1、第五届全国高中化学实验创新说课大赛说课稿一套多功能实验装置的创新设计 云南省德宏州民族第一中学一、使用教材人教版高中化学必修1、化学必修2、化学选修4、化学选修5和人教版初中化学。二、实验器材及药品自制教具：50mL注射器3支、100mL注射器2支、医用输液三通管2个、医用输液管若干、注射针头1个、烧杯1个、酒精灯、固定板2块。药品：浓硝酸、铜片、蒸馏水、还原铁粉、稀硫酸（1:5）、NaOH溶液（20%）。三、实验创新和改进意义1.该系列实验装置为通用实验装置，适用于有流体参加并且不需加热的化学反应，如果反应放出热量较多，可以更换成玻璃注射器。2.该实验所用主要器材来源于生活，整套装置简洁明了
2、，安全高效。3.通过推拉活塞和操控控制阀，使得实验发生和停止操控自如。4.利用该实验装置制取、收集的气体较纯净，点燃不需验纯。5.采用该实验装置，很容易实现实验微型化，可以减少药品的用量，节约了药品，并且该实验装置不易破损，可重复使用，降低实验的成本，适用实验条件落后的学校或地区。6.通过应用注射器组成全封闭实验装置，不仅弥补了教科书中一些实验对环境污染的不足，而且使实验步骤和操作更简化，提高了课堂教学效益。7.有利于培养学生科学探究能力，增强学生环保意识，符合“绿色化学”思想。8.装置由“两管”到“三管”的转变，能很好的启发学生的发散思维，培养、提升了学生的思考力，引爆学生“链式思维”。四、
3、实验设计思路在初、高中化学教材中有流体参加的化学实验中，有些仍存在一些不足之处，比如现象不明显、实验装置复杂、药品用量较多、有毒气体排入空气造成污染等等。鉴于此，本人对该类实验提出通用的实验改进创新方法。具体以两个具有典型代表性的高中化学实验为例，引入关于一套多功能实验装置的探究和讨论。五、实验教学目标（1）知识与技能:从以前的会做单个的实验，提升为会思考、会做一类实验。（2）过程与方法：侧重引发学生思维的发散性，培养善于归纳、类比的思维方式。（3）情感、态度、价值观：提高学生的环保意识，培养学生驾驭情感的能力，重新认识化学实验的实质，进一步培养学生的科学态度。六、实验教学内容本节课是从浓硝酸
4、与金属铜反应的实验改进引入，讨论关于中学实验改进的优点和意义，引发学生踊跃的探讨，进一步引导学生把装置由“两管”到“三管”的转变，引出关于一套多功能实验装置的探究和讨论，启发学生的发散思维，提升学生的思考力，引爆学生“链式思维”。七、实验教学过程情景引入：实验I:浓硝酸与铜反应实验改进1.原实验存在的问题人教版全日制普通高级中学教科书（必修加选修）化学（第二册）第16页实验1-7中，Cu和浓HNO3反应，不能控制反应的发生和停止，并且产生的气体有部分易泄露或直接排入大气，污染空气。在人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修1中，由于污染严重等原因，删除了该实验。通过对实验装置的创新设计和改进，
5、能实现有毒气体的“零排放”。并且还能做一系列有关NO2和铜盐的实验，现象明显，可谓一举多得。2.实验改进装置：如图I 按图示连接好装置，检查装置的气密性。向50 mL注射器中加入3片铜片，将输液管及100 mL注射器吸入10 mL浓硝酸，确保排尽空气。重新连接好装置。3.实验操作关闭控制阀C，打开控制阀A、B，将浓硝酸压入50 mL注射器中，观察到反应剧烈，产生大量红棕色气体。反应结束时，将50mL注射器内的液体压入100mL注射器中,在50mL注射器中即可收集到纯净的NO2气体。打开C控制阀，关闭A、B控制阀，向上轻轻拉动50 mL注射器的活塞，即可形成喷泉实验，且可观察到红棕色气体变为无色
6、，液面上升2/3体积。4.改进后的实验优点有哪些？（1）该装置是一个封闭体系，可以防止氮氧化物对空气的污染。（2）该装置可根据需要，实现微型化，用10mL、20mL注射器替换，可以大大减少药品的用量，节约了药品，并且该实验装置不易破损，可重复使用，降低实验的成本，适用实验条件欠发达的地区。（3）可以随时让反应发生和停止，操作一气呵成，简单易行。（4）还可以演示NO2的喷泉实验，现象明显直观。5.该装置还适用于哪些中学实验？ (1)制取H2、O2、NO、NO2、CO2、Cl2、C2H2、H2S、SO2等实验；(2)也可用于NH4NO3溶液和CaO制取NH3、Na2O2与H2O反应生成O2等气体；
7、(3)利用金属钠与无水乙醇反应来测定乙醇分子结构。深入探究：此时，引导学生思考：受到上述实验装置的启发，在此基础上你能做进一步的创新吗？（停顿片刻，继续追问启发）若把“两管”增加为“三管”，效果会怎样？实验II: Fe(OH)2沉淀制备实验改进1、原实验存在的问题制备Fe(OH)2，观察到的现象：产生的沉淀物只有瞬间的白色（几乎分辨不出），很快就转变为灰绿色（甚至在离试管口近处看到了红褐色Fe(OH)3）。根据课本上的原理是因为最初产生的Fe(OH)2不稳定，很快就被进入的空气中的氧气所氧化而成为红褐色的Fe(OH)3。对此我们感到比较难以使人信服，因而影响了学习效果。2、实验改进装置：如图图
8、IINaOH溶液 按图示连接好装置，检查装置的气密性。向注射器A中加入适量铁粉，并吸入少许蒸馏水；将输液管及注射器B吸入稀硫酸(1:5)，确保排尽空气 ；C中吸入过量的新制的NaOH溶液，重新连接好装置（如图II）。3、实验操作打开控制阀1和2，关闭控制阀3，将B中稀硫酸压入装有铁粉的A中，观察到有气泡产生。待其反应完毕后。关闭控制阀2，打开1、3控制阀，将生成的FeSO4压入新制的NaOH溶液中，这时就可以看到有白色沉淀生成。接着还可取下注射器A，接上注射针头，点燃收集的氢气。4、改进后的优点有哪些？ (1)操作简单，现象更加明显，能长时间看到白色Fe(OH)2沉淀的存在。(2)还可以演示氢
9、氧化亚铁Fe(OH)2转化成Fe(OH)3的过程，使人信服。（将产生Fe(OH)2沉淀的注射器中吸入空气即可）(3)收集的氢气纯净，点燃前不必验纯。5、该装置还适用于哪些类型的实验？（启发：比如对比型或混合型实验）(1)固体和液体反应的实验a.Na2CO3和NaHCO3与HCl反应的对比。b.CaCO3粉末和CaCO3块状固体与稀盐酸反应的比较。c .用浓HNO3和铜片同时制取NO和NO2的对比实验。d .用于比较金属活动性的强弱实验。(2)气体和液体反应的实验a.乙烯的性质实验（乙烯和溴水、酸性KMnO4溶液反应的实验）。b. SO2与品红溶液、酸性KMnO4溶液反应的实验。c .CO2与N
10、aOH溶液、水反应的对比实验。(3)液体和液体反应的实验a.制取Fe(OH)3的实验。b. NaOH溶液与CuSO4、FeCl3溶液反应 的对比实验。c .同浓度的H2SO4与不同浓度Na2S2O3溶液反应速率比较。(4)气体和固体反应的实验a.CO2与Na2O2反应的实验。b.钢铁锈蚀条件的探究实验等。(5)气体和气体反应的实验a. HCl和NH3反应的实验。b. H2S和SO2反应的实验。c .用于NO2反应平衡实验等。小结归纳：在教师恰当的引导启发下，以学习小组为单位归纳概括出该套多功能实验装置的实验创新和改进要点以及改进的意义。八、实验效果评价本套创新实验装置适用于中学化学大部分实验。本课以铜和浓硝酸反应实验入手，引起学生强烈的好奇心，激发学生强烈的求知欲，教师以此为契机，设置一个又一个的实验探究，引导学生跨越一个又一个的新高度，揭开一个又一个的知识奥秘。“石本无火，相击而发光”，能产生“有效碰撞”是关键。积极创设竞争与研究的氛围，从以前的会做单个的实验，提升为会思考、会做一类实验，学生有耳目一新之感，使学生对所学知识产生兴趣，变被动接受为主动探究，能有效提高学习效率，同时也培养了现代人所需要的竞争意识与创新精神。
