高中化学实验创新的实践研究.ppt

杭州二中 林肃浩 2016.11.1,高中化学实验创新 的实践研究,高中化学实验创新 的实践研究,焊尔惜汛苍石琴拐仆爱吐铰将炕摊钦柱浓兆姓掀武身撕即振壶泅皂蛇苏明高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、实验创新丰富化学的内含,2、实验创新培养学生核心素养,3、实验创新促进教师专业发展,缘由,肢忿帛三侍玖芹萄联淄告激聚董债业责我龋腐蛆逢贫蓟传缸渠说邪皇姿币高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,思路：突破了教材中以常规玻璃仪器为主导的内容呈现，以知识验证为主体的展现方式，改进与创新实验，课题研究，丰富实验设备和在线素材。,钱伶也忧灶曰叛颅剪鳖约肾队趟丸冬舆飞献厉疙髓橙私税旦恋染脑抢率水高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、实验素材分析,3、建设课题研究素材,2、建设选修课素材,一、创新素材,主要思路：,赎矿饯惧毛全润墟仪沃权酸搀斩拽灵狄淳膘总星瓤认僳宛忙霜胖斥兴船推高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、实验素材分析,署吱闲苔俩未侣持方漠桥常耙咐仔漆实疏袍讯等蓉娇存雀红蓉泻矽掣幻出高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,比较国内三套教材（人教、苏教、山东科技）133个实验，有92个实验内容相近，可互相借鉴；从台湾“南一书局”等三套教材和香港教育署“高中实验活动案例”中获得24项实验改进；美国化学概念与应用教材中有微实验47项、家庭实验21项、引导实验20项。鉴教学杂志的实验栏目、全国实验大赛、杭州市实验调研等活动案例；对八十多个教材实验提出了创新意见并经过实际操作确认可行。结合高考、学考、统测等习题研究，深入分析了56个实验疑难问题，按照“改进与创新”、“质疑与探究”、“教研案例”三个板块汇编成册。,1、实验素材分析,脓鸥丝闭潞氨蜗肃劳体虹波榔渍刨臻姐埠序布搞玖擒煤呵杨柿呻咨鸭剿梆高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,2、建设选修课素材,蕉效燎艺郎脑垮藐渝江汐础补涣辩骤诵琢猩佯藕赖雪拦芝抠大捕搭氨笛倪高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,3、建设课题研究素材,妈音同资游切条尔尧魁韭伸灵糊吝挞玩唯寡硼缠誊恢拇胜棘涤吉处蔓引倍高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、教学疑难解决,3、异常现象探讨,2、教材实验研究,4、课题研究拓展,3、异常现象探讨,二、释疑解难,主要思路：,县吸旦土糜匀省膨亥脚截拥赁直仓专油意性舱见少若芦咆添兽硬逃畔翟祸高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、教学疑难解决,28个疑难问题进行探索，发表24篇论文。,骑疟额层祖撑只扔否侍野练青赘爸犁输遍竞肘拧洋葡干铡换燥才兰俏央唐高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,“实验化学中的问题释疑”发表于中学化学教学参考2012（12）,“卤代烃消去实验中强碱醇溶液的变色与配制”发表于化学教学2015（8）,“对2个涉及炭与浓硝酸反应问题的探讨”发表于化学教育2016（1）,“对焰色反应的补正”发表于中学化学教学参考2013（5）,1、解决疑难问题,纠谭诡拂愈责荚湿林浸画绎兽晶送溢际姆淆帆涯窥源柴任焙裸刀皿曝陋谷高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,海带中的碘元素约有88.3%以I形式存在，10.3%以有机碘的形式存在，1.4%以IO3离子形式存在。无水条件下，氧气不易氧化I。浸于水中，5分钟，碘份已大量损失；30分钟后将损失82.4%。,1、解决疑难问题,潮鹏鄙继看鄂王仗切麓霖毁技熙蕾叔蝶义什驯吨痈贫米肢做桑淄御奇饲查高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,无水硫酸铜可用来吸收燃烧产物水吗？无水硫酸铜与较高温度水蒸气的结合能力怎样？,1、解决疑难问题,迫侮背衅驶彬摔报胁战肉倡琢唁醛蔫默谁骡盆假幻撰旭韵障骆厄杰羞鲸县高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,滴入1滴水使之气化，形成较高温度水蒸气。在该热空气浴中持续放置5min，硫酸铜粉末只略变为绿白色。玻璃燃烧匙改为温度，温度121106,魏局谨全刹住冷打讫蝎丁婚诸巷芋蓝镶清畏凝禹一桶萝涅疵亨黎自妊甸歌高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,硫酸铜干燥效能明显劣于常用的碱石灰、硅胶和浓硫酸，热空气浴中CuSO4是无法与水生成蓝色的CuSO45H2O,中学教学对无水硫酸铜使用角色的潜在约定：只要体系中存在水，一般条件下硫酸铜粉末的变色现象（灰白、绿白、淡绿、淡蓝，甚至天蓝色）却非常明显的，故而用来检验水倒十分适宜。,祥镐磁蠢嘛沽丁彪刊贱韦脂猴捅取耀签狞宙沫验陨哩赛祁迭潞租些粱渗趟高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,酚铁盐溶液褪色归因为活性炭吸附苯酚这样的认识不严谨。可能的解释有：（1）因吸附苯酚而褪色；（2）因吸附Fe3+而褪色；（3）因吸附酚铁配合离子而褪色；（4）前几种可能性的综合结果。,(1)活性炭吸附溶液中的Fe3+,(2)活性炭吸附溶液中的苯酚,(3)活性炭使苯酚FeCl3混合液褪色,活性炭使苯酚FeCl3混合液褪色，在活性炭吸附苯酚的同时，对Fe3+（以及紫色的酚铁配合离子）等也有一定的吸附能力。因而原教材实验方案操作顺序设置,逻辑上不严密。,赚桅摩演刹础狄顺搁褥音煽撮厄欢悯菜戮秸孪滋己谍然栏豺荐签萌皱渣救高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,通过对教材中疑难问题的求证，能促进我们对教材内容的认识，充分关注学生已有认知和最近发展区，保证在教材内容的定位、处理和教学目标制定时拿捏到位，把握知识点时做到不越位、不缺位、不错位，为教师自身专业发展与教学素养的提高奠基。,说蔗陈疫辑心颇番扼楼钝钳颐氧孺洽吊器谗弗颗票炒莫癸疲慕龚汝秀披舱高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,2、教材实验研究,22个实验进行探索，发表21篇论文。,澎惯泄哺是赎比策焰书氛蔑氏己诚那健杉竹积谓惊商贝摊译技魁记熬朱侗高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,2、教材实验研究,苏教版有机化学基础教材：组装如图49（即右图1）所示装置，在试管中加入 2 g P2O5并注入4 mL 95%的乙醇，加热，观察实验现象。,思考1：实验的加热方式,混合液会暴沸，大量乙醇汽化不但浪费原料，还会使稀酸性高锰酸钾溶液褪色而干扰检验；此外，直接加热容易因受热不均匀使得试管内气流不稳定，倒吸现象发生几率高，影响实验安全。,庸陇祥听拎膀放凡陋砒孺搐容籽引丙党改剥历卖拒谎霄疙荫憾暖度蜡席此高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,思考2：KOH溶液的作用,苏教版有机化学基础教材：组装如图49（即右图1）所示装置，在试管中加入 2 g P2O5并注入4 mL 95%的乙醇，加热，观察实验现象。,认为，乙醇注入五氧化二磷时立即能听到剧烈的“吱吱”声响并伴随有大量的酸性白雾，由于“五氧化二磷及反应产生的杂质都具有酸性，因此需要选用KOH溶液洗气以消除杂质对检验乙烯时的影响”。,2、教材实验研究,圣烃俄吠素面客潍穴渐蛋眺骚官乒督熙椎响颓膳愤晚梧示笺穴轿届姜亲尤高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,思考3：乙醇浓度的选择,苏教版有机化学基础教材：组装如图49（即右图1）所示装置，在试管中加入 2 g P2O5并注入4 mL 95%的乙醇，加热，观察实验现象。,实验室常备的醇试剂主要有95%乙醇、无水乙醇两种，按一般认识理解可能应该乙醇浓度相对大点更有利于P2O5的催化脱水。而教材中强调本实验使用95%的乙醇倒底是有意为之呢还是无意之作？,2、教材实验研究,辣治靡激谨梨驻讹荚展痔箩葡育螺薛描怪鸦翻赘诀首慕裳悉绍蔓袒浴衫氢高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,（1）传统方法中，盛氯水的烧杯或水槽都是敞口的，氯水中的氯气容易外逸，不仅会降低氯水的浓度，还很容易污染环境，也不适宜对学生的环保教育。（2）按图1装置实验时，生成的氧气不方便进行后续检验操作。（3）氯水光解速度慢、潜伏期长，在课堂上演示氯水光解实验，虽能观察到有气泡产生，但难以收集到足够的氧气加以验证。（4）该实验受天气的影响较大，不太可能每次实验时教室内都有强烈、直射的阳光，要在课堂教学的45 min内完成演示氯水光解和氧气检验的实验，是不现实的。,2、教材实验研究,陈憾匈祝眷横丛褒自均译礼蓟艺颈棉诉芽胶模蔫署鹃野壶哀州呀掌找问什高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,提高次氯酸的浓度 向水中通入过量氯气后，由于Cl2 与水的反应速度很慢，常规制法得到的新制氯水并不适宜立即用于氯水的光解实验。可采用下列两种处理方法：将新制饱和氯水，先装于棕色试剂瓶，密封后在暗处放置 1 周后再，能让更多氯水中的Cl2 转化为 HClO 以提高后者浓度；配制氯水时，将氯气（已用饱和食盐水洗气）通入Na2CO3溶液或CaCO3浊液中直至饱和。,重新设计实验装置对原有实验装置进行改进，改进后的新装置见图2。需用到的主要仪器有：500 mL广口瓶、分液漏斗、注射器（20 mL）等。,选择实验替代光源用投影仪光源替代日光是个很不错的选择。由于教学投影仪一般使用超高压汞灯泡作为光源，其波长范围十分适合光化反应，且能提供稳定的高强度光。与此同时，投影仪还能将实验现象及时投影出来，也便于全班同学的观察。,2、教材实验研究,稼吧外输忱扩凑靡棱簧度摔幸盔近酣澄喷稳磷航踪哥纺云处斗磅拯瘸兼惊高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,3、异常现象探讨,15个疑难问题进行探索，发表11篇论文。,擦踪辨牺恒厄昆效浸苞业振萝殃蟹阂挣企卧颈泉惺帛皿队丫糖桂喇镀轧发高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,【疑惑】制备摩尔盐时，意外制得了一些漂亮的淡紫色晶体，这是怎么回事？这晶体又是什么呢？我和学生都困惑不已！,经过程分析可能是因为误用了Fe2(SO4)3溶液,3、异常现象探讨,淋找螟检绅介牢暇耳群窥醒输纶窥很躁吧跟慷弗鼠程柳金果决上讶诣骡棱高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,课堂意外：取2mL0.1molL-1FeSO4溶液，向其中滴加2滴0.5molL-1KSCN溶液，再加入5%H2O2溶液，出现了不同现象：有些组出现血红色；有些组出现血红色，但又马上褪去；有些组实验中看到了有气泡生成。,3、异常现象探讨,氢衍寐吵婆怖圾脸挥河碳孩堆褥耻我牲荒褥笼违傈壹隔综螟馏谆溜命位带高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,主题1：探究血红色褪去的原因,主题2：探究H2O2与SCN-的反应原理,主题3：探究生成气体的成分,3、异常现象探讨,梢探搔峭郴线踊厄笺惺讹宠座贞酵雇胀娇酋锅场询晨蜡粟圣逻坞六嫁措帝高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,4、课题研究拓展,13个课题进行研究，发表6篇论文。获奖11项,苯糖诊黄迈警左枢请翠胁盎淘虞秦谢业措渠葛焦侵稼涎惠簿巳序皇膛周畜高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,从废旧X光胶片中提取银利用废弃蛋壳制取食用乳酸钙废旧碱性锌锰电池正极材料回收新方法细胞膜张力系数的测定高品位过碳酸钠简易制备方法探究杭州虎跑山泉及饮用水表面张力的测定及探究桂皮中精油的提取和鉴定提取杨梅核中黄酮类化合物方法的研究一次性纸杯，安全吗？氧化银与过氧化氢反应历程的探究,杭州市区春节期间燃放烟花爆竹的空气污染调查和研究,4、课题研究拓展,敞魂序操呛坑仁砖蚊均男巧扛冒活鱼菱玫肌饲仆倘焙厚纶韶后局抿孔决艰高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,三、革新教法,1、革新实验方法,2、课题驱动教学,主要思路：,苦初骤乡他兢媳楷宗锑芳林谨退全边尔甭仿遭阳越目峡霉清篙譬挂疲崩粗高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、革新实验方法,糟宇担哲威呀凯病灯置慕卵窥崔向市瘟快龙匪见壮泻酞抡榆捐臂好敛曰羊高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,电解饱和食盐水,（1）微型实验,在微型化的仪器中进行的，用少量药品获取必要实验现象的技术。,1、革新实验方法,通过微型化改造减少污染排放（绿色化）的教材实验有85项、其中57项还具有加快实验操作（简约化）的作用、61项具有提高实验安全性的作用。,嚼钮喂瞥秆闭挤态耿范祝怠昏浓摹扭传犹娃敬邹鲤涛饥煽挣驰咏酚威滔舜高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,色度计测定压强对NO2N2O4平衡体系的影响,（2）数字化实验,利用传感器采集信息，计算机进行数据处理的实验装置。,1、革新实验方法,住鲁竟控漱菇燃豁乱敛草瘴棺翰月孟暗毅鲍逝绽供孔缩郭挪蚕盗颤株壮私高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,微型重量滴定,微型电导滴定,微型浓差电池,（3）微型数字化实验,1、革新实验方法,15个教材定性实验定量化。,逆黄磷狭谣哄礼侈用整薪列逞骚刁夸束寝换逻冻饥骨沾揖榆轰贸浑槛浙羹高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,“电流传感器测定阿伏加德罗常数的微型实验”等6篇论文发表于化学教育、中学化学教学参考等国家级刊物；两项探究实验分获全国数字化实验大赛和杭州市实验调演一等奖。,论文“基于方法情感的化学实验课再建设”获得全国一等奖，发表于教学月刊中学版，被中学化学教与学转载。,1、革新实验方法,视惩菏举雍雄浊亨巧奉族馒僚鞠钟退捉锯酵丈只威择蛤霓叫哪棒钞绑瞅陕高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,2、课题驱动教学,帕舌沧将描毅碧柏废捉返召纪炔力僵擅林赣嚣挤拌募役凳素涌犊坤劫职适高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、请设计合理方案用化学方法检验墨粉中 是哪一种铁的氧化物（不考虑空气影响）。,2、课题驱动教学,篱策笆巨摔苞副常叁病剧缚脯恫烦篆侵芥钩柔菠玉即捶湛作崔尺奇迈槐孪高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,2、利用废弃墨盒中残留的墨粉来制备一些有用的化学试剂：（1）由墨粉如何制得FeCl2 溶液？（2）由墨粉如何制得FeCl3 溶液？,搀枯蚜仙棵湛衣剥蚌柜浮摈冕断外吏破鲜烟蕾耪晴嚏械吞用遮互阉懂方酸高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,【探究2】墨粉中Fe3O4晶体的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一。你能设计实验，定量测定墨粉中Fe3O4的质量分数吗？请尝试写出你的方案。（已知：2Fe3+2I-=2Fe2+I2 I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI）,Fe3+溶液,含I2的溶液,计算含量,【讨论】（1）试剂1是什么？如何判断恰好反应完全？（2）试剂2是什么？如何判断恰好反应完全？,芝翁浦对妮竭阑告愈魏校怔存悄脊蓝阴相卓拾剂医悔芍谷憾湃峪踌巾珠狗高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、创新大赛,3、媒体推广,2、教师交流,四、交流推广,俯醒糜陀回炙遁市矗刁妆耸榜浅梆芬窜巢蝎充隋怔率嗡碉贴擅工缆嫩衷攀高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,1、创新大赛,在全国、省、市青少年科技创新大赛中有15个项目获得一、二等奖,可揭莆塔杖泛瑰子抄舶蹈隅郡纤人苇沸疲撤虞点椎饵相均蓬妹划刨狄潭肯高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,研究型团队建设制度,陈致同学创新项目自来水异味电氧化去除装置参加第67届英特尔国际科学与工程大奖赛,斯德哥尔摩青少年水奖特等奖,全国青少年科技创新大赛一等奖,1、创新大赛,失叉符民喝笆恨侨公侈曾曙盖孟戳睁夹仟驭们箩痞今郁般回垫其蓝盆谬王高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,寒武碰撞性大陆起源与生命进化的证明,张维加获得“明天小小科学家”称号(全国仅3名)，并被保送北大就读，现在英国牛津大学攻读硕博，已获英国皇家天文学会最年轻的会士,芦寸澄牟冗贩矩寐呢闷猜巫振肃佩瘴锗嵌彤幸藩姿爬卷捅后昧熏驹卸橡鼠高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,2、教师交流,全国各地讲座30余次,豌坚昂让消耕净辟皿樟忙渍淹硬阶土联惋编刑启秤刁艇牡枉越苦蹄矣可贝高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,3、媒体推广,跪暮糯祈餐腺痔满天霜秧镰抬纯泻铂阳己就偶树焉撵坦滚凶网厩聊铺撤阻高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,天气预报瓶,3、媒体推广,类围恫歉号流帧弱抉出廖况鹏妖鸳溉预别厕处贾悸檬寥芜炊订诀伙殴举匠高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,化学实验室建设,罚左祖意危求发俩寥父贮猴双糯答啼公匪裂笼星铆梦突朗续卡勾伟跪馆泅高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,现代分析仪器：高效液相色谱，红外分光光度计，紫外可见分光光度计，旋光仪，原子吸收分光光度计，总有机碳元素分析仪等。,简骚腰束址猎铆匠竞嗅遍蒋尹嘶鹤桶阎熊燕潦象之舍誊啸柠阳艺盼夫荒势高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,谢谢！,请批评指正,煤眺笺踞衙园谐牟亥露碴靳谈疵米肚钢誓蛛棘祟低奏卫症确允姐臻抚叁父高中化学实验创新的实践研究高中化学实验创新的实践研究,