让学生在简单实验中寻找规律论文

时间:2023-05-02 04:28:28 论文范文 我要投稿
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让学生在简单实验中寻找规律论文

  一、问题的提出。

让学生在简单实验中寻找规律论文

  当前,新课程对我们化学教学提出了新的要求,更加注重学生的自主学习、合作学习、探究学习等能力。为了培养学生的实验探究能力,广大化学教师做过很多努力和尝试,都希望多让学生通过探究的方式去解决实际问题。但是,基于高中的知识结构体系和高中相关的实验条件,很多问题很难通过实验探究的方式去解决,而学生独立完成探究实验的机会更少。

  在几年高中教学中,学生经常会提出关于一种物质与几种物质反应顺序的问题,一些学生由于反应先后顺序不清,解题无从下手;先后顺序搞错,就会使简单问题复杂化,甚至还会得出错误的结论,这令学生非常苦恼。因此,弄清常见反应的先后顺序成了解决这类问题的关键。其实结合学生已有的化学知识,完全可以通过发现问题→自主讨论→引导分析→设计实验→理论推理→归纳总结的方式找出一定规律。而这样的探究性实验在教师的引导下学生自主完成,对提高学生自主学习、合作学习、探究学习等能力是一个很好的机会。

  二、方案设计。

  1、准备工作。

  众所周知,反应顺序问题在化学反应中是个庞大的问题体系,涉及到很多知识和问题,但是高中的要求并不高,给学生造成障碍的主要是学生没有对这些反应进行很好的分类。高中涉及反应顺序的问题中,以溶液中的反应居多。因此,首先我要求学生围绕探究的主题对常见溶液中的反应进行大致分类。学生结合平时的学习和收集整理,将常见溶液中的反应归纳为四个类型:

  (1)生成弱电解质的复分解反应;

  (2)生成沉淀的复分解反应;

  (3)溶液中的氧化还原反应;

  (4)溶液中的电解反应。这四类反应在高中阶段的学习中非常普遍,在实验中比较有利于学生发现和掌握一定的规律性。学生分为四组,每组负责针对一种反应类型设计相关的简单实验。

  2、实验方案选择和设计。

  通过讨论,学生总结所选实验主要有三个特点:

  (1)是熟悉的常见反应,有很强的代表性;

  (2)便于操作,现象明显;

  (3)利于归纳和总结规律。

  3、实验记录。

  根据以上要求学生进行了以下实验(均选择物质的量浓度相同或相近的溶液):

  (1)第一组:产生弱电解质的离子反应。

  ①实验目的:探究H+与OH-、AlO2-的反应顺序探究OH-与NH4+、HCO3-的反应顺序。

  ②实验步骤:将盐酸逐滴加入到NaOH和NaAlO2的混合溶液中将少量NaOH溶液加入到NH4HCO3溶液中,并用CaCl2溶液检验产物中的CO32-。

  ③实验现象:

  a、开始滴加盐酸无明显现象。

  b、然后出现白色沉淀

  c、最后白色沉淀溶解加入少量NaOH溶液后,滴加氯化钙溶液可以看到白色沉淀生成

  ④反应顺序:

  a、第一步:H++OH-==H2O。

  b、第二步:H++AlO2-+H2O==Al(OH)3↓。

  c、第三步:3H++Al(OH)3===Al3++3H2O第一步:OH-+HCO3-==H2O+CO32-。

  d、第二步:OH-+NH4+==NH3H2O。

  (2)第二组:氧化还原反应。

  ①实验目的:探究Fe与Fe3+、Cu2+的反应顺序探究氯水与Br-、I-的反应顺序。

  ②实验步骤:将一根铁棒伸入到FeCl3、CuCl2的混合溶液中氯水逐滴加入到NaBr、NaI和淀粉的混合溶液中。

  ③实验现象:

  a、开始看到铁棒有溶解,但并未看到有红色铜析出。

  b、溶液颜色逐渐变浅,铁棒上有红色铜析出开始加入少量氯水时溶液立即变蓝色。

  ④反应顺序:

  a1、第一步:Fe+2Fe3+==3Fe2+。

  b1、第二步:Fe+Cu2+==Fe2++Cu。

  a2、第一步:Cl2+2I-==2Cl-+I2。

  b2、第二步:Cl2+2Br-==2Cl-+Br2。

  (3)第三组:电解反应。

  ①实验目的:

  探究电解反应的阴极H+、Cu2+的放电顺序探究电解反应的阳极S2-、Cl-的放电顺序 实验步骤以碳棒作电极电解H2SO4和CuSO4的混合溶液以碳棒作电极电解Na2S和NaCl的混合溶液。

  ②实验现象:

  a、开始时在电解的阴极碳棒出现红色。

  d、一段时间后溶液颜色变浅,碳棒周围出现有小气泡冒出。

  c、开始时在电解的阳极碳棒周围有浑浊出现。

  d、一段时间后阳极碳棒上有少量气泡冒出。

  ③反应顺序:

  a、第一步:Cu2++2e-==Cu。

  b、第二步:2H++2e-==H2↑第一步:S2--2e-==S↓。

  c、第二步:2Cl--2e-==Cl2↑。

  ④特例:以碳棒作阴极,铜棒作阳极电解H2SO4稀溶液。开始阴极放电的是H+产生气体,后来是Cu2+放电,碳棒出现红色

  (4)第四组:产生沉淀的离子反应。

  这一组同学经过分析和讨论,多次实验发现现象均不太明显。而沉淀顺序问题在高中阶段要求不高,只需做了解,所以采取老师讲解的形式完成。

  4、学生讨论。

  由每组学生代表发言阐述本组讨论和实验结论,并回答其他组同学的有关提问。

  三、规律总结。

  在实验和讨论之后,学生都能准确预测相关反应发生的顺序,并总结出常见同浓度条件下反应顺序的几点规律:

  1、在常见生成弱电解质的反应中,总是生成更弱电解质的反应先发生。

  2、在常见的沉淀反应中,总是生成更难溶沉淀的反应先发生。

  3、在氧化还原反应中,氧化性或还原性强的物质优先发生反应。有复分解反应同时存在时,优先考虑氧化还原反应。

  4、在电解反应中,按照氧化还原的优先规律反应。氧化性强的离子先在阴极放电,还原性强的先在阳极放电。但某些时候要考虑浓度的影响,浓度高有利于离子先参与放电。

  五、教师反思。

  学生在高中化学学习中,虽然教师课堂的演示实验在增多,但是学生能亲手做的实验却不多,能够让学生自己思考、设计完成的实验更少。学生很难真正通过实验来探索、寻找、验证习题中的一些规律,所以从培养学生探究、知识总结能力的角度,多让学生从切身体会中发现化学规律,总结化学规律,往往能让我们的化学教学起到事半功倍的作用。在本次实验活动中,强调自己提出问题、教师适当引导、自己设计、自己归纳,学生学习兴趣浓、学习积极性高,很多同学在自己得出相关结论后相当兴奋,自信心得到很大提升,达到了预期效果。当然,化学反应顺序问题还会受到很多其他条件的影响,在高中阶段不可能让学生非常透彻的掌握。但是,能够让学生从简单实验中掌握反应的一般规律,弄清高中阶段的处理方法对学生的化学学习还是有很大帮助的。

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