中学化学实验需要创新优化——以“金属和金属材料实验”改进设计为例
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《高中化学实验改进与创新案例集》高中化学实验改进与创新课题组改进型实验方案的设计要点一、实验方案设计遵循的原则1、立意的科学性。
2、操作的可行性。
3、过程的安全性。
4、用品的简约性。
5、思路的创新性。
6、效果的启发性。
二、实验方案设计满足的要素1、改进背景与设计目的。
2、用品选取与装置组配。
3、实验过程与操作方法。
4、实验记录、现象分析与结果讨论。
5、注意事项与改进反思。
三、实验方案设计侧重的内容1、实验药品的选取。
2、实验仪器的改进。
3、实验装置的改进。
案例 1 铝热反应实验的改进与创新实验名称铝热反应实验的改进与创新实验目的通过改进和创新,使实验更具有安全性,科学性,环保性,现象明显等特点。
实验原理铝热反应,是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应,体现出了铝的强还原性。
由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol) 极低,故反应会放出巨大的热,甚至可以使生成的金属以熔融态出现。
另一方面,反应放出大量热使铝熔化,反应在液相中进行使反应速率极快,短时间放出极大量的热。
实验仪器及药品电子桌秤、药匙、铁架台 (带铁夹和铁圈 )、玻璃漏斗 (口径 150mm) 、玻璃罩子 (口径 200mm) 、凡士林、滤纸、橡皮弯管、玻璃(或塑料)水槽、镊子、小木条、尺子、三角锉刀。
氧化铁、铝粉、氯酸钾、镁条、细沙。
实验装置实验步骤及现象一、实验步骤:1用三角锉刀去掉玻璃漏斗下端的玻璃短颈,在其内壁涂上一层薄的凡士林,架在铁架台的铁圈上,在漏斗正下方放置一个底层铺有细沙的玻璃水槽 A。
把玻璃罩子和塑料弯管连接起来夹在铁架台的铁夹上,橡皮管的另一端通入玻璃水槽 B 来吸收烟尘。
组装实验装置(如图)。
2.将两张圆形滤纸折叠成漏斗状套在一起贴于涂有凡士林的玻璃漏斗内,其中,外侧纸漏斗须用水润湿,在其底端剪一小孔。
3.用电子桌秤称取干燥的氧化铁粉末 1.25g 、铝粉 0.50g ,均匀混合后放在纸漏斗里,在混合物中央放少量氯酸钾并插入长约5cm 的镁条。
浅谈初中化学实验创新与改进第一篇:浅谈初中化学实验创新与改进浅谈初中化学实验创新与改进摘要:化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要的作用。
因此必须优化教学设计,改进实验方案,使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能,但让学生获得知识,学到技能,而且重视让学生受到科学方法、科学思维的训练,养成科学精神,使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。
关键词:化学实验改进我国著名化学家戴安邦先生曾经说过:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。
”现行初中化学教材中的实验,大多数是经过千锤百炼,教育教学专家反复论证后编入课本中的,具有权威性。
但也不可避免地会有一些实验,从可操作性、可观察性、安全性等方面还有待改进和创新。
下面就本人教学实际情况和几年来参加和观摩化学实验创新比赛以来的经历和见闻进行总结,从化繁为简、多步组合、改进创新、补充强化、增设必需的实验、微型节约、绿色环保等几个方面谈谈对初中化学实验进行创新和改进,请大家指正。
一、化繁为简化学实验在保证实验效果的前提下,一定要直观、显明、省时、准确、安全。
例如:在探究二氧化碳的性质实验时四个实验可以用一个装置完成,方法是,取一个三通管,在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸,然后,将它与二氧化碳的发生装置连接。
不一会,可观察到下部的试纸变红,而上部的试纸不变色,证明了二氧化碳密度比空气大,二氧化碳能与水反应生成碳酸。
再将一燃着的木条放在三通管的上方,观察到火焰无变化,再把燃着的木条放在下口处,观察到木条立即熄灭,由此证明了二氧化碳的密度比空气大,同时还证明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。
最后将三通管取下来,把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热,很快看到试纸由红色重新变成蓝色,说明碳酸不稳定。
此实验的优点是:操作方便,快而明显,证明性质更多,更能引起学生的兴趣。
特别是学生分组实验,更加实用。
初中化学实验的改进与创新摘要:随着社会的发展,越来越多的人们开始重视基础学科课程教育。
通过组织开展中学基础学科课程教育,在充分发挥传授自然科学知识的同时,鼓励广大中学生的综合自主科学创新能力。
目前我国中学教育化学技术课程教学学科课程已经是基础教育的不可分割的一部分,对不断加强培养广大中学生的综合自主科学创新能力提高发展水平有着重要推动作用。
化学的概念、理论和化学规律都需要通过实验来验证。
化学教师要充分考虑结合加强化学教师素质教育和执行国家新课改的强化体育教学相关法律政策文件要求,不断创新和探索完善不断改进化学课堂教学方法,进一步开发完善化学实验的实效性。
关键词:初中化学实验;改进;创新;有效引言实验在初中化学教学中可以起到激发学生学习化学兴趣的作用,实验对于化学课程更是起着举足轻重的作用。
实验教学以开展实验研究为主,实验前需要做好实验前的准备实施工作,能够促使更多学生在参与实验教学过程中,操作简单安全省时,现象明显,使得学生更容易得出结论,进一步提高学生对学习的热爱。
现行的全国初中化学物理实验,多为初中教学者经教育者和专家反复研究论证后才被编入中学课本课程中的,是非常具有权威性和代表性的。
但不可避免的问题是,随着化学时代的不断进步和技术发展,一些新型化学实验从它的可操作性、可直接观察性、安全性等各个方面发现还有进一步寻求改进和不断创新的部分。
一、初中化学实验教学现状首先,初中化学理论实验教学在初中化学实验课程中并没有真正得到重视,很多中等学校的初中化学实验教师都过于认为一个学生最终需要认真面对是中考,成绩才真正是最终判定学生是否优秀的唯一标准,所以过分注重化学理论知识的基础学习,使得很多学生在基本学习完了课程中的知识之后,过于重视了化学题海中的战术和化学理论题的背诵。
初中生的独立思考能力,是需要教师长时间的培养,长时间的缺少实验课程中的动手,导致了学生仅仅学到了教材上的知识,无法与实践相结合,长此以往,将磨灭学生对于化学学习的兴趣,导致自身学习化学效率低下。
初中化学教学中化学实验的改进与创新案例分析一、引言化学是一门以实验为基础的学科,实验在初中化学教学中起着至关重要的作用。
通过实验,学生可以更好地理解和掌握化学知识,提高实验操作技能,培养科学探究精神。
然而,传统的化学实验存在一些问题,如实验器材简陋、实验方法繁琐、实验效果不理想等。
因此,对化学实验进行改进和创新是十分必要的。
本文将通过具体案例分析,探讨初中化学教学中化学实验的改进与创新方法。
二、实验改进与创新方法1.实验器材的改进传统的化学实验器材往往比较简陋,有些器材的质量和精度不够,导致实验结果不准确。
因此,对实验器材进行改进是提高实验效果的关键。
例如,在二氧化碳的制取和收集实验中,可以使用注射器代替试管作为反应容器,这样可以更好地控制反应物的量,提高实验的准确性和可控性。
2.实验方法的创新传统的化学实验方法往往比较繁琐,需要耗费大量的时间和精力。
因此,对实验方法进行创新是提高实验效率的关键。
例如,在金属的腐蚀实验中,可以使用电子秤代替玻璃器皿保存金属,这样可以在短时间内观察到金属腐蚀的效果,大大缩短了实验时间。
三、案例分析1.酸碱指示剂的变色现象传统的酸碱指示剂变色现象实验存在一些问题,如变色不明显、观察时间较长等。
为了改进这个问题,可以采用新型的酸碱指示剂,如变色龙指示剂。
变色龙指示剂可以在酸性和碱性的溶液中迅速变色,而且颜色变化明显,观察时间较短。
同时,可以在实验中加入一些有趣的元素,如将变色龙指示剂滴入水中后,放入一只小蚂蚁,观察蚂蚁在不同溶液中的反应,这样可以增加实验的趣味性和互动性。
2.水的电解实验水的电解实验是初中化学教学中的一个重要实验,它可以帮助学生理解水的组成和电解的原理。
但是,传统的水的电解实验存在一些问题,如电解速度较慢、现象不够明显等。
为了改进这个问题,可以采用新型的电解装置,如使用电流计代替电池作为电源,这样可以加快电解的速度,而且可以更好地控制电解的电流和电压。
高中化学实验改进论文:高中化学实验改进的几点做法在长期的实验教学工作中,我对高中教材的实验进行了探索和研究,对一些实验进行了改进,取得了理想的实验效果。
现将改进方法和体会介绍如下,希望与大家共勉。
一、改进实验方法,增强直观效果。
高中教材中有些实验通过改进,可以使得操作更简单,实验现象更加明显。
1、焰色反应,用铂金丝实验效果固然理想,但缺点也很明显,一是铂金丝价格昂贵,许多中学不具备条件。
二是由于所蘸取的金属盐溶液有限,灼烧时,火焰呈现的时间较短,而且火焰也小,演示时后排同学更难观察清楚。
改用蒸发皿做焰色反应效果好,改进方法是:在一三脚架上放一干燥洁净的蒸发皿,加入10ml无水乙醇,点燃乙醇,用药匙取少量金属盐粉末撒入火焰中,立即可看到金属离子在焰色反应中的特征焰色。
用玻璃棒不断搅拌燃烧的乙醇,焰色可持续到乙醇燃烧完毕。
此法的优点是:a. 仪器简单,材料经济,而且操作简便。
b. 乙醇在蒸发皿中燃烧,火焰很旺,加入金属盐后,产生的焰色光强,玻璃棒的搅拌使金属盐与火焰充分接触,延长了观察时间,焰色反应更加明显。
甚至钾的特征焰色不用钴玻璃也能观察到。
2、碱金属及其化合物的性质实验,验证如下反应:2na+o2 = na2o22na2o2+2h2o=4naoh+o2↑,按教材的方法做,第一个反应生成的过氧化钠较少,而且贴在玻璃管上,很难转移到小试管中,第二个实验也就没法做了。
我将玻璃管改为直滴管,将钠放在直滴管的粗口处加热(若滴管太细,可将滴管用细条纸包好,再用试管夹夹住),生成过氧化钠后,待滴管冷却,将它插入水中,用余烬的木条在滴管的尖嘴处检验氧气,如下图::学生用此法做实验,现象明显,安全而且效果好。
二、自制实验仪器,经济方便实用。
利用日常生活中的物品,根据实验需要进行加工制作,或将某些仪器进行改进,自制教具,常常能收到意想不到的效果。
例如废弃的矿泉水瓶,在教材中可多次使用。
矿泉水瓶有以下优点非常适用于化学实验使用:a 气密性好,储气时间长。
金属与稀盐酸、稀硫酸反应实验的改进以金属与稀盐酸、稀硫酸反应实验的改进为标题引言:金属与稀盐酸、稀硫酸反应实验是化学实验中常见的一种实验,通过观察金属与酸反应产生的气体、颜色变化等现象,可以了解金属与酸的化学性质。
本文将介绍如何改进金属与稀盐酸、稀硫酸反应实验,以提高实验的准确性和安全性。
一、实验目的本实验的目的是观察金属与稀盐酸、稀硫酸反应的现象,并了解金属与酸的化学性质。
二、实验材料和仪器1. 实验材料:锌片、铁片、稀盐酸、稀硫酸、试管、试管架等。
2. 实验仪器:实验台、试管架、酒精灯等。
三、实验步骤1. 将锌片、铁片等金属材料准备好。
2. 将试管放在试管架上,加入适量的稀盐酸。
3. 将金属材料依次放入试管中,并观察反应现象。
4. 记录金属与酸反应的现象,包括气体产生、颜色变化等。
5. 重复以上步骤,使用稀硫酸代替稀盐酸进行实验。
四、实验改进为了提高实验的准确性和安全性,可以从以下几个方面进行改进:1. 选择合适的金属材料:可以选择不同种类的金属材料,如铝、铜等,以观察不同金属与酸反应的差异。
2. 控制实验条件:在进行实验前,可以先将试管进行清洗,以避免杂质对实验结果的干扰。
同时,在进行实验时要控制好反应的时间和温度,以保证实验结果的准确性。
3. 使用适量的酸溶液:在进行实验时,要注意加入适量的酸溶液,以避免溶液过多溢出或反应不完全的情况发生。
4. 注意安全操作:在进行实验时,要佩戴实验手套和护目镜,以避免酸溶液对皮肤和眼睛的伤害。
同时要注意稀硫酸的腐蚀性,避免接触皮肤和衣物。
5. 观察结果的记录:在进行实验时,要仔细观察反应现象,并及时记录实验结果,包括气体产生的量、颜色变化等。
可以使用摄影等技术手段,以便更好地记录实验结果。
五、实验结果分析通过对金属与稀盐酸、稀硫酸反应的实验观察,可以得到以下结论:1. 不同金属与酸反应的现象不同,有的产生气体,有的产生颜色变化等。
2. 反应速度和产物的性质也与金属的种类有关,如锌与酸反应产生的气体是氢气,而铁与酸反应产生的气体是二氧化碳。
高中化学实验改进与创新案例集(中)案例21 Na和水反应实验装置的改进实验名称Na和水反应实验装置的改进实验目的通过对教材实验装置的改进,设计出一套能集展示反应现象、收集气体、点燃气体为一体的实验装置。
实验原理2Na+2H2O=2NaOH十H2↑实验仪器及药品铁架台、酒精灯、U形管、小刀、滤纸、带玻璃阀门的尖嘴导管、酚酞、金属钠、水。
实验装置实验步骤及现象1.检查装置的气密性。
2.用铁架台将高低U形管夹平,然后从低端管口注满水,并在管口滴1滴~2滴酚酞。
3.切割一小块金属钠,并用滤纸将煤油吸干。
然后迅速塞住U形管的另一端,让金属钠与水充分反应。
4.待反应完毕后,用手打开玻璃阀门,控制气体的流量,用酒精灯在尖嘴处点燃。
5.实验现象:钠与水剧烈反应,熔成闪亮的金属小球,并在液面上游动;发生反应的U形管低端液面迅速下降,另一侧高端管中液面上升,有水贮存;且U形管钠与水反应的一侧管内的溶液变红。
点燃气体时,可见气体安静的燃烧,火苗较长,且火焰呈淡蓝色,直至气体耗尽。
创新设计后的优点1.组装方便,实验仪器简单。
本实验装置分为二部分,一是特殊U形管;二是尖嘴导管构成的阀塞。
实验仪器简单,可循环使用,降低实验成本。
(2)操作简单,便于教师演示。
该实验是将反应装置和气体的收集装置连成一体,利用产生的气体造成一定的压强,将压出的水贮存在一侧较长的管内,同时将生成的气体贮存起来。
在气体点燃时,贮水一侧的水能顺利地气体压出,有利于气体的点燃;因为起始液面等压出气体时不至于将水压到容器外边,同时又将气体全部压出,不会残留。
火苗的大小可通控制玻璃阀来控制,该装置的自动化程度比较高。
(3)气体纯净,实验安全有保障。
反应前,U形管中注满了水,迅速将放有钠p 的带有尖嘴的玻璃阀塞在U形管的一端,此时形成了充满水的密闭体系,生成的气体中不会混有空气。
虽然钠与水反应是放热反应,但因生成的气体中没有混有空气,不会发生爆炸。
钠的用量只影响生成气体的量,不影响实验安全。
初中化学实验的改进与创新化学是一门以实验为基础的学科,实验在初中化学教学中起着至关重要的作用。
通过实验,学生不仅能够更直观地理解化学知识,还能培养观察能力、动手能力和创新思维。
然而,在实际的初中化学实验教学中,一些实验存在着操作复杂、现象不明显、环境污染等问题。
因此,对初中化学实验进行改进与创新具有重要的意义。
一、初中化学实验改进与创新的必要性1、提高实验效果传统的一些初中化学实验可能由于设计不够合理,导致实验现象不明显,学生难以观察到关键的变化。
例如,在某些酸碱中和反应的实验中,指示剂颜色的变化可能不够显著,影响学生对反应进程的判断。
通过改进实验方案,选择更合适的试剂或调整试剂浓度,可以使实验现象更加清晰,提高实验效果。
2、增强实验安全性一些化学实验可能涉及到危险的化学品或操作,如果不加以改进,可能会对学生和教师的安全造成威胁。
例如,某些燃烧实验如果控制不当,容易引发火灾。
通过创新实验设计,采用更安全的实验方法和设备,可以有效降低实验风险。
3、培养学生的创新思维让学生参与到实验的改进与创新过程中,可以激发他们的好奇心和求知欲,培养他们的创新思维和实践能力。
这有助于学生更好地理解科学研究的方法和过程,为未来的学习和发展打下坚实的基础。
4、适应环保要求化学实验中产生的废弃物如果处理不当,可能会对环境造成污染。
通过改进实验,减少试剂的用量,优化废弃物的处理方法,可以实现实验的绿色化,培养学生的环保意识。
二、初中化学实验改进与创新的原则1、科学性原则实验的改进与创新必须基于科学的原理和方法,确保实验结果的准确性和可靠性。
不能为了追求新奇而违背化学规律。
2、简约性原则改进后的实验应尽量简化操作步骤,减少实验器材和试剂的使用,降低实验成本,提高实验的可操作性。
3、安全性原则始终将实验的安全放在首位,避免使用危险的化学品和操作方法,确保师生在实验过程中的人身安全。
4、直观性原则实验现象应明显、直观,便于学生观察和理解,能够有效地揭示化学变化的本质。
初中化学演示实验改进教案
实验名称:金属与酸的反应
实验目的:通过观察金属与酸的反应,探究金属与酸的化学性质。
实验材料:锌片、铁片、稀盐酸、硫酸、试管、试管架、示波瓶、酒精灯、瓷钳、酸性溶液指示剂。
实验步骤:
1. 在三根试管中分别加入少量稀盐酸、硫酸和水。
2. 将一块锌片放入第一个试管中,观察并记录反应情况。
3. 将一块铁片放入第二个试管中,观察并记录反应情况。
4. 将一块锌片和一块铁片同时放入第三个试管中,观察并记录反应情况。
实验注意事项:
1. 操作时要注意安全,避免酸液溅到皮肤和眼睛。
2. 实验结束后要及时清理实验器材和废弃物。
3. 在进行观察时要小心操作,避免意外发生。
实验改进建议:
1. 可将观察试管放在示波瓶中,使用酒精灯进行加热,观察到反应速度更快。
2. 可使用酸性溶液指示剂来判断反应产物的酸碱性。
3. 可以在实验中引入金属离子检测试剂,比如氯化铜溶液,来辅助观察金属与酸的反应。
通过以上改进,可以更全面地探究金属与酸的反应,提高实验的趣味性和教学效果。
希望本次实验能够帮助学生更好地理解金属与酸的化学性质。
中学化学实验需要创新优化——以“金属和金属材料实验”改进设计
为例
【关键词】中学化学实验改进创新
新课程标准指出,中学化学教学要立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高二十一世纪公民的科学素养,构建“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”相融合的中学化学基础目标体系。
在化学实验教学中,教师既要重视学生化学基础实验知识的掌握,又要重视学生基本实验技能的培养,更要重视学生探究能力和创新能力的培养。
由于初中化学是入门课程,学生必备的基础知识相对薄弱,因此新课程教材中的实验活动相对比较简单,可以说不少实验都浅尝辄止,不够深入和完整。
于是,不少教师仍然按传统的路子教学,而不是在新课程改革理论的指导下积极开展探究实验教学,很少对化学实验灵活地进行创新与拓展,这不利于学生创新能力和实践能力的培养。
事实上,创新往往能使我们在教学中顺利突破重、难点,提高教学效率。
下面以一些金属和金属材料实验设计的改进、创新作说明。
【实验目的】
1.让学生初步r解常见金属的物理性质,比较它们的合金的一些性质。
2.了解常用几种金属的金属活动性大小,认识保护金属的重要性。
3.了解C0的还原性,初步认识金属的冶炼原理。
4.初步掌握影响金属生锈的主要因素及条件、
5.培养学生实验技能、探究能力、创新精神和实践能力。
6.培养学生节约和保护金属资源及环境的意识=
【实验探究】
一、合金和组成它们的纯金属的性质(光泽、颜色、硬度)比较
实验设计如下图:
现象:焊锡最先熔化,锡次之,铅最后熔化;纯铜留下较深的痕迹。
结论:合金一般比任一组成它的金属熔点低;合金硬度大于组成它的纯金属。
应用:所以生产中所用的金属材料一般采用合金材料而不是纯金属。
二、金属活动性顺序
将Cu、Fe、Zn、Mg分别投入稀HC1和稀H1s04中。
现象(见表1):
结论:这几种金属的活动性大小顺序为Mg> Al> Zn> Fe> Cu。
三、CO的还原性和铁的冶炼原理
实验设计如下图,将图l的实验改进为图2的实验:
2.广口瓶中装有一定量的石灰水,可阻止加热Fe203时因CO不纯可能引起发生器里的CO燃烧爆炸,起到安全保护作用。
3.开始滴下甲酸的同时即点燃后一个酒精灯,待气流平稳时再加热氧化铁。
4.点燃尾气的目的是防止尾气污染,改进点燃方式可节约酒精。
改进的优点:
1.可控制反应速率,直观效果好;
2.C0:和C0的性质形成对比;
3.现象明显,节能环保;
4.甲酸用量少。
四、铁生锈的条件
操作:分别将铁钉,A.置于干燥空气中;B.浸没水中;C.一半浸入水中;D.一半浸入盐水中。
现象:
A.铁钉在干燥空气中不生锈;
B.铁钉浸没在水中不生锈;
C.铁钉在潮湿空气中生锈;
D.铁钉在敞口放置的盐水中快速生锈。
改讲:如下图。
优点:本实验除了可证明铁生锈的条件外,还可以证明氧气约占空气体积的1/3。
结论:
1.铁生锈的实质是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应的过程、。