2024年版高中化學 第四單元 研究型實驗 課題三 綜合實驗設計實驗中的幾種特殊組合裝置教學實錄 新人教版選修6

2024年版高中化學第四單元研究型實驗課題三綜合實驗設計實驗中的幾種特殊組合裝置教學實錄新人教版選修6學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容本節(jié)課圍繞《2024年版高中化學第四單元研究型實驗課題三綜合實驗設計實驗中的幾種特殊組合裝置教學實錄新人教版選修6》展開。主要內(nèi)容涉及：化學實驗基本操作技巧，包括氣密性檢查、儀器連接、數(shù)據(jù)處理等；特殊組合裝置的設計與操作，如氣體收集裝置、滴定裝置、萃取裝置等；實驗誤差分析與解決方法；以及實驗報告撰寫規(guī)范。通過本節(jié)課的學習，學生將掌握實驗設計與操作的基本技能，提高實驗素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生以下化學學科核心素養(yǎng)：1）科學探究能力，通過實驗操作和數(shù)據(jù)分析，提升學生的觀察、實驗設計和問題解決能力；2）科學態(tài)度與價值觀，引導學生理解化學實驗的重要性，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實驗倫理意識；3）科學、技術、社會與環(huán)境意識，讓學生認識到化學實驗在科技發(fā)展和社會生活中的應用，增強學生的社會責任感。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學習了基礎的化學實驗操作技巧，如氣密性檢查、儀器的正確使用和清潔等。此外，他們已經(jīng)具備了一些基礎的化學實驗數(shù)據(jù)處理能力，能夠進行簡單的實驗數(shù)據(jù)記錄和分析。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中學生對化學實驗通常具有濃厚的興趣，他們喜歡通過實驗來驗證理論，體驗科學的魅力。學生的能力水平參差不齊，一部分學生具備較強的動手操作能力和獨立思考能力，能夠快速掌握實驗技巧；而另一部分學生可能需要更多的指導和幫助。學習風格上，有的學生偏好視覺學習，通過觀察和示范來學習；有的學生則是聽覺學習者，更傾向于通過講解和討論來理解。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在本節(jié)課中，學生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是對復雜實驗裝置的操作不熟悉，可能難以正確連接和操作；二是實驗數(shù)據(jù)分析時，可能難以識別和解釋實驗誤差；三是實驗報告的撰寫可能存在格式不規(guī)范、邏輯不清晰等問題。針對這些挑戰(zhàn)，教師需要提供充分的指導和示范，幫助學生克服困難。教學資源準備1.教材：確保每位學生都具備《2024年版高中化學第四單元研究型實驗課題三綜合實驗設計實驗中的幾種特殊組合裝置教學實錄新人教版選修6》教材。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關的實驗裝置圖、操作步驟視頻、實驗數(shù)據(jù)圖表等多媒體資源。

3.實驗器材：提前檢查實驗器材的完整性和安全性，包括氣體發(fā)生裝置、滴定管、萃取裝置等。

4.教室布置：設置分組討論區(qū)，確保每個小組有足夠的空間進行實驗操作，并配備實驗操作臺，便于學生進行實驗活動。教學過程一、導入新課

1.老師說：同學們，上一節(jié)課我們學習了化學實驗的基本操作，今天我們將進入一個新的課題——綜合實驗設計實驗中的幾種特殊組合裝置。首先，請大家回顧一下我們已經(jīng)學過的實驗操作技巧，看看哪些是我們今天需要用到的。

2.學生回顧所學內(nèi)容，老師引導學生總結(jié)出氣密性檢查、儀器連接、數(shù)據(jù)處理等基本操作。

二、新課講授

1.老師說：接下來，我們將重點學習幾種特殊組合裝置的設計與操作。首先，我們來了解一下氣體收集裝置。

2.老師講解氣體收集裝置的原理、種類和操作方法，如排空氣法、排水法等。

3.學生認真聽講，并跟隨老師進行實驗操作演示。

4.老師說：接下來，我們學習滴定裝置。滴定是一種定量分析方法，廣泛應用于化學實驗中。

5.老師講解滴定的原理、操作步驟和注意事項，如滴定管的使用、指示劑的選擇等。

6.學生跟隨老師進行滴定實驗操作演示。

7.老師說：萃取裝置是另一種重要的實驗裝置，主要用于液-液萃取。

8.老師講解萃取裝置的原理、操作步驟和注意事項，如萃取劑的選擇、萃取時間等。

9.學生跟隨老師進行萃取實驗操作演示。

10.老師說：在實驗過程中，我們可能會遇到一些誤差，接下來，我們來學習如何分析和解決實驗誤差。

11.老師講解實驗誤差的來源、分類和解決方法，如系統(tǒng)誤差和隨機誤差、重復實驗、校正儀器等。

12.學生跟隨老師進行實驗誤差分析練習。

13.老師說：最后，我們來學習實驗報告的撰寫規(guī)范。

14.老師講解實驗報告的基本結(jié)構、撰寫要點和注意事項，如實驗目的、原理、方法、結(jié)果、討論等。

15.學生跟隨老師進行實驗報告撰寫練習。

三、課堂練習

1.老師說：現(xiàn)在，請大家根據(jù)所學內(nèi)容，設計一個簡單的實驗，并寫出實驗步驟和預期結(jié)果。

2.學生分組討論，設計實驗方案。

3.學生展示實驗方案，老師點評并給予指導。

四、課堂小結(jié)

1.老師說：今天我們學習了綜合實驗設計實驗中的幾種特殊組合裝置，包括氣體收集裝置、滴定裝置和萃取裝置。希望大家能夠熟練掌握這些實驗操作技巧，并在今后的實驗中靈活運用。

2.學生總結(jié)所學內(nèi)容，老師引導學生回顧重點知識。

3.老師說：下節(jié)課我們將繼續(xù)學習化學實驗中的其他內(nèi)容，請大家做好預習。

五、課后作業(yè)

1.完成課后練習題，鞏固所學知識。

2.查閱相關資料，了解化學實驗在科技發(fā)展和社會生活中的應用。

3.準備下一節(jié)課的實驗材料，確保實驗順利進行。拓展與延伸一、提供與本節(jié)課內(nèi)容相關的拓展閱讀材料

1.閱讀材料一：《化學實驗安全知識》

內(nèi)容：介紹化學實驗中常見的危險和安全隱患，以及相應的預防和處理措施。幫助學生樹立安全意識，提高實驗操作的安全性。

2.閱讀材料二：《化學實驗誤差分析與應用》

內(nèi)容：講解實驗誤差的來源、分類和解決方法，以及如何在實際實驗中減小誤差，提高實驗結(jié)果的準確性。

3.閱讀材料三：《化學實驗在環(huán)境保護中的應用》

內(nèi)容：探討化學實驗在環(huán)境保護領域的應用，如廢水處理、廢氣凈化等，增強學生的社會責任感和環(huán)保意識。

二、鼓勵學生進行課后自主學習和探究

1.學生可以根據(jù)自己的興趣和需求，選擇閱讀上述拓展閱讀材料，進一步了解化學實驗的各個方面。

2.學生可以嘗試自己設計實驗，將所學知識應用于實際問題中，如設計一個簡單的實驗來檢測家庭飲用水的質(zhì)量。

3.學生可以查閱相關資料，了解化學實驗在科學研究、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應用，如化學實驗在藥物研發(fā)、食品檢測等方面的作用。

4.學生可以分組討論，分享彼此的實驗設計和結(jié)果，互相學習、互相啟發(fā)。

5.學生可以嘗試解決實驗中遇到的問題，如實驗誤差的來源和解決方法，提高實驗操作技能。

6.學生可以撰寫實驗報告，總結(jié)實驗過程、結(jié)果和心得體會，培養(yǎng)實驗報告的撰寫能力。

7.學生可以參與學?；蛏鐓^(qū)的環(huán)保活動，將化學實驗知識應用于實際環(huán)境保護工作中，如參與水質(zhì)檢測、空氣質(zhì)量監(jiān)測等。典型例題講解例題1：

實驗中，向含有0.1mol/L的硫酸銅溶液中加入過量的鐵粉，充分反應后過濾、洗滌、干燥，得到固體質(zhì)量為5.6g。求反應生成的銅的物質(zhì)的量。

解答過程：

首先，根據(jù)化學反應方程式：Fe+CuSO4→FeSO4+Cu，可知鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵。

設反應生成的銅的物質(zhì)的量為xmol，則根據(jù)化學反應方程式，鐵的物質(zhì)的量也為xmol。

鐵的摩爾質(zhì)量為55.85g/mol，銅的摩爾質(zhì)量為63.55g/mol，因此銅的質(zhì)量為63.55xg。

根據(jù)題目中給出的固體質(zhì)量，可以列出方程式：

55.85x+63.55x=5.6g

解得：x=0.05mol

答案：反應生成的銅的物質(zhì)的量為0.05mol。

例題2：

某學生測定實驗室空氣中氧氣的含量，將100mL的空氣樣品放入集氣瓶中，加入5g紅磷，點燃后密閉集氣瓶。待紅磷燃燒完畢，冷卻至室溫，打開瓶蓋，發(fā)現(xiàn)水進入瓶內(nèi)，進入水的體積為60mL。求空氣中氧氣的體積分數(shù)。

解答過程：

根據(jù)化學反應方程式：4P+5O2→2P2O5，可知紅磷與氧氣反應生成五氧化二磷。

設空氣中氧氣的體積為ymL，則根據(jù)化學反應方程式，氧氣的物質(zhì)的量為y/22.4mol。

紅磷的摩爾質(zhì)量為30.97g/mol，因此氧氣的質(zhì)量為5g。

根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)，可以列出方程式：

y/22.4mol×32g/mol=5g

解得：y=44.8mL

空氣中氧氣的體積分數(shù)為：(44.8mL/100mL)×100%=44.8%

答案：空氣中氧氣的體積分數(shù)為44.8%。

例題3：

在一定條件下，向100mL0.1mol/L的鹽酸中加入10g鐵粉，充分反應后，溶液中剩余的氫離子濃度為多少？

解答過程：

根據(jù)化學反應方程式：Fe+2HCl→FeCl2+H2↑，可知鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣。

設反應消耗的鹽酸的物質(zhì)的量為xmol，則鐵的物質(zhì)的量為xmol。

鹽酸的摩爾質(zhì)量為36.46g/mol，因此鹽酸的質(zhì)量為0.1mol/L×0.1L×36.46g/mol=0.3646g。

鐵的摩爾質(zhì)量為55.85g/mol，因此鐵的質(zhì)量為10g。

根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)，可以列出方程式：

xmol×36.46g/mol+0.3646g=10g

解得：x=0.17mol

溶液中剩余的氫離子濃度為：(0.1mol/L×0.1L-0.17mol)/0.1L=0.13mol/L

答案：溶液中剩余的氫離子濃度為0.13mol/L。

例題4：

實驗室制取氧氣時，通常使用過氧化氫溶液與二氧化錳反應。若要制取1mol氧氣，至少需要多少克的過氧化氫？

解答過程：

根據(jù)化學反應方程式：2H2O2→2H2O+O2↑，可知過氧化氫分解生成水和氧氣。

設制取1mol氧氣需要的過氧化氫的物質(zhì)的量為xmol，則根據(jù)化學反應方程式，過氧化氫的物質(zhì)的量為2xmol。

過氧化氫的摩爾質(zhì)量為34.02g/mol，因此過氧化氫的質(zhì)量為34.02g/mol×2xmol。

根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)，可以列出方程式：

34.02g/mol×2xmol=1mol×32g/mol

解得：x=0.5mol

過氧化氫的質(zhì)量為34.02g/mol×0.5mol=17.01g

答案：至少需要17.01g的過氧化氫。

例題5：

某學生測定實驗室空氣中二氧化碳的含量，將100mL的空氣樣品放入集氣瓶中，加入10mL的氫氧化鈉溶液，充分振蕩后，發(fā)現(xiàn)溶液體積增加至30mL。求空氣中二氧化碳的體積分數(shù)。

解答過程：

根據(jù)化學反應方程式：CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O，可知二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水。

設空氣中二氧化碳的體積為ymL，則根據(jù)化學反應方程式，二氧化碳的物質(zhì)的量為y/22.4mol。

氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量為40.00g/mol，因此氫氧化鈉的質(zhì)量為10g。

根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)，可以列出方程式：

y/22.4mol×44g/mol=10g

解得：y=88mL

空氣中二氧化碳的體積分數(shù)為：(88mL/100mL)×100%=88%

答案：空氣中二氧化碳的體積分數(shù)為88%。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.案例教學法的應用：在教學中，我嘗試引入真實的化學實驗案例，讓學生通過分析案例來學習理論知識，這種教學方法能夠激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的實際操作能力。

2.多媒體輔助教學：利用多媒體技術，如視頻、動畫等，將抽象的化學概念形象化，幫助學生更好地理解和記憶。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生實驗操作能力不足：部分學生在實驗操作中存在不規(guī)范、不熟練的問題，這影響了實驗結(jié)果的準確性。

2.教學評價方式單一：目前主要依靠學生的實驗報告和期末考試來評價學生的學習成果，缺乏對學生實驗操作過程和實驗思維的全面評價。

3.校企合作不足：與企業(yè)的合作較少，導致學生缺乏實際工作環(huán)境的體驗，影響了他們的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)。

反思改進措施（三）

1.加強實驗操作訓練：針對學生實驗操作能力不足的問題，我將增加實驗操作訓