化学教学论实验讲义2015版教材

化学教学论实验教学讲义目录教学论实验教学程序 (1)试讲内容 (2)实验一气体制备及性质实验研究——氧气的制取与性质 (3)实验二喷泉实验研究——氨气的制取及喷泉实验 (7)实验三定量化学研究——水果电池能力检测及乙醇结构式的确定 (9)实验四电化学研究——电解与电镀 (11)实验五趣味化学实验研究——“水火系列”趣味实验 (13)《化学教学论实验》教学程序一、目的：锻炼同学们 备课、试讲、讲实验、演示实验、实验研究等能力 二、要求Ⅰ.以教师的身份参与到课堂中，边操作边想着“我该怎么讲”？适度的交流 Ⅱ.负责讲实验的小组要求人人参与到演讲中来，这也是重要的评分点 Ⅲ.提前做好板书、器材等准备工作，环节紧凑，节约时间Ⅳ.提前完成预习，带“预习报告”进课堂，随时补充、记录，课后完成《实验报告》三、实验前试讲程序试讲：10分钟，由1名同学完成教材分析（地位与作用）讲实验：15分钟，由4-5名同学分工完成实验原理实验过程（边讲边演示）实验研究与改进 问题与讨论关键与注意事项板书、实验器材准备教师点评教师点评与补充预习内容一、实验步骤与现象（简化，用最少的文字，事先设计好表格） 二、关键与注意事项（关键至少1项，注意至少3项）《实验报告》格式： 一、实验原理 二、实验步骤三、实验结果与数据 四、结果与讨论 五、感想（50-200字）试讲内容（模拟上课）实验编号试讲内容上午下午1 氧气的性质与应用第一组第二组2 氨气的性质第三组第四组3 原电池第五组第六组4 电解与电镀第七组第八组5 燃烧与灭火（初中）第九组第十组要求：小组合作完成，确保质量，提前备好课并进行小组内试讲。

实验一：气体制备及性质实验研究——氧气的制备及性质【实验目的】使学生掌握实验室制取、收集氧气和氧气性质实验的操作技术关键，掌握本实验的演示教学方法与技能【实验内容】1、比较实验室制取氧气的不同方法，选择简单、直观、安全、可靠的制取方法；2、通过演示实验实验的方式，比较空气和纯氧中燃烧的不同，研究氧气的性质，包括：（1）碳在氧气中燃烧(注意实验条件、实验操作、产物检验、现象观察的设计)；（2）硫在氧气中燃烧（注意硫的载体、实验条件、产物安全、实验操作、现象观察的设计）；（3）铁丝在氧气中燃烧（注意铁丝性状、引发反应条件的装置、反应容器、实验操作、现象观察的设计）；（4）蜡烛在氧气中燃烧（实验目的、收集方法、燃烧装置及产物检验、现象观察的方法）；【实验用品】硬质试管，棉花、单孔塞、导管、橡胶管、水槽、集气瓶（带毛玻璃×4）、铁架台、铁夹、酒精灯、火柴、蒸馏烧瓶或锥形瓶、分液漏斗、镊子、火柴、燃烧匙、乳钵双氧水、氯酸钾、二氧化锰、硫粉、细铁丝、澄清石灰水、蜡烛、干沙【实验内容】一、获得氧气的方法：原理第一种：氯酸钾加热分解第二种：过氧化氢催化分解2KClO3 == 2KCl+3O2↑2H2O2(液) == 2H2O + O2↑制取装置H2O2MnO2MnO2 △MnO2收集装置检验方法收集满把带火星的木条伸入瓶中，如复燃，证明是氧气验满方法把带火星的木条放在瓶口，如复燃，则已收满。

操作步骤 1、检查装置是否漏气2、取3.0g克氯酸钾及0.3g的二氧化锰，混合均匀，加入试管，平铺。

然后把带有导管的塞子塞紧试管口。

3、将集气瓶盛满水，并用玻璃片盖住瓶口。

盖瓶口时，先盖住一小部分，随后推切动玻璃片把瓶口全部盖住(注意不要让瓶口水面处留有气泡)。

然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。

4、给试管加热：预热，导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，当气泡连续地并比较均匀地放出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。

等瓶子里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口。

小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。

1、检查装置是否漏气；2、装置如上图，在锥形瓶中加入0.5g MnO2，并加入20mL水，瓶上放分液漏斗，分液漏斗中装入20mlH2O2，3、将集气瓶盛满水，并用玻璃片盖住瓶口。

盖瓶口时，先盖住一小部分，随后推切动玻璃片把瓶口全部盖住(注意不要让瓶口水面处留有气泡)。

然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。

4、滴加H2O2，要注意控制速度，放的过慢，反应太慢；过快则因反应剧烈而引起爆炸事故。

待出现连续气泡时，用排水法于集气瓶中收集氧气。

注意事项①用酒精灯外焰决定试管的高度。

②铁夹夹在试管的中上部，便于加热。

③试管口应略向下倾斜，以防止湿存水在反应过程中倒流到管底，使试管破裂。

④导管不可伸入试管太长，以利于氧气排出，防止药品堵塞导管。

⑤使用高锰酸钾反应时，需在试管口放一小团棉花，以防加热时高锰酸钾粉末进入导管，且有利于观察气体的颜色。

⑤因氯酸钾有强氧化性，且需加热至氯酸钾溶化后，才能使KClO3放出氧气，不会产生粉末，导致导管堵塞或影响制得氧气的纯度，所以不能在试管口放一小团棉花。

称量时，不能用纸张直接称量氯酸钾；1）30%的H2O2对皮肤有强烈的腐蚀作用，操作时应小心；2）控制反应速度；3）要加入少量水，防止爆发式产生氧气；二、氧气的性质实验实验步骤实验现象实验原理装置示意图取一小块木炭，在酒精灯上点燃，再用镊子慢慢插入盛满氧气的集气瓶中，观察现象。

燃烧完，往瓶中加入澄清石灰水放入集气瓶中木炭燃烧的更旺，发出白光，放出热量。

加入澄清石灰水变浑浊。

碳+氧气→二氧化碳C+O2 == CO2↑取一根玻璃棒，在酒精灯上烧热，然后蘸取少量硫粉，继续在酒精灯上燃烧，点燃后，将玻璃棒慢慢地插入盛满氧气的集气瓶中放入集气瓶中硫燃烧更旺，发出明亮的蓝紫色火焰，并有刺激性气味的气体产生，并放出大量的热硫+氧气→二氧化硫S+O2 == SO2点燃点燃点燃点燃【实验记录与结论分析】实验内容 演示目的实验现象结论分析技术关键用直径小于0．18 mm 的细铁丝先用砂纸把铁丝打磨光亮（铁丝必须足够细，），将其缠绕在一小木棍上（引燃），然后将其放在酒精灯加热至红热时移出火焰，放入盛满氧气的集气瓶中（瓶中要装少量水，防止温度过高，造成集气瓶破裂）铁丝在空气中燃烧有红热现象，然后将其放入盛满氧气的集气瓶中，会看到铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体铁+氧气→四氧化三铁3Fe+2O 2==Fe 3O 4点燃酒精灯，先将燃烧匙烘烤至发烫。

趁热将一小段蜡烛放到燃烧匙上，冷却后，蜡烛被固定在燃烧匙上。

把点燃的蜡烛伸进盛有干燥的氧气的集气瓶中。

停止燃烧冷却后后，加入澄清石灰水，振荡。

蜡烛在空气中火焰发出微弱的黄光。

在氧气中燃烧产生耀眼的白光、放出大量的热，瓶壁上有水珠生成； 加入澄清石灰水变浑浊蜡烛+氧气 → 二氧化 碳+水点燃点燃点燃实验二喷泉实验研究——氨气的制取及喷泉实验氨气喷泉实验是中学化学实验现象最生动直观的实验之一，它通过鲜艳的红色、明显的效果、有趣的现象，给学生们深刻的印象。

该实验蕴含着十分丰富的化学、物理学原理，同时是个难度较大、富有探究意义的课题。

以往更多关注喷泉实验形成的原因、成功的关键等，随着新课程深入，其更重要是依据实验原理，引导学生进行实验的探究、设计、变化等其他形式，用开放性教学形式多角度、多侧面引领学生主动进行探究，培养学生创新思维。

【实验原理】某些气体（如氨气、NO2、HCl）极易溶于水或其它溶液（如NaOH），则烧瓶内压强急剧下降，外部压强大于内部压强，导致喷泉产生。

本实验以氨气为例做喷泉实验。

NH3·H2O + CaO（固）== Ca（OH）2 + NH3↑【实验装置】以下是喷泉实验的常见装置图【仪器与药品】铁架台、铁夹、圆底烧瓶×3、双孔塞、滴液漏斗、橡胶管、90°弯管（一短一长）、棉花、导管（直）、尖嘴玻璃管、大烧杯、止水夹、胶头滴管若干、三通（T型）管生石灰、浓氨水、酚酞、紫色石蕊【实验步骤】1、装置搭建如右图：搭建装置时，遵循“从下到上，从左到右”原则。

气密性检验时，把导气管伸入水中，关掉滴液漏斗的活塞，用手捂住圆底烧瓶，当看见导气管在水中有气泡冒出，松手后不久，导管里有一段水柱，则说明装置气密性良好。

2、向圆底烧瓶加入氧化钙或氢氧化钠固体，再旋开滴液漏斗的活塞，使浓氨水缓慢滴下，收集气体。

用湿润的紫色石蕊试纸置于集气烧瓶的瓶口处，当石蕊试纸变成蓝色时，说明氨气已收集满。

收集3瓶气体。

3、迅速塞入双孔橡胶塞（一孔塞着连着橡胶管的弯导管），并将橡胶管另一管口插入烧杯中的液面下，将装有水的胶头滴管插入橡胶塞的另一孔中。

将收集氨气的圆底烧瓶搭成上图右侧的整体装置，轻轻挤压胶头滴管，使水流入烧瓶中。

记录下液体充满圆底烧瓶的程度。

喷泉实验重复2次。

【思考与讨论】⑴还有哪些气体可以设计成喷泉实验？⑵同学们还能设计哪些实验让氨极易溶于水？⑶喷泉实验成功的关键？⑷喷泉的液体为什么不能充满整个烧瓶？实验三定量（理论）化学研究——水果电池能力检测及乙醇结构式的确定【实验目的】1、探究影响原电池电动势的因素；探究不同水果的发电能力；了解水果发电的原理，培养学习兴趣。

2、以定量实验的方法证明乙醇的结构，培养中学生的逻辑思维能力，掌握定量实验的思想与方法。

【实验原理】1、水果电池：在水果里面插入化学活性不同的金属并形成回路，由于水果里面有酸性电解质，可以形成一个原电池。

2、钠与乙醇反应，生成乙醇钠并逸出氢气。

由于生成的乙醇钠包在钠的表面，使反应缓慢，甚至中止。

采用加热（使钠与乙醇钠熔融）与振荡的方法能有效地提高氢气得率。

【仪器与药品】1. 铝片、粗铜丝、剪刀、灵敏电压计或电流计、导线、蔬果（番茄、土豆、橙子等）2. 水槽，5ml注射器、导管、铁架台、载玻片、试管、50ml量筒、无水乙醇、金属钠（保存在煤油中）、水、酒精灯【实验步骤】1、水果电池（1）猜想。

猜想一：水果电池电压与水果种类有关；猜想二：水果电池电压与两电极间距离有关；猜想三：水果电池电压与两电极插入水果的深度有关；猜想四：水果电压与水果大小有关。

猜想五：水果电池组合能形成更大的电量。

（2）设计实验电量编号种类与数量深度两级间距电压（持续时间）12一个**34 两个半个5 两个**……（3）把材料1按照下左图的方式连接，每隔10秒记下电表度数。

2、乙醇结构式的确定(1)按上左实验装置图装好实验装置，在试管里放入已擦干煤油和去除氧化膜的钠片，试管的胶塞中央，插人一个事先抽入0.4mL无水乙醇的注射器。

(2) 经检查装置的气密性后，缓慢挤压注射器慢慢的加人0.1rnL无水乙醇，同时尽量摇动试管，使钠与无水乙醇充分接触一段时间后在加入一些乙醇，加入量不宜过多，速度也不宜过快，同时用量筒用排水法收集生成的氢气。

当反应接近停止时，可将试管稍稍加热。

等到没有气体产生、使装置冷却到室温时，准确读出量筒上的刻度，这就是室温下0.4mL无水乙醇与足量钠反应生成氢气的体积。