《银镜反应的再探究》说课稿全国化学实验说课大赛获奖案例Word格式.docx
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仪器:
试管、150mL圆底烧瓶(带胶塞)、玻璃片、胶头滴管、电吹风、烧杯、镊子、
电子天平、玻璃棒、U型管、塑料矿泉水瓶、磨砂玻璃瓶、熊猫型玻璃糖罐、
超声波清洗仪、磁力搅拌器。
三、实验创新要求/改进要点
对于银镜反应,部分同学已形成固有思维,认为形成银镜的核心条件为“水浴加热”、“静置”、“含有醛基”。
本课从学生的问题“其它原还剂、其它条件是否可行”作为出发点,鼓励学生“大胆猜想,大胆质疑,小心求证”,采用“控制变量”的思想,通过查阅资料、分析原理,多方式、多角度探究制备银镜的核心要素,举一反三,提升“科学探究与创新精神”
的核心素养;
又将这些要素与教材所述进行对比,反三归一,让学生充分理解教材实验操作的根本用意,不唯师,不唯书,只唯实。
最后通过用绿色氧化剂回收单质银,培养学生的环保意识。
学生分组展示探究银镜成功的结果如下所示:
(一)
与反应物浓度有关;
配制不同浓度的葡萄糖溶液、氨水、硝酸银溶液、氢氧化钠溶液,分别实验。
(二)与反应容器材质有关;
分别在塑料矿泉水瓶、磨砂玻璃瓶中制备银镜。
(三)与反应原理有关;
用其他还原剂与银氨溶液进行实验;
还尝试了铜镜的制备。
(四)与反应条件有关。
将原“水浴”、“静置”条件更换为电吹风加热、剧烈振荡(这一操作尤其颠覆了传统认知,大多数同学都难以置信)、常温静置、水蒸气加热、超声波、磁力搅拌等方式,进行银镜制备。
四、实验原理/实验设计思路
(一)实验原理:
1、银镜反应(用葡萄糖作还原剂)
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
2、铜镜反应(学生自行探究)
2Cu2++3HCHO+7OH-→2Cu↓+3HCOO-
+H2↑+4H2O
(二)设计思路:
1、问题引入——制备银镜的要素(水浴加热?
静置?
有醛基?
)
2、大胆猜想——“非水浴加热、剧烈晃动、无醛基”是否可行?
⑴与反应物浓度(葡萄糖、硝酸银、氨水、氢氧化钠等)有关;
⑵与反应容器材质(塑料、玻璃等)有关;
⑶与反应原理(其他还原剂)有关;
⑷与反应条件(剧烈振荡、超声波、磁力搅拌、水蒸气加热、电吹风加热、常温静置等)有关。
3、亲手操作——分组、多方式、同时动手实验,验证猜想,并进行银的回收。
4、得出结论——明白教材设计的根本用意;
多方式得到多种图案的银镜。
五、实验教学目标
(一)知识与技能:
1、巩固银镜反应的教材操作,巩固仪器的使用方法;
2、巩固对“氧化还原反应”理论、“难溶电解质的溶解平衡”的理解和应用。
(二)过程与方法
1、通过创新实验的设计,研究“反应原理”、“反应条件”的更换,引导学生发散思维,培养“由此及彼”的分析问题、解决问题的探究能力;
2、综合运用已知化学知识、实验技能和方法,培养学生观察能力、操作能力、分析设计实验的能力和动手实践能力。
3、通过学生分组实验,多角度(反应物浓度、反应容器材质、反应原理、反应条件等方面)探究银镜成功的要素,体验科学探究实验的一般过程,学会设计、评价实验方案。
(三)情感、态度、价值观:
1、体验探究带来的乐趣,感受化学在生活中的应用;
2、通过银单质的回收探究及实践,培养环保意识;
3、通过分组实验,培养合作精神。
六、实验教学内容
本节课是学习《醛》的性质之后的拓展探究,通过“控制变量”,多角度、多方式(反应物浓度、反应容器材质、反应原理、反应条件等方面)探究制备银镜的要素,举一反三,提升“科学探究与创新精神”的核心素养;
并将这些方式与教材所述进行对比,反三归一,让学生充分理解教材实验操作的根本用意。
通过回收银单质,培养学生的环保意识,同时用生活中常见的仪器(U形管、小酒杯、玻璃片、熊猫形玻璃糖罐等)做出光亮的银镜,使学生非常有成就感。
七、实验教学过程
(一)情境引入:
播放学生的思维导图,从学生的问题“其它原还剂、其它条件是否可行”作为出发点,猜测制备银镜的要素。
(二)要素探究:
学生设计实验方案,分组验证能否成功制备银镜,并与教材所述进行对比,使学生充分理解教材实验操作的根本用意。
通过回收银单质,培养学生的环保意识。
1、第一大组:
成功制备银镜与反应物浓度有关;
2、第二大组:
成功制备银镜与反应容器材质有关;
3、第三大组:
成功制备银镜与反应原理有关;
⑴改变还原剂:
⑵由制备银镜联想到制备铜镜:
4、第四大组:
成功制备银镜与反应条件有关(课堂重点展示);
⑴电吹风加热:
⑵剧烈振荡:
(完全颠覆了以前的认知)
⑶常温静置:
⑷水蒸气加热:
(三)学以致用:
利用生活中常见的仪器(U形管、小酒杯、玻璃片、熊猫玻璃糖罐
等)做出光亮的银镜,学生非常有成就感。
(四)回收单质银:
有小组同学关注到本节课得到较多的贵金属银,便思考回收银单质的方法。
以往都是用硝酸处理银,然而硝酸与银反应,会产生二氧化氮或一氧化氮,它们均会污染空气。
查阅资料并结合“氧化还原反应”理论,该组同学认为选择绿色氧化剂-------过氧化氢处理银更好。
当用30%过氧化氢处理银时,烧瓶壁的银脱落,并形成黑色沉淀。
猜想该沉淀可能为氧化银,向沉淀中加入浓氨水,振荡,沉淀完全溶解,得到无色溶液,确认该沉淀为氧化银。
再经过一系列处理,可以实现银单质的回收。
八、
实验效果评价
(一)学生分析能力的提升:
通过课前查阅银镜制备的相关资料,培养学生提炼信息的能力;
通过分组讨论、画出实验方案,培养学生运用“控制变量”思想,逐一分析问题的能力。
(二)学生操作能力的提升:
从每个大组的展示来看,需要学生具备的实验探究能力越来越高,需要考虑的问题越来越复杂,实验所用到的仪器也越来越多,操作步骤更多,创新空间也更大。
(三)学生思维方式的提升:
从制备银镜的固有思维“水浴、静置、有醛基”出发,大胆提出与教材操作不同,甚至是完全相反的思路(如剧烈振荡制备银镜),并分组进行了实验验证,培养了学生的科学探究与创新精神的核心素养;
再结合教材的最优条件,提升了学生归纳整合能力
(四)课堂容量变大-------采用学生分组,同时、多方式,动手实验。
以往的学生实验,大都是全班同学按照同样的步骤同时完成。
鉴于本课学生
实验较多,一方面逐一进行时间不够,另一方面逐一进行的方式对学生的固有思维冲击程度不够明显;
因此我设计的学生实验是课前将学生分大、小组,组内即有多方式的动手实验,而组间则能平行进行。
这样组内有合作、组间有竞争,且大组内即能观察到不同的制备银镜的方式。
这些比全班都观看教师演示实验,或全班都按照一个模板进行实验,所留下的印象深刻的多。
(五)实时视频投影学生操作
这样学生在自己动手实验的同时,还可以同步看到其他小组的实验情况。
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