中考化学实验汇总复习 DIS在初中化学中应用教学设计

1、DIS在初中化学中应用教学设计义务教育化学课程标准(2011年版)(下简称新课标)明确指出：“义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念；引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力；引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系，理解科学的本质，掌握学生的科学素养。”新课标将科学探究置于各内容主题之首，同时渗透在各主题内容之中，体现了“科学探究是一种重要而有效的学习方式，是义务教育阶段化学课程的重要内容”的课程设计思路，也突出体现“让学生更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养

2、成科学的态度，学习科学方法，在做科学的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力”的基本理念。1但遗憾的是在中学教学当中，往往把实验当成操作，只强调操作的技能，我们所谓的探究实验其实只是验证性实验，看似热闹，实则对学生探究能力的培养无甚大用。究其原因，很大一部分原因受到传统实验条件的约束，有心无力。科学实验是与技术的进步密切相关的。随着我国经济技术的发展，各种先进的实验装备、设施越来越多的在化学实验及其教学中得到应用，这是化学实验发展的必然趋势。技术的进步使我们能够看得更远、更细，测得更准、更快，极大地拓宽了科学实验的范畴，提高了科学实验的可信度。在化学实验教学中，采用模拟实验，可以提高实验教学效

3、果；引入数字化传感器技术，可以革新中学化学实验的内容，拓展实验方法，节省实验时间”实验内容实验名称：DIS探究高低蜡烛变化和螺旋状铜丝照在蜡烛火焰上变化实验器材：蜡烛（普通、高低）、铜丝圈、大喜来塑料桶、铁架台、DIS数字实验仪器（温度传感器，数据采集器）、计算机等实验装置：如图1、图2实验教学设计思路教学重点：1、燃烧的定义；2、燃烧的条件；3、灭火的原理教学难点：1、燃烧条件的探究；2、灭火的原理实验对达成教学目标所起的作用：蒙台梭利曾说：“我听了我会忘记，我看了我会记住，我做了我会理解。”通过实验让学生更清楚认识知识，理解知识。教学策略：实验探究，问题教学实验教学类型：演示实验和学生实验

4、均可（视学校DIS配备而定）实验教学过程通过学习我们知道物体要燃烧，需同时具备三个条件：可燃物、与空气接触、达到可燃物着火点。而要灭火，只要去其一即可。下面我们来看实验1：如图3、图4所示，高低蜡烛分别置于烧杯和倒扣的烧杯中，点燃蜡烛后，你会看到什么现象？为什么？这对你有什么启发？实验2：将一根铜丝绕成线圈，罩在蜡烛火焰上（如图5），你将看到什么现象？如果将铜圈加热后罩在蜡烛火焰上，你又将看到什么现象？请你分析产生上述现象的原因。对于实验1：图3所示实验现象和理由学生较容易回答：蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大、不可燃不助燃等性质，启发是二氧化碳可用于灭火；图4所示实验现象，学生

5、的回答众说纷纭，理由和启发的回答则有相当困难。对于实验2：学生对现象猜测也是众说纷纭，原因的回答也是有相当困难。通过实验的演示，学生对现象滴定认识明确统一：图4所示实验现象：蜡烛从上而下依次熄灭；实验2的现象：铜丝不加热，蜡烛熄灭；铜丝加热，蜡烛不熄灭。产生现象的原因分析：学生说不上来，引导学生从热空气和从金属的导热性及温度的角度进行分析，最终得出结论。图4所示实验：蜡烛都熄灭是因为烧杯内氧气被消耗完了；上面的蜡烛先灭是因为二氧化碳温度高，向上扩散，聚在顶部；启发是发生火灾时因沿墙壁迅速爬出门外。实验2：蜡烛熄灭是因为铜丝具有良好的导热性，将热量迅速散失，使温度降低到着火点以下。然而，学生却很

6、难理解。存在问题：（1）烧杯内的氧气都消耗完了吗？怎么证明？（2）二氧化碳二氧化碳温度高，向上扩散，聚在顶部如何证明？（3）铜丝具有良好的导热性，将热量迅速散失，使温度降低到着火点以下如何证明？学生对变化没有直观的认识，没有具体的数据，只靠说说很明显不足以使每隔学生记住和理解问题的解决：对于这些问题特别是（1）（3）问题，传统实验无法解决，现借助DIS数字实验进行设计实验，问题可以得到很好的解决。实验步骤：一、图4所示实验：1、实验步骤：（1）进行按图1所示装置图进行实验如图6，滴有氢氧化钙溶液和酚酞试剂的湿润的滤纸条附着在塑料桶内壁上，插入氧气传感器，打开数字实验操作界面。（2）点燃高低蜡烛

7、后罩上塑料桶的同时，采集桶内氧气的数据，同时观察滤纸条的颜色变化。2、实验现象及结论：（1）蜡烛从上到下一次熄灭如图7，滤纸条的红色从上到下逐渐褪去如图8，CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O，从而说明二氧化碳二氧化碳温度高，向上扩散，聚在顶部。图6 实验装置 图7蜡烛火焰变化图8滤纸条的红色从上到下逐渐褪去（2）桶内氧气含量的初始和最终数值如图9和图10所示，说明桶内氧气并没有完全消耗，由此可以说明只要当氧气降到一定浓度后有些可燃物就不可能燃烧了。图9初始氧气含量 图10最终氧气含量二、实验2：1、实验步骤：（1）按照装置图2连接好装置；（2）点燃蜡烛后通过温度传感器测定内焰温度；（3

8、）待温度稳定后，设定每隔0.2S采集一次温度，缓慢压下铜丝的同时开始采集如表2；（4）铜丝加热后重复操作（3），如表32、分析数据。表2 铜丝未加热温度的变化t/s2.8 328 5.8 323 8.8 312 11.8 290 14.8 271 17.8 255 0.0 331 3.0 327 6.0 323 9.0 311 12.0 289 15.0 270 18.0 254 0.2 331 3.2 327 6.2 323 9.2 310 12.2 287 15.2 269 18.2 253 0.4 331 3.4 326 6.4 323 9.4 308 12.4 286 15.4 268

9、 18.4 251 0.6 331 3.6 325 6.6 322 9.6 307 12.6 284 15.6 267 18.6 248 0.8 331 3.8 325 6.8 322 9.8 305 12.8 283 15.8 266 18.8 246 1.0 331 4.0 324 7.0 321 10.0 304 13.0 282 16.0 265 19.0 242 1.2 331 4.2 324 7.2 321 10.2 303 13.2 280 16.2 264 19.2 239 1.4 330 4.4 323 7.4 320 10.4 301 13.4 279 16.4 262 1

10、9.4 235 1.6 330 4.6 323 7.6 319 10.6 300 13.6 278 16.6 262 19.6 232 1.8 330 4.8 323 7.8 318 10.8 298 13.8 276 16.8 261 19.8 228 2.0 330 5.0 323 8.0 317 11.0 296 14.0 275 17.0 260 2.2 329 5.2 323 8.2 316 11.2 295 14.2 275 17.2 258 2.4 328 5.4 323 8.4 315 11.4 293 14.4 273 17.4 258 2.6 328 5.6 323 8.6

11、 314 11.6 291 14.6 272 17.6 257 表3 铜丝加热后温度变化次数T/t/s次数T/t/s次数T/t/s次数T/t/s14650.20 124492.40 234364.60 344266.80 24640.40 134482.60 244354.80 354257.00 34620.60 144482.80 254345.00 364257.20 44610.80 154473.00 264345.20 374247.40 54601.00 164463.20 274335.40 384227.60 64581.20 174433.40 284325.60 3942

12、17.80 74571.40 184423.60 294315.80 404208.00 84561.60 194423.80 304306.00 414178.20 94531.80 204414.00 314306.20 424138.40 104512.00 214394.20 324276.40 434108.60 114502.20 224364.40 334246.60 444078.80 通过实验我们清楚看到温度的变化，说明冷的铜丝具有良好的导热性，将热量迅速散失，使温度降低到着火点以下。提供资料：外焰温度最高 一般在500度左右； 内焰温度居中 一般在300350度； 焰心温度最低 一般在250300度 ；蜡烛不同，温度也有所不同，但大体都在上述范围内。延伸：在一些实验中铜丝的作用用于防爆，CPU散热器等都用的铜片，原理也是如此：铜丝在气体回吸的时候能快速吸收燃烧热量，使热量无法继续传递到后边的气体，达不到气体着火点，也