初中化学微粒运动系列实验设计改进与优化
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探究微粒运动的实验改进作者:姚彦川徐作培来源:《化学教学》2019年第05期摘要:对化学教材中探究微粒运动的实验做了改进。
利用普通漏斗、玻璃弯管和棉签等设计了4个改进实验的方案。
这些新设计的实验除了具有趣味性、微量化特点外,还具有装置简单、药品用量少、现象明显、易于控制等优点,且有利于激发学生的学习兴趣以及培养他们的环保意识。
关键词:微粒运动; 微量化; 实验改进文章编号: 1005-6629(2019)5-0079-03 ; ; ; ; ; ;中图分类号: G633.8 ; ; ; ; ; ;文献标识码: B1 ;问题的提出化学实验是进行科学探究的重要方式,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证[1]。
化学教学中通常借助演示或分组实验作为教学的辅助手段,以此加深学生对实验现象的感知和对实验原理的理解,激发学生的学习兴趣和学习欲望,从而使学生主动参与到学习过程中来,以此产生问题意识,提高思维品质。
教材中的实验一般可以直观地反映化学原理,促进学生对理论知识的认知和模型构建,有效提高教学效果,无疑是很好的范例,但有些实验不乏在安全性、绿色化、趣味性上存在进一步优化的空间。
现对上海教育出版社出版的九年级《化学(上册)》(2012年审定)教材中探究微粒运动的实验进行改进。
教材方案如图1所示。
[实验1]向烧杯A中加入20mL蒸馏水,滴入2~3滴酚酞溶液,得到溶液甲。
向溶液甲中滴入1~2滴浓氨水,观察现象。
这一实验现象说明了什么?[实验2]在烧杯C中重新配制甲溶液。
在烧杯B中加入3~5mL浓氨水,用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起,观察实验现象。
你如何解释产生的现象?1.1 ;优点实验方案成熟,先说明浓氨水可以使酚酞溶液变红这一事实,再通过浓氨水和酚酞溶液不接触也能变红,由此得到微粒不断运动的结论。
实验过程中现象明显,可视化程度高,适合演示实验和远距离观察。
1.2 ;缺点(1)浓氨水敞口放置散逸出大量有刺激性的氨气到空气中,氨气有一定毒性不利于师生的健康。
“探究微粒运动”实验的新设计作者:孟彦李德前来源:《化学教学》2020年第07期摘要:依據气体扩散原理,对“探究微粒运动”实验进行改进和优化。
新设计的实验分别借助人的嗅觉、视觉、听觉和触觉等感官来获取实验现象,不仅实验手段新颖,而且实验结论可靠,既增强了实验的趣味性,又丰富了中学化学实验教学资源。
关键词:气体扩散;微粒运动;实验改进;实验探究文章编号:1005-6629(2020)07-0073-04中图分类号:G633.8文献标识码:B实行义务教育以来,初中化学教科书中就编排了借助浓氨水和酚酞溶液探究微粒基本性质的“分子运动”实验[1](装置见图1-A);随着化学课程标准的颁布与修改,多个版本的初中化学教科书中依然保留了该实验[2~6],只是实验装置发生了变化(见图1-B),实验名称也略有不同,如“探究微粒运动”“氨分子的运动”“分子运动现象”等。
教科书上编排的这个实验其现象还是很明显的,但由于实验装置处于半封闭状态,因而实验过程中逸出的氨气在一定程度上对环境不够友好。
我们依据气体分子无规则运动的特性(运动激烈、扩散明显)对上述实验进行改进,并分别借助人的嗅觉、视觉、听觉和触觉等感官来获取实验现象、探究微粒运动。
1借助嗅觉,探究微粒的运动能闻到物质本身携带的气味是验证微粒运动最简便的方法,但如果总是让学生闻“花露水”“酒精”“香水”这些司空见惯的物品的气味,学生的兴致并不大。
我们自行配制“樟脑的酒精溶液”[7](一种安全的外用药液),用其体现分子运动现象,给学生留下了深刻的嗅觉记忆。
1.1实验原理天然樟脑是一种双环萜酮,具有较强挥发性的白色晶体,有特殊香味,一般人闻到不会产生不良反应;酒精是一种易挥发的液体,少量的酒精通过呼吸道进入体内也是没有危害的。
将足量的樟脑溶于酒精所形成的溶液其挥发性更强,气味独特浓厚,很易被觉察。
1.2实验用品烧杯、量筒、玻璃棒、细口瓶、透明喷雾瓶(也可用废弃的香水瓶);天然樟脑(网购或从药店购买)、90%的酒精溶液等1.3实验步骤(1)将1~2小块天然樟脑放入大烧杯中,然后缓缓加入90%的酒精溶液,边加边用玻璃棒不断搅拌,直至樟脑完全溶解。
总第344期2020年8月微粒运动实验的改进与创新刘世情 陆春昙摘 要:利用生活中的玻璃瓶、注射器等用品对九年级化学教材中微粒运动实验的封闭化对比实验进行设计,减少了试剂的用量,生活废料得到再利用,使探究微粒运动的实验得到高效、节约、环保、低碳方面的优化,对比探究实验教学效果更加直观、明显,有利于师生更好地开展探究实验。
关键词:微粒运动;实验;创新;优化;对比作者简介:刘世情,本科,一级教师。
贵州省雷山县第一中学,557199陆春昙,本科,高级教师。
贵州省雷山县第二中学,557199微粒特征的学习是学生从宏观的物质世界跨进微观物质世界的第一课,对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用,也为进一步探究物质构成的奥秘奠定基础,所以了解微粒运动规律对学生认识物质的微观构成有极为重要的意义。
一、教材中实验原型及存在的不足1.教材实验介绍仁爱版《化学(九年级上册)》对探究微粒运动设置了两个实验:实验1为向烧杯A 中加入约20 mL 蒸馏水,再滴入2~3滴酚酞试液,观察液体颜色的变化。
再向液体中滴加浓氨水,观察颜色的变化(如图1-①所示)。
实验2为向烧杯A 中加入约20 mL 蒸馏水,再滴入2~3滴酚酞试液;向烧杯B 中加入3~5 mL 浓氨水,用一只大烧瓶把A ,B 两个烧杯罩住(如图1-②所示),观察实验现象。
图1 教材中实验装置示意图2.教材实验存在的不足教材实验充分利用氨分子扩散遇到无色酚酞试液变红色的现象进行探究,说明了微粒在不停做运动的事实。
这个实验在教学应用中现象明显、操作简单,但是仍然存在一些问题:一是装置不是密封的,浓氨水挥发性大、刺激性强,量太大且散发出的味道严重污染环境,危害师生的身体健康。
二是该实验在演示时不便于坐在教室后面的学生观察实验现象。
三是没有对比出温度对微粒运动速率的影响,不能说明温度影响微粒运动速率的事实。
四是蒸馏水和浓氨水的量过大,浓氨水挥发出来的氨气只能与酚酞试液表面接触,变色需要的时间长,会拖延课堂时间,且会造成药品浪费。
探究微粒运动实验的改进作者:李梅来源:《科学导报·学术》2020年第57期【摘要】在初中化学实验当中针对微粒运动实验,教学中需要针对具体情况做调整挖掘。
其中教学中需要让学生确立起环保意识,认识到微粒运动实验对环境的影响。
同时针对这些化学实验中的情况进行改进,需要进行有步骤的完善和创新。
在这个情况下做微粒运动实验的改进,教学中找寻更加合理的教学改进和创新探索。
这对于学生的学习发展,以及课堂教学有着重要意义。
在教学中探索全新的方向,寻求积极拓展开发的路径,这些都需要有更多的教学探索和实验改进创新。
【关键词】初中化学;微粒运动;实验改进微粒运动的实验改进创新探索,在教学中有着重要的意义和作用。
所以在教学活动当中做更加全面的探索创新训练,探寻微粒运动实验的改进情况,需要根据传统教学中的不足,针对其具体情况做实验创新的探索。
其中针对现下微粒运动实验当中的不足情况做创新探索。
这个过程当中需要分析初中化学为例教学实验当中的不足,以及在整个实验活动当中,针对这些不足情况做出改进的有效方式。
在教学中找到这种实验中的不足,让实验创新既满足教学,也要满足对实验的创新探索。
一、在化学微粒运动实验中存在的不足1、氨水用量大按照教学课本中设计的实验活动当中,氨水需要用到150ml—200ml。
氨水是具有腐蚀性的液体,而且挥发性也比较强。
同时氨水的用量对实验的结果没有影响,但是课本实验当中的氨水用量较大,在应用当中造成了一定的浪费,课本上的实验用量过大,也会造成实验不够方便。
2、氨水影响环境氨水在实验过程当中逸出,容易直接对环境造成影响。
实验当中缺少密封性装置,这样无法杜绝氨水在挥发当中的影响。
氨水挥发当中产生的气体影响需要用密封装置,才能够防止氨水在挥发中产生的污染。
氨水发挥对环境产生的影响问题,在课本当中用烧杯无法解决,这样会造成一定的污染。
3、仪器组装麻烦在教学活动当中,实验仪器需要重复安装。
这不但会影响仪器的最终使用寿命,而且还会在一定程度上耽误整体教学活动的效率。
初中化学实验中的实验设计与改进化学实验是初中学生了解和掌握化学知识的重要途径,通过实验可以培养学生动手实践的能力和科学思维的发展。
然而,在进行化学实验时,如何设计合理的实验方案,并对实验结果进行分析和改进,是一个需要认真思考和实践探索的课题。
下面将从实验设计和实验改进两个方面,探讨初中化学实验中的一些方法和技巧。
一、实验设计1.明确实验目的和基本要求在进行实验设计之前,首先要明确实验的目的和基本要求。
实验目的是指在实验中需要达到的预期效果,而基本要求是指实验过程中需要满足的条件和操作要求。
明确实验目的和基本要求,可以帮助学生更好地理解实验的意义和进行相关的实验准备工作。
2.选择适合的实验方法在进行实验设计时,需要根据实验目的和基本要求,选择适合的实验方法。
不同的实验方法适用于不同的实验目的,例如溶液的配制可以采用溶液稀释法、溶解法等不同的方法。
因此,学生在实验设计时应根据具体情况选择最为合适的实验方法。
3.确定实验步骤和实验条件实验步骤是实验进行的基本操作步骤,需要按照一定的顺序进行。
实验条件包括实验器材、实验试剂、温度、压力等。
在实验设计过程中,要仔细考虑实验步骤的先后顺序,确保实验的连续性和可重复性。
同时,还需要合理选择实验条件,以保证实验的准确性和可靠性。
4.安全注意事项在进行实验设计时,安全是至关重要的。
学生应通过查阅相关资料和咨询教师,了解实验过程中可能存在的危险因素,并针对性地采取相应的安全措施。
例如,在进行化学反应时,应注意避免剧烈反应和有毒气体产生;在进行玻璃器皿操作时,应注意防止器皿破裂伤人等。
二、实验改进1.结果分析与总结实验完成后,学生需要对实验结果进行分析和总结。
通过分析实验结果,可以判断实验过程中是否存在偏差或误差,并进一步改进实验方法。
同时,还可以总结实验中遇到的问题和解决方法,为今后的实验设计提供参考。
2.对实验步骤和条件进行调整根据实验分析的结果,有时需要对实验步骤和条件进行调整。
中学化学实验教学的优化与改进方案引言:化学实验作为中学化学教学的重要组成部分,既是理论知识的巩固和实践能力的培养,也是培养学生科学思维和创新意识的有效途径。
然而,当前中学化学实验教学存在一些问题,如实验内容单一、实验操作简单、实验设备不足等,这不利于学生的综合素质培养。
因此,本文将探讨中学化学实验教学的优化与改进方案,旨在提高学生的学习兴趣和实验技能。
一、实验内容的丰富与拓展化学实验是理论教学的实践环节,应该紧密结合课程内容,注重实验内容的丰富与拓展。
首先,可以通过增加实验项目的数量,扩大实验内容的广度,让学生接触更多的化学现象和实验操作。
其次,可以引入一些前沿的、与学生生活密切相关的实验项目,如化妆品的制作、食品添加剂的检测等,以激发学生的学习兴趣和创新思维。
此外,可以设置一些开放性实验,让学生自主设计实验方案,培养学生的实验设计和问题解决能力。
二、实验操作的提升与规范中学化学实验教学应该注重学生实验操作的提升与规范,以培养学生的实验技能和安全意识。
首先,教师应该对实验操作进行详细的讲解和示范,确保学生了解实验步骤和操作要点。
其次,可以采用小组合作的方式进行实验,让学生互相交流和合作,提高实验效率和质量。
同时,要加强实验安全教育,让学生了解实验操作中的风险和安全措施,培养学生的安全意识和自我保护能力。
三、实验设备的完善与更新中学化学实验教学的另一个问题是实验设备的不足和陈旧。
为了提高实验教学的效果,应该加强实验设备的完善与更新。
首先,学校应该加大对实验设备的投入,提供充足的实验设备和器材,以满足学生实验教学的需要。
其次,要定期检修和更新实验设备,确保实验设备的正常运行和安全使用。
同时,可以引入一些新型的实验设备,如电子天平、红外光谱仪等,以提高实验教学的科学性和现代性。
四、实验报告的规范与评价中学化学实验教学的最终目的是培养学生的科学研究能力和实验报告的写作能力。
因此,应该注重实验报告的规范与评价。
法不仅让学感觉不僵硬ꎬ并且教学过程生动有趣ꎬ学生往往能够因此对化学的学习产生兴趣ꎬ教师也能够用这样的方法全面调动学生学习的积极性ꎬ让学生在轻松快乐的氛围中学习知识.所以教师应该注重学生基础ꎬ教学过程汇总语言应该简单易懂ꎬ让学生感觉十分轻松.例如ꎬ教师可以通过学习其他科目的知识明白学科间的共同的ꎬ先让自己理解知识并高效的完成教学内容.在 化学方程式 的教学中ꎬ教师从数学的角度出发ꎬ让学生明白化学方程式所遵守的数学规律.教师可以将化学方程式类比成一系列的数学方程式ꎬ可以让学生从数学的角度思考方程式ꎬ简单提及数学的加法在化学中的适用ꎬ从而降低学生对于新知识的恐惧ꎬ让学生在陌生的知识中找到熟悉的感觉ꎬ从而在原有的学科基础上对化学方面的问题做出新的判断.总而言之ꎬ化学学科作为学生初学的学科ꎬ教师应该找到学科间的共性ꎬ让学生在原有的学科理解上学习化学ꎬ从而达到事半功倍的效果ꎬ并且培养学生的迁移能力.㊀㊀三㊁结合生活实际培养学生迁移能力可谓是生活处处有化学ꎬ学生在之前之所以没有感觉只是因为没有从化学学科的角度思考生活中的问题ꎬ所以化学学科知识于学生实际生活是密不可分的ꎬ为了使学生高效学习化学知识ꎬ提高学生的迁移能力ꎬ教师应该引导学生从生活实际出发ꎬ从学生生活中的一些场景作为化学学习的切入点ꎬ这样的教学方法不仅让学生提高学习积极性ꎬ激发学生的学习热情ꎬ还能够让学生在学习和生活中正向迁移从而使学生拥有自己的化学思维.让学生在生活中学习化学ꎬ在化学中体验生活ꎬ最终目的让学生在学习中迁移生活ꎬ在生活中迁移学习.例如ꎬ在 常见的酸和碱 的教学中ꎬ教师在讲完课堂上的相关知识后ꎬ可以给每名学生发放一定的pH试纸ꎬ让学生在家里自己实验ꎬ观察现实生活中的相关液体的酸碱度.比如可以用试纸测肥皂水㊁醋㊁牙膏溶液等ꎬ看看他们到底是酸性还是碱性物质ꎬ这样达到学生将化学知识向现实生活迁移ꎬ让学生充分理解课堂知识ꎬ并且在这样的过程中对知识加强记忆ꎬ让学生对知识产生长久记忆.化学教学中迁移能力的培养是十分重要的ꎬ不仅能够让学生更好的学习化学知识ꎬ主动的学习化学知识ꎬ还让学生对于各方面知识联通起来ꎬ产生属于自己独特的理解ꎬ并养成良好的思维习惯ꎬ并在未来的工作与学习中ꎬ迁移能力也能让学生更好地学习与工作.㊀㊀参考文献:[1]张尔华.初中化学教学中学生迁移能力培养的研究[D].南京:南京师范大学ꎬ2008.[2]李秀丽ꎬ杨守中.化学教学中培养迁移能力的途径[J].学科教育ꎬ2000(3):31-33.[责任编辑:季春阳]基于微粒运动实验的改进与思考赵晓珊(福建省南平市第四中学㊀353000)摘㊀要:为了改进 探究微粒运动的实验 中氨气逸散慢ꎬ实验观察时间偏长且现象不明显等不足ꎬ对实验进行了重新设计.这些新设计具有操作简单㊁药品用量少ꎬ用时短及现象明显等优点ꎬ使实验达到简洁易操作㊁省时㊁环保的要求ꎬ且有利于激发学生的学习兴趣.关键词:微粒运动ꎻ实验改进ꎻ初中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)14-0096-02收稿日期:2020-02-15作者简介:赵晓珊(1989.3-)ꎬ女ꎬ汉族ꎬ福建省南平人ꎬ本科ꎬ中学二级教师ꎬ从事初中化学教学研究.㊀㊀一㊁课标与教科书中的实验设计在化学教学中通常会借助演示或分组实验ꎬ使学生通过对实验现象的观察加强对实验原理的理解ꎬ激发学生的学习兴趣ꎬ从而使学生主动参与到学习过程中来.物质是由极其微小的㊁肉眼看不见的微粒构成的ꎬ而构成物质的微粒总是在不停地运动的ꎬ为了能让学生更直观地掌握这一重要知识点ꎬ全国许多版本的初中化学教科书依据化学课程标准的设计原理进行实验设计的ꎬ大同小异.但有些实验不乏在安全性㊁绿色化㊁趣味性及可操作性上存在进一步优化的空间.例如:沪教版九年级化学课本第63页 探究微粒运动 的实验(装置如图1).沪教版 探究微粒运动的实验 教材实验设计如下:ʌ实验1ɔ向烧杯A中加入20mL蒸馏水ꎬ滴入2~3滴69酚酞溶液ꎬ得到溶液甲.向溶液甲中滴入1~2滴浓氨水ꎬ观察现象.这一实验现象说明了什么?ʌ实验2ɔ在烧杯C中重新配制甲溶液.在烧杯B中加入3~5mL浓氨水ꎬ用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起ꎬ观察实验现象.你如何解释产生的现象?㊀㊀二㊁课本中 探究微粒运动 实验的不足在教学实践中ꎬ发现该实验设计存在如下一些不足:1.此实验至少要用到3个烧杯ꎬ并且要想罩住两个小烧杯ꎬ大烧杯的容积至少需要500mLꎬ体积较大ꎬ甚至有时要用到1000mLꎬ携带非常不方便.2.实验中浓氨水用量偏多ꎬ实验过程挥发较多的刺激性气体ꎬ污染较严重ꎬ有些学生因此而对实验产生抵触心理ꎬ即达不到实验目的ꎬ与所倡导的绿色化学理念不符.不能进行学生分组探究实验ꎬ只适合于教师演示实验.3.实验所占用的时间较长㊁现象不明显ꎬ学生无法较好地感知分子不断运动这一特征.针对以上不足ꎬ笔者改进了微粒运动实验.㊀㊀三㊁实验的改进ʌ改进实验一ɔ1.实验材料:小烧杯(50mL)两个㊁玻璃棒㊁浓氨水㊁酚酞溶液2.改进后的实验步骤及过程:①在烧杯a中滴入3~4滴的浓氨水ꎬ在烧杯b中滴入3~4滴酚酞(如图2所示).②用玻璃杯分别将两个烧杯中的少量液体均匀涂抹在烧杯内壁上(如图3所示).③将两个小烧杯互相倒扣(如图4所示)ꎬ马上就可以观察实验现象.3.实验现象及结论:现象:3~8s内烧杯b内壁由左至右变红.结论:可以说明微粒是从左向右不断运动的.ʌ改进实验二ɔ1.实验材料:小烧杯(50mL)两个㊁浓氨水㊁浓盐酸㊁红石蕊试纸㊁蓝石蕊试纸㊁棉花2.改进后的实验步骤及过程:在表面皿中放一团棉花ꎬ然后在棉花上滴3~4滴的浓氨水ꎬ在烧杯壁的中部和底部分别各贴一张湿润的红石蕊试纸ꎬ最后把烧杯倒扣在表面皿上(如图5所示).或者将浓氨水换成同样具有挥发性的浓盐酸ꎬ把湿润的红石蕊试纸换成湿润的蓝石蕊试纸.3.实验现象及结论:现象:如果是氨水和湿润的红石蕊试纸的组合8~10s后烧杯内壁中部的试纸会先变蓝ꎬ烧杯顶部的试纸后变蓝ꎻ如果是浓盐酸和湿润的蓝石蕊试纸的组合12~15s后烧杯内壁中部的试纸会先变红ꎬ烧杯顶部的试纸后变红.㊀结论:可以说明微粒是由下向上在不断运动的.㊀㊀四㊁实验改进后的优点1.跟课程标准与教科书的实验设计原理完全相同ꎬ方便学生理解实验ꎬ试剂㊁药品用量少ꎬ减少了浪费的现象ꎬ达到了节约的目的ꎬ也形成了小型的封闭体系ꎬ不会造成大量的氨逸散ꎬ可以有效减少环境污染ꎬ保护师生的身心健康ꎬ培养学生的环保意识.2.实验装置简单操作方便㊁简捷㊁耗时短且现象明显ꎬ改进实验一在滴加浓氨水后3~8s内就能观察到实验现象ꎬ用时比教科书少得多ꎬ效率提高了.在沪教版的实验中是通过观察微粒运动后的现象来揭示微粒是运动的ꎬ而改进实验一ꎬ在过程中还可以观察到在烧杯B中红色是由左至右的出现ꎻ在改进实验二的过程中ꎬ是烧杯中部的试纸先变蓝(或者变红)ꎬ烧杯顶部的试纸后变蓝(或者变红)ꎬ可以说明微粒是由下向上在不断运动的.因此我的改进实验还能够直观的展示微粒的运动轨迹.3.在改进实验二中ꎬ氨的相对分子质量小于氯化氢的相对分子质量ꎬ红石蕊变蓝的时间比蓝石蕊试纸变红的时间更短ꎬ可以让学生同时进行两个实验ꎬ借此探究相对分子质量对微粒运动速度的影响ꎬ进一步充实学生的知识储备ꎬ加强学生思考能力.4.改进后的实验便于学生操作ꎬ更加适合学生分组探究ꎬ有利于培养学生的动手能力和实验创新能力.㊀㊀参考文献:[1]潘国荣ꎬ刘芬.微粒运动实验氨水用量与小型封闭化改进[J].教学与管理ꎬ2016(8):45-46.[2]王祖浩ꎬ王磊.义务教育教科书 化学 九年级:上册[M].上海:上海教育出版社ꎬ2012.[3]朱晓伟ꎬ张玲.探究微粒运动实验的改进[J].教学仪器与实验ꎬ2012ꎬ28(6):12.[4]杨相臣ꎬ孙书培.微粒运动实验的改进[J].中学教学参考ꎬ2016(266):106.[责任编辑:季春阳]79。
初中化学实验课的改进及创新教学初中化学实验课是初中生学习化学知识的重要环节之一,而又是理论和实践相结合的科学课程。
为了使学生更好地掌握化学知识和培养实验操作技能,我们需要不断改进和创新实验教学的方法,让学生在实验中感受到科学的魅力。
下面我就初中化学实验课的改进及创新教学进行探讨。
一、改进实验条件我们需要改进实验条件,确保实验设备齐全、实验室环境安全、整洁。
准备充足的实验材料和化学试剂,提前做好实验准备工作,确保实验的顺利进行。
要加强对实验人员的安全教育,引导学生正确使用实验设备,注意实验室安全规范,做好实验中的安全保障工作。
只有保障了实验条件,学生才能在安全的环境下进行实验,更好地理解和掌握化学知识。
二、创新实验内容我们需要创新实验内容,使实验更加生动有趣。
可以根据化学知识点设计一些小型化学实验,增加学生的亲和力。
在气体的制备实验中,我们可以引入气味浓郁的物质进行制备,让学生在实验过程中感受气味的变化;在酸碱中和实验中,可以使用一些有趣的指示剂,如红甲基溴指示剂、紫葡萄汁等,吸引学生的注意力。
通过这些创新的实验内容,可以激发学生对化学实验的兴趣,提高他们的学习积极性。
三、引入科技元素现代科技的发展已经深刻地改变了我们的生活方式,我们需要将科技元素引入到实验教学中。
可以利用多媒体设备展示化学反应的视频,或者利用模拟实验软件进行化学实验的模拟演示,让学生在观察实验过程的更加直观地理解化学反应的原理。
还可以利用网络资源,引入一些新颖的化学实验案例,让学生通过网络搜索、学习新的化学实验方法和成果,增强他们的实验探究能力。
四、开展实验探究活动为了培养学生的实验探究能力,我们需要开展一些实验探究活动。
在教学中,可以设置一些开放性的实验题目,让学生自主选择实验方法,设计实验方案,进行实验探究。
在锌和稀盐酸反应实验中,可以让学生自主设计实验步骤和观察现象,引导他们发现物质之间的化学变化规律。
通过这样的实验探究活动,可以激发学生的学习兴趣,培养他们的实验设计和实验操作能力。
初中化学实验中的实验设计与改进实验设计是化学教学中非常重要的一环,它直接关系着学生对于实验现象的观察和理解程度。
良好的实验设计能够提高学生的学习兴趣,培养实验技能以及培养学生的科学素养。
在初中化学实验中,实验设计与改进是一个需要重视的环节,本文将从实验设计的要点和实验改进的方法两个方面进行探讨。
一、实验设计的要点1. 确定实验目的:实验目的是指实验者对于实验中需要解决的问题的明确和具体的表达。
在确定实验目的时,要结合教学大纲和学生的学情进行合理的设定,使学生能够在实验中通过观察和实践获得相关的知识和理解。
2. 合理选择实验方法:根据实验目的和资源条件,选择适当的实验方法。
当同一实验目的可以通过不同实验方法达到时,要根据实验的操作流程、实验材料和实验设备等方面的考虑,选择最适合学生实施的方法。
3. 设计详细的实验步骤:实验步骤要简洁明了,重点突出,并对实验中可能遇到的问题进行事先的考虑和解答。
实验步骤应该包括所需实验器材的准备、实验操作的详细描述以及实验结果的观察等内容。
4. 安全意识的培养:实验设计中要注重培养学生的安全意识,特别是在进行一些涉及化学品、火源等有危险性的实验中。
要提前向学生说明实验中的安全事项,如佩戴防护眼镜、手套,注意防火等。
二、实验改进的方法1. 实验材料的更新:随着科技的进步,很多实验材料也在不断更新换代。
实验教学中,有必要引入一些新型的实验材料,如化学实验中的新型试剂、新型仪器等,以提高学生对于新知识的学习和理解。
2. 探索性实验的引入:探索性实验是指学生通过自主探究的方式进行实验,通过实验的实践和观察,自主发现问题并进行解决。
引入探索性实验可以培养学生的探究精神和实验技能,提高学生的创新思维能力。
3. 实验结果的讨论与分析:在实验改进中,要引导学生通过对实验结果的讨论和分析,培养学生的观察、比较、归纳和推理的能力。
通过讨论和分析,学生可以更好地理解实验原理和实验现象。
4. 实验报告的撰写和交流:实验改进不仅要求学生进行实验操作,还要求学生撰写实验报告,并能够将实验结果进行有效的表达和交流。
初中化学实验课的改进及创新教学随着教育理念不断更新和科学技术的不断发展,教育教学的方式也在不断改进和创新。
作为初中阶段的重要学科之一,化学实验课在学生综合素质培养中发挥着重要作用。
如何改进和创新初中化学实验课的教学方式,提高学生的实验能力和科学素养,是当前教师们亟待解决的问题。
一、改进实验课设计,增强实践性传统的实验课设计较为单一,一般是由老师讲解实验步骤,学生跟着操作,然后记录实验数据和结果。
这样的实验方式缺乏学生主动参与,无法真正激发学生对化学实验的兴趣和热情。
为了改进这一现状,教师可以尝试在实验课中加入一定的探究性实验和创新性实验,引导学生从实验中发现问题、解决问题、并进行总结和归纳。
可以鼓励学生提出自己的实验方案,设计自己感兴趣的实验课题,从而提高学生的实践性和创新性。
二、采用多媒体技术,增强直观性在化学实验课的教学中,教师可以充分利用多媒体技术,通过图片、视频等方式展示化学现象和实验过程,增强实验过程的直观性和生动性。
通过放映视频,学生可以看到实验过程的细节和难点,对实验课内容会有更加深刻的认识和理解。
多媒体技术还可以帮助学生了解一些复杂的化学反应过程和实验仪器的使用方法,提高学生的实验操作技能和实验观察能力。
三、鼓励学生合作实验,增强交流性化学实验是一个需要团队协作的过程,鼓励学生之间合作进行实验,可以增强学生的交流性和团队合作精神。
在实验课中,教师可以设置小组合作实验,让学生互相讨论、互相合作,共同解决实验中出现的问题。
在团队合作的过程中,学生们可以相互学习、相互促进,发现问题并找到解决方案,提高了实验技能和团队协作能力。
四、加强实验安全教育,确保实验安全实验课的安全教育是非常重要的一环,保障学生的人身安全和实验设备的完整性。
教师应该在实验课前对学生进行实验室安全知识和实验操作规范的培训,教育学生正确使用实验仪器和化学试剂,合理布置实验台位,掌握突发事故的应急处置方法。
教师还要密切关注学生的实验操作过程,及时对学生的不当行为进行纠正,确保实验过程的平安顺利进行。
实验设计与改进微粒运动实验的新设计朱建华摘 要:分别从选用浓盐酸和浓氨水、自制的酒精测试纸(或警用唾液酒精检测条)、自制玻璃管、量筒、二氧化碳和澄清石灰水等5种实验方案探究微粒运动实验,对微粒运动实验的装置、药品等做了改进。
新设计的实验优点明显,为初中化学实验、科学探究活动提供了良好的范例。
关键词:微粒运动;分子扩散;实验改进与设计作者简介:朱建华,本科,高级教师。
江苏省如皋市搬经镇初级中学,226561日常生活中的许多现象都可以说明微粒在不停地运动,例如人教版《九年级化学》教材中,有探究微粒运动的实验[1],该实验生动有趣、具有一定的可行性,但该实验设计方案也有一些缺陷(所需试剂量大、污染严重等),针对上述缺点,笔者利用替换试剂法和改进仪器的方法,根据液体的挥发性和气体的扩散性等,巧妙选用浓盐酸和浓氨水、自制的酒精测试纸(或警用唾液酒精检测条)、自制玻璃管、量筒、二氧化碳和澄清石灰水5种实验方案探究微粒运动实验,旨在加强九年级化学实验教学[2]。
新设计的实验方案优点明显,能为初中化学探究实验提供良好的范例。
一、选用浓盐酸和浓氨水探究微粒的运动性1.实验原理浓氨水易挥发,挥发出来的氨分子能使酚酞试液变红;浓盐酸也具有挥发性,挥发出来的氯化氢分子与氨分子反应产生大量的白烟,该反应可用于消除污染。
2.实验装置新设计的实验装置如图1所示。
图1 选用浓盐酸和浓氨水探究微粒的运动性实验主要实验材料:1只250 mL 的集气瓶、双孔橡皮塞、2根玻璃导管(4 cm ×15 cm),1根长为10 cm 的乳胶管、注射器、2根缠绕在玻璃导管上的纱布条(浸有酚酞试液,并用细线固定在玻璃导管上)、滴管、浓氨水、浓盐酸、酚酞试液。
3.实验过程(1)检查装置的气密性:按图1装置连接仪器(先不放药品),用打孔器钻出的橡皮塞柱封住导管a 处,连接乳胶管的一端与b 处,乳胶管的另一端与注射器口连接,缓缓拉注射器,若乳胶管变瘪,则装置气密性良好。
名师工作室微粒运动改进实验的探索与反思■王剑锋一、发现实验问题在多年的教学实践中,笔者发现,采用沪教版初中化学教材中的实验装置(图1)探究微粒的运动性时,是存在一些问题的:图1化学教材中的实验装置1.氨水的使用量偏多,既造成浪费,又污染空气。
浓烈的氨水气味会给师生带来生理上的不适,不符合绿色化学的理念。
2.由于生产厂家不同,容量同样是1000ml的大烧杯,其高低、直径都有可能不同,不一定能罩住两个小烧杯,造成器材准备上的重复工作,浪费时间和精力。
3.盛有酚酞和蒸馏水的烧杯中,与空气接触的液面先变红,现象不明显,而且液体全部变红需要时间。
由于小烧杯被大烧杯罩住,操作者不能用玻璃棒搅拌液体或者拿起烧杯振荡液体。
4.受实验装置限制,只有班级前排的几个学生能够清楚地观察到实验现象。
5.这套装置只适合做教学中的演示实验,无法进一步探究温度对微粒运动的影响。
二、进行探索反思基于上述问题,笔者觉得很有必要对该实验方案进行改进。
在一道探究微粒运动的化学实验题中,笔者发现了一个改进装置(图2),似乎可以解决教材实验中存在的一些问题:1.用试管代替烧杯,可以进行液体振荡操作;2.在一个封闭的体系中进行实验,氨气不会外泄;3.可以进一步探究温度对微粒运动的影响。
图2化学习题中的改进装置为了探索改良方案,笔者使用三套实验装置进行了对比实验。
第1套为教材上的实验装置,第2套为化学习题中的改进装置。
考虑到第2套装置中的弯导气管的折弯处过于狭窄,可能会影响微粒通过,笔者设计了第3套装置:将第2套装置中的试管改为相同容积的具支试管,将单孔橡皮塞改为橡皮塞。
在三组实验中,酚酞的用量和氨气浓度都保持一致,具体实验效果为:在装置1中,盛酚酞试液的烧杯中的液面马上变色,1min 内全部液体变色明显;在装置2中,盛酚酞试液的试管中的液面10min 左右开始变色,15min 后全部液体变色明显;在装置3中,盛酚酞试液的试管中的液面5min 左右开始变色,8min 后变色明显。
谈初中化学演示实验改进与创新—初中沪教版化学“探究微較运动”实验改进河北省乐亭县第三初级中学徐秀萍Kechengyujiaoxue(^ 课程与教学[摘要]化学演示实验的改进与 创新使实验现象更加明显,更具有科 学性、实用性、趣味性,更能激发学 生学习的兴趣,从而创设生动活泼的 课堂教学情境,培养学生的科学态度 和价值观。
“探究微粒运动”实验的改 进改变了教材中药品浪费、操作繁琐、污染环境等弊端,使实验趣味化、科 学化、简约化,更能体现“绿色化学”的新课程理念。
[关键词]化学实验教学实验改进绿色化学微粒是微观概念,鉴于学生缺乏 抽象思维理解能力,探究微粒的三大 特性运用了实验探究的方法,体现学 生自主探究的方式。
通过形象直接的 现象让学生间接感受到微粒的真实存 在。
探究微粒运动实验是本节课的重 点,也是初中化学实验教学的重点之一。
沪教版教材第63页a探究微粒运 动的实验”中采用了浓氨水和无色酚 酞试液两种试剂。
具体实验过程如下:首先,在烧杯A中加入20 m l蒸 馏水,滴入2至3滴酚酞试液,得到 溶液甲。
再向溶液甲中滴加1至2滴 浓氨水,让学生观察现象。
然后在烧 杯C中重新配置甲溶液,在烧杯B中加入3至5 m l浓氨水,用一个大烧杯 把B、C两个烧杯罩在一起,观察现象。
该实验设计同样能让学生直观地 看到氨水遇到酚酞试液变红,理解浓 氨水中挥发出的氨气微粒不断运动,进人滴有酸酞的蒸馏水中使溶液变红。
但分析其实验存在一定的缺点,主要 表现在:(1)浓氨水用量大,浪费药 品。
(2)浓氨水具有强烈的氨臭味,实验时往往弄得教室里氨臭味四溢,尤其在实验结束回收氨水时,刺激性 气味特别浓,造成空气污染。
(3)每 到一个班级都要重新组装仪器,添加 药品,整个操作繁琐费时,很不方便。
鉴于此,对该实验进行如下改进创新:首先介绍实验仪器及试剂:大多来自生活小用品:输液管、铜丝、10m l注射器、小药瓶及实验室中常用的250ml广口瓶、带玻璃导管的胶塞、橡胶乳管、止水夹。
初中化学微粒运动系列实验设计改进与
优化
[摘要]对初中化学微粒运动实验进行了系列改进:将原有定性实验改为半定量实验,实验药品由一种物质增加为两种,设计了不同温度下的对比实验。
改进后装置更简单、现象更直观、药品用量少,符合环保理念,实验内容具有递进性。
[关键词]初中化学;微粒运动;微粒观;实验;改进
一、问题的提出
实验是化学学科研究发现和推理论证的基本方法,化学实验在全面培养初中学生的科学素养的过程中发挥着重要的作用。
新时代中学化学实验的发展趋势是趣味化、生活化、探究化、简约化、微型化、现代化等[1]。
微粒运动实验是九年级化学的重难点实验。
微粒运动实验在内容性质上为揭示理论概念实验,该实验涉及微观层面,但教材的教学实验设计存在不足,如药品的气味大、损害健康,用量大、不便捷等。
因此,大多数化学教师采用视频播放演示实验,这种做法不利于锻炼学生的动手操作能力,发展科学素养。
微粒运动的化学教学实验需要进一步优化和改进。
姚彦川等进行了实验改进,通过多根蘸有酚酞的棉签并插在粗吸管上呈现树枝的形状后整体放入矿泉水瓶中,接着用装有浓氨水的注射器插入塑料瓶底部并注入浓氨水后观察[2]。
朱玉忠等将标有1~8数字的白纸条折叠后放入水平的日光灯玻璃管内,用酚酞试液从左到右润湿白纸条,再将日光灯玻璃管迅速直立在称有3mL的浓氨水的酒精灯帽中,反应一段时间后,放入热水浴接着反应[3]。
改进后的实验仍然有操作复杂耗时较长;现象并不明显、直观等问题;容易污染环境,达不到绿色化学的用量标准;实验失败率高;无法进行更深一步的对比实验。
二、微粒运动实验改进策略
微粒运动系列实验作为初中化学科学探究主题内容,承载着培养初中生微粒观的目标,主要从三个基本的层面构建学生的微粒观:①物质是由微观粒子构成的。
②构成物质的微观粒子是不断运动的。
③温度不同,分子运动的速率不同。
三个层级属于递进关系,可以合并设计,构成完整的系列实验。
根据《义务教育化学课程标准》 (2011 年版)与布朗运动理论、化学反应碰撞理论及前人对微粒运动实验改进成果,力求实现现象更明显、更易于观察,具有趣味性、可操作性与发展性,并能够进行科学方法和化学微粒观的渗透,通过小组实验与讨论能推论预测实验现象、分析实验结论。
合作设计药品最佳用量的探究实验,实现中学化学实验绿色化;最后通过思考与设计温度不同的对比实验,引发深入思考。
突出实验本身的特点,遵循实验改进的绿色化、简约化、探究化原则,设计微粒运动一系列实验改进,促使学生微粒观的提升与进阶,形成合理、稳定的化学微粒观知识结构。
引导学生在面对宏观变化时,追根溯源,克服困难,持之以恒,积极运用微观本质深入分析问题,做出科学合理的判断、推论和解释,设计合理的解决方案。
三、微粒运动实验设计与结果
学生知道物质是由微粒构成的,但不知道或者不清晰地知道微粒处于不断运动中、微粒之间存在空隙。
为了充分发挥实验的功能价值,通过层层递进的实验设计,一种物质到两种物质,定性到半定量,实验条件变化等,启发学生能分析预测现象、推断实验结论,并且思考实验设计。
不断引导学生用微粒的观点解释生活中相关的现象,达到生活应用。
1、实验装置
注射器(10mL)2个、试管2支、橡胶塞2个、滤纸条、毛笔1支、脱脂棉、温度计2支、烧杯(300mL)2个。
实验药品:浓氨水、浓盐酸、酚酞溶液、石蕊溶液。
装置组成如图1所示。
2
、实验步骤
实验一:通
过装有一定量的
浓氨水并在针头塞有脱脂棉(脱脂棉不与其他物体接触)的注射器注射,使脱脂棉经少量浓氨水润湿,接着浓氨水挥发出的氨分子不断运动使试管中标有数字的酚酞溶液的滤纸条依次变红。
实验二:通过装有一定量的浓盐酸并在针头塞有脱脂棉(脱脂棉不与其他物体接触)的注射器注射,使脱脂棉经少量浓盐酸润湿,接着浓盐酸挥发出的HCl 分子不断运动使试管中标有数字的石蕊溶液的滤纸条依次变红。
实验三:与实验一装置相同,但注射器中浓氨水的量不同,分别加入10mL、5mL、1mL的浓氨水,探究浓氨水的用量最佳、最符合绿色化学的要求,培养学生高效环保的理念。
实验药品不同用量的探究,帮助学生初步形成条件控制与“量”的概念。
实验四:设置不同温度的对比实验,通过实验一在冰水浴中反应和在热水浴中反应现象的对比,使学生了解到温度对实验过程及实验效果的影响,并掌握控制变量法的相关应用。
3、实验结果及评价
【实验一】【实验二】:滤纸条上的数字按照6~1的顺序从右到左依次变红,证明了微粒是在不断地运动的,实验现象直观,可描述性高。
【实验三】:得出1mL的浓氨水已经足够,教科书上的用量过多,应减少药品用量,追求科学环保理念。
【实验四】:在热水浴中的反应迅速变红最快,在冷水浴中的反应较为缓慢,通过实验一在冰水浴中反应和在热水浴中反应现象的对比,使学生了解到温度对实验过程及实验效果的影响,并感悟控制变量法的相关应用。
四、结论
通过微粒运动实验系列的改进,弥补了教科书上原有实验设计不足,使实验向环保与趣味的方向进行。
实验装置简单、现象更加直观、清晰,易于操作,可以在课堂上进行,达到环保的实验效果。
同时进行了实验的升级:①用数字逐渐变红表示微粒运动进度,更加直观;采用了不同用量的氨水展示实验效果,证明1mL氨水的较小用量,即可具备较好的实验效果,具有半定量优势;②将原有实验由氨水一种物质增加为氨水与盐酸两种,帮助学生理解微粒运动的普遍性;③设计了不同温度下的对比实验证明了温度对微粒运动速率的影响,对微粒观的培养具有铺垫作用。
实验成功率高、稳定性可靠,环境友好,对操作人员的要求不高。
如同微粒运动不会停止,实验教学研究也不会停止,因此本次实验的改进不是终点而是新起点。
参考文献:
1]王后雄.中学化学实验教学研究[M].北京:北京大学出版社,2013:32.
2[]姚彦川,徐作培.探究微粒运动的实验改进[J].化学教学,2019(05):79-81.
3[]朱玉忠,李德前.探究微粒运动实验的新设计[J].化学教学,2016(01):67-69.
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