在“镁与碳酸氢钠溶液反应”实验探究中发展核心素养*

以“镁和碳酸氢钠溶液反应”的实验探究过程为例,针对镁和碳酸氢钠溶液反应比镁和水反应速率快这一现象,运用控制变量法和数字化实验,探究了气体产物成分和使速率加快的原因。凸显学生自主生成的实验探究活动在提升学生科学探究与创新意识、证据推理与模型认知等化学核心素养中的重要作用;归纳了解决实验探究问题的一般思维路径;更好地说明化学是一门以实验为基础的科学。     

在“过氧化钠与水反应”定量实验探究中提升核心素养*

以高中化学中“过氧化钠与水的反应”的定量化实验探究过程为例,针对反应后滴入酚酞时溶液立即变深红色,随后颜色逐渐变浅甚至褪色的反常现象,通过控制变量,多角度探析了反应历程。凸显定量化的实验活动在提升学生实验探究与创新意识、证据推理与模型认知等化学核心素养中的重要作用;归纳了元素化合物模块的实验教学活动的一般思路;更好地说明化学是一门以实验为基础的科学。     

二氧化氮的制取及与水反应实验器

正高一年级化学课本"氮的循环"[1]一节中,涉及了NO2的产生及其与H2O反应的2个实验。教材中,NO2的制取采用试管作反应器,产物NO2(一种有毒气体)直接排放到空气中,造成环境污染,危害师生健康,这不是一个绿色化的教学实验。笔者经过系统的研究、探讨及数百次的实验[2],研制出"二氧化氮的制取及与水反应实验器"[3](以下简称实验器)。实验器已获得国家发明专利,专利号:201120472676.2,图2所示的实验器已在本校     

巧测空气中氧气的含量

借助NO和NO2的相关反应,对空气中O2含量测定的实验进行改进,测得空气中O2的平均体积分数为21.15%,在实验过程中培养学生从定性到定量的化学思维能力。     

模拟雷雨条件下氮气和氧气反应的数字化实验探究

设计了高压放电条件下N2和O2反应的实验装置,利用氧气传感器和压强传感器测量放电后O2浓度的变化,停止放电后O2浓度进一步减小,说明反应过程中生成了NO。向反应后的体系中注入紫色石蕊溶液,模拟雨水中NO2与水反应,可以观察到红棕色变淡,紫色石蕊溶液变红,且氧气和压强传感器数值进一步减小,说明NO2与水反应生成酸性物质,同时生成了NO。     

“探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应”教学实录

提出过量甲醛与新制氢氧化铜反应,其主要产物的检测是探究教学的典型素材。在课堂教学中,遵循科学研究的一般方法,通过实验探究,得出过量甲醛与新制氢氧化铜反应生成铜、甲酸钠和水的结论。这种探究教学使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,同时提高设计实验方案的能力。     

问题引领下探究Vc泡腾片的课例实录与体会

利用Vc泡腾片与水反应创设情境,引发一系列学生想要探究的问题;教师引领学生共同分析问题,用实验的方法逐一揭示现象背后的本质。通过对核心问题“Vc泡腾片溶于水产生的气体是什么?为什么会产生二氧化碳气体?”的解决,学生在主动探究中重新认识了氧气、二氧化碳和酸的性质,思维能力和学习能力得到进一步提升,同时能感受到化学的魅力,感受到生活因化学而精彩。     

探究实验中的一个意外发现——镁与碳酸氢钠溶液反应产生大量氢气

学生做实验时偶然发现,表面擦去氧化膜的镁片可与NaHCO3溶液反应产生大量氢气。经过进一步的探究实验,认识到镁片是直接与水反应生成Mg(OH)2和氢气,生成的Mg(OH)2再与NaHCO3反应生成碱式碳酸镁、碳酸钠和水。     

化学实验探究教学模式研究(摘要)

1　化学实验探究教学模式基本结构 (略 )2　化学实验探究教学模式的实验程序化学实验探究模式是以实验为基本手段 ,以学生为活动主体的师生共同参与的教学活动 ,依据“问题→理论探究 (假说 )→实验探究 (验证 )→科学推论(结论 )→迁移拓展 (应用 )”的思路进行贯彻实施 ,以“苯酚”一节教学为例 ,设计实验探究教学模式 ,具体实施操作如下 :(1)教师提出问题或学生发现问题。苯酚分子里既有羟基又有苯环 ,乙醇分子里也有羟基且能与水互溶 ,试问 :①苯酚的水溶性与温度关系如何 ?(对比乙醇 ) ;②苯酚能与ＮａＯＨ溶液发生中和反应吗 ?(对比乙…     

发挥实验在发展学生化学学科核心素养中的重要功能——以乙醇的化学性质实验改进为例

为了便于学生学习醇的化学性质及其变化规律,对教材中的2个实验进行了改进:(1)在钠与乙醇、水反应的对比实验中控制了乙醇和水的浓度变量;(2)设计了操作简便的乙醇催化氧化学生实验装置,实现了乙醛的检验,并动态呈现出催化剂的作用原理。通过实验创新,充分挖掘了化学实验的育人功能,提升学生证据意识的同时培养了其严谨求实、敢于质疑、勇于创新的科学精神。在实验教学中发展了学生的化学学科核心素养。     

化学核心素养导向的中考化学复习课*——以“氧气主题复习”为例

创设真实情境,以氧气为线索进行主题式复习,探究过氧化钙与水的反应,总结气体制取的思维和装置模型并迁移应用,利用金属和酸、碱、盐的知识重新思考测定空气中氧气体积分数的实验,从实验装置和药品选择的角度寻找实验创新的思路,提高学生实验探究和创新能力,落实化学学科核心素养。     

浓硫酸不能干燥NO2的实验探究

二氧化氮为红棕色、有强烈刺激性气味、有毒性的气体.易溶于水,且能与水反应的一种酸性氧化物.在实验室制取NO2时,能否用浓H2SO4来干燥NO2气体,一般化学参考资料都没有明确指出,大学教材[1]中的有关内容也是如此.但是目前在一些权威性著作[2]中出现"浓硫酸可以用来干燥NO2气体".在一些高中化学复习资料中,用浓硫酸来干燥NO2的练习和测试题频频出现.然而,这是一个十分明显的科学性错误.下面笔者就先用2个实验的客观现象来说明浓硫酸不能用于干燥二氧化氮气体.     

“金属与水反应规律的探究”教学设计及反思

在细致研究课标要求,比较不同版本教材在“金属与水反应”相关内容方面特点的基础上牢牢抓住化学核心知识的逻辑联系,以及核心知识所蕴涵的科学方法和化学思想;同时深入体会学生思维上的特点,并在教学设计中紧紧围绕知识的价值和学生的思维有逻辑地设计3个实验探究活动,着重注意对学生实验设计能力、观察能力、化学思想等方面的培养.     

对于一道典型题的再探讨

1994年10期《化学教育多文章“过氧化钠户与非金属氧化物的探讨”值得推荐。它从实验事实和热力学原理两个方面论证了Na2O2能NO、NO2、SO2、CO起反应。     

化学探究性实验资源二度开发的实践与思考

深度开发化学探究性实验资源,将有助于解决化学探究性实验设计课程资源匮乏的问题。本文讨论了化学探究性实验资源二度开发的目的性和有效性原则;化学探究性实验资源开发的策略,包括从学生分组实验、教师演示实验、学生课外实践和习惯性实验操作中开发。另外,还给出了“铜与浓、稀硝酸反应”和“三氯化铁催化过氧化氢分解”的探究案例。     

验证“牺牲阳极法”的教学实验改进*

根据化学学科核心素养下对化学实验的要求,对人教版教材中“验证牺牲阳极法”实验提出一种改进实验方案。采用被隔成2个区域的废弃饭盒作反应容器,采用镁条作阳极金属,可以实现反应进行与结束的可控化、对照效果的可视化和操作的简便化。该套改进实验装置既适用于演示实验,也适用于学生分组实验对牺牲阳极法的应用效果进行探究,进而掌握科学探究的方法。     

过氧自由基化学放大测定方法中的水效应：实验测定及其化学机制

在室温（298±2）K、大气压（1×10^5Pa）下,分别测定了HO2及HO2＋OH混合自由基在化学放大过程中的水效应,发现水效应不随自由基的类型有显著变化．在此基础上,采用密度泛函理论在CCSD（T）／6-311G（2d,2p）／／B3LYP／6-311G（2d,2P）水平上研究了HO2自由基-水加合物HO2·H2O与NO的反应．计算结果表明HO2·H2O与NO主反应通道为HO2·H2O＋NO→HNO3＋H2O（R4a）．应用Polyrate程序计算了（R4a）的速率常数．在200—2000K温度范围内,拟合得到该反应速率常数的三参数Arrenhnius方程为：k=5．49×10^7T^1.03exp（-14798／T）．将理论计算结果用于模式计算中模拟得到的水效应曲线与实验测定曲线一致,表明（R4a）可能是形成水效应的主要原因．     

过氧化钠与二氧化碳反应的演示实验设计

高中化学新教材第一册第三章中有“过氧化钠与水的反应的演示实验” ,学生观察实验后情绪高涨 ,但有些疑惑 ,他们一直认为水是用来灭火的 ,为什么水还能“生火”呢 ?并且好多学生问 :二氧化碳是否也可以用来“生火” ?书中只有过氧化钠与二氧化碳反应 ( 2Na2 O2 +2CO2 =2Na2 CO3 +O2 )的知识点 ,而没有相关的实验 ,为了给学生以感性认识 ,激发他们的探究意识 ,打破思维定式 ,经过多次探索和实践 ,特设计如下实验。方法一1　实验用品药匙、石棉网、长玻璃管、三角架、棉花、Na2 O2粉末2　实验装置 (三角架略 )图 13　实验步骤与现象( 1)…     

氢氧化铝酸性半定量实验教学研究

设计了AlCl3与NaOH反应的半定量实验,从量的角度观察Al(OH)3与碱反应。在教师的引导下,学生主动推导出Al(OH)3为一元酸和产物NaAlO2的化学式,从而掌握了反应原理,并轻松突破了Al(OH)3两性的学习难点。本文设计的实验及教学过程,能让学生主动探究知识,同时将化学科学研究的基本方法渗透于教学过程,让学生切实体验化学研究方法及化学科学研究中的最基本的数据处理方法。教学实践研究结果表明本实验教学有很高的教学效率。     

二氧化氮溶于水定量实验的设计与研究

设计了NO2溶于水的定量实验。实验发现,把装满NO2的试管倒立于水中,待数分钟后试管内液面基本稳定,此时管内液体上升的体积远大于试管容积的2/3,若等待时间足够长(14 h),液体可充满整个试管。进一步研究表明,造成这种现象的可能原因,一方面与制取NO2时浓硝酸的饱和蒸气压有关,另一方面与NO自身溶于水并与水溶氧反应有关,还与NO能溶于稀硝酸有关,而与NO2的二聚无关。液体能充满整个试管可能应与氧气在水中的扩散有紧密关系。