分析并板书：,设 问：能否设计实验证明推理是否正确？ 提供药品：二氧化硫、高锰酸钾、溴水、氢硫酸 学生设计方案并独立实验，完成下表：,再如Fe2+、Fe3+性质的教学，也可在教师引导下让学生自主探究完成。 设问：从化合价分析Fe2+、Fe3+可能具有的化学性质。 引导分析并板书：,提供药品：氯化铁、氯化亚铁、氯水、溴水、双氧水、硝酸、

10、 高锰酸钾、锌、铁、铜、碘化钾、氢硫酸、维生素C、 KSCN、淀粉 学生设计方案并实验，完成下表：,再提问：如何设计实验比较Fe2+、I-、Vc的还原性强弱？ 新问题情境下，再设计、再实验、再得出结论。,3.不断改进实验，探究方法技巧，使操作更简单，现 象更明显,焰色反应实验改进： （1）准备 把滤纸切割成1.510cm的纸 条，把要做焰色反应实验用的各种盐的名称用铅笔分别写在滤纸条上，将滤纸条分别浸泡在各种盐的饱和溶液里，片刻后取出，晾干。（2）实验 用镊子夹持含有不同盐的滤纸在灯焰上灼烧，高温的灯焰就会呈现不同色彩。,酯化反应实验改进,向收集酯的试管中沿管壁小心加入紫色的石蕊试液，试管中会

11、出现明显的三色环现象，现象十分鲜明（上红、中紫、下蓝），调动了兴趣，引发了思维的欲望，振荡后变为两层，上层无色液体的高度明显缩短，下层仍呈蓝色，很好说明了饱和碳酸钠溶液的作用。,4.强化探究，培养学生研究化学问题的能力,（1）学生是围绕化学问题展开探究的 探究的核心问题必须围绕学生学习应掌握的重点知识和技能来安排，只有这样才能在探究的同时获取学生应会必会的的化学知识，实现三维目标的同时发展，才能有效解决教学课时紧张与教学内容多的矛盾。探究结论一定是本节的重点知识。,如：氮氧化物的产生及转换一节，涉及氮元素的多个知识点，如氮气的物理性质、分子结构、与镁反应、与氢气反应、与氧气反应、氮氧化物的性质

12、及转化等，选取哪个点作为探究的核心问题呢？我们以“雷雨发庄稼”作为情境，围绕氮气与氧气的反应展开探究： 提出问题：说说“雷雨发庄稼”的科学道理 学生交流讨论：氮气NONO2HNO3 学生设计方案检验推理的正确性 教师演示：按课本装置图演示氮氧放电反应的实验 学生归纳现象：装置内产生电火花，嗤嗤作响，有红棕色气体，加水后红棕色消失，用蓝色石蕊试纸检验试纸变红。 得出结论：略,探究的问题在有限的时间内最好能得出一个结论，要让学生尝到成功的果实。 问题的难度要适当，探究过程所需对知识和方法要做学生的最近发展区内，要让学生自己或者教师指导下能完成收集证据的过程，能进行科学的抽象和概括，能得出结论。 探

13、究活动的安排上，应注意避免探究活动的泛化。,（2）学生为了解释问题、得出结论而有意识地 去获取证据 （3）学生根据事实和证据对问题进行解释 （4）学生通过与他人的解释进行比较，来评价 自己所作解释的合理性,根据电解饱和食盐水后产生氯气这一事实，得出如下结论： 阴离子在阳极放电能力是Cl-OH-， 即还原性Cl-OH-。结论合理吗？ 甲：这一结论并不充分，证据存在偶然性，氯化钠溶 液中c(Cl-)远大于c(OH-)。 乙：怎样才能证明Cl-、OH-放电能力的大小呢？ 甲：应该电解含等浓度Cl-、OH-的混合溶液，根据阳 极产物才能得出结论。 实验：配制等物质的量浓度的NaCl和NaOH的混合溶 液，在同样条件下用惰性电极电解，用湿润的淀 粉-KI试纸检验阳极气体，试纸不变蓝色，证明产 生的是氧气。,科学探究是一种具有复杂结构的高层