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化學(xué)探究教學(xué)設(shè)計的原則 化學(xué)探究教學(xué)方案篇一

一、教學(xué)目的：

1.認(rèn)識化學(xué)實驗方案設(shè)計的重要性。

2.復(fù)習(xí)化學(xué)實驗方案設(shè)計的基本要求。

3.化學(xué)探究性實驗方案設(shè)計的原則和方法。

二、教學(xué)重點：

化學(xué)探究性實驗方案設(shè)計的原則和方法。

三、

教學(xué)難點：

設(shè)計化學(xué)探究性實驗方案的體會和領(lǐng)悟。

四、課時安排：1課時

五、教學(xué)過程： [引入]

化學(xué)實驗是化學(xué)認(rèn)識的源泉，是啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)能力的有效途徑，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法的必由之路，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力的重要手段。前面我們學(xué)習(xí)了化學(xué)實驗方案設(shè)計的基本要求，請同學(xué)們歸納一下。

[學(xué)生回答，老師板書]

一、化學(xué)實驗方案設(shè)計的基本要求

1.科學(xué)性

2.安全性

3.可行性

4.簡約性

[引入]化學(xué)實驗從傳統(tǒng)的演示實驗、驗證性實驗為主發(fā)展到探究性實驗為主，教師通過啟發(fā)性講解，培養(yǎng)學(xué)生問題意識、實驗探究和實驗設(shè)計能力。

[板書]

二、探究性實驗設(shè)計的原則

1.科學(xué)性的原則。所設(shè)計的實驗應(yīng)該符合科學(xué)道理，不能憑空捏造。

2.對照性的原則。要設(shè)計一個對照性的實驗，要想這個實驗更能夠說明問題，一定要有正反兩個方面的實驗。

3.等量性的原則。所設(shè)計的實驗中的平行反應(yīng)，試劑的取用應(yīng)該是等量的。

4.單因子的變量原則。對某個實驗的影響，會有很多的因素，實驗正是要人為控制條件，使眾多變量中，只能有一個因素是變量，其余幾個是一樣的。

[板書]

三、探究性實驗的設(shè)計

1.探索性探究實驗的設(shè)計

這類實驗方案設(shè)計過程重在分析比較，操作中的現(xiàn)象是對方案設(shè)計合理與否的檢驗，以及探究性結(jié)論得出的重要依據(jù)。學(xué)生對實驗方案的設(shè)計思路可能會多種多樣，實驗方案相應(yīng)也會教多，只要無明顯失誤或不妥，均可由學(xué)生通過實驗進(jìn)行驗證，之后再將方案修正完善。

例1.含有酚酞的氫氧化鈉的溶液中，滴加新制氯水，邊滴邊振蕩，直到紅色褪去。對于紅色消失的原因，甲同學(xué)認(rèn)為是氯氣與水反應(yīng)生成的hcl和hclo中和了naoh所致;乙同學(xué)認(rèn)為是氯氣與水反應(yīng)生成的hclo具有強氧化性使紅色酚酞變成了無色的物質(zhì)。

[分析]：如果紅色消失的原因是因為酸堿中和，則紅色可能重現(xiàn)，如果紅色消失的原因是因為被氧化，則紅色不可能重現(xiàn)。

[實驗設(shè)計]：向上述剛好褪色的溶液中再滴入一些naoh溶液，若紅色重現(xiàn)，則是因為hcl和hclo的酸性所致;若紅色不再重現(xiàn)，則是因為hclo的強氧化性所致。

例2.對于co32?和hco3?結(jié)合h+能力，甲認(rèn)為hco3?結(jié)合h+能力強，理由是在等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體中加入等體積等濃度的鹽酸，碳酸氫鈉固體中產(chǎn)生氣體速率快;乙認(rèn)為co32?結(jié)合h+能力強，理由是在同一溫度下同濃度碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液的ph，前者大于后者。

[分析]：co32?與h+的反應(yīng)是分步進(jìn)行的：co32? +h+ = hco3? hco3? + h+ = h2o+co2，在碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液里滴加鹽酸，若co32-結(jié)合h+能力強，則不會馬上產(chǎn)生氣泡，hco3-結(jié)合h+能力強，馬上有氣泡產(chǎn)生。

[實驗設(shè)計]：取相同體積、相同濃度的碳酸鈉的碳酸氫鈉溶液放入同一試管中，再滴加鹽酸，如果馬上有氣泡產(chǎn)生，則是hco3?先結(jié)合h+;如果是滴入一定量鹽酸后才產(chǎn)生氣泡，則是co32?先結(jié)合h+。

例3.在室溫下，把銅片放入濃硫酸中，沒有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象。對此，甲認(rèn)為這是銅在濃硫酸里發(fā)生鈍化現(xiàn)象;乙認(rèn)為室溫下銅片放入濃硫酸中看不到明顯的現(xiàn)象，主要是因為銅與濃硫酸在室溫下反應(yīng)速率很慢。

[分析]：如果銅發(fā)生鈍化，則表面會覆蓋致密的氧化物薄膜，一般情形下難于反應(yīng)。

[實驗設(shè)計]：在燒杯中放入一塊銅片，再加入適量的濃硫酸，使銅片浸沒在酸中，稍待片刻，用鑷子取出，用水洗凈銅片表面的酸液。將用濃酸處理過的銅片放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，觀察現(xiàn)象。如果表面有白色的物質(zhì)析出，溶液的顏色變藍(lán)，說明銅在濃硫酸里沒有產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，乙的說法正確。如果表面沒有白色物質(zhì)析出，溶液的顏色也無明顯變化，則甲的說法正確。

例4.加熱稀氨水，溶液中的c(oh?)有什么變化?甲認(rèn)為溶液中的c(oh?)增大，理由是nh3?h2o是弱電解質(zhì)，在溶液中存在平衡： nh3+h2o ≒ nh3?h2o ≒ nh4++oh?，弱電解質(zhì)的電離過程是吸熱的，當(dāng)升高溫度后，平衡就會向電離的方向移動，所以氨水中的c(oh?)增大。乙認(rèn)為一般加熱有利于電離，但氨水受熱時反而不利于nh3?h2o 的電離，這是因為受熱時氨易逸出，下列平衡：nh3+h2o ≒ nh3?h2o ≒ nh4++oh?向左移動，使c(oh?)減小。

[分析]：c(oh?)改變可以由酚酞試液的顏色變化來判斷。酚酞試液遇堿顯紅色，如氨水中的c(oh?)增大，則顏色變深;若氨水中的c(oh?)減小，則顏色變淺。

[實驗設(shè)計]：在試管中注入滴有酚酞的氨水，并在試管口套上小氣球(防止氨污染空氣)，加熱，如顏色變淺，則加熱使氨水中的c(oh?)減小，乙正確;如顏色變深，則加熱使氨水中的c(oh?)增大，則甲正確。

[板書]2.驗證性探究實驗的設(shè)計

這類實驗的目的主要是驗證化學(xué)假說和理論，注意說服力要強。

例5.請結(jié)合所學(xué)知識設(shè)計實驗，證實alo2?結(jié)合h+的能力比co32?強，供選試劑：naoh溶液、alcl3溶液、cuso4溶液、ph試紙、nahco3溶液、fecl3溶液(儀器自選)。

⑴應(yīng)選試劑;⑵操作要點;(3)能證明alo2?結(jié)合h+的能力強于co32?的反應(yīng)的原理的離子方程式。

[分析]：該實驗為驗證性實驗，如果alo2?和hco3?相遇時，生成 al(oh)3白色沉淀，即可alo2?結(jié)合h+的能力強于co32?

[解答]：⑴應(yīng)選試劑：naoh溶液、alcl3溶液、nahco3溶液

(2)操作要點：①取少量的alcl3溶液于試管中;②向試管中逐滴加入naoh溶液直至產(chǎn)生白色沉淀恰好全部消失;③向其中再滴入nahco3溶液至足量。

(3)離子方程式：alo2?+hco3?+h2o = al(oh)3↓+co32?

[板書]3.綜合性探究實驗的設(shè)計

例6.已知鎂能跟鹽酸、醋酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣。即：

mg+2hcl = mgcl2+h2↑ mg+2ch3cooh = mg(ch3coo)2+h2↑

⑴請用鎂粉、鹽酸和醋酸為原料證明在同溫同壓下，當(dāng)上述兩種酸的物質(zhì)的量相同時，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積相同。

⑵若收集到的氫氣體積不同，則請推測氫氣體積不同的原因。

[分析]：⑴因為該實驗是比較性實驗，故在設(shè)計時要控制好兩實驗的條件(鎂粉質(zhì)量、鹽酸、醋酸濃度體積要完全相同，產(chǎn)生氫氣的實驗裝置要完全相同，實驗時的外界溫度壓強要相同)。具體如下：

a、組裝裝置

b、氣密性檢查

c、取下反應(yīng)發(fā)生裝置，分別加入鎂粉和鹽酸或醋酸，再重新連接好裝置

d、打開分液漏斗向燒杯加入100ml、0.1mol?l?1鹽酸或100ml、0.1mol?l?1醋酸

e、測量燒杯中水的體積，比較兩次實驗結(jié)果。

⑵影響生成氫氣的體積大小因素有：一是產(chǎn)生氫氣的量，所取的兩種酸的濃度，量取兩種酸的體積大小;實際參加反應(yīng)的兩種酸的量(因反應(yīng)放熱，兩酸揮發(fā)而減小的程度不同)。二是收集氫氣時的溫度壓強不同，由于兩者酸性強弱不同，反應(yīng)的劇烈程度不同，瞬間放出的熱量不等，導(dǎo)致容器中的溫度壓強不同。

板書設(shè)計

化學(xué)探究性實驗的設(shè)計案例

一、學(xué)實驗方案設(shè)計的基本要求

1.科學(xué)性2.安全性3.可行性4.簡約性

二、探究性實驗設(shè)計的原則

1.科學(xué)性的原則

2.對照性的原則

3.等量性的原則

4.單因子的變量原則

三、探究性實驗的設(shè)計

1.探索性探究實驗的設(shè)計

2.驗證性探究實驗的設(shè)計

3.綜合性探究實驗的設(shè)計

[能力訓(xùn)練]

1.將雙氧水溶液滴入含有酚酞的氫氧化鈉溶液中，紅色消失。甲認(rèn)為這是由于h2o2是二元酸：h2o2 = h++ho2?消耗了oh?，而使紅色消失;乙認(rèn)為雙氧水具有強氧化性，將酚酞氧化使紅色消失。

2.在少量mg(oh)2懸濁液中，滴加適量飽和nh4cl溶液，固體溶解。對于固體的溶解，甲同學(xué)的解釋是：在氫氧化鎂懸濁液中存在溶解平衡：

mg(oh)2 ≒ mg2++2oh?

nh4cl發(fā)生水解：nh4++h2o nh3?h2o+h+水解產(chǎn)生的h+與mg(oh)2電離出的oh?發(fā)生中和反應(yīng)，使mg(oh)2的溶解平衡向右移動而使mg(oh)2溶解。乙同學(xué)的解釋是nh4cl電離出的nh4+與mg(oh)2電離出的oh?發(fā)生反應(yīng)生成弱電解質(zhì)nh3?h2o，由于c(oh?)降低，而使mg(oh)2的溶解平衡向右移動，導(dǎo)致mg(oh)2溶解。

3.濃硝酸與銅反應(yīng)生成no2，稀硝酸與銅反應(yīng)生成no。濃、稀硝酸哪種氧化性強?甲認(rèn)為稀硝酸的氧化性強，原因是濃硝酸和銅反應(yīng)產(chǎn)生no2，氮元素的化合價降低1，而稀硝酸和銅反應(yīng)時產(chǎn)生no，氮元素的化合價降低3，氮元素得電子數(shù)后者大于前者;乙同學(xué)認(rèn)為濃硝酸的氧化性強，原因是從反應(yīng)條件看，濃硝酸與銅反應(yīng)時速率快，稀硝酸與銅反應(yīng)的速率慢，加熱時才有明顯反應(yīng)。

4.向品紅溶液中通入一種常見的氣體后，品紅褪色。甲認(rèn)為通入的是氯氣，乙認(rèn)為通入的是二氧化硫。

[設(shè)計參考]

1.向紅色消失后的溶液中滴入氫氧化鈉溶液，若再現(xiàn)紅色，則為h2o2的酸性所致，甲的見解正確;若不再為紅色，則是因酚酞被雙氧水氧化而褪色，乙的見解正確。

2.向mg(oh)2沉淀中加入醋酸銨溶液，若加入醋酸銨溶液后mg(oh)2不溶解，說明甲同學(xué)的解釋正確;若加入醋酸銨溶液后，mg(oh)2溶解則說明乙同學(xué)的解釋正確。

3.用排水法收集兩試管no氣體，用膠塞塞好，然后用注射器向一支試管中注入一定量的濃硝酸，另一支試管里注入一定量的稀硝酸，看哪種酸能將no氧化成紅棕色的no2。能將no氧化成紅棕色no2的酸氧化性強。

化學(xué)反應(yīng)方程式為：2hno3+no =3no2+h2o

4.將褪色后的溶液加熱，若紅色再現(xiàn)，則說明通入的是二氧化硫;若紅色不再現(xiàn)，則說明通入的氣體是氯氣。

化學(xué)探究教學(xué)設(shè)計的原則 化學(xué)探究教學(xué)方案篇二

實驗探究教學(xué)設(shè)計

引課：老師這里有一瓶剛剛制得的二氧化碳?xì)怏w，那么，我們?nèi)绾巫C明該氣體是否為二氧化碳？

學(xué)生：在氣體中通入澄清石灰水，看石灰水是否變渾濁。學(xué)生進(jìn)行該實驗操作 發(fā)現(xiàn)石灰水沒變渾濁

教師引導(dǎo)：實驗探究過程：學(xué)生小組討論后回答 提出問題：石灰水沒變渾濁，原因可能是什么呢？ 猜想假設(shè)：可能是二氧化碳的原因，也可能是石灰水的原因 二氧化碳的原因：裝置漏氣，沒收集到二氧化碳

實驗時用濃鹽酸，使二氧化碳中混有氯化氫氣體影響該實驗 石灰水的原因：石灰水變質(zhì)

教師

總結(jié)

學(xué)生的猜想假設(shè)并引導(dǎo)歸類，將學(xué)生分組，以小組為單位選擇猜想并設(shè)計實驗方案。

設(shè)計實驗：學(xué)生自主設(shè)計，教師檢查方案，需要時加以指導(dǎo)。關(guān)于裝置漏氣：重新檢查該裝置氣密性

關(guān)于是否使用濃鹽酸：檢查教師所用鹽酸是否為濃鹽酸（教師提示：濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出氯化氫氣體，跟空氣中的水蒸汽重新結(jié)合成鹽酸的小液滴（即白霧））

關(guān)于石灰水是否變質(zhì)：將石灰水中通入呼出氣體看是否變渾濁 教師總結(jié)方案，引導(dǎo)學(xué)生加以完善。實驗中預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論。

進(jìn)行實驗：學(xué)生按照本小組所設(shè)計方案進(jìn)行實驗得出結(jié)論 反思評價：教師總結(jié)本節(jié)課，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)以致用。