高中化学实验教学设计

高中化学实验教学设计教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。本站精心为大家整理了高中化学实验教学设计，希望对你有帮助。(一)浓硫酸的性质目的:认识浓硫酸的一些特性.用品:托盘天平、烧杯、量筒、验温器、酒精灯、玻璃棒.浓硫酸、玻璃绒(或石棉绒)、硫酸铜晶体、脱脂棉花、铜片、锌粒、木炭、硫粉、蓝色石蕊试纸.原理:纯净浓硫酸的溶解热在20℃时为43.6千焦,所以与水混和时有大量的热释出,它的一系列水化物H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O和H2SO4·4H2O都很稳定,是很好的吸水剂.浓硫酸还具有脱水性和氧化性.准备和操作:1.浓硫酸的密度展示一瓶纯净的浓硫酸,它是无色、粘稠的油状液体.把一瓶浓硫酸放在托盘天平的一边,把同样大小的两只瓶子盛水一瓶半放在另一边,发现一瓶浓硫酸比一瓶半水还重.98%浓硫酸的密度为1.84克/毫升.2浓硫酸的溶解热将一支长约80厘米、厚壁细孔玻璃管的一端封闭后,吹成薄壁圆柱形成玻璃球.球内充满红色酒精溶液作为验温器.在一只500毫升烧杯里盛水200毫升,放入验温器后,慢慢注入100毫升浓硫酸,边加边用验温器搅拌.可以看到验温器玻璃管里红色的酒精液柱逐渐上升,表示浓硫酸溶于水有大量的热放出.在一支小试管里盛98%的浓硫酸3毫升.取黄豆大小的玻璃绒(或石棉绒)吸足水后投入试管中.浓硫酸跟水相遇即放出大量的热使水沸腾而爆溅,并发出"嘶嘶"的声音.此实验说明稀释浓硫酸必须把浓硫酸慢慢注入水中,并不断搅拌.3.浓硫酸的吸水性往盛有3毫升98%浓硫酸的试管里投入少量硫酸铜晶体小颗粒,静置片刻.蓝色的硫酸铜晶体即变成白色无水硫酸铜,表示它的5个结晶水已被浓硫酸所吸收.4.浓硫酸的脱水性往一支盛有3毫升98%浓硫酸的试管里投入黄豆大小的脱脂棉花一小块,用玻璃棒搅拌后微微加热,棉花即炭化变成黑色的絮状物.5.浓硫酸跟金属的反应在一支试管里加铜片两小片,注入8∶3的浓硫酸2毫升,不发生反应.将试管微微加热,铜片开始变成黑色,生成硫化亚铜,并有硫酸铜生成.继续加热到沸腾,黑色物消失,溶液变成蓝绿色,这是因为硫化亚铜被继续氧化成硫化铜,直至全部转变成硫酸铜,同时放出二氧化硫.浓硫酸跟活泼金属反应也没有氢气产生.在另一支试管里加入锌粒两小颗,注入浓硫酸2毫升,并不发生反应.微微加热试管,闻到有二氧化硫的气味.继续加热,试管中液体变成浑浊.进一步加热,闻到有硫化氢臭味.Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑2H2O

3Zn+4H2SO4(浓)3ZnSO4+S↓+4H2O

4Zn+5H2SO4(浓)4ZnSO4+H2S↑+4H2O

6.浓硫酸跟非金属的反应在两支试管里分别加入木炭一小块和少量硫粉,各加入浓硫酸2毫升.振荡,不见有反应发生.小心加热到沸腾,这两支试管里都有二氧化硫气体产生.可用湿润的蓝色石蕊试纸放在管口检验.C+2H2SO4(浓)CO2↑+SO2↑+2H2O

S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O

(二)硫酸根离子的检验

目的:认识检验硫酸根离子的方法.用品:试管、试管架、试管夹、滴管、量筒.稀硫酸、硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠、氯化钡.原理:钡离子和硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀,它不溶于酸,而许多不溶于水的钡盐如碳酸钡、亚硫酸钡、磷酸钡等能溶于盐酸,所以用可溶性钡盐和盐酸可以检验硫酸根离子的存在.准备和操作:

1.钡盐的生成在五支试管里分别盛稀硫酸、硫酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠和磷酸钠溶液各3毫升,分别滴入少量氯化钡溶液.振荡试管,都有白色沉淀生成,它们分别是硫酸钡、亚硫酸钡、碳酸钡和磷酸钡.2.硫酸钡的鉴别待这些试管中的沉淀沉降后,倾去上面的液体,各加入浓盐酸2毫升,振荡.发现稀硫酸和硫酸钠溶液中生成的白色沉淀不溶解,其它三支试管里的沉淀都溶解了.注意事项

1.必须把沉淀上面的液体倾去,否则盐酸被冲稀,沉淀的溶解现象就不明显.2.亚硫酸盐如果保存不妥,会有部分被氧化成硫酸盐,这样生成的沉淀中含有硫酸钡,就不会全部被溶解了.3.也可以用稀硝酸来鉴别硫酸钡①.(三)氨的制取和性质

目的:认识实验室内用强碱与铵盐反应制取氨的方法;了解氨的主要性质.用品:圆底烧瓶(150ml)、单孔塞、玻璃导管、橡皮管、干燥塔、集气瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、表面皿、玻璃钟罩、玻璃筒、石棉网、铂丝、贮气瓶.氯化铵、消石灰、氢氧化钠、生石灰、棉花、酚酞试剂、浓氨水、浓盐酸.原理:以强碱作用于任何铵盐的水溶液或固体,都能发生下列反应:

NH4++OH-NH3↑+H2O

将混和物加热,氨即挥发出来.氨在水中的溶解度很大.氨不与空气反应,但在纯氧中能燃烧生成氮气和水;在有催化剂存在的情况下,能跟氧气反应生成一氧化氮.氨跟酸化合能生成盐.准备:

1.制备碱石灰先称取新鲜的生石灰8克,放在研钵里研细.迅速称取固体氢氧化钠3克,称好后立即埋入已研细的生石灰内,充分混和并研成粉末,即得碱石灰,制备好后要放入密闭的容器或干燥器内.2.装置氨发生器将氯化铵2克和消石灰5克混和均匀后平铺在试管的底部,装置如图7-77.操作:

1.氨的制取加热氯化铵和消石灰的混和物,即有氨气发生.因氨比空气轻,用向下排空气法收集.为了防止氨气扩散到瓶外,在集气瓶口塞一些疏松的棉花.用玻璃棒蘸一些液盐酸放在瓶口处,如有白烟生成,表示氨气已收集满.(四)铵盐的化学性质

目的:认识铵盐的一些化学性质.用品:玻璃管、双曲管、酒精排灯、酒精喷灯、酒精灯、玻璃棒、坩埚.氯化铵、pH试纸、硫酸铵、硝酸铵、氢氧化钠、铜片.原理:固态铵盐加热时极易分解成氨和酸.如果组成铵盐的酸是挥发性的,氨与酸一齐挥发,如果酸是非挥发性的,则仅有氨逸出.如果组成铵盐的酸有强氧化性的,则分解出来的氨有一部分被氧化为氮和氮的氧化物.铵盐和碱作用,氨即挥发出来.准备:

1.制备长试管取一支长约30厘米、内径约2厘米的玻璃管,把它的一端在酒精喷灯上熔封起来,制成一支特长的试管备用.2.弯制双曲管取一支长约35厘米、内径约1.5厘米的玻璃管,在酒精喷灯上先弯成夹角约120°、一臂长约12厘米、另一臂长约23厘米的曲管.再把12厘米长的一臂在6厘米处向相反方向弯成约120°角,即成.操作:

1.铵盐受热分解在长试管里盛氯化铵2克,用酒精排灯在试管底部加热.不久氯化铵即开始分解,一部分氨和氯化氢气体从试管口逸出,另一部分在试管口附近内壁上又重新结合生成氯化铵固体.为了观察分解产物,这个实验可以用曲管进行.在一支双曲管中部盛氯化铵2克,两端各放湿润的pH试纸一条,然后用酒精排灯加热氯化铵(图7-88).一分钟后,上端的pH试纸变成黛绿色,pH约为8;下端的pH试纸变成桔红色,pH约为6.这是因为氨的密度较小,扩散速度较快,先从向上的一端逸出.氯化铵的密度较大,容易从向下的一端逸出的缘故.这个实验如果用石蕊试纸则不易鉴别.加热分解硫酸铵,在试管口用湿润的pH试纸检验,显现碱性反应.加热分解硝酸铵时,用量要少,因为生成的硝酸对分解反应有催化作用.5NH4NO3=4N2+9H2O+2HNO3

2.铵盐跟碱的反应在一支试管里盛少量氯化铵固体,加氢氧化钠溶液1毫升,在火焰上加热,用手掌在管口扇动,可以闻到强烈的氨味.这是铵盐的特殊反应.3.铵盐跟金属氧化物的反应在坩埚内盛氯化铵晶体一小堆.将光洁的铜片在火焰上灼烧到表面上产生黑色的氧化铜薄层后,立即插入氯化铵晶体里,即见有白烟发生,这是升华的氯化铵(氯化铵在520℃时升华).拿出铜片,黑色的氧化铜已去除,仍变为紫红色的铜.这是氯化铵受热分解后生成的氨的还原反应.2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O

这个实验说明在金属焊接上用氯化铵作焊药以除去金属表面上氧化物薄层的作用.(五)铵根离子的检验

目的:掌握检验铵根离子的方法.用品:烧杯、表面皿、量筒、天平、砝码、玻璃棒、试剂瓶、滴管.碘化汞、碘化钾、氢氧化钾、氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵、消石灰.原理:以强碱作用于任何铵盐的水溶液或固体,会发生下列反应:

NH4++OH-NH3↑+H2O

这是铵盐和碱的特有反应,可检验铵根离子,当铵离子很少时就要用铵试剂检验,它是碘汞化钾(K2HgI4)的碱溶液,跟铵离子反应会生成黄色沉淀,铵离子多时,生成红棕色沉淀.准备:把11.5克碘化汞和8克碘化钾溶于水中,配成50毫升溶液.加5%氢氧化钾50毫升,混和均匀,静置过夜.待微红色的沉淀下降后,倾出清液,就是铵试剂,贮于棕色瓶中备用.操作:

1.用碱检验铵根离子在三支试管里分别盛氯化铵、硫酸铵和碳酸氢铵溶液各3毫升,各加入氢氧化钠1毫升,振荡后加热,可以嗅到有强烈的氨味.用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口检验,有白色的浓烟发生.用湿润的红色石蕊试纸检验,红色变成蓝色.取碳铵(碳酸氢铵)、硫铵(硫酸铵)或氯铵(氯化铵)少许放在手掌中,加少量消石灰,混和后搓几下,可以闻到有强烈的氨味.这是检验铵态氮肥最简易的方法.2.用铵试剂检验铵根离子在试管里盛水2毫升,加氯化铵溶液1滴,摇匀.再滴加铵试剂1~2滴,振荡,立即出现红棕色沉淀.(六)过氧化钠的性质

目的:认识过氧化钠的不稳定性和氧化性.用品:玻璃棒、蒸发皿、滴管、球形干燥管.过氧化钠、酚酞、硫粉、盐酸、石灰石.原理:过氧化钠中含有过氧离子(O2-2),它具有不稳定性和氧化性.这些性质可以通过它跟水、硫和二氧化碳等实验表现出来.操作:

1.过氧化钠跟水的反应

在一支干燥的试管里放入一小匙过氧化钠,向试管里滴入3毫升水,待有较多的气体放出时用带火星的木条伸向管口,木条复燃,证明是氧气.反应完毕,滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色,呈碱性.2.过氧化钠跟硫的反应往蒸发皿里加入1~2克过氧化钠,再加入等体积的硫粉,用玻璃棒轻轻地混和均匀并堆成小丘状.将蒸发皿置于固定在铁架台上的铁圈内,用长滴管向混和物上滴1~2滴水后迅速离开.混和物猛烈燃烧,发出耀眼的火花和烟雾.3.过氧化钠跟二氧化碳的反应

在平底烧瓶里放几块小石灰石,干燥管底部垫上一薄层石棉绒,也可用玻璃绒,再加入1~2厘米厚过氧化钠,要装得疏松些.如图8-8装置.向烧瓶里注入2N盐酸20毫升,迅速将放有过氧化钠的干燥管连同单孔塞装在烧瓶上.手摸干燥管球部,待感觉到发热时用带火星的木条伸向管口,检验所放出的气体.反应完毕后取出干燥管中的固体,加入盛有稀盐酸的试管中,如有二氧化碳气体放出,(按二氧化碳气体检验方法进行)证明固体中另一生成物是碳酸钠.注意事项:

1.用保存完好的过氧化钠(市售品是淡黄色小颗粒状固体),如发现已变质(呈白色),则不能再用.2.在混和过氧化钠和硫粉时,动作要轻而迅速,以防爆炸或过氧化钠吸湿引起燃烧.3.在制取二氧化碳时,稀盐酸的浓度以2N为宜.因二氧化碳的产气速度与产气量受盐酸浓度控制.4.过氧化钠不要事先装好,以防变质.其它实验方法:

1.将钠块放入坩埚中加热制取过氧化钠,用刚制得的产物跟水反应,实验效果更好.2.过氧化钠跟二氧化碳的反应,可用大试管代替烧瓶,用半截试管加上带短玻璃管的单孔塞代替干燥管.(七)碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性

目的:比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,并学会鉴别它们的方法.用品:试管、小烧杯、酒精灯.无水碳酸钠、碳酸氢钠、澄清石灰水.原理:碳酸钠很稳定,加热到熔点(857℃)以上才缓慢地分解.碳酸氢钠却不很稳定,在150℃左右分解放出二氧化碳,温度越高分解越快.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

利用它们热稳定性的差异,可以鉴别这两种物质.操作:在两支干燥的试管里各放入约占试管容积1/6的无水碳酸钠和碳酸氢钠,按图8-9装置两套仪器,并往烧杯里倒入半杯澄清的石灰水.同时开始加热,不久盛碳酸氢钠的试管口处有水珠出现,导管口有连续的气泡冒出,澄清的石灰水变成浑浊.盛碳酸钠的试管内,除刚加热时因空气受热而从导管口逸出几个气泡外,没有变化.实验终止时先移去烧杯后再熄灭酒精灯.(八)碱金属化合物的焰色反应

目的:认识焰色反应并学会利用焰色反应检验碱金属离子的方法.用品:酒精灯.铂丝、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、蓝色钴玻璃.原理:当金属(或它的化合物)在火焰上灼烧时,原子中的电子就被激发,在从较高能级(激发态)跳回低能级时会放出能量,这些能量以一定波长的光的形式发射出来.原子的结构不同,发出光的波长就不同,焰色也各异.操作:把铂丝的一端熔入玻璃棒,另一端弯成环状,平时保存在试管内(如图8—10所示).使用时先用浓盐酸浸渍铂丝,再用蒸馏水冲净,在酒精灯无色火焰中灼烧,观察火焰是否有颜色.如果火焰显色,则应重复上述操作,直至火焰不再显色为止,这表示铂丝已洁净.用洁净的铂丝分别蘸取碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾溶液,放在无色火焰上灼烧,观察火焰的颜色.再用洁净的铂丝分别对蘸些水后粘上碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾粉末,放在无色火焰上灼烧,观察火焰的颜色.注意事项:

1.观察钾的焰色时,要隔着蓝色钴玻璃去观察.因蓝色钴玻璃可以滤去灯焰本身和钠杂质所产生的黄色光.2.钠的焰色反应灵敏度很高,因此盐酸、蒸馏水以及其它试剂中的微量钠都有反应,必须要求火焰的黄色显著,才能确定钠的存在.3.应将沾有试剂的铂丝放在煤气灯氧化焰上灼烧.其它实验方法:

1.如果没有铂丝,可用废灯泡中的电极丝或300瓦的电热丝(镍铬丝).2.最好用煤气灯,火焰近于无色.酒精喷灯、酒精灯也可以,但酒精要纯.3.预先削好六支铅笔,露出的铅笔芯(石墨)顶端要削成平铲状.在酒精喷灯上灼烧,烧尽铅笔芯表面的有机物.冷却后分别蘸取锂盐、钠盐和钾盐的溶液或固体粉末,放在火焰上灼烧.4.在烧杯中燃烧酒精,将碱金属和碱土金属化合物的粉末撒在火焰上.5.在透明胶片上用水基彩色笔均匀地涂上天蓝色,或用天蓝色染料配成溶液泡胶片晾干,都可代替蓝色钴玻璃.探究物质燃烧的条件

一、实验在教材中所处的地位和作用

探究物质燃烧的条件,是化学上册第七单元的一个重要的实验.通过这个实验可以让学生明白物质的燃烧需要的一个条件：温度达到着火点

二、原实验存在的不足之处

教材中的原型实验有以下几个不足的地方：

1、白磷燃烧时有可能会溅起来,从而引起边上的红磷燃烧,导致出现的实验现象和教材中的实验现象有不同的地方,引起学生的歧义,认为红磷与白磷的着火点一样,达不到教材中实验希望达到的要求.三、实验的创新与改进之处通过我对实验的实践与探究,我在实际的教学中对实验进行了以下几个地方的改进：

1、用两根试管代替铜片,把红磷和白磷分别放到试管里面进行反应.这样可以把试管放入热水中,加快反应的速度.2、在装有白磷的试管壁放入用氢氧化钠沾湿的海绵,这样白磷燃烧产生的五氧化二磷就可以利用和氢氧化钠反应的性质进行有效的吸收,避免大量的五氧化二磷排放到空气中.四、实验器材：铁架台(带铁夹),试管,烧杯,海绵,白磷,红磷,氢氧化钠

五、实验原理及装置说明图4P+5O2=(等号上方标条件：点燃)2P2O56NaOH+P2O5=2Na3PO4+3H2O六、实验过程

1、取两支试管A、B,向A试管里装入适量的红磷,放入圆孔内.2、用镊子把切好的白磷放入B试管里.3、向B试管壁上放入海绵,蘸好氢氧化钠溶液,把试管放入圆孔内.4、把A、B两支试管放入烧杯里,向烧杯中注入80℃的热水.七、实验效果热水注入烧杯后不久,B试管中的白磷开始燃烧,产生大量的白烟,试管里充满白烟,过段时间,白烟慢慢变淡,导管口没有白烟冒出.A试管里的红磷没有燃烧.八、自我评价本实验是在原改进实验的基础上进行的改进,通过采用试管代替铜板,有效的解决了反应时间比较长,白磷引燃红磷以及排放的五氧化二磷无法处理的难题,而且操作相对而言属于比较简单的.特别是氢氧化钠的采用,解决了一些改进实验对五氧化二磷只收集不处理的不足.：探究质量守恒定律

设计意图：通过自制简易实验装置，争用较少的实验步骤和实验药品，在较短时间内完成实验，对于定量性实验还要考虑系统误差小。加深了对质量守恒定律的理解，培养了学生的学习兴趣。设计优点：取材容易，操作简单方便，装置可循环使用，可用于老师演示，也可用于学生实验，克服课本中的原材料的限制，避免操作过程中用捆气球等复杂操作，而且密闭性更高，适用范围更广。适用范围：适合一切固体与液体反应产生气体，也可用于液体与液体反应产生气体。实验原理：利用固体与液体在密闭容器中反应产生的气体，在注射器中可以推动活塞运动，便于直观观察现象，测量又准确。实验用品：电子天平(或托盘天平)、锥形瓶、注射器、橡皮塞、镁条(或锌粒、大理石等固体)、稀盐酸(或稀硫酸)。实验操作：⒈准备实验用品。⒉调平天平。⒊装入药品。⒋称量反应前的质量。⒌固体与液体反应，并观察现象。⒍称量反应后的质量。⒎记录、得出实验结论。⒏整理，清洗，复位。实验装置再利用：也可在做产生二氧化碳的实验后，再用一支注射器取浓氢氧化钠溶液，注入到瓶内，再进一步反应验证质量守恒定律。1基于学生生活视野设计新实验，助力课堂教学生活中有丰富的化学实验教学的资源，学生的生活经验也是化学实验教学活动设计的起点。因此，教学中要结合学生的生活背景进行实验开发，为化学教学增添“催化剂”。只有激发学生兴趣，让其真正参与教学活动，课堂教学才可能走向高效。因而，教学中联系生活，通过实验创设问题情境是个很好的切入点。［案例3］“移动水滴”与“弯曲水流”“移动水滴”:把一张蜡纸铺在平整的桌面上，用废旧眼药水瓶吸上一些水，分散地往蜡纸上滴上4～5滴水，取一根牙签用水蘸湿，让牙签的末端接近(但不要接触)这些水滴，观察发生的变化。“弯曲水流”:用一尼龙梳子梳理干燥的头发或与未充气的气球摩擦，打开水龙头并调节使水流变得很细但仍能保持连续，让气球或梳子的齿子接近水流，观察发生的变化。上述实验安排在“分子间作用力”内容的教学前，让学生在家里自己动手实验。一个简单的实验学生却做得不亦乐乎，其效果比要求学生预习教材好得多。还有“原电池”的教学前也可以让学生制作“水果电池”并带回课堂进行展示，学生的积极性也空前的高涨。［案例4］“滴水生火”、“吹气着火”与“不着火的纸张”“滴水生火”:取一团脱脂棉，加入3勺过氧化钠并包裹紧，放在石棉网上。在脱脂棉上滴加几滴水。观察发生的现象(不足10s就会着火)。“吹气着火”:步骤基本同上，不同的是将滴水换成了用玻璃导管吹气，也可用平时的饮料管，但一定要用粗的那种。吹气时，注意导管要伸入棉花内部，同时吹气要平缓。这个实验现象更明显，基本上吹气5～10s脱脂棉就会着火。“不着火的纸张”:在一张干燥的滤纸半边撒上NaHCO3粉末，将滤纸点燃，观察现象。发现没有覆盖NaHCO3部分的滤纸被点燃了，而覆盖了NaHCO3的部分没有明显的变化。上述实验是为“钠的化合物”教学的课堂导入而设计的，将与教学内容相关的过氧化钠和碳酸氢钠的性质进行了生活化的包装，是趣味性很强的实验。它基于学生“燃烧与灭火”的生活经验来创设情境，把几个矛盾交织的问题摆在学生面前，极大地调动了学生探究的兴趣。教师还可以家中炒菜时不慎致油锅着火为例，向学生征询灭火的正确做法:①浇水;②倒入青菜;③放入大米;④撒入面粉;⑤倒入食用油;⑥盖上锅盖。这样设计不仅可以加深学生对有关知识点的理解，而且可以引发他们对燃烧条件、灭火原理、阻燃剂的成分等的深度研究。2将实验探究引入生活领域，提升学生的科学素养在化学实验教学中，设法把学生的视野拓展到社会生活中，培养学生用化学的眼光