喷泉实验教学设计

科目中学化学实验教学研究课型实验教学课时6班级2013级化学本科班课题名称喷泉实验教学分析教材分析本节内容位于高中化学人教版必修1第四章第一节中与氨有关的喷泉实验。喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验，也是一种自然现象。该实验的目的是验证氨气极易溶于水。由于该实验的趣味性强，效果直观明显，从而为学生的学习和设计化学实验提供了广阔的思维空间。教学实践中认真挖掘实验原理和影响实验成功的因素，就能设计出一系列喷泉实验，培养学生的创新思维能力。喷泉实验的原理是：凡是化学反应结果能形成体系内外压强差的实验，均可设计成喷泉实验。学情分析通过氨及氨盐的学习，学生已经掌握了氨极易溶于水；在常温常压下1体积的水中能溶解约700体积的氨；氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合形成一水合氨，一水合氨部分电离成NH4+和OH-而呈弱碱性，使酚酞试液变红等有关知识。通过高一年级的学习，学生还掌握了氯气、二氧化碳气体、二氧化硫气体、硫化氢气体通常状况下在水中的溶解情况，为“喷泉”原理的探究奠定了基础。教学目标知识与技能1、知道喷泉实验产生的原因及条件2、能说出喷泉实验的原理及其在生活中的应用过程与方法学会创设情境→提出问题→实验探究→归纳原理→创新运用的方法情感态度与价值观培养学生多角度、多方向、新颖独特地提出问题和解决问题的能力教学重点喷泉实验的原理及形成条件重难点难点喷泉实验的实验操作教学方法启发教学、对比分析、讨论交流、实验探究。教学过程及内容教师活动学生活动设计意图【引入】：壮观的火山爆发，绚丽多彩的音乐喷泉同学们一定都不陌生。但是你们知道火山喷发，音乐喷泉产生的原因吗【教师】今天我们就一起来做一个漂亮的喷泉。同学们知道要怎么做吗【教师】上节课我们已经学习了氨，知道了氨气的溶解度非常大，它与水是以700:1的比例互溶。也从书上的97页实验4-8看到了喷泉实验的装置。但是氨气要怎么制备呢我们知道氨气不易值得，而且氨气达到一定浓度会影响人的身体健康。我们可以换一种气体吗【教师】我用CO2代替氨气，来制作喷泉。【学生活动】：回答：因为有压力差，所以产生了喷泉，还有火山喷发。【学生】我们可以用书上97页的方法做啊！【学生】我们可以制备CO2，但是要怎从身边的化学现象引入课题，从而把化学理论的学习与生活拉近离。接下来大家仔细观察我的操作，并且告诉我，为什么可以用二氧化碳来做喷泉实验呢【教师】进行喷泉实验的演示首先提出以下问题：a)我们收集氧气可以用向上排空气法和排水集气法，那收集CO2我们用什么方法呢b)我们怎么确定CO2已经收集满了呢1、连接制备CO2的装置检查气密性，接着在反应装置中加入适量石灰石及已经配好的稀盐酸（1:2），并收集气体。2、用燃着的小木条检验是否装满气体，并且迅速倒入事先配制的稀氢氧化钠溶液，快速塞上连接有导管并夹好止水夹的胶塞，振荡。3、将烧瓶倒置在铁架台上，将事先准备好装有清水并滴加了酚酞溶液的烧杯放在烧瓶下方，并将导管放入水中。4、打开止水夹，观察实验现象。【教师】同学们已经看我做完整个实验，知道为什么会有这个现象产生了吗氨气和CO2均能用来进行喷泉实验是因为都有体系内压差的变化。我们可以得出结论：么做呢【思考】注意观察CO2做喷泉实验的过程，思考为什么可以用来做喷泉实验【回答】用向下排空气法，用燃着的木条放在瓶口检验，火熄灭学生通过讨论与交流，回答问题，真正的参与到课堂中通过分组实验培养学生分工合作的能力，交往能力和语言表达能力。凡是能够形成体系内外压强差的实验，均可用来设计成喷泉实验。刚刚同学们也看见了我用CO2做喷泉实验需要准备很多试剂，还要制备气体。如果全部的学生都要做实验，是不是要耗费很多药品呢会产生CO2，污染环境这不符合绿色化学的要求。如果是为了看看喷泉实验的现象，我们从它的实验原理出发，还能有其他的方法吗大家思考一下。【教师】我刚刚听到有同学说了，利用热胀冷缩原理。那我们来看看是否可行呢【教师】用烧杯烧一杯开水，拿一个圆底烧瓶塞上连接了导管的胶塞，再准备另一杯冷水，把导管放入冷水中，圆底烧瓶放在热水中转动，直至导管底部没有气泡产生，夹上止水夹。将烧瓶道置，在下方放置一烧杯水并将导管放入水中，打开止水夹，观察现象。（为了美观，可以在下方的烧杯中加入有颜色的指示剂）。【教师】我们的猜想是正确的，除了用热水，我们也可以用冰水。【教师】现在请同学们动手操作，利用热水造成体系内压强差的实验。了就说明集满了【回答】因为二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，体系内的气体减少，产生了压强差所以有喷泉现象【讨论】可以利用热胀冷缩原理，用同样的装置进行实让同学体验学会创设情境→提出问题→实验探究→归纳原理→创新运用的方法的过程板书设计喷泉实验一、实验目的1、了解喷泉的形成及实验成功的关键因素2、通过实验探究喷泉实验产生的条件3、了解喷泉实验原理在生活中的运用二、实验原理凡是化学反应结果能形成体系内外压强差的实验，均可设计为喷泉实验。三、实验仪器烧瓶，烧杯，导管，橡皮塞，稀盐酸（1:2），石灰石，稀氢氧化钠溶液、酚酞四、实验步骤1、连接制备CO2的装置检查气密性，接着在反应装置中加入适量石灰石及已经配好的稀盐酸（1:2），并收集气体。巡视，纠正同学错误【教师】总结验【学生】亲自动手进行实验，体验实验乐趣亲自动手提高实践能力与动手能力2、用燃着的小木条检验是否装满气体，并且迅速倒入事先配制的稀氢氧化钠溶液，快速塞上连接有导管并夹好止水夹的胶塞，振荡。3、将烧瓶倒置在铁架台上，将事先准备好装有清水并滴加了酚酞溶液的烧杯放在烧瓶下方，并将导管放入水中。4、打开止水夹，观察实验现象。五、注意事项1、实验装置气密性一定要好2、气体一定要收集满教学反思1、多给学生动手实验的机会，丰富学生的切身体验，让学生通过自己对实验的操作、现象观察、原理分析研究，获取探索知识的科学方法和乐趣，积极主动地掌握所学知识。2、学生通过运用物理知识作铺垫，进行思考分析与计算讨论，加深了对喷泉实验的理解，拓宽了知识面，培养了综合运用各科知识解决实际问题的能力。3、从典型的“氨的喷泉实验”→迁移到其他气体与溶液间的喷泉设计→再扩展到气体与气体间的喷泉实验分析→火山爆发现象的解释。由表及里、由浅入深的认识过程使学生不仅掌握了知识而且掌握了科学学习的方法。《中学化学实验教学研究》实验教案课题：喷泉实验院系：化学工程学院班级：2013级化学本科班学号：108姓名：王琴杨倩指导老师：罗树常张志红