基于学科理解的主题式创新实验改进——以“二氧化碳制备与性质实验的一体化探究”为例

二氧化碳是初中化学学习中的重要气体之一,其制备和性质探究实验是学生必做实验。本文对二氧化碳的制备与性质实验进行一体化设计,便于对比观察,减少了实验仪器和药品的用量,提高了课堂效率,有利于学生形成气体的制取和性质检验的探究思路,理解化学学科知识,提升化学学科核心素养。

二氧化碳制备与性质实验的一体化探究与实践

在分析人教版教材二氧化碳制备与性质实验的基础上,将教材中的实验进行了优化设计,以趣味实验制备二氧化碳,并对"二氧化碳性质"实验的装置进行一体化改进,最后通过该装置进行系列实验。该改进实验设计具有原料简单易得、实验微型绿色、操作简单连贯等优点,达到了高度整合,提升效率和发展思维的目的。

二氧化碳制备与性质实验一体化微型实验设计

微型实验具有实验试剂用量少、费用低、实验过程简单化的特点。而二氧化碳的制取与性质在常规实验中无论是教师的演示实验或是学生的自主实验仍存在诸多不妥之处。本实验将用微型实验对二氧化碳的制备与性质实现一体化的改进设计。

二氧化碳制备与性质实验的一体化设计

在分析二氧化碳制备与性质实验地位和作用的基础上,将教材中的4个实验进行了一体化的整合设计。详细介绍“二氧化碳制备与性质”实验的装置改进过程以及利用该装置可以进行的系列实验,从操作连续、实验整合、随制随停、实践体验和装置他用五个方面分析了改进实验的特点。

二氧化碳的制取与性质检验实验的再改进

二氧化碳的制取与性质检验实验是义务教育阶段课程标准要求的学生必做基础实验之一。对比分析人教版、科粤版和鲁教版初中化学教材发现,其实验普遍存在装置不可控、不连贯、耗时耗力、成功率低等问题。针对教材实验和已有改进实验的不足,设计一套操作简单、现象明显、绿色可控、简洁流畅、可以排除杂质干扰的一体化实验装置,从而将二氧化碳的制取、性质检验和收集实现有机整合,具有一器多用的特点。

二氧化碳性质系列实验的创新改进

利用双球干燥管等器材代替仁爱版化学九年级上册中二氧化碳性质系列实验的教具,并对教材实验设计进行整合,即将二氧化碳与石蕊、石灰水反应的实验合二为一,既可简化实验装置,又能弥补原实验的不足。改进优点体现在:只要观察肥皂水气泡飘落的方向和速度,就能感知二氧化碳密度比空气密度大,实验现象直观;通入二氧化碳,将燃着的蜡烛直接放在双球干燥管末端,蜡烛瞬间熄灭,可据此快速验证二氧化碳不能燃烧的化学性质。

二氧化碳性质实验的组合设计

针对中学化学教科书中二氧化碳性质实验的不足,利用T形三通管、W形管、细木条、蓝色石蕊试纸和澄清石灰水等实验用品,借助“组合法”的创新方法,设计出二氧化碳性质实验的一体化装置。改进后的实验装置设计科学、简单直观,能够提高实验教学的有效性。

二氧化碳制取及性质检验一体化实验再改进

二氧化碳制取及性质检验实验是初中阶段重要的化学实验之一,但教材实验方案在实际教学中存在一定的局限性。为此,使用带磨口的三口烧瓶、滴液漏斗、聚四氟三通阀等器材对实验装置进行改进,可实现二氧化碳的制取、收集、性质检验的一体化集成。改进装置具有拆卸方便、现象明显、实验时间短等优点,能提高课堂实验的成功率。

二氧化硫制备和性质实验的简易装置设计

对人教版高中化学必修第二册教材中的“二氧化硫制备和性质”实验存在的问题进行分析并作改进设计。使用具支试管等仪器将SO2的制备与性质检验整合在密封装置中连续进行;借助压力传感器和pH传感器分别测量SO2溶于水的过程中容器内气体压力的变化和溶液pH的变化。改进后的实验装置具有取材方便、操作简单、现象明显和有益环保等特点。

二氧化碳的性质探究实验新设计

探究二氧化碳的性质是发展学生化学观念、科学思维与实践能力的重要实验。实验设计中巧妙运用类比思维、推理思维、批判性思维、求异思维等思维方式,指导学生利用塑料瓶、粗铜丝等日常生活用品与常规仪器相结合,设计5组新实验,分别对二氧化碳的性质逐一探究。改进了教材实验不足,具有操作简单、观赏性强、环保安全等优点。新设计的实验装置可用于演示实验,也可用于学生分组实验,能有效培育学生的操作技能、思维品质、创新意识等综合实践能力。

借助一次性手套探究二氧化碳性质的分组实验设计

针对初中化学教科书中的二氧化碳性质实验的不足,借助一次性五指手套作为反应容器,以干冰作为二氧化碳气体的来源,设计了探究二氧化碳性质的分组实验。新设计的实验操作简单、内容丰富、现象明显、趣味性强,有利于培养学生的创新精神和实践能力。

二氧化硫的制备与性质实验装置的新设计

使用罐头瓶、注射器、可乐瓶等常用生活用品,创新设计二氧化硫的制备与性质检验的一体化装置。该实验装置能在几分钟内同步完成二氧化硫的制备与性质检验实验,教学效果良好,可用于课堂演示实验。装置密闭性较佳,能实现实验的绿色化,具有良好的普适性,也适用于氯气、氨气和二氧化氮等固液不加热型气体的制备及性质检验的教学。

基于单元整体教学的一体化实验改进——以二氧化碳的制取和性质实验为例

针对人教版初中化学教材二氧化碳性质实验中存在的二氧化碳和药品用量大、二氧化碳储存困难、对操作者的操作经验要求高等问题,利用T形管开展装置的微型化改进,集制备二氧化碳及检验其密度、溶解性等实验于一体。改进后的装置具有微型化、一体化、可操控性强、应用范围广等优点。

二氧化碳性质实验改进与一体化装置设计

二氧化碳制取与性质探究实验是初中科学经典实验之一。在浙教版初中科学教材中安排有四个实验来制取与验证其性质,但是由于实验所需要的材料与仪器较多,且操作较为繁琐,在教学中占用时间较长并且实验现象存在误差,因此本文着重分析该实验的改进与创新并提出一体化设计的实验装置,提升课堂实验效率与效果。

奇妙的二氧化碳——CO2性质验证实验设计

以生活中最为普通的CO2为研究对象，通过巧妙的设置和科学的组合，充分展现COz的性质。实验设计简单易行，现象明显，可拆分、可组合，具有强烈的视觉效果。

二氧化碳制取与系列性质实验装置的设计

针对初中化学各种版本教科书中关于二氧化碳的制取与系列性质实验存在的反应不可控、药品用量大、耗时长、成功率低等问题,从演示实验的科学性与可视化出发,通过将自制实验装置与常规实验仪器相组合,设计了一套集二氧化碳制取、理化性质于一体的实验装置。利用该装置进行实验,现象明显,耗时少,成功率高。

二氧化碳基塑料制备技术在实验教学中的应用

为了加强本科生的综合素质和实验技能,在材料化学实验教学中引入了前沿科研成果。通过二氧化碳基塑料制备工艺条件的优化,获得了最佳制备方案,具有探索性和拓展性,同时对研究性实验教学模式进行了探讨。数据处理引入了现代分析技术和手段,增加了对材料的结构鉴定及其合成机理等教学内容。

有关二氧化碳制备及性质的三个创新实验

围绕二氧化碳制备及性质设计了三组实验。“二氧化碳的产生”实验，利用一定高度的油层，延长了碳酸盐与酸反应时气泡存在的时间，使现象更明显、有趣。“二氧化碳的性质”实验，整合出在较短时间内、用较简单的操作验证二氧化碳多种性质的方法，可用于初中化学复习课教学。“二氧化碳的消失与再现”实验，从多角度验证二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，培养学生的发散思维能力，可用于酸、碱、盐的复习教学。

二氧化碳性质实验的综合设计

分析了教科书上“二氧化碳灭火”实验和“二氧化碳与水反应”实验的不足之处,并将这2个实验结合在一起进行了设计。新设计的实验成功率高、效果明显、趣味性强。

二氧化碳性质实验的改进二则

笔者在教学中发现,人民教育出版社2001年版初三化学课本(以下简称"课本")上安排的"二氧化碳密度比空气大"实验和"二氧化碳熄灭烛火"实验,均可做改进,并且,如果我们把有关二氧化碳"密度"的内容放在"物理性质"部分的最后来学习,就能把改进后的"二氧化碳密度比空气大"实验与"化学性质"部分的"二氧化碳熄灭烛火"实验穿插起来同步演示,从而节省了二氧化碳,提高了课堂效率.