《制备实验方案的设计》的教学设计

制备实验方案的设计的教学设计教材分析：本节教材是高三化学第六单元的第一节，是为适应素质教育及新一轮课改精神高中化学新增内容，是中学化学中培养学生实践能力和创新精神最有效的途径之一。也是学生综合运用高中阶段所学知识，积极主动地去思考化学实验的实施过程。从设计实验学习中深化和发展知识，是对学生进行理性思维方法的训练的极好形式。从中可以培养学生分析、解决问题的能力，培养学生认真、求实、严谨的科学态度，提高创造思维的能力。设计理念：教法：本节教学以“引导探究”模式进行，并以“问题呈现引导探究归纳总结解决问题，迁移发展”展开。并呈现以下特点： 1、 问题是思维的起点，是发明创造的源泉。创设切实的问题情境，既指引课程方向，又激发学生学习积极，明确学习、探索的方向，收集整理已有的知识，启迪学生思维。2、 在教师引导下，以学生已有的知识、经验为背景，鼓励学生提出解决问题的设想，相互评价，积极探索，寻找、探究、评价有效、合理、科学的结论，这一教学进程是激发、培养学生创造思维的有利时机。3、 学生观察、思考、分析讨论基础上，形成结论、形成知识、掌握方法，即形成化学思维。更重要的是把整个“分析讨论结论”，内化为方法，形成抽象思维。也让学生在问题的设想、探究、评价中经历体验探究过程，感受自我思考奋斗后成功的喜悦。学法：1、鼓励学生自主探究和合作交流。引导学生自主地对问题的处理进行观察、收集信息、整理、假设、推理、验证等化学活动，使学生对化学知识理解、综合、分析，形成有效的学习策略。2、在问题的探究中鼓励与提倡解决问题的多样性，引导学生合作交流，从而选择合适的策略，丰富自己的思维方式，获得探究和成功体验，也获得不同的发展。3、引导学生体会综合运用化学知识积极主动地思考化学问题，进行实验设计的深化发展知识的过程，从而提高分析解决问题及创造思维的能力。教学目标：1、通过制取O2的途径和有效途径的选择使学生了解制备实验方案的设计方法和要求。 2、以铜及化合物的性质比较、评价硝酸铜的制备的合理途径，理解实验方案的设计要求。 3、综合Al及化合物的性质分析并评价Al（OH）3制备的最佳途径，从而感受探究过程。 4、通过上述问题的思考、讨论，培养并发展学生的思维能力，使学生初步具有分析、综合、评价的能力，培养辩证唯物主义观点和创造思维能力。 5、培养学生自主、合作精神，调动学习积极性，并培养正确的科学态度。教学重点：制备方案的优化选择。教学难点：氢氧化铝制备的最佳途径的比较、选择。 教学方法：引导探究教学课时：2课时教学过程：【动画】（故事）小明妈妈回到家发现家里的车不见了（观察），她最初解释是车被偷了（假设），为了验证这个假设，她打电话给小明爸（检验），小明爸告诉她是他开走了汽车。这时，她必须抛弃她最初的假设，而得到一个有证据的结论（结论）。【过渡】这样的事在我们生活中经常遇到，但这个故事衍射出的科学方法：观察假设检验结论，却少为我们注意。今天我们就要用这样一些科学的手段和方法来讨论学习第六单元化学实验方案的设计。【板书】 第六单元 化学实验方案的设计【投影】化学实验方案设计：是在化学实验之前，根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。 主要内容：制备实验方案的设计；性质实验方案的设计；物质检验实验方案的设计。【板书】 第一节 制备实验方案的设计【探究讨论】若现在我们要制取氧气，你认为有哪些途径？（学生自主思考或分组合作交流，由学生代表将讨论结果板书：）液化空气制O2；电解水制O2 ；KCLO3分解制O2；KMnO4分解制O2；Na2O2与水反应制O2；H2O分解制O2 等。【探究评价】若我们要在实验室制取氧气，你应选择什么途径，你的理由是什么？从H2SO4的组成看，H2SO4中也有氧，在实验室能否用H2SO4来制O2？（引导学生分析得出：化学实验的设计应建立在一定化学原理基础之上，即要有科学性。）若在实验室用液化空气制O2呢？请你评价，（用空气制O2虽然原料易得，廉价，但在一般实验室要将空气液化，再分离空气，从仪器、设备、操作，步骤都不易实现，即实验设计要有可行性。）若在实验室要用CO2 与Na2O2制氧气呢？请评价。（虽然水易获得，在实验也可实现，但从耗能耗时，装置、操作上看都不简单，即实验设计应有简约性。）若在实验室用硝化甘油分解制氧气呢？（实验设计应注意安全性。）而用KMnO4或H2O分解制O2呢？请评价。（反应快、操作简便，便于收集等优点。）【板书】方案一：用KMnO4加热分解制O2（或加热KClO3）方案二：用H2O2（MnO2作催化剂）分解制O2（或NaO2与水反应制O2）【小结】制备实验方案的设计应注意其科学性可行性简约性安全性同时在上述讨论中，我们实际上采用了“观察比较分析假设综合讨论评价结论”等科学方法和手段。 【探究讨论】如何以铜、硝酸为原料制备 Cu(NO3)2，思考可能的途径，写出有关反应方程式。（学生讨论，提出途径，写出反应式） 【投影板书】方案一：铜与浓硝酸反应；方案二：铜与稀硝酸反应；方案三：铜先与氧气反应生成 氧化铜，再与硝酸反应。 【探究讨论】评价几种方案中，哪种最好？（从原料消耗、环境污染等方面分析比较） 【投影】 途 径生成1mol Cu(NO3)2消耗HNO3生成有毒气体方案一 浓HNO3 Cu-Cu(NO3)2 4mol2mol NO2方案二 稀HNO3 Cu-Cu(NO3)2 8/3mol2/3mol NO方案三 O2 HNO3 Cu-CuO-Cu(NO3)2 2mol 无 【结论】方案三为最佳实验方案。【探究讨论】如何以铝屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液为原料制备Al（OH）3思考可能算途径，写出离子方程式。（学生发表观点、写出离子方程式。）【投影板书】 方案一：铝与稀H2SO4反应；再向溶液中加入NaOH溶液（或氨水），生成Al（OH）3沉淀。 方案二：铝与浓NaOH溶液反应；再向溶液中加入稀H2SO4，生成Al（OH）3。 方案三：铝分别与稀H2SO4和浓 NaOH溶液反应；再将反应后的两种溶液混合，生成Al（OH）3。（要提出方案的同学，谈自己方案的优点，其它同学可指出不足。）【探究讨论】哪种方案最好？（师生完成实验方案的流程，进行讨论评价，主要从生成Al（OH）3 1mol所耗酸与碱的量。）【投影】三种实验方案的比较生成1mol Al（OH）3时所耗 途 径 H+ OH-方案一 Al H+ Al3+ OH Al（OH）3 3 3方案二 Al H+ AlO2 H+ Al（OH）3 1 1方案三 Al H+ Al3+ 3/4 3/4 Al（OH）3 Al OHAlO2 【结论】方案三为最佳实验方案【指出】得出实验流程后，还要把实验方案具体，其主要内容见P7980。【小结】在实验方案的设计中，我们还是以“观察假设讨论结论”的科学方法和手段来完成。其设计实验方案的一般思路是 可能途径 优化选择拟定步骤具体方案（科学合理） （综合评价） （周密严谨） （全面细致）3