過氧化氫受熱分解實驗改進(jìn)

過氧化氫受熱分解實驗改進(jìn)

1不同材料的樣品實驗“羥基熱分解”節(jié)選自人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)《化學(xué)》第九版第二單元。按教材[實驗2-5]-(2)說明進(jìn)行實驗,不能證明過氧化氫分解產(chǎn)生了氧氣。該實驗須經(jīng)改進(jìn)方可有效證明過氧化氫分解產(chǎn)生了氧氣。是將實驗改進(jìn)成果直接“奉獻(xiàn)”給學(xué)生?還是將實驗改進(jìn)過程引入課堂?我決定走后一條路。2培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維以過氧化氫受熱分解實驗改進(jìn)過程為載體,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)求實精神的養(yǎng)成教育;讓學(xué)生在真情實景中體驗探究歷程,受到創(chuàng)新思維意識的熏陶;培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力和攻克實驗難關(guān)的意志品質(zhì)。3教育過程3.1失敗是成功的母親(1)帶火山木條不復(fù)燃師:在實驗室里,常采用分解過氧化氫溶液的方法得到氧氣。用市售30%過氧化氫溶液當(dāng)場配制5%過氧化氫溶液,按[實驗2-5]-(2)說明進(jìn)行實驗。提請學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。生:有氣泡產(chǎn)生,木條沒有復(fù)燃。重復(fù)上述實驗操作,帶火星木條就是不復(fù)燃。實驗現(xiàn)象與教材圖示現(xiàn)象明顯不符。(2)溫度染整—分析原因,討論對策。對帶火星木條為什么不復(fù)燃及對策,學(xué)生發(fā)表了如下看法:生:加熱的時間還不夠長,試管內(nèi)蓄積的氧氣還不夠多。有的學(xué)生由觀察與猜想如是說。生:產(chǎn)生氣泡的速度太慢,應(yīng)該提高溫度加快產(chǎn)生氣體的速度。有的學(xué)生由觀察與假設(shè)附和道。生:老師在過氧化氫溶液里摻了水,不摻水或少摻水再試試,也許產(chǎn)生氣體的速度可以快一些。注意到情景素材鋪墊的學(xué)生補(bǔ)充道。生:老師,您說您的過氧化氫溶液不是“水貨”,您是否能證明給我們看看?(膽大調(diào)皮的學(xué)生提出了如此具有挑戰(zhàn)性的問題,看來不能按部就班地延續(xù)課程了)師:請大家把課本翻到第34頁,看看我們是否能從下面的實驗中找到檢驗過氧化氫溶液產(chǎn)品質(zhì)量的方法?生:把二氧化錳加入到過氧化氫溶液里,若能檢驗出氧氣,便可證明過氧化氫溶液產(chǎn)品質(zhì)量不存在問題。(3)帶火山木條檢驗,今后是其試燃效果測定,有以下幾種師:根據(jù)大家剛才的討論,我們把實驗一分為四,作以下安排:探究匯報:生:經(jīng)檢驗,過氧化氫溶液產(chǎn)品質(zhì)量不存在問題。生:增大濃度加熱,經(jīng)比較,濃度大的過氧化氫溶液產(chǎn)生氣泡速度快一些,但仍不能使帶火星木條復(fù)燃,試管口內(nèi)有水珠凝結(jié)。生:沸騰前有氣泡產(chǎn)生,沸騰后用帶火星木條檢驗,火星反而消失。管口冒出較多水蒸汽。生:延長加熱時間到10min,有很多氣泡產(chǎn)生,應(yīng)該有較多氣體存在于試管內(nèi),但仍未能使帶火星木條復(fù)燃。管口內(nèi)有水珠凝結(jié)。(4)熱水蒸汽和氣孔師:(用探詢的口吻)我們能不能對各自實驗的現(xiàn)象進(jìn)行歸納,對比分析,從比較中找出實驗不成功的原因?生:過氧化氫溶液里水的比例更大些,加熱到沸騰時,產(chǎn)生過多水蒸汽可以使火星很快消失。生:加熱過氧化氫溶液,即使不沸騰,也有水蒸汽產(chǎn)生。熱水蒸汽和氧氣的混合氣體一起“跑出”試管,試管內(nèi)難以“留住”氧氣。生:一邊加熱產(chǎn)生氧氣,同時又白白浪費(fèi)掉氧氣,再加熱多長時間也不能檢驗出氧氣。生:應(yīng)想法除掉水蒸汽,保留氧氣。(5)讓前裝置成為新實驗,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新方法師:我們能夠想出什么樣的辦法,既除去水蒸汽,又保留氧氣呢?生:用加長的試管。試管下部液體受熱產(chǎn)生熱混合氣體,水蒸汽在試管上部凝結(jié)成水珠,熱氧氣便可變?yōu)槔溲鯕?這樣有利于留住氧氣。生:在加長試管上部包一塊冷濕抹布,更有利于降溫。師:(贊許地)唔!把生活經(jīng)驗移植到化學(xué)實驗中來,很好!可以嘗試。但實驗室沒有很長的試管,我們就用長玻璃管插入帶孔橡皮塞塞在試管口上來代替長玻璃管。教師將長玻璃管和帶孔橡皮塞獎勵式的遞給發(fā)言的學(xué)生。師:獎給你所需要的儀器。你現(xiàn)在就可以按你的想法再作嘗試。其他同學(xué)有沒有新鮮的想法?此舉可有效激發(fā)學(xué)生積極思維。生:我們練習(xí)過用排水法收集呼出的氣體。我想用這種方式把氧氣和水蒸汽的混合氣體通入到冷水里,熱水蒸汽被冷水吸收,氧氣不易溶于水,積少成多,既可除掉水蒸汽,又可以把氧氣全部收集起來。一點兒都不浪費(fèi)。師:你的想法太妙了!能把已學(xué)技能運(yùn)用到解決新問題中來,值得嘗試。教師將導(dǎo)氣管、帶孔塞、收集氣體的試管放在塑料水槽內(nèi),獎給想出此法的學(xué)生。師:你也可以馬上嘗試你所想出的辦法。師:暫時沒有想出辦法的同學(xué)可以繼續(xù)想,若你贊同以上兩位同學(xué)的辦法,可以采用他們的辦法把實驗繼續(xù)下去,也可以觀看他們的實驗操作。幾經(jīng)周折,用“排水式水冷法”收集氣體的學(xué)生終于獲得成功,帶火星木條復(fù)燃的現(xiàn)象千呼萬喚始出來。生:燃啦!燃啦!燃啦!生:木條復(fù)燃啦!生:噢……噢……成功了!成功了!教室里學(xué)生們的驚喜聲、歡呼聲頓時響成一片。3.2交錯排列(1)誰為實驗操作提供了?師:當(dāng)我們按照實驗說明第一次做實驗不成功時,你的第一感覺是什么?接著需要做什么?生:沒什么感覺。生:說不出什么感覺,再做一次。師:當(dāng)我們按照實驗說明第二次做實驗仍不成功時,你又有什么感受?接著又應(yīng)該做什么?學(xué)生的回答五花八門。歸納起來主要有:實驗操作會不會還存在問題?仔細(xì)看一遍實驗操作說明后做第三次;藥品可能是“水貨”,更換藥品;若我自己做幾次不成功會問老師;據(jù)課后調(diào)查,若老師做一到兩次不成功時,有的學(xué)生心里其實會說:“這個老師真差勁?！苯^不會懷疑到教材實驗設(shè)計存在不合理之處。師:如果按照實驗說明經(jīng)反復(fù)多次實驗仍不成功,應(yīng)該怎樣尋找失敗的原因呢?生:從實驗現(xiàn)象找原因。從藥品找原因。生:從實驗器材找原因。從實驗操作步驟找原因。生:看實驗設(shè)計是否存在缺陷。師:(肯定并補(bǔ)充)對!應(yīng)該從實驗各個環(huán)節(jié)中尋找導(dǎo)致實驗失敗而又沒有被我們所發(fā)現(xiàn)或者所忽視的因素,對實驗設(shè)計本身加以改進(jìn)。絕不能知難而退。(2)實驗改進(jìn)過程的引入師:(布置作業(yè))①你有哪個實驗沒做成功?你想繼續(xù)這個實驗直到成功嗎?②你有哪個實驗問題沒有找到解決方案?你想找到解決方案嗎?請于課外活動時間參加“科學(xué)實驗俱樂部”的活動。課后反思:遇到實驗難關(guān),傳統(tǒng)做法是:課前攻關(guān),課內(nèi)向?qū)W生展示實驗改進(jìn)成果。這種教學(xué)方式的缺陷是忽視“過程與方法”目標(biāo)、