初中化学实验教学案例.ppt
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1、初中化学实验初中化学实验教学案例教学案例 (一一)实验方案的优化与创意实验方案的优化与创意1.呼出气体的收集呼出气体的收集教材方案:收集呼出气体,教材方案:收集呼出气体,采用普通的排水法。采用普通的排水法。缺点:缺点:收集呼出气体,所收集呼出气体,所用仪器体积大,浪费大量用仪器体积大,浪费大量水、操作复杂水、操作复杂 一、一、比较吸入气体与呼出气体比较吸入气体与呼出气体的的 实验探究实验探究收集呼出气体收集呼出气体呼气呼气水水1如图所示:取一集气瓶,如图所示:取一集气瓶,内装满水,连接带有两支导气内装满水,连接带有两支导气管的双孔塞,一支伸入瓶底,管的双孔塞,一支伸入瓶底,一支刚露出瓶塞既可。
2、一支刚露出瓶塞既可。2从从B 端呼气,水被排出,端呼气,水被排出,即可收集满呼出气体。即可收集满呼出气体。改进方案:改进方案:排水法排水法v如图如图2所示:取一集气瓶侧所示:取一集气瓶侧盖一玻片,伸入一支导气盖一玻片,伸入一支导气管至瓶底,向其内慢慢呼管至瓶底,向其内慢慢呼气。可用一燃着的木条放气。可用一燃着的木条放在瓶口,检验呼出气体是在瓶口,检验呼出气体是否已满。否已满。图图1v1.如图如图1所示:取一集气瓶,所示:取一集气瓶,连接带有两支导气管的双孔连接带有两支导气管的双孔塞,一支伸入瓶底,一支刚塞,一支伸入瓶底,一支刚露出瓶塞既可。露出瓶塞既可。v2从从B 端呼气,瓶内空端呼气,瓶内空
3、气被排出,即可收集满呼出气被排出,即可收集满呼出气体。气体。排空气法:排空气法:改进方案:改进方案:改进优点:改进优点:v1 1所用仪器小,易安装,操作方便易行,启所用仪器小,易安装,操作方便易行,启发性强且节约水。发性强且节约水。v2 2用排空气法收集呼出气体,与第六单元所用排空气法收集呼出气体,与第六单元所强调强调COCO2 2的收集方法不矛盾,可避免学生学习的收集方法不矛盾,可避免学生学习COCO2 2的收集方法时产生疑惑与不解。的收集方法时产生疑惑与不解。2.呼出气体与空气中呼出气体与空气中CO2含量比较含量比较教材方案:教材方案:呼出气体呼出气体澄清石灰水空气空气改进方案改进方案BA
4、呼气呼气澄清石灰水澄清石灰水BA吸气吸气澄清石灰水澄清石灰水空气空气1.1.如图所示,取一集气瓶,内装少量澄清石灰水,再连接带如图所示,取一集气瓶,内装少量澄清石灰水,再连接带有两支导气管的双孔塞,一支导气管伸入瓶底,一支刚露出有两支导气管的双孔塞,一支导气管伸入瓶底,一支刚露出瓶塞既可。瓶塞既可。2.2.如图如图1 1所示,从所示,从B B端吸气,观察澄清石灰水有无明显现象;端吸气,观察澄清石灰水有无明显现象;3.3.如图如图2 2所示,从所示,从A A端往集气瓶内呼气,观察澄清石灰水有无端往集气瓶内呼气,观察澄清石灰水有无现象。现象。图图1图图2改进优点:改进优点:v1 1、比较空气中二氧
5、化碳与呼出气体中二氧化、比较空气中二氧化碳与呼出气体中二氧化碳的含量的明显不同,在同一环境中吸气、碳的含量的明显不同,在同一环境中吸气、呼气,对比效果明显,呼气,对比效果明显,v2 2、此操作不仅可比较出空气中二氧化碳与呼、此操作不仅可比较出空气中二氧化碳与呼出气体中二氧化碳的含量不同,亦可同时证出气体中二氧化碳的含量不同,亦可同时证明使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳不是空气明使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳不是空气中的二氧化碳,而是呼出气体中的二氧化碳,中的二氧化碳,而是呼出气体中的二氧化碳,进而说明人体呼吸的代谢产物有大量二氧化进而说明人体呼吸的代谢产物有大量二氧化碳。碳。二、有关二、有关“蜡烛燃
6、烧蜡烛燃烧”的实验探的实验探究究v缺点:缺点:产生的水雾易挥发,时间把握不好产生的水雾易挥发,时间把握不好常失败,现象不明显,烧杯中石灰水不好常失败,现象不明显,烧杯中石灰水不好振荡。振荡。 教材教材实验实验方案方案改进方案:改进方案:v取一支干燥且干净的冷集气瓶罩在蜡烛火焰的正上方,观察现象。澄澄清清石石灰灰水水v 观察现象后,将集 气瓶迅速翻转过来, 倒入澄清石灰水, 盖上玻璃片振荡, 观察现象。改进优点:改进优点:v虽只换了一只集气瓶,但水雾保持较久,石虽只换了一只集气瓶,但水雾保持较久,石灰水易振荡,保证了实验成功率。灰水易振荡,保证了实验成功率。另个方案:三、三、“测定空气中氧气的体
7、积分数测定空气中氧气的体积分数”的的实验探究实验探究原理:原理: 燃烧红磷法是用红磷燃烧消耗容器燃烧红磷法是用红磷燃烧消耗容器中的氧气产生负压,使水进入容器,证中的氧气产生负压,使水进入容器,证明氧气的体积分数约占空气的明氧气的体积分数约占空气的1/51/5。1 1、 红磷的着火点较高,红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗红磷的着火点较高,红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗尽,而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧,即红磷燃尽,而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧,即红磷燃烧仅消耗烧仅消耗75%75%左右的氧气,剩余氧气还在容器中,所以水面左右的氧气,剩余氧气还在容器中,所以水面不可能达到不可能达
8、到1/51/5的理想高度。的理想高度。2 2、 当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶塞,使容器里一部分受热膨胀的空气外逸,在容器温度还没塞,使容器里一部分受热膨胀的空气外逸,在容器温度还没降到室温的情况下就产生了负压,水面高度就可达到甚至超降到室温的情况下就产生了负压,水面高度就可达到甚至超过过1/51/5,学生看到的是一个实验成功的假象,但却失去了实,学生看到的是一个实验成功的假象,但却失去了实验的真实性和科学性。验的真实性和科学性。存在问题:存在问题:v 准备准备: 取一支大的试管,加单孔取一支大的试管,加单孔橡胶塞,孔中插一根橡
9、胶塞,孔中插一根3cm长的长的短玻璃导管,玻璃导管上加一短玻璃导管,玻璃导管上加一段段4cm长的乳胶管,把乳胶管长的乳胶管,把乳胶管折回,用弹簧夹夹住,试管密折回,用弹簧夹夹住,试管密闭。用烧杯准备一杯染色的水,闭。用烧杯准备一杯染色的水,再备一盏酒精灯、少量白磷。再备一盏酒精灯、少量白磷。改进方案改进方案1 :改进方案改进方案1 :实验步骤:实验步骤:1、取黄豆粒大的一块白磷,用滤纸擦干水,立即放入准备的试、取黄豆粒大的一块白磷,用滤纸擦干水,立即放入准备的试管里,塞上带乳胶管和弹簧夹的橡胶塞密封(如图管里,塞上带乳胶管和弹簧夹的橡胶塞密封(如图 1),将试管),将试管稍作烘烤,白磷就燃烧起
10、来,振荡试管,防止白磷粘在试管壁上。稍作烘烤,白磷就燃烧起来,振荡试管,防止白磷粘在试管壁上。2、待试管内不再产生白烟,撩起擦洗试管、待试管内不再产生白烟,撩起擦洗试管45次,试管温度迅次,试管温度迅速降到室温。速降到室温。3、把试管倒插入染色的水里(如图、把试管倒插入染色的水里(如图 2),打开弹簧夹,水即沿),打开弹簧夹,水即沿乳胶管进入试管(如图乳胶管进入试管(如图 3),捏住乳胶管,把试管从水中取出,),捏住乳胶管,把试管从水中取出,正立试管观察现象(如图正立试管观察现象(如图 4)。)。准备:准备:如图如图 所示,所示, 取一支取一支大的试管,用标记五等分。大的试管,用标记五等分。用
11、烧杯准备一杯(染色的)用烧杯准备一杯(染色的)水,再备一杯热水、少量水,再备一杯热水、少量白磷。白磷。 改进方案改进方案2: 改进方案改进方案2: 图图1实验步骤:实验步骤: 1、 如图如图 1所示:取黄豆粒大小的一所示:取黄豆粒大小的一块白磷,用滤纸擦干水,立即放入准备块白磷,用滤纸擦干水,立即放入准备的试管里,塞上胶塞密封。的试管里,塞上胶塞密封。2、把试管放入热水中,白磷就燃烧起、把试管放入热水中,白磷就燃烧起来。来。3、待试管内不再产生白烟,用湿冷抹布、待试管内不再产生白烟,用湿冷抹布擦洗试管,试管温度迅速降到室温。擦洗试管,试管温度迅速降到室温。4、 如图如图 2所示:把试管倒插入染
12、色的所示:把试管倒插入染色的水里,打开橡胶塞,水立即进入试管。水里,打开橡胶塞,水立即进入试管。5、在水下塞上橡胶塞,拿出试管正放,、在水下塞上橡胶塞,拿出试管正放,观察现象。观察现象。图图2 如图所示:燃烧匙内放一小块白磷,把橡皮塞插入如图所示:燃烧匙内放一小块白磷,把橡皮塞插入瓶瓶(抽滤瓶抽滤瓶)中,并把塞子塞紧。然后用放大镜聚光中,并把塞子塞紧。然后用放大镜聚光射向白磷,观察白磷燃烧的现象。待白磷熄灭并冷射向白磷,观察白磷燃烧的现象。待白磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察烧杯中的水倒吸进瓶内的却后,打开弹簧夹,观察烧杯中的水倒吸进瓶内的现象。现象。改进实验方案改进实验方案3:v1.1. 白
13、磷易燃烧,所用装置简便易操作;白磷易燃烧,所用装置简便易操作;v 2.2. 物质在燃烧时一直在密闭的容器内物质在燃烧时一直在密闭的容器内进行,绝无热空气外逸;进行,绝无热空气外逸;v3.3. 符合实验的真实性和科学性。符合实验的真实性和科学性。改进实验的优点:改进实验的优点:探究实验设想提示1、选择可燃物:红磷、白磷、蜡烛、酒精棉球等,、选择可燃物:红磷、白磷、蜡烛、酒精棉球等,试验哪种可用。试验哪种可用。2、选择点火方式:容器外直接点火、容器外加热、选择点火方式:容器外直接点火、容器外加热点火、玻棒点火(玻棒蘸取点火、玻棒点火(玻棒蘸取KMnO4与浓与浓H2SO4的混的混合物)、电点火等,试
14、验哪种方式最佳。合物)、电点火等,试验哪种方式最佳。3、选择容器:钟罩、广口平、大试管、注射器等,、选择容器:钟罩、广口平、大试管、注射器等,试验哪种最简单易行。试验哪种最简单易行。 4、选择进入容器的液体:水、品红溶液、氢氧化、选择进入容器的液体:水、品红溶液、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、高锰酸钾溶液等。钠溶液、硫酸铜溶液、高锰酸钾溶液等。 四、四、分子间有空隙分子间有空隙的实验探究的实验探究 在各种教材中介绍的方法有图在各种教材中介绍的方法有图1、图、图2两种,两种,他们都有实验速度慢和可见度太小的缺点。他们都有实验速度慢和可见度太小的缺点。改进方案改进方案1:准备准备 : 取一支大试管,取
15、一支大试管,加一个单孔橡胶塞,孔中加一个单孔橡胶塞,孔中插一根插一根20cm长的玻璃导长的玻璃导管,玻璃导管在试管里不管,玻璃导管在试管里不要露出橡胶塞,备要露出橡胶塞,备100ml水、水、100ml无水酒精(用无水酒精(用墨水染红)。墨水染红)。改进方案改进方案1:v实验步骤:实验步骤:1、先向试管里加入约、先向试管里加入约1/2体积水,再体积水,再加入约加入约1/2体积的无水酒精(水密度大,体积的无水酒精(水密度大,沉在下面,酒精密度小,大体浮在上沉在下面,酒精密度小,大体浮在上面),塞上带长玻璃导管的橡胶塞,面),塞上带长玻璃导管的橡胶塞,用滴管或注射器将酒精从玻璃导管顶用滴管或注射器将
16、酒精从玻璃导管顶部注满(如图部注满(如图1所示)。所示)。2、 一手持试管,一手持玻璃导管并一手持试管,一手持玻璃导管并用食指堵住玻璃导管顶端,慢慢上下用食指堵住玻璃导管顶端,慢慢上下颠倒颠倒34次,水和酒精充分混溶后,次,水和酒精充分混溶后,正立试管观察玻璃导管上部(如图正立试管观察玻璃导管上部(如图2所所示)。示)。图图1图图2改进方案改进方案2:v1、先向干燥管里加入约、先向干燥管里加入约1/2体积水,再加入约体积水,再加入约1/2体体积的无水染色酒精(水密积的无水染色酒精(水密度大,酒精密度小),塞度大,酒精密度小),塞紧橡皮塞(如图紧橡皮塞(如图1所示)。所示)。图图1图图2v2、上
17、下颠倒几次,、上下颠倒几次,将细口端向上放置将细口端向上放置(如图(如图2所示),观所示),观察现象。察现象。改进优点:改进优点:v1.1.实验一次所需酒精用量少,节约。实验一次所需酒精用量少,节约。2.2.水和酒精混溶后缩小的体积在玻璃导管里水和酒精混溶后缩小的体积在玻璃导管里得到明显放大,可见度高。得到明显放大,可见度高。v3.3.做一次实验所需时间短。做一次实验所需时间短。探究实验设想提示探究实验设想提示v1 选择试剂选择试剂1.水与酒精混合;水与酒精混合;2.水与浓氨水混合;水与浓氨水混合;3.水与浓硫酸混合;水与浓硫酸混合;4.水与蔗糖溶液混合;水与蔗糖溶液混合;5.水与氢氧化钠溶液
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