“测定烧碱样品的纯度”教学案例

文章编号:1005-6629(2010)07-0048-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1教学内容分析

“测定烧碱样品的纯度”涉及到“气体体积法”、“固体质量法”、“溶液酸碱滴定法”三种重要的定量测定方法,测定过程中涉及到试剂的选择、仪器的选择,以高二第一学期的三个定量实验为基础,能很好的体现定量实验的“精确性”特点。相对于课本上的三个定量实验,它更具综合性,并且与考试中的题目类型相近,十分有利于学生掌握定量测定的原理和方法,是后续实验训练教学的重要载体。因此,这个实验在教学中具有特殊的意义,要注意充分发挥它在促进学生实验能力发展等方面的作用。

2学生实际情况分析

本节课的教学对象为高二第二学期的“加一”学生,他们准备在高考时加试化学,但是学习基础和学习习惯不太好。此时,相对于上一学期,他们在学习化学的态度上有明显的好转,化学知识逐步完善,但化学实验方面却没有明显提高,尤其是定量实验。因为当时尚未分班,学生的学习目标不明确,对此部分内容掌握很不扎实。虽然当时在实验室里做过其中的两个定量实验,但是基本上是按照教材给定的实验步骤完成操作,缺乏对实验过程的全盘理解。

实验知识和方法掌握不到位,这势必导致学生面对实验题产生恐惧心理。他们往往是谈(实验)题色变,甚至考试中看到实验题选择放弃。因此,当前最紧要的,就是通过让学生自己体验实验方案设计的过程,树立解决实验问题的自信心。

3教学目标设计

针对学生实验基础薄弱这一状况,本节课把教学内容的重点锁定在“测定烧碱样品纯度”的两种方法――气体法和沉淀法。以学生能较为透彻地理解这两种方法中涉及的原理、试剂和仪器选择、得出计算公式等过程为主要目标。对于精确性更高的“双指示剂酸碱滴定法”,因为对学生综合能力要求更高,选择在后续教学中再专门进行。

知识与技能目标:知道烧碱样品中含有的主要杂质及其来源,掌握定性与定量实验的区别;理解沉淀法、气体法的实验原理,并推导得出样品纯度的计算公式;

过程与此同时方法目标:通过测定烧碱的纯度,从设计实验方案、选择药品、仪器到实验数据处理各方面体验解决化学实验问题的过程;通过仪器和药品的选择,了解提高定量实验中精确性和误差分析的方法。

情感态度与价值观目标:感受定量实验的特点和意义;体验实验法在实际问题解决中应用的重要性和普遍性;感受到科学的实事求是精神的熏陶。

4重点难点分析

重点:气体法、沉淀法实验方案设计及数据处理。

难点:通过选择药品、仪器和进一步完善方案实现定量实验精确性的方法。

5教学程序设计

本节课是一堂实验方案探究课,教师重在引导,学生重在自行思考并设计实验方案,但是,考虑到学生在把握定量实验“精确性”问题上不可能一步到位,所以,在设计时主要突出两个环节:一是学生通过分析烧碱成分,确定实验原理和计算方法,得出气体法和沉淀法;二是在“精确性”的指导下,选择恰当的试剂、仪器并不断完善。

5.1学生实验,创设问题驱动情境

①教师展示烧碱样品,引导学生分析可能含有的杂质成分。

问题1:根据你的分析,如何设计一个简单的实验证实此样品是否变质?

②学生实验:定性检验烧碱是否变质(加入稀盐酸,看是否有气泡生成)。

③加深认识定性实验和定量实验的区别

问题2:刚才大家动手做的实验属于哪一种测定方法?

问题3:要想测定此样品中烧碱的含量属于哪种测定方法?

5.2分组讨论,确定实验原理

一个完整的定量实验包括很多环节,包括:要确定实验原理,选择实验药品和仪器,设计实验步骤,实施实验,处理实验数据,结果的误差分析。

现在已经知道这瓶烧碱样品含有的杂质主要是碳酸钠,烧碱的纯度等于样品中烧碱的质量与样品质量的比值。

①确定实验原理

讨论1:选择合适的实验药品,并根据你的选择写出测定过程中的化学反应方程式。

②学生汇报实验原理,教师引导总结评价。

总结:两种实验方法:气体法和沉淀法。

讨论2:在沉淀法中,同学们选择了不同的试剂使碳酸钠沉淀 ,有氢氧化钙、氯化钙、氢氧化钡和氯化钡,从精确性角度考虑,哪一种更好?

讨论3:气体法中,选择稀硫酸还是稀盐酸?

明确两种方法所需要的试剂。

5.3分组讨论,确定实验装置和步骤

接下来就是针对选择的实验原理和试剂来确定实验装置,在选择的过程中,要注意仪器的精度对实验结果造成的影响。

①沉淀法

讨论4:沉淀法主要包含哪些实验步骤?需要用到哪些仪器?

取样溶解加入足量的氯化钡溶液过滤沉淀洗涤沉淀烘干

问题4:过滤操作中用到哪些玻璃仪器?

如何证明沉淀已经洗涤干净?

烘干过程中,通过何种操作确保实验结果的准确性?

②气体法

测定二氧化碳的量,既可以测定其质量,也可以测定其体积,分别可通过什么方法测定?

I. 测定二氧化碳的质量

投影展示:组内代表展示本组实验装置图,并介绍实验步骤

讨论5:上述装置有什么不完善的地方?

对于学生没有发现的问题,通过下列问题进行引导提问:

问题5:气体进入干燥管之前要进行什么操作?

如何防止空气中水和二氧化碳对实验造成的影响?否则对实验造成什么影响?如何保证生成的二氧化碳都进入干燥管?否则对实验造成什么影响?

画图:画出一套完整的通过测定二氧化碳质量来确定烧碱纯度的装置

II.测定二氧化碳的体积

投影展示:组内代表展示本组实验装置图,并介绍实验步骤

讨论6:上述装置有什么不完善的地方?

对于学生没有发现的问题,通过下列问题进行引导提问:

问题6:利用排液法来测定二氧化碳的体积,应选择什么溶液?

此方案是否需要考虑发生装置中残留的二氧化碳气体?

画图:画出一套完整的通过测定二氧化碳体积来确定烧碱纯度的装置

5.4处理实验数据

教师用确定的符号来表示每种方案中测得的实验数据,指导学生依次推导得出沉淀法、气体法(质量、体积)的计算公式。

5.5误差分析,总结评价

问题7:本次实验设计是在假设烧碱中只含有碳酸钠的前提下进行的,实际的烧碱中还可能有什么杂质?如何影响实验结果?

问题8:根据我们做实验的温度和压强情况,利用排液法测定二氧化碳体积的方法中还可能存在什么误差?应该如何改进?

5.6总结,布置思考作业

(1)测定二氧化碳的质量与测定二氧化碳的体积这两种方法中,哪种好一些?为什么?

(2)这节课我们主要利用气体法和沉淀法来测定烧碱样品的纯度,实际上,利用酸碱滴定的原理来进行该测定更为精确、方便,课下请同学们进行这一方案的实验设计。

6课后反思

6.1分析提炼学生作业中的典型错误,形成专题课教学内容的“骨架”和“重点”

首先,总结分析学生在作业中出现的典型错误,形成教学重点。作业是对学生所学知识掌握情况最直接的反映,教师不仅要仔细批改对错,更重要的是对学生个体出现的错误进行分析汇总,确定学生关于某一教学内容中存在的普遍的、典型的错误,将这些典型错误所牵扯的知识点提炼出来,形成后续教学内容的“骨架”和“重点”。

其次,与学生沟通交流了解学生出现错误的“症结”。作业中能体现出学生在哪些知识点掌握不到位,与学生交流能知道学生为什么会错,有助于教师在讲解过程中确定教学重点,选择最合适的教学方法,切中要害,从而提高教学效率。

下表体现出本节课的教学内容与学生实际存在的问题一一对应的关系。

6.2实际教学效果

通过本节课,绝大部分学生能从实际原理、选择试剂和仪器、设计实验步骤、处理实验数据、分析误差这几个方面了解气体法和沉淀法的实验设计过程;课堂氛围活跃,学生积极思考,探究意识强;课后学生反映对定量实验加深了了解,开始形成解答实验问题的思路。

从这次教学实际中深刻地体会到,教师应该改变以前“只备教材”、“教学内容跟随着教学进度走”的不良习惯,要更加关注学生实际的知识水平和需求,让教学内容跟随着学生的现有经验和需求走,只有这样,教学才是真正围绕学生展开,才能取得最佳的教学效果。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社.2003.

[2]吴俊明,骆红山.关于新课程教学设计的一些意见[J].化学教学.2006(总235):1.

[3]吴绪梅.浅谈新课程标准下高三化学复习模式的构建[J].化学教育.2006(3):39.

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