联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：研究物质性质
所属栏目：高中化学优质课视频
视频课题：人教版高中化学选修六主题二1、研究物质性质的基本方法-福建省 - 厦门
本视频配套资料的教学设计、课件 /课堂实录及教案下载可联本站系客服
《揭秘“鱼浮灵”》教学设计
一、教学目标
通过对“速效鱼浮灵”增氧原理的探究以及对溶液酸碱性对双氧水分解影响的探究，学习研究物质性质的基本方法与程序，建构单变量对照实验思维模型。学生学习从实验中获取有效信息，建立“宏观-微观-符号-曲线”四重表征，培养学生从不同角度分析问题的能力，发展学生“实验探究与创新意识”的学科素养。 二、教学重难点
1.学习并应用单一变量的对照实验思维模型设计实验，探究陌生情境下的化学问题； 2.学习并体验研究物质性质的基本方法与程序。 三、教学过程
教学环节
教师活动 学生活动
设计意图
1.身边的化学—认识鱼浮灵
厦门是一个美丽海滨城市，俗话说“靠山吃山，靠海吃海”，出海捕鱼是沿海的渔民们的日常工作。那么同学们来想一想，渔民从海上捕的鱼在运输的过程，常遇到的问题会有什么？
水体缺氧是常见的一个问题，缺氧会导致鱼虾窒息死亡，造成经济损失。那么渔民们怎么解决这个问题呢？（图片，鱼浮头，水体含氧量太低，导致鱼类因缺氧而浮在水面呼吸空气，出现浮头的现象。）
鱼浮灵是常用的一种化学增氧剂。我们一起来认识一下。
查阅资料可知过碳酸钠的成分是2Na2CO3•3H2O2。鱼浮灵的增氧原理是什么呢？
思考，缺氧或者细菌感染等。
思考，可以想办法给水体增氧。 联想家里的鱼缸，可以在水体里放入氧气泵；也可以加入化学试剂产生氧气。
共同阅读“速效鱼浮灵”的说明书。鱼浮灵是一种速效增氧剂，能够进行鱼虾缺氧的急救等。 学生对鱼浮灵的成分感觉好奇，什么是“过碳酸钠”？
碳酸钠和双氧水都是熟悉的物质，但是二者一起出现，学生有点迷糊。
从远洋运输海鱼会遇到的实际问题入手，选择鱼浮灵作为探究对象，极大的激发了学生的探究兴趣，并帮助学生形成从生活中发现化学问题的意识。 学习阅读产品说明书，从中获得信息，并学习运用现代网络来查询陌生信息。
2、活动一：探究鱼浮灵点的增氧原理
【提出问题】
鱼浮灵的增氧原理是什么？ 【进行猜想1】 【评价猜想1】
教师帮助学生找到如何分析Na2CO3与H2O2是否会发生化学反应的角度。 角度1.复分解反应视角 角度2.氧化还原视角
资料：H2O2是一种弱酸，酸性比碳酸弱。
问题1：分析碳酸钠溶液中有什么微粒?
问题2：可能是什么微粒起到促进双氧水分解的作用？
【进行猜想2】
可能是CO32-促进双氧水分解 可能是OH-促进双氧水分解
可能是OH-和CO32-共同促进双氧水分解
过渡：我们进行大胆猜想，并分析猜想，得出最为合理的猜想，接下来通过实验进行探究。
评价实验方案：往等体积等浓度的
双氧水溶液中，分别加入等体积、等pH的碳酸钠和氢氧化钠溶液，另外一只试管不加，观察______
【分组实验】
实验目的：探究OH-或CO32-是否促进双氧水分解
试剂和仪器：试管、等pH的碳酸
学生思考，进行猜想
猜想1，可能是Na2CO3与H2O2发生了化学反应生成了O2
猜想2，可能是碳酸钠催化双氧水分解，促进氧气的释放。
学生小组讨论，认为Na2CO3与H2O2不会发生复分解反应，碳酸钠也没有还原性不会与双氧水发生氧化还原反应。
排除猜想1，认为碳酸钠有可能催化双氧水的分解。
学生分析，碳酸钠水溶液有H2O、Na+、CO32-、OH-
学生初步猜想，Na+、CO32- 和OH-都有可能。联想到NaCl在海水里含量很高，故排除Na+。
评价教师给出的实验方案。 1. 对照实验，思想是控制变量
法。
2. 通过对照(2)(3)组实验，可以判断CO32- 对双氧水分解的影响，对照(1)(2)实验，可以判断OH-对双氧水分解的影响，得出结论。 3. 观察气泡产生的快慢。
学生分组实验，得出结论。
初步体验科学探究的过程：提出问题—进行猜想—设计方案—进行实验—结果分析—得出结论。学生通过自主设计实验，学习向科学家一样思考问题，掌握探究实验的一般思路，将所学知识融会贯通并应用与解决实际问题。
小组合作学习，培养学生在团队中协调与自我表达的能力。
培养学生对照实验思想。
定量思想是化学学习的重要思想，高一的学生应该逐步理解并掌握。 运用传感器
钠和氢氧化钠溶液
实验步骤：取三只试管，分别加入
等体积3%的双氧水，再分别加入等体积、等pH的Na2CO3和NaOH
溶液，另外一只试管不加，再向三
只试管中分别加入少量肥皂水，振荡，观察现象。 说明：在加完药品后，再分别往3支试管中加入约1滴管的肥皂水，
目的是什么？ 过渡：理论上这个实验方案可行，但是我们实际动手做下来发现现
象不明显，那么我们需要对实验方案进行改进。 【实验方案的改进】
无法通过定性观察产生气泡
的快慢，那我们需要从定量的角度进行测定。我们需要测定什么数据呢？
当我们不方便测定产生气体
的体积时候，我们可以测定相同时间内反应容器压强的改变量，通过测定压强的改变量，可以得出产生
气体的量和反应快慢。 【演示实验】
药品：等pH的Na2CO3和NaOH溶液，3%H2O2 ；
仪器：锥形瓶、烧杯、量筒、磁力搅拌器、相对压强传感器。
磁力搅拌器：往反应液中加入磁
子，磁子在磁力的作用下不断旋转，可以将液体混合均匀。
相对压强传感器：相对压强一般和当地大气压相对，设定当地大气压
可以帮助我们更明显的观察到产生气泡的情况。 【汇报交流】三只试管都产生不少泡泡，但是对照不明显，无法得出结论。
生：相同时间内产生气体的量。
可以让学生体会定量思
想，同时提
高学生数据
分析的实战能力。
小组讨论，得出结论，结论应该是
发散的，多
元化的，而
不是老师指
定的。
学生内心仍
有很多疑惑，化学探
究过程不应牵着学生
走，而是让
学生自己选
择探究的方向，体现“自
主探究”的
原则。
理论研究即查阅资料是
科学探究的
另外一只
手，学生应该学习并习惯查阅资
料，包括网
络和书籍，
来解决遇到的问题。
为0。通过数码转换器，可以在电脑上读出任何时刻体系的相对压强。
【结果讨论】
OH-促进双氧水分解。
过渡：什么原因呢？我们进行实验探究得到的结论，还需要进行进一步的理论分析。通过查阅资料得到这些信息：
资料1：CO32-会部分与水反应生成OH-，使溶液显碱性。 资料2：碱性条件下，过氧化氢分解机理：
H2O2 + OH- →HOO- + H2O H2O2+ HOO-→OH-+ H2O+ O2 【过渡】如果碱性更强，双氧水分解会更快还是更慢呢？
观察现象，记录数据，结果讨论
(1)(2)组相比，反应30s后，相对压强(2)>(1)
(2)(3)组相比，反应30s，相对压强相差不大。
思考：
碳酸钠溶液中的OH-是由部分CO32-与水反应生成的；
OH-浓度越大，第一步反应更容易发生，于是放出氧气更快。 酸性条件下，猜想双氧水较为稳定，不容易放出氧气。
3.活动二：探究溶液酸碱性对双氧水分解快慢的影响
【提出问题】
不同的酸碱性条件下双氧水分解快慢究竟是不是如我们所预测的呢？
【进行猜想】
【设计实验】探究溶液酸碱性对双氧水分解快慢的影响
【数据分析】
猜想1：碱性越强，双氧水释放氧气越快。
猜想2：酸性条件下，双氧水释放氧气较慢。
小组讨论
往等浓度等体积的双氧水溶液中，分别加入盐酸、氢氧化钠来调节溶液的pH。
pH大致为：3、8、10、14
在第一个探究活动基础下，针对想解决的新问题设计了新的探究活动。
学生可以在第二次探究活动中，运用第一次探究活动习得的探究方法和一般思路。
应用对照实验思想解决问题。
进行数据分析和结果讨论，得出多元化的结论。
进行产品评测，让学生体会生产生活中选择过碳酸钠的意义。初步体会化学工程的思想，包括速率、环保、经济、运输等。
【结果讨论】
师，接下来我们需要通过查阅资料
来帮助我们进一步弄清反应的本
质原因。 资料：双氧水分解反应快慢与碱性有关，当pH10~11.6时， pH越大，分解越快；当pH=11.6时，分解速度最快；当pH>11.6时，pH越大，分解越慢。 我们在之前的活动中，探究了鱼浮灵的增氧原理以及溶液酸碱性对双氧水分解快慢的影响，接下来我们运用我们获得的结论进行产品评测。 活动三：【产品评测】 评价鱼浮灵、双氧水与过氧化钠作为增氧剂的优劣 小资料：室温下，碳酸钠溶液的pH约为10-12。 师：从反应快慢、环保、经济角度而言，碳酸钠是双氧水的一个好朋友。溶液呈碱性还可以吸收水体里的CO2等酸性物质，可以维持水体的酸碱度。加入碳酸钠后可以制成固体粉末，方便双氧水的运输。因此，过碳酸钠也得名固体双氧水。
1. 酸性条件下，双氧水分解明
显变慢
2. 碱性条件下，双氧水分解更
快
3. 碱性越强，双氧水分解越快，但是碱性过大，双氧水分解反而变慢。
生1：过氧化钠与水反应生成强碱，碱性太强，对水体环境有较大的破坏。
生2：加入碳酸钠后，使得双氧水分解变快
生3：加入碳酸钠后，溶液呈碱性，可以吸收生物释放的CO2 生4：双氧水是液体，不好运输，制备成过碳酸钠更好运输。 …… 引导学生说出心中的疑惑，并运用理论研究加以分析。
4. 小
结
通过以上三个活动，我们体验了一把化学探究的程序，分别是提出问题、做出猜想、进行实验、结果讨论，再通过理论研究来进行解释获得最终结论。我们从实验和理论两方进行化学探究，解决遇到的化学问题。同学们在今后的化学学习中，可以学习运用这样的化学探究思路来解决身边的化学问题。
学习、聆听、分享
总结化学探究的程序。
5.思考题：
“钙多宝”也是常见的化学增氧
剂。
阅读“钙多宝”说明书，与“鱼浮灵”说明书比较，你了解到了什么？ 1.用化学方程式来表示钙多宝增氧原理； 2.思考为什么钙多宝是持续供氧剂，而鱼浮灵是速效增氧剂？ 3.说一说你如果是渔民请来的帮手，会指导渔民们在什么情况下使用“鱼浮灵”、“钙多宝”？
生1：钙多宝主要成分是过氧化钙CaO2 生2：钙多宝是一种持续供氧剂，而鱼浮灵是速效增氧剂。 生3：钙多宝比鱼浮灵好在可以为甲壳类动物提供所需要的矿物质。 生：2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑ 猜想是否与过氧化钙、氢氧化钙的溶解度有关。
选择另外一种增氧剂，是本节课情境的增进点，比对说明书，提出各种发散性的想法。并运用已有知
识加以分
析、解决问题。理论联系实际，评测了2中增氧剂后，引导学生从使
用者的角度
进行分析。
体现了“化
学源于生活，又服务
于生活。”
四、板书设计
《揭秘“鱼浮灵”》
研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法 研究物质性质的基本程序：
提出问题→做出猜想→进行实验→结果讨论→理论研究
五、设计反思
我们经常思考，为什么我们学生做了很多习题和试卷，但是遇到一些较为灵活的题目常常不知所措，答非所问。我想学生缺乏一个化学的认知视角去分析和解决问题，这应该是学生化学学科素养不足带来的问题。对问题解决的研究历来是我们教学研究的热点问题，但长期以来我们较为重视对人工设计的一般问题解决的研究，忽视对真实情境问题解决的研究。
《揭秘“鱼浮灵”》此课题来源于生活，可以将研究性学习实施具体化，体现了“化学源于生活，又服务于生活”。我们设计真实情境问题解决的课程，目标是促使程度较好的学生在进行真实情境问题解决的学习过程中，能像科学家一样思考，进行有意义、有目的的活
化学探究、解决问题 实验探究
动，并能把获得的知识和经验有效迁移应用到解决生活问题中去。
学生化学素养的培育应该是一个潜移默化且长久的过程，它绝非一堂课可以完成的。同时从现在的考卷可以看出，化学学科考试是以能力测试为主导，全面检测考生的化学科学素养。因此，我们在日常教学外，还需要进行这样应用性的教学活动，引领学生运用所掌握的化学知识、技能和方法去分析和解决现实的问题，发展学生的学科素养。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
