“測定燒堿樣品的純度”教學案例

文章編號:1005-6629(2010)07-0048-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

1教學內容分析

“測定燒堿樣品的純度”涉及到“氣體體積法”、“固體質量法”、“溶液酸堿滴定法”三種重要的定量測定方法，測定過程中涉及到試劑的選擇、儀器的選擇，以高二第一學期的三個定量實驗為基礎，能很好的體現定量實驗的“精確性”特點。相對于課本上的三個定量實驗，它更具綜合性，并且與考試中的題目類型相近，十分有利于學生掌握定量測定的原理和方法，是后續實驗訓練教學的重要載體。因此，這個實驗在教學中具有特殊的意義，要注意充分發揮它在促進學生實驗能力發展等方面的作用。

2學生實際情況分析

本節課的教學對象為高二第二學期的“加一”學生，他們準備在高考時加試化學，但是學習基礎和學習習慣不太好。此時，相對于上一學期，他們在學習化學的態度上有明顯的好轉，化學知識逐步完善，但化學實驗方面卻沒有明顯提高，尤其是定量實驗。因為當時尚未分班，學生的學習目標不明確，對此部分內容掌握很不扎實。雖然當時在實驗室里做過其中的兩個定量實驗，但是基本上是按照教材給定的實驗步驟完成操作，缺乏對實驗過程的全盤理解。

實驗知識和方法掌握不到位，這勢必導致學生面對實驗題產生恐懼心理。他們往往是談(實驗)題色變，甚至考試中看到實驗題選擇放棄。因此，當前最緊要的，就是通過讓學生自己體驗實驗方案設計的過程，樹立解決實驗問題的自信心。

3教學目標設計

針對學生實驗基礎薄弱這一狀況，本節課把教學內容的重點鎖定在“測定燒堿樣品純度”的兩種方法——氣體法和沉淀法。以學生能較為透徹地理解這兩種方法中涉及的原理、試劑和儀器選擇、得出計算公式等過程為主要目標。對于精確性更高的“雙指示劑酸堿滴定法”，因為對學生綜合能力要求更高，選擇在后續教學中再專門進行。

知識與技能目標:知道燒堿樣品中含有的主要雜質及其來源，掌握定性與定量實驗的區別;理解沉淀法、氣體法的實驗原理，并推導得出樣品純度的計算公式;

過程與此同時方法目標:通過測定燒堿的純度，從設計實驗方案、選擇藥品、儀器到實驗數據處理各方面體驗解決化學實驗問題的過程;通過儀器和藥品的選擇，了解提高定量實驗中精確性和誤差分析的方法。

情感態度與價值觀目標:感受定量實驗的特點和意義;體驗實驗法在實際問題解決中應用的重要性和普遍性;感受到科學的實事求是精神的熏陶。

4重點難點分析

重點:氣體法、沉淀法實驗方案設計及數據處理。

難點:通過選擇藥品、儀器和進一步完善方案實現定量實驗精確性的方法。

5教學程序設計

本節課是一堂實驗方案探究課，教師重在引導，學生重在自行思考并設計實驗方案，但是，考慮到學生在把握定量實驗“精確性”問題上不可能一步到位，所以，在設計時主要突出兩個環節:一是學生通過分析燒堿成分，確定實驗原理和計算方法，得出氣體法和沉淀法;二是在“精確性”的指導下，選擇恰當的試劑、儀器并不斷完善。

5.1學生實驗，創設問題驅動情境

①教師展示燒堿樣品，引導學生分析可能含有的雜質成分。

問題1:根據你的分析，如何設計一個簡單的實驗證實此樣品是否變質?

②學生實驗:定性檢驗燒堿是否變質(加入稀鹽酸，看是否有氣泡生成)。

③加深認識定性實驗和定量實驗的區別

問題2:剛才大家動手做的實驗屬于哪一種測定方法?

問題3:要想測定此樣品中燒堿的含量屬于哪種測定方法?

5.2分組討論，確定實驗原理

一個完整的定量實驗包括很多環節，包括:要確定實驗原理，選擇實驗藥品和儀器，設計實驗步驟，實施實驗，處理實驗數據，結果的誤差分析。

現在已經知道這瓶燒堿樣品含有的雜質主要是碳酸鈉，燒堿的純度等于樣品中燒堿的質量與樣品質量的比值。

①確定實驗原理

討論1:選擇合適的實驗藥品，并根據你的選擇寫出測定過程中的化學反應方程式。

②學生匯報實驗原理，教師引導總結評價。

總結:兩種實驗方法:氣體法和沉淀法。

討論2:在沉淀法中，同學們選擇了不同的試劑使碳酸鈉沉淀 ，有氫氧化鈣、氯化鈣、氫氧化鋇和氯化鋇，從精確性角度考慮，哪一種更好?

討論3:氣體法中，選擇稀硫酸還是稀鹽酸?

明確兩種方法所需要的試劑。

5.3分組討論，確定實驗裝置和步驟

接下來就是針對選擇的實驗原理和試劑來確定實驗裝置，在選擇的過程中，要注意儀器的精度對實驗結果造成的影響。

①沉淀法

討論4:沉淀法主要包含哪些實驗步驟?需要用到哪些儀器?

取樣溶解→加入足量的氯化鋇溶液→過濾沉淀→洗滌沉淀→烘干

問題4:過濾操作中用到哪些玻璃儀器?

如何證明沉淀已經洗滌干凈?

烘干過程中，通過何種操作確保實驗結果的準確性?

②氣體法

測定二氧化碳的量，既可以測定其質量，也可以測定其體積，分別可通過什么方法測定?

I. 測定二氧化碳的質量

投影展示:組內代表展示本組實驗裝置圖，并介紹實驗步驟

討論5:上述裝置有什么不完善的地方?

對于學生沒有發現的問題，通過下列問題進行引導提問:

問題5:氣體進入干燥管之前要進行什么操作?

如何防止空氣中水和二氧化碳對實驗造成的影響?否則對實驗造成什么影響?如何保證生成的二氧化碳都進入干燥管?否則對實驗造成什么影響?

畫圖:畫出一套完整的通過測定二氧化碳質量來確定燒堿純度的裝置

II.測定二氧化碳的體積

投影展示:組內代表展示本組實驗裝置圖，并介紹實驗步驟

討論6:上述裝置有什么不完善的地方?

對于學生沒有發現的問題，通過下列問題進行引導提問:

問題6:利用排液法來測定二氧化碳的體積，應選擇什么溶液?

此方案是否需要考慮發生裝置中殘留的二氧化碳氣體?

畫圖:畫出一套完整的通過測定二氧化碳體積來確定燒堿純度的裝置

5.4處理實驗數據

教師用確定的符號來表示每種方案中測得的實驗數據，指導學生依次推導得出沉淀法、氣體法(質量、體積)的計算公式。

5.5誤差分析，總結評價

問題7:本次實驗設計是在假設燒堿中只含有碳酸鈉的前提下進行的，實際的燒堿中還可能有什么雜質?如何影響實驗結果?

問題8:根據我們做實驗的溫度和壓強情況，利用排液法測定二氧化碳體積的方法中還可能存在什么誤差?應該如何改進?

5.6總結，布置思考作業

(1)測定二氧化碳的質量與測定二氧化碳的體積這兩種方法中，哪種好一些?為什么?

(2)這節課我們主要利用氣體法和沉淀法來測定燒堿樣品的純度，實際上，利用酸堿滴定的原理來進行該測定更為精確、方便，課下請同學們進行這一方案的實驗設計。

6課后反思

6.1分析提煉學生作業中的典型錯誤，形成專題課教學內容的“骨架”和“重點”

首先，總結分析學生在作業中出現的典型錯誤，形成教學重點。作業是對學生所學知識掌握情況最直接的反映，教師不僅要仔細批改對錯，更重要的是對學生個體出現的錯誤進行分析匯總，確定學生關于某一教學內容中存在的普遍的、典型的錯誤，將這些典型錯誤所牽扯的知識點提煉出來，形成后續教學內容的“骨架”和“重點”。

其次，與學生溝通交流了解學生出現錯誤的“癥結”。作業中能體現出學生在哪些知識點掌握不到位，與學生交流能知道學生為什么會錯，有助于教師在講解過程中確定教學重點，選擇最合適的教學方法，切中要害，從而提高教學效率。

下表體現出本節課的教學內容與學生實際存在的問題一一對應的關系。

6.2實際教學效果

通過本節課，絕大部分學生能從實際原理、選擇試劑和儀器、設計實驗步驟、處理實驗數據、分析誤差這幾個方面了解氣體法和沉淀法的實驗設計過程;課堂氛圍活躍，學生積極思考，探究意識強;課后學生反映對定量實驗加深了了解，開始形成解答實驗問題的思路。

從這次教學實際中深刻地體會到，教師應該改變以前“只備教材”、“教學內容跟隨著教學進度走”的不良習慣，要更加關注學生實際的知識水平和需求，讓教學內容跟隨著學生的現有經驗和需求走，只有這樣，教學才是真正圍繞學生展開，才能取得最佳的教學效果。

參考文獻:

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