铁与水蒸气反应实验创新
——广西师范大学附属中学 汪旭
实验教材:人教版《化学必修一》第三章第一节 实验原理:
实验教材分析:该实验是人教版《化学必修1》第三章第一节的内容,这是一个科学探究实验,是高中化学教材中用以说明铁是一种较活泼金属的例证。是中学化学的重点难点之一,也是常考的热点之一。 实验器材:铁粉、氢氧化钙粉末、酒精喷灯、铁架台、硬质具支试管、洗耳球、泡泡发生器、木条。 实验教学目标:
1、知识与技能:培养学生的观察力和动手操作的能力。通过探究,开发学生创新意识,培养学生创新思维能力。
2、过程与方法:以提问的方式,增加学生的探究意识。让学生根据实验现象,学会分析问题、合作学习最后再提出方案解决问题。 3、情感态度与价值观:通过动手操作,让学生在实验中体验化学,提高学习化学的积极性,并爱上化学。
实验教学重难点:1、实验的改进。2、实验原理的推断。 学情分析:
1、心理方面:现在的学生接受的思想是多元化的,头脑中没有太多的条条框框,有强烈的好奇心,旺盛的求知欲。
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2、能力方面:已经具备一定的操作能力,拥有敏锐的观察力,对事物有他们独特的见解。
3、知识方面:前面刚刚学习了活泼金属钠与水的反应。有一定的化学知识储备和操作常识。
教法学法:利用由旧引新、以旧带新,实验促学法,情景激学法,探究归纳等教学方法,让学生以阅读、总结归纳的形式学会自主学习,以实验、讨论的方式进行合作学习,通过观察发现问题并解决问题的方式进行探究学习。 实验教学过程:
本次实验教学分为四个过程: 1、 课本实验。
2、 发现问题,设计实验。 3、 创新实验,解决问题。
4、 拓展探究,归纳实验原理。 一、 课本实验:
此处以回顾活泼金属钠与水的反应作为对比,从而引入较活泼金属铁与水反应,并让学生按课本要求完成该实验。
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二、 发现问题,设计实验。
通过学生在实验过程中出现的问题,以提问的方式引发学生思考,并要求学生通过讨论,设计解决方案,完成实验的创新。 第一个问题,试管破裂。
以提问的方式“试管为何会破裂呢?”引发学生思考,通过讨论给出合理的解释。试管破裂的猜想原因:
猜想一:棉花中水太多,蒸发后冷凝,使试管破裂。
猜想二:棉花中水太少,而酒精喷灯温度太高,使试管破裂。 再让学生根据各小组的猜想,通过讨论研究后设计合理的解决方案。 试管破裂解决方案设想:
1、将棉花改为其他的硬质吸水物。(粉笔、泥沙) 2、改用结晶水合物,高温产生水。(胆矾、明矾)
3、改用高温分解氢氧化物为实验提供水。(氢氧化钙、氢氧化镁)
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最后让学生根据各小组提出的解决方案,用实验进行探究,看看各组提出的方案是否可行,并通过小组间对比,得出最优方案,即把湿棉花更改为高温分解氢氧化钙提供水蒸气。
解 决 方 案 1、粉笔吸水 2、加热胆矾 3、高温分解 氢氧化钙
现 象 第二个问题,无气泡。
同样以提问的方式“为什么没有气泡呢?”引发学生思考,通过讨论给出合理的解释。无气泡的猜想原因:
猜想一:水太少或水太多使得接触面温度不够高,反应不完全,产生氢气少。
猜想二:反应速度缓慢,产生氢气气流小,泡泡不明显。
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猜想三:肥皂水难以起泡。
抛出问题“根据大家的猜想,这个问题又该如何解决呢?”引发学生思考。
总结,“根据以上两个现象以及大家的分析,该如何改进,才能使整个实验简单明了且无误呢?”再次抛出问题,让学生思考。
三、创新实验,解决问题。
让学生认真观察改进
实验装置图,并对比课本实验装置图,找出不同之处。
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