中小学实验教学说课大赛 感受创新实验之美——氯气制备及性质一体化实验装置设计 探究实验说课稿.docx

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1、2022年安徽省中小学实验教学说课大赛:感受创新实验之美一氯气制备及性质一体化实验装置设计安徽省蚌埠市第二中学高涛2022-06-16探究实验说课稿：感受创新实验之美一氯气制备及性质一体化实验装置设计本节实验课的说课题目是“感受创新实验之美一一氯气制备及性质一体化实验装置设计”。该实验内容是取自于山东教育出版社必修1课本教材内容中氯气的制取及性质实验。一、实验背景“新课标”要求学生具有较强的问题意识，能在与同学讨论基础上提出探究的问题和假设，依据假设提出实验方案，独立完成实验，收集实验证据，基于现象和数据进行分析并得出结论，交流自己的探究成果。高考化学对学生能力的要求是分析问题和解决化学问题的

2、能力、化学实验与探究能力。基于以上的学习，我认为在高三化学一轮复习中，将化学实验融入元素化合物知识的复习，将是非常有效的复习策略。例如，教师引领学生再次审视课本上面实验，要求用新视角重新观察课本实验。对于每个课标要求的实验做到“一个了解、五个会”，即了解实验目的、步骤和原理；学会控制条件、学会使用仪器、学会观察分析、学会解释结果得出相应结论以及学会设计简单的实验方案。二、学情分析高中化学教学中常涉及氯气、二氧化硫等有毒气体的制备与性质探究，考虑到实验的安全隐患、学生实验条件和实验耗费时间长等因素，在实际教学中真正做实验演示的教师并不多，能进行分组实验的学校更少。很多学校都是通过让学生观看实验视

3、频或教师讲授实验,来完成相关知识教学。然而这部分知识恰恰是教学的重点,从学生练习和考试结果反馈来看,只讲解实验部分的相关知识而不让学生动手去做，最终效果不是很好。为了达到良好的教学效果，教师须结合现有条件和在保证实验安全的前提下，让学生真正去做实验，只有让学生身临其境，才能让学生学会合作探究，体验实验成功的乐趣，才能渗透科学探究与创新意识的学科核心素养。三、实验教学设计（一）实验教学设计思路（创新点）对传统实验氯气的制备和性质实验装置进行创新设计，以求达到绿色化、生活化、微型化、经济化、一体化实验设计目标。（二）实验教学内容氯气制备及性质一体化实验装置创新设计。（三）实验原理1、氯气制备（1）

4、氧化剂（高镭酸钾、次氯酸钠、二氧化锌等）和浓盐酸反应生成氯气。（2）理论联系生活，探讨采用84消毒液与洁厕灵制备氯气（两者不能混用的原因）。2、氯气性质（1）钠、铁、铜在氯气中剧烈燃烧，放出大量热。（2）干红纸遇到氯气没有变化，湿红纸褪色。（3）通入氯气，KI-淀粉（或试纸）溶液变成蓝色，NaBr溶液变成橙色。（4）通入氯气，紫色石蕊溶液（或PH试纸）变红后褪色，硝酸银溶液中产生白色沉淀。（5）通入氯气，滴有KSCN的FcS（浅绿色溶液变成红色。（6）氢氧化钠溶液和氯气反应，可以用作尾气吸收夜。（7）氯气难溶于饱和的氯化钠溶液。（四）实验器材主要利用来自于实验室微型实验器材和已处理过的生活废品

5、材料。1、仪器：试管（微型）、广口瓶（微型）、烧瓶（微型）、玻璃导管（带橡皮管）、U型管、干燥管、锥形瓶（微型）、三角漏斗、烧杯（微型）、表面皿、培养皿、夹子、彩色气球、小塑料瓶、废品瓶、PH传感器、半截矿泉水瓶、注射器（己经消毒）、吸管。2、药品：试纸（PH试纸、蓝色石蕊试纸、红纸条、淀粉碘化钾试纸、过滤纸）、铜丝、高铸酸钾粉末、氯酸钾粉末、次氯酸钾溶液、浓盐酸、氢氧化钠溶液、金属钠、硫化钠溶液、浪化钠溶液、滴有硫就酸钾的硫酸亚铁溶液、品红溶液。（五）实验教学目标1、通过实验复习氯气的主要化学性质，促使学生形成基于物质类别、元素价态和原子结构对物质性质进行预测和检验的认识模型。2、通过组织学

6、生分组讨论、设计实验，培养学生的逻辑与创新思维能力，规范学科实验思想，提高学生的环保意识和社会责任感。3、通过对氯气制备及化学性质实验设计方案的交流与点评，发展学生物质性质的实验探究设计水平。教学重点：实验探究和实验设计。教学难点：通过对实验装置的创新改进探讨，培养学生主动探究精神。（六）实验教法与学法1、教法：教师实验引导法、实验探究法、实验对比法、实验模型建构法。2、学法：学生小组合作实验探究学习法。（七）实验教学过程：“教学四阶段”。整节实验课围绕“问题引导与学生自主探究”逐步展开。学生实验课程的基本流程是：讨论方案一实验探究一交流评价一优化设计。第一阶段：发现问题：（引入情境）视频播放

7、树叶创新之美。（教师引导）请写出下列装置图中涉及反应的化学方程式（师生复习活动）复习氯气制取及性质反应有哪些？（理论探究活动）制备氯气原料是什么？联系生活探讨采用84消毒液与洁厕灵制备氯气。（教师引导质疑）对比教材中的实验装置原型进行实验，有什么不足的地方？（学生活动）小组交流讨论与汇报，指出不足之处：（1）课前要提前制备好多瓶氯气，操作繁琐。（2）在只盖有玻璃片的集气瓶内进行反应，实验过程处于半封闭状态，氯气易泄露，不环保。（3）制取实验与性质实验的装置孤立分散不系统，装置繁琐，试剂药品用量较大且消费较多时间。（教师归纳总结）评价课本传统实验装置不足之处：1、盐酸的用量不好控制，开始加盐酸气

8、体会从分液漏斗中出来。2、反应后试管里面和溶液中仍有剩余氯气，撤出装置时氯气会泄露。3、尾气的处理没有缓冲安全保护措施，易产生倒吸现象。4、收集满氯气的集气瓶在盖玻璃片时，氯气会溢出来。5.反应装置和性质探究实验没有一体化设计,不系统,药品浪费大。（教师提出问题）氯气是一种性质非常活泼的有毒的非金属单质。请大家进行氯气制备与性质创新实验设计探究，利用平板电脑将自己设计的装置图或改装好的实验装置图进行展示。第二阶段：实验设计：（学生小组活动）活动七学生展示实验装置设计图，并进行设计思路介绍。1、部分设计图例如下：2、实验装置方案如下：（其一）（1）实验装置及实验用品（如图1）A、B、C为夹子；D

9、为半截空的矿泉水瓶，P为盛有约NaOH溶液的半截矿泉水瓶；E分别为盛有淀粉碘化钾溶液和滴有KSCN的FeSOa溶液的小塑料瓶；F为湿润的PH试纸；G为装有约KMno,固体（或NaClo溶液）的药剂瓶（或者其它来自生活的废品瓶）；H为盛满饱和NaCl溶液的药剂瓶（或者其它来自生活的废品瓶）；I为缠绕的铜丝；K为PH传感器；M为盛有浓盐酸的注射器（己经消毒）；导气管用输液管和注射器针头代替（己经消毒）。（2）实验步骤如图1所示，打开夹子A和3关闭夹子B,缓缓推动注射器”的活塞，将浓盐酸按适当的滴加速率逐滴滴入盛有KMnCh固体（或NaClO溶液）的药剂瓶G中；当观察到反应生成的黄绿色氯气充满药剂瓶

10、G时，打开夹子B,同时关闭夹子C；此时便观察到氯气将药剂瓶H中的饱和NaCl溶液压入半截矿泉水瓶D,G中小塑料瓶中的淀粉碘化钾溶液逐渐变蓝色，滴有KSCN的FCSol溶液变成红色，湿润的PH试纸先变红后褪色；当观察到药剂瓶H中的饱和NaCl全部被氯气压出时，关闭夹子B,打开夹子C,观察PH传感器显示的数值逐渐下降，然后缓缓回抽注射器M活塞；制取氯气实验结束时，关闭夹子A,将注射器M从装有夹子A的输液管中拔出，换吸NaOH溶液，再按如图1所示使注射器M与装有夹子A的输液管相连接，打开夹子A,将注射器M中的NaOH溶液一次性注入药剂瓶G中；H中收集的氯气可以连续做与金属（铜、铁、钠）非金属（氨气、

11、璘）反应的性质实验。（教师引导）请同学们分析各组设计的反应装置,还有没有不合理的地方？（学生小组活动）活动二：学生进行实验仪器组装，并展示实验装置。（教师归纳）总结同学们设计的反应装置类型。1、简化课本上装置。2、仪器微型化装置。3、绿色化、一体化装置。4、生活化、数字化实验装置。（教师评价）教师对学生实验设计装置进行评价。整个实验均是在密闭体系下完成的，且安全、环保无害化，实验易于操作且现象明显，利用一套实验装置，能同时验证气体的几个性质，实现“一装置多用“，可用于制备、收集和探究其它有毒气体的性质等。第三阶段：实验优化：（教师深度教学）教师带领学生进行实验装置优化设计与再探究。（教师引导）

12、实验装置设计优化思路是：绿色化、生活化、微型化、一体化。（学生小组活动）活动三：学生进行实验再优化。（教师总结）源于化学实验源自于物质世界，生活化学实验则是建立在可实施性基础上的理解，同学们普遍都对实验进行了调整和改进，尤其是在试剂的用量和仪器的生活化替代方面进行深度调查和思考。在经过精密的实际操作测量和参考相关资源，构思出了一种简易的、生活化、绿色化氯气的制气与性质实验装置。（师生活动）学生分组展示实验装置，教师逐一进行分析和验证。第四阶段：评价反思：（学生课后反馈）进行实验效果总结。该创意化学实验是关于课本上氯气的实验室制备装置的改进，在实验设计过程中，多次通过几个夹子的控制和注射器恰到好

13、处的配合实现了关于氯气制取、收集和尾气吸收的组合,体现出实验设计的思维严密性、合理性。利用生活中废弃的材料经过适当的处理之后应用在生活化学实验仪器的替代使用上，实现了药品的节约使用和化学实验的生活化、经济化和绿色化,该实验设计从维护环境污染和生活材料的再利用这一点上是非常有实际研究和应用推广价值的。（教师总结评价）1、实现绿色化：体系封闭、绿色环保。2、实现生活化：仪器简单易得。3、实现反应可控化：便于控制氯气的产生和停止，安全可靠。4、实现微型化：装置微型化、试剂微量化。5、实现推广化：本装置还适用于氯化氢、硫化氢、二氧化氯等有毒气体的制备和性质检验。品红浓NaOHbd下面是将铜丝插入热浓硫

14、酸中进行二氧化硫气体性质检验和尾气处理的简易实验探究装置。如图所示（ad均为浸有相应试液的棉花）：6、实现一体化：制备和多个性质在同一装置内一次完成。7、实现多样化之美：颜色变化之美，性质多样之美，实验仪器之多功能。（师生共同反思）本实验装置实现了一体化、微型化，取材来源于生活中废弃物品，药品用量少，现象明显，污染小，实验过程安全，实验步骤简便易操作。学生在实验探究过程中发现些许不足之处:1、用金属针头注射器添加浓盐酸过程，因腐蚀反应注射器内溶液颜色变淡黄色而改用橡皮管添加溶液可避免此实验干扰；2、装置中污染性性不太严密，应该充分利用吸气球（洗耳球）进行鼓气赶氯气，又或者通过翻转试剂瓶实现尾气

15、的充分吸收。；3、不用无水氯化钙干燥氯气时，漂白性实验对比现象不明显。4、一体化实验可以增加氯气与钠实验装置，通过滴水引发反应。5、进一步设计证明氯气和水反应是可逆反应实验，且验证反应产物是什么。（视频播放）让我们再一次感受实验创新之美吧！祝同学们梦想成真！四、实验教学总结“新课标准”要求学生具有能依据实验目的和假设，设计解决简单问题的实验方案的能力，即学生自主设计实验原理、选择实验装置、安排实验步骤、设计数据处理的方法及分析实验的现象，能通过分析和推理得出实验结论的能力。化学实验设计通常包括：设计实验方案，设计实验步骤，设计实验的改进方法等。高考题中“一装置多用”实验综合性题出现频率较高，关于物质制备和性质探究的综合创新实验题的频率也是很高的，以氯气为原料的制备实验试题也较为常见，试题中渗透了科学探究与创新意识、变化观念与平衡思想等学科核心素养观念。本实验教学中学生依据实验目的和假设，设计相应地实验方案（展示自己设计成果及设计思路），教师合理引导学生从实验目的、实验原理出发，科学合理的设计、分析、改进、评价等，使学生初步具备相应的设计能力、评价能力，进而提升分析和解决问题能力。实践是检验真理唯一的手段,