第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

.,第10章化學(xué)實(shí)驗(yàn)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),.,閱讀思考,思考：新課程化學(xué)教學(xué)如何更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)功能呢？請談?wù)勀愕南敕ā?.,核心,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革,多重教學(xué)功能,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,本章核心術(shù)語,.,本章主要內(nèi)容,.,第一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容分析,本節(jié)內(nèi)容要覽,1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容4.新課程中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革,.,1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)可分為：化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成：化學(xué)實(shí)驗(yàn)者、化學(xué)實(shí)驗(yàn)對象、化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程三階段：（圖示）實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施階段、實(shí)驗(yàn)的總結(jié)階段,1.什么是化學(xué)實(shí)驗(yàn)？2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由幾種要素構(gòu)成？3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程由幾個(gè)階段組成？,思考,閱讀課本P337-339,.,化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程,一個(gè)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程一般包括三個(gè)階段:(1)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段(2)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施階段(3)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)階段,.,2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,演示實(shí)驗(yàn)：主體是教師，它是由教師進(jìn)行表演和示范操作并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和思維的教學(xué)雙方協(xié)調(diào)活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。它是化學(xué)教學(xué)中最基本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式之一。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：主體是學(xué)生，它是由學(xué)生在課堂上或?qū)嶒?yàn)室中為完成實(shí)驗(yàn)課題而自己動(dòng)手操作的一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)的形式主要有隨堂實(shí)驗(yàn)（邊聽邊實(shí)驗(yàn)）、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和家庭實(shí)驗(yàn)等。,隨堂討論,.,3.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,全日制義務(wù)教育化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：主體在全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)以分散的形式分布在“科學(xué)探究”、“身邊的化學(xué)物質(zhì)”、“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”、“物質(zhì)的化學(xué)變化”和“化學(xué)與社會(huì)發(fā)展”等5個(gè)主題中。,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般包括以下五方面內(nèi)容：化學(xué)基本操作實(shí)驗(yàn)、元素及化合物性質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、揭示基本概念和原理實(shí)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)、聯(lián)系生產(chǎn)和生活的實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是配合學(xué)科知識(shí)分散安排的。,普通高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置除了以分散的形式分布在化學(xué)1、化學(xué)2、化學(xué)與生活、化學(xué)與技術(shù)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)等課程模塊中外，還專門設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”課程模塊，以此來強(qiáng)化化學(xué)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特征，凸顯化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)新課程內(nèi)容中的重要性。,.,隨堂討論,思考：觀察表10-1“全日制義務(wù)教育化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”和表10-2“普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”，思考新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的主要遵循了哪些原則？,表10-1“全日制義務(wù)教育化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”,表10-2“普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”,.,4.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生活化和趣味性注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)的生活化，將“貼近生活、貼近社會(huì)”的理念落實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中。,(4)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與儀器現(xiàn)代化,(2)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式多樣化和人性化淡化演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的界限，并在不同模塊中設(shè)置了多種可供選擇的實(shí)驗(yàn)類型；考慮不同地區(qū)學(xué)生的生活背景，創(chuàng)設(shè)人性化的實(shí)驗(yàn)探究情景。,(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究性和綠色化,探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比重明顯增大，注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化和微型化，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)滲透綠色化學(xué)的教育,案例研討,案例研討,資料卡片,.,(1)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生活化和趣味性,化學(xué)實(shí)驗(yàn)要注意聯(lián)系學(xué)生的生活和社會(huì)實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來解釋和解決日常生活和社會(huì)實(shí)際問題。,案例研討,討論：談?wù)勀銓Ρ景咐龑?shí)驗(yàn)內(nèi)容作用的理解。,.,(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究性,案例研討1,.,(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)綠色化,案例研討2,.,(4)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與儀器現(xiàn)代化,資料卡片,.,第二節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本理論,本節(jié)內(nèi)容要覽,1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)論功能2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論功能3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)論功能,.,1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)論功能,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是提出化學(xué)問題的重要途徑,(2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)知識(shí)提供感性材料,(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生檢驗(yàn)化學(xué)理論、驗(yàn)證化學(xué)假說提供化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)。,案例研討1,案例研討2,.,案例研討1,.,案例研討2,.,2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論功能,實(shí)驗(yàn)方法論是科學(xué)方法論的重要組成部分，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有著十分重要的作用，是落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)的“過程與方法”目標(biāo)的重要手段。,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常要運(yùn)用到的科學(xué)方法有:收集、選擇、整理信息資料;分析、設(shè)計(jì)研究方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作;觀察、測量、記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);分析、表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果;對結(jié)果進(jìn)行評價(jià)和判斷等方法。,新課程特別要求要把實(shí)驗(yàn)融入化學(xué)教學(xué)的過程之中,通過實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué),在實(shí)驗(yàn)(或?qū)嵺`)的過程中體現(xiàn)科學(xué)方法的具體運(yùn)用。,.,案例展示：阿伏加德羅常數(shù)的測定.,思考：本實(shí)驗(yàn)課題阿伏加德羅常數(shù)的測定，體現(xiàn)了哪些科學(xué)方法的訓(xùn)練？,.,案例展示：阿伏加德羅常數(shù)的測定,思考：本實(shí)驗(yàn)課題阿伏加德羅常數(shù)的測定，體現(xiàn)了哪些科學(xué)方法的訓(xùn)練？,.,3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)論功能,化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,(2)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的化學(xué)教學(xué)情景,(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑,(4)通過實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)和技能,(5)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是落實(shí)“情感、態(tài)度和價(jià)值觀”目標(biāo)的重要途徑,.,化學(xué)學(xué)習(xí)興趣水平,.,(1)激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,感知興趣：指學(xué)生通過感知教師演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和觀察各種實(shí)驗(yàn)儀器、裝置而產(chǎn)生的一種興趣。這種興趣使很多學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生較高的積極性。,操作興趣：指學(xué)生通過親自動(dòng)手操作來獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所產(chǎn)生的一種興趣。學(xué)生不再僅僅滿足于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更希望親自動(dòng)手操作。,探究興趣：指學(xué)生通過探究物質(zhì)及其變化產(chǎn)生的原因和規(guī)律而形成的一種興趣。是促進(jìn)學(xué)生形成較高科學(xué)素養(yǎng)的最基本動(dòng)力。,創(chuàng)造興趣：是指學(xué)生在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、技能和方法進(jìn)行一些創(chuàng)造性活動(dòng)時(shí)所形成的一種興趣。是化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的最高水平，是推動(dòng)學(xué)生形成較高科學(xué)素養(yǎng)的最強(qiáng)勁動(dòng)力。,.,討論：在下面案例中，在不同學(xué)習(xí)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣分別被激發(fā)到什么水平？你認(rèn)為利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)激趣的關(guān)鍵是什么？,.,(2)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的化學(xué)教學(xué)情景,創(chuàng)設(shè)化學(xué)教學(xué)情景的手段：化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)問題、小故事、科學(xué)史實(shí)、新聞報(bào)道、實(shí)物、圖片、影像資料等。,案例研討,.,(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑,教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)探究主要有實(shí)驗(yàn)探究、調(diào)查探究，討論探究3種形式，其中實(shí)驗(yàn)探究作為科學(xué)探究最常用、最主要的表現(xiàn)形式。,.,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)論功能,(4)通過實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)和技能重視通過典型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。,(5)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是落實(shí)“情感、態(tài)度和價(jià)值觀”目標(biāo)的重要途徑以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)要使學(xué)生獲得科學(xué)探究的體驗(yàn),必須創(chuàng)造條件,讓學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)探究的過程培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì),批判意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的育人功能。,.,第三節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要模式,本節(jié)內(nèi)容要覽,1.演示講授模式2.實(shí)驗(yàn)歸納模式3.實(shí)驗(yàn)演繹模式4.實(shí)驗(yàn)探究模式,.,1.演示講授模式,一種經(jīng)典的、較為傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。特點(diǎn)將化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)與教師的講解、評述有機(jī)地結(jié)合起來，以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的，是中學(xué)化學(xué)（實(shí)驗(yàn)）教學(xué)中最為廣泛運(yùn)用的一種教學(xué)模式。,教學(xué)程序,A指教師示范操作，用簡潔的提示，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考；B指教師的啟發(fā)講解，師生交流；C指提供新事實(shí)、新情境，讓學(xué)生練習(xí)運(yùn)用獲得的結(jié)論；D指教師（或?qū)W生）結(jié)合實(shí)際的評價(jià)、調(diào)整。,.,演示講授模式案例硫酸亞鐵銨的制備,內(nèi)容選自人教版（選修6）實(shí)驗(yàn)化學(xué)第二單元課題二物質(zhì)的制備,.,課前閱讀,.,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?以廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨為例，了解物質(zhì)的制備過程；掌握過濾、蒸發(fā)、洗滌等操作；了解利用溶解度的差異制備物質(zhì)的過程；掌握無機(jī)制備實(shí)驗(yàn)中的操作原則。,.,實(shí)驗(yàn)原理,思考：1.如何減少Fe3+雜質(zhì)的含量？2.為什么能得到(NH4)2SO4FeSO46H2O晶體？,亞鐵鹽在空氣中易被氧化，形成復(fù)鹽硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O后可穩(wěn)定存在硫酸亞鐵可以和等物質(zhì)的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨硫酸亞鐵可由鐵屑和稀硫酸反應(yīng)制得,.,實(shí)驗(yàn)原理,三種鹽的溶解度表(NH4)2SO4FeSO47H2O(NH4)2SO4FeSO46H2O,.,1.鐵屑的處理和稱量,實(shí)驗(yàn)步驟,2.FeSO4的制備,.,3.(NH4)2SO4FeSO46H2O的制備,實(shí)驗(yàn)步驟,4.稱量,視頻：硫酸亞鐵銨的制備,.,1.鐵屑的處理和稱量,小火加熱10min,傾析水洗,15mL10的Na2CO3,干燥稱量，記為m1(Fe),3g鐵屑放入錐形瓶,實(shí)驗(yàn)步驟,.,2.FeSO4的制備,水浴加熱,趁熱過濾,15mL3mol/L稀硫酸,m1g鐵屑放入錐形瓶,濾液和洗滌液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中,洗滌,實(shí)驗(yàn)步驟,在反應(yīng)過程中為什么要補(bǔ)加水？如何判斷反應(yīng)完成？為什么要趁熱過濾？,.,2.FeSO4的制備,實(shí)驗(yàn)步驟,在反應(yīng)過程中為什么要補(bǔ)加水？如何判斷反應(yīng)完成？為什么要趁熱過濾？,.,無水乙醇洗滌,3.(NH4)2SO4FeSO46H2O的制備,蒸發(fā)皿濾液,水浴加熱蒸發(fā),冷卻,等物質(zhì)的量(NH4)2SO4溶解,過濾,實(shí)驗(yàn)步驟,蒸發(fā)至什么時(shí)候停止？,若要加快過濾速度，可采用什么方法？,4.稱量,.,3.(NH4)2SO4FeSO46H2O的制備,實(shí)驗(yàn)步驟,蒸發(fā)至什么時(shí)候停止？,若要加快過濾速度，可采用什么方法？,4.稱量,.,由于機(jī)械加工過程得到的鐵屑表面沾有油污，可采用堿煮的方法除去；在鐵屑與硫酸作用的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量H2及少量有毒氣體（如H2S、PH3等），應(yīng)注意通風(fēng)，避免發(fā)生事故；所制得硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨溶液均應(yīng)保持較強(qiáng)的酸性（pH為12）。,實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),.,制取FeSO4時(shí)要保證鐵屑過量；所用硫酸的濃度不可過高；過濾后向FeSO4溶液中加幾滴硫酸，調(diào)節(jié)pH約為12之間(酸性條件下，F(xiàn)e2+相對穩(wěn)定);過濾要迅速，使FeSO4溶液在空氣中的時(shí)間盡可能短；濃縮結(jié)晶時(shí)溫度不宜高。,（1）硫酸亞鐵溶液在空氣中容易變質(zhì)，在操作中應(yīng)該注意什么？,問題與討論,.,硫酸亞鐵銨制備的綠色化設(shè)計(jì),.,原理正確、方案合理,無危險(xiǎn)、毒性小、綠色化,方法可行、原料易得,操作方便、裝置簡單,速率快、產(chǎn)率高,小結(jié)：無機(jī)制備實(shí)驗(yàn)的原則,.,（1）哪些措施可以保證使硫酸亞鐵和硫酸銨之間的物質(zhì)的量相等?（2）制取硫酸亞鐵銨時(shí)，能否加熱濃縮至干，為什么？（3）若要加快過濾速度，可采用什么方法?（4）在蒸發(fā)，濃縮過程中，若發(fā)現(xiàn)溶液變黃色，是什么原因？應(yīng)如何處理？,課后思考題,.,2.實(shí)驗(yàn)歸納模式,中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，邊講邊實(shí)驗(yàn)屬于這種模式。特點(diǎn)將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與教師的引導(dǎo)提示相結(jié)合，通過歸納整理的方法，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)概念和化學(xué)理論的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。初顯了探究性教學(xué)的功能,教學(xué)程序,A指學(xué)生做簡易型實(shí)驗(yàn)、觀察、識(shí)記；B指學(xué)生（在教師指導(dǎo)下）進(jìn)行歸納概括；C指結(jié)合教學(xué)要求的練習(xí)運(yùn)用；D指教學(xué)反饋。,.,3.實(shí)驗(yàn)演繹模式,實(shí)驗(yàn)演繹模式是在學(xué)生已有化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過新的實(shí)驗(yàn)用演繹的方法深化、拓展相關(guān)知識(shí)。實(shí)例：學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，推理得出結(jié)論,教學(xué)程序,A指學(xué)生做實(shí)驗(yàn)、觀察、識(shí)記；B指學(xué)生（在教師指導(dǎo)下）進(jìn)行演繹推理；C指結(jié)合教學(xué)實(shí)際進(jìn)行的練習(xí)運(yùn)用；D指教學(xué)反饋。,.,4.實(shí)驗(yàn)探究模式,在新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)驗(yàn)探究被作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新的目標(biāo)和方式，實(shí)驗(yàn)探究模式成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要模式。,教學(xué)模式（兩種）,隨堂討論：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的重要表現(xiàn)形式。