苏教版高中化学必修一教案-1.2　研究物质的实验方法 (1)

高中化学实验教学中学生答辩质疑能力培养 ——以“溶液的配制及分析”实验教学设计为例 1 实验教学目标 1.1 知识与技能 探索实验室配制一定物质的量浓度溶液的方法，认识容量瓶的实用价值，初步学会配制 一定物质的量浓度的溶液。 1.2 过程与方法 （1）通过分析“体检报告单”中的数据以及实验室中试剂瓶的标签，引出物质的量浓度的 定义； （2）通过对常见仪器的分析，引导学生自主设计、相互探讨，利用动画进行模拟仪器的衍 变过程，展示创新过程，感受化学的魅力。 1.3 情感态度与价值观 （1）在创设的真实教学情境中，引导学生把所学知识与课堂以外的现实世界联系起来，激 发学生学习化学的兴趣和探究欲； （2）通过学生的亲生体验，激发学生的探究热情，培养学生严谨求实的科学态度； （3）通过对容量瓶的设计过程分析，让学生感受到化学仪器的设计来源于生产生活的需要。 2 实验内容 2.1 实验名称： 配制 100mL0.100mol/L 的 Na2CO3溶液 2.2 实验器材： 托盘天平、药匙、量筒（10mL、50mL 各一个）、烧杯（100mL）、玻璃棒、1000mL 容量瓶、 500mL 容量瓶、250mL 容量瓶、100mL 容量瓶、胶头滴管、锥形瓶 3 实验教学设计思路 3.1 教学重点、难点：配制实验步骤的设计及仪器的选择探究 3.2 主要教学策略：情境教学法、实验探究法 3.3 设计思路： “体检报告单”情境引入→实验室试剂瓶标签→引出物质的量浓度的概念→由“体检报 告单”设计身边的小计算→配制步骤设计→由实验需要探究设计仪器→动画模拟引出容量瓶 →探究容量瓶的使用注意点→根据浓度公式分析后续配制→通过演示实验得出洗涤操作→ 学生自主实验→教师拍照取景→现场展示照片并分析点评→课堂小结与反馈 3.4 实验类型 演示实验与学生实验相结合 4 实验教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 情境引入： 投影展示一份老师本人的“体检报告单”， 指导学生观察其中的一些数据。 讲解：这是今年 6月底我在人民医院体检的一份 报告单，出于职业的敏感，我发现了一组化学中 的单位：mmol/L，其中甘油三酯的含量为 1.97 mmol/L，结果显示含量偏高，医生告诉我说，在 1L 血液中，甘油三酯的物质的量为 1.97mol，以 后要注意饮食并加强锻炼。 介绍实验室三瓶试剂的标签：这是一瓶 1.0mol/L 的 NaCl 溶液，里面所含的溶质就是 NaCl，那么，1.0mol/L表示的意义是什么？ 老师肯定表扬回答正确的同学，并进一步讲 解，这种表示溶液浓度的方法就是我们今天所要 学习的物质的量浓度。 板书：一、物质的量浓度 为了规范表达，请大家打开将课本，一起看 P23。 教师讲解定义、表达式、常用单位、公式变形。 板书： 变形：nB=cB×V mB= nB×M 学生对老师的体检报告 单很好奇。 学生回答：表示 1L 溶液 中所含 NaCl 溶质的物质 的量为 1.5mol。 通过真实的 情境引入，让 学生体会到 化学与生活 联系很紧密。 对实验室三 瓶试剂的分 析，自然引出 物质的量浓 度的定义。 联系前面所 学到的物质 的量，将浓度 与物质的量 联系起来，使 学生对所学 的知识形成 一个体系，让 学生有一个 直观的体验 和深入的理 解。 再次展示“体检报告单” 介绍：“体检报告单中”有一组数据，葡萄糖的 含量为 5.05 mmol/L，请同学们根据推导的两个 公式，完成活动一、身边的小计算：已知葡萄糖 的相对分子质量为 180，该体检者血液中葡萄糖 浓度为 5.05mmol/L,请你计算该体检者 1L血液中 含有葡萄糖的质量是多少。（要有详细解题过程） 教师巡视一周，找一位同学的活动单，用实物投 影仪投影，强调规范。 学生完成课内互动活动 单中的“身边的小计算”。 通过对计算 的简单训练， 强化学生解 体的规范性， 培养学生严 谨求实的学 习态度。 过渡：物质的量浓度在生产、生活中有着广泛的 应用，请同学们讨论，要配制 100mL0.100mol/L 的 Na2CO3溶液，请你设计实验步骤？ 对学生的回答表示肯定。 板书：二、配置的主要步骤 1、计算 对学生的板演结果进行评价，计算结果为 1.06g。 板书：2、称量 介绍：因为托盘天平只能精确到 0.1g，因此，计 算结果应该取 1.1g。 板书：3、溶解 介绍：溶解在烧杯中进行，还要用到玻璃棒。 下面就请同学们动手试一试，实验操作：称量 1.1g 碳酸钠固体，转移至 100ml 烧杯中，用 30ml 蒸馏水溶解，冷却到室温。（注意玻璃棒要放在 烧杯中） （教师巡视，指导学生实验） 讲解：请同学们在实验过程中注意，搅拌时玻璃 棒不要碰到烧杯壁，正确的操作应该做到：“此 时无声胜有声”。 讲解：通过刚才的操作，我们已经完成了配制的 学生相互交流、热烈讨 论。 学生回答：计算、称量、 溶解、配制。 请一位学生上黑板板演 计算过程。 学生观察托盘天平游标 上的刻度 前半部分，我们再来分析一下 cB=n/V 溶质的质量：1.1g 溶液的体积：100mL 设问：前面的操作我们已经完成了分子部分，那 么如何将溶液的体积精确地固定到 100mL？需要 怎样的仪器呢？ 实物展示并介绍： 量筒（一大一小）、烧杯、锥形瓶，指出仪器的 缺点与不足。 讲解：有没有这样一种仪器，既具有一定的容量， 又具有一定的精确度，下面我们用动画来模拟一 下。 设问：仔细观察容量瓶，有哪些标识？ 设问：为什么要标明温度为 20℃？ 学生进行实验操作，实验 完成后，玻璃棒放在烧杯 中，溶液冷却后待用。 学生交流讨论： 需要的一种仪器，既要有 一定的容量，又要有一定 的精确度。 学生抢答：仪器要要上头 细，下面大. 学生惊呼！体会到仪器的 变换过程是如此的奇妙， 领略到化学仪器之美！ 学生回答：容积为 100mL 温度、刻度线。 学生交流讨论 学生回答：液体的热胀冷 缩比固体要大，为了保证 提供给学生 一个创造的 平台，让更多 的同学有表 达自己想法 的机会，动画 模拟可以启 迪学生的思 维。 过渡：在使用容量瓶之前，我们要检查容量瓶是 否漏水。（教师演示检查容量瓶是否漏水的过程） 讲解：下面我们就把液体转移到容量瓶中。 板书：4、转移 演示实验：将烧杯中的 KMnO4溶液转移到容量瓶 中（将实物投影仪的摄像头对准讲台，进行实时 展示演示画面） 讲解：为了保证溶质全部转移到容量瓶中，要洗 涤 2-3 次，然后振荡，使溶液初步混合均匀。 过渡：振荡之后，我们发现液面离刻度线还有一 段距离，还需要定容。 板书：5、定容 投影展示： 缓缓将蒸馏水注入到容量瓶中，直到容量瓶的液 精确度，所以要在常温下 进行。 学生观察教师演示过程 （加水、倒立、观察、正 立、旋转 180°、倒立、 观察、正立） 学生观察到烧杯和玻璃 棒上还有紫红色的溶液， 因此必须进行洗涤。 教师演示时故意将少量 溶液洒到容量瓶外面，并 用纸巾擦拭，然后讲解引 流注意点“两靠一不靠” 用 KMnO4溶液 进行实验演 示，能够让学 生更清楚地 观察，自然就 得出烧杯和 玻璃棒上沾 有溶质，必须 进行洗涤，以 保证溶质全 部转移到容 量瓶中。 面接近容量瓶的刻度线 1-2cm 处，改用胶头滴管 滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。 （教师讲解分析定容时的视线） 过渡：为了使溶液混合均匀，还要将溶液摇匀。 板书：6、摇匀 （教师演示摇匀操作） 过渡：下面请同学们认真阅读活动单上的实验前 必读，然后继续转移、洗涤、定容、摇匀的操作。 （教师指导学生实验，并把学生的实验操作进行 拍照） 教师对做得好的同学进行表扬肯定，同时将不规 范的操作进行点评，提醒学生要注意饰演的操作 规范。 投影展示： 学生分组实验： （1）多人同时操作 （2）定容操作不规范 （3）水加多了 （4）滴管的使用不规范 学生看到自己的照片背投 影到屏幕上，非常开心， 课堂气氛达到高潮。 学生交流讨论，完成活动 单中的课堂反馈。 将学生的实 验过程中的 亮点及问题 拍下来，然后 现场展示，不 仅调动了学 生的热情，培 养学生的科 学素养，还能 为后面误差 分析打下基 础。 5 说明 溶液的配制及分析包含三个层面的问题：物质的量浓度的概念及计算、物质的量浓度 溶液的配制、配制过程中的误差分析，从关注学生最近发展区和激发学生探究兴趣的角度出 发，本节课在提出物质的量浓度的概念后，经过简单的计算训练，马上进入溶液的配制环节， 进行配制步骤的设计、仪器的选择与探讨，动手实践配制溶液，从而使整节课内容紧凑，学 生对每个探究过程都充满了期待。而物质的量浓度的计算、配制过程中的误差分析则放到第 二课时进行。这样，本节课包含以下几个环节：①物质的量浓度的概念及简单计算；②探究 溶液的配制步骤；③探究设计新仪器（容量瓶）；④实践操作配制溶液；⑤对操作过程进行 现场采集照片，并进行精讲点拨。 本节课的教学设计和活动富有新思路、新内容、新视角。“新思路”就是将教材进行整 合，抓住物质的量浓度这个核心，淡化物质的量浓度的计算，直接让学生初步建立了物质的 量浓度的概念就进行配制，使整节课完整而且有序；“新内容”是在教学过程中增加了仪器 的设计环节，将动画设计带进了课堂，让学生体会到创新的价值，创新离不开生产生活的需 要，生活是创新的来源，提升了学生的科学素养；“新视角”是在学生实验环节，克服了以 往实验课对学生的实验过程难以驾驭和监控，采用现场拍照的方式，不仅记录了学生的实验 操作细节，还使学生的思维和热情被很大程度地激活。