实验教学教案设计文档教案.doc

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1、《化学实验方案的设计和评价》的教学设计京山中学梅智斌教学设计说明：本节课的教学是以新课改的理念作为指导思想来设计的。首先教师提出一个开放性的问题：设计实验测定固体中Na2CO3(混有NaCl杂质)的百分含量，然后让学生自主探索，主动求知，在不断分析、解决问题，完善实验的过程中开阔思维，挖掘潜能，提高学生设计和评价实验方案的能力，同时也培养学生的创新能力。教学目的：培养学生设计和评价实验方案的能力。让学生了解化学实验方案设计的基本要求。重点和难点：实验方案的设计和评价教学方法：自主探究学习和启发式教学相结合教学过程：[新课引入]化学学科的一个

2、重要特点就是实验，无论物质的制备还是性质的检验都需要实验。在进行实验之前，我们要根据实验目的和原理，设计出合理的实验方案，才能有条不紊，高效精准的完成实验，所以实验方案的设计就尤为重要。下面就请同学们设计实验方案：测定固体中Na2CO3(混有NaCl杂质)的百分含量。学生分组活动（讨论5分钟）后，收集并分析各组设计的实验方案。方案1[生1]称取一定质量的样品配成溶液产生沉淀→过滤→洗涤→干燥→称量[师]：如何判断滴加的BaCl2溶液已过量？如何洗涤沉淀？其目的是什么？[生]：加入至不在产生沉淀后静置，取上层清液少许，向清液中继续滴加BaCl

3、2溶液若不产生沉淀或者向清夜中滴加Na2CO3溶液若产生沉淀，则说明BaCl2溶液已过量。沉淀过滤后，向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，让水自然下流，洗涤2-3次。洗涤沉淀的目的是为了除掉附着在沉淀表面的杂质离子。如果不洗涤称量的沉淀质量就会偏大。[生2]可以将BaCl2换成CaCl2溶液[生3]可以用HNO3酸化的AgNO3替换BaCl2溶液，通过测定AgCl的质量来求算Na2CO3的百分含量。（很多同学都认为这种方法是可行的，为了让他们自己找出原因，我启发他们）[师]请从误差大小的角度思考用HNO3酸化的AgNO3替换BaCl2可不可行

4、？[生]不行，当杂质很少时，生成的AgCl的质量也就很小，称量沉淀时的误差相对就较大，会使最终测定的Na2CO3的百分含量不准确。[点评]无论是用提供的哪种试剂它们都有一个共同特点：加入试剂后产生沉淀，根据沉淀的质量来求算Na2CO3的百分含量。我们将它们都称为沉淀法。方案2[生1]称取一定质量（m）的样品溶液用标准HCl溶液滴定[师]如何判断滴定终点？能否改用其它的指示剂？推出Na2CO3的百分含量的表达式？[生]酚酞作指示剂时，当溶液由红色恰好变成无色即为滴定终点。发生的反应是：CO32-+H+=HCO3-Na2CO3%=×100%也可

5、用甲基橙作指示剂。当用甲基橙作指示剂时，当溶液由黄色变成橙色，且30秒不褪色即为滴定终点。发生的反应是：CO32-+2H+=CO2↑+H2ONa2CO3%=×100%[师]正确的滴定操作是怎样的？[生]左手控制滴定管活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。[点评]这种利用滴定原理的测定方法我们称之为滴定法。方案3[生1]称取一定质量的样品溶液测定产生Cl2的体积[师]实验设计的依据是什么？[生]根据阳极产生Cl2的体积,可求出NaCl的质量，最终求出Na2CO3的质量和百分含量。[生2]该方法不行。如果电解时间很短，Cl-没有

6、完全放电，就会使Cl2的量偏小，继而使NaCl的质量偏小，最终的结果就不准确。如果电解时间较长，在阳极不仅有Cl2还有O2产生。[生3]该方法可行。只要电解时间较长，分别测定阴阳两极产生的气体体积，再根据两极得失电子相等可计算出产生Cl2的物质的量。Vm(nCl2+nO2)=V阳Vm.nH2=V阴2nH2=2nCl2+4nO2[师]电解该溶液可以生成哪些物质？该方案是否可行？[生]产物有：H2、NaOH、Cl2、O2不行。生成的Cl2会与NaOH反应。[点评]即使产物之间不反应，各种气体也会有部分溶解在水中而使测量的气体体积不准确。所以这种

7、方法的准确性不高。方案4[生1]取一定质量的样品让它与盐酸反应，将反应产生的CO2通入到足量的澄清石灰水中，然后过滤，洗涤，干燥，称量出沉淀质量，再来求算。装置如图。[生2]与第一种方法相似，用直接沉淀法更简单。且产生的CO2会有部分残留在装置中，使产生的沉淀质量偏小，最终导致Na2CO3的百分含量偏小。[师]能否组装一套与第一种方法不同装置？[生3]可以将样品和产生的气体先通过浓硫酸除水，再通过碱石灰吸收。根据碱石灰的增重即为CO2的质量来进行计算。[师]分液漏斗中能否用盐酸溶液？[生]不行，盐酸有挥发性，挥发出的HCl混在CO2气体中一

8、起被碱石灰吸收，使最终的计算结果便大。用稀硫酸能够避免这种情况。[师]哪些因素能够影响到上述实验结果的准确性，如何进一步的改进？[生4]在U形管的后面加上一个装有碱石灰的干燥管，