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《制備實驗方案的設(shè)計》的教學(xué)設(shè)計
教材分析：本節(jié)教材是高三化學(xué)第六單元的第一節(jié)，是為適應(yīng)素質(zhì)教育及新一輪課改精神高中化學(xué)新增內(nèi)容，是中學(xué)化學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神最有效的途徑之一。也是學(xué)生綜合運(yùn)用高中階段所學(xué)知識，積極主動地去思考化學(xué)實驗的實施過程。從設(shè)計實驗學(xué)習(xí)中深化和發(fā)展知識，是對學(xué)生進(jìn)行理性思維方法的訓(xùn)練的極好形式。從中可以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、求實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高創(chuàng)造思維的能力。
設(shè)計理念：
教法：本節(jié)教學(xué)以“引導(dǎo)——探究”模式進(jìn)行，并以“問題呈現(xiàn)→引導(dǎo)探究→歸納總結(jié)→解決問題，遷移發(fā)展”展開。并呈現(xiàn)以下特點：
1
2、、 問題是思維的起點，是發(fā)明創(chuàng)造的源泉。創(chuàng)設(shè)切實的問題情境，既指引課程方向，又激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極，明確學(xué)習(xí)、探索的方向，收集整理已有的知識，啟迪學(xué)生思維。
2、 在教師引導(dǎo)下，以學(xué)生已有的知識、經(jīng)驗為背景，鼓勵學(xué)生提出解決問題的設(shè)想，相互評價，積極探索，尋找、探究、評價有效、合理、科學(xué)的結(jié)論，這一教學(xué)進(jìn)程是激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的有利時機(jī)。
3、 學(xué)生觀察、思考、分析討論基礎(chǔ)上，形成結(jié)論、形成知識、掌握方法，即形成化學(xué)思維。更重要的是把整個“分析——討論——結(jié)論”，內(nèi)化為方法，形成抽象思維。也讓學(xué)生在問題的設(shè)想、探究、評價中經(jīng)歷體驗探究過程，感受自我思考奮斗后成功的喜悅。
學(xué)法：1、鼓勵
3、學(xué)生自主探究和合作交流。引導(dǎo)學(xué)生自主地對問題的處理進(jìn)行觀察、收集信息、整理、假設(shè)、推理、驗證等化學(xué)活動，使學(xué)生對化學(xué)知識理解、綜合、分析，形成有效的學(xué)習(xí)策略。
2、在問題的探究中鼓勵與提倡解決問題的多樣性，引導(dǎo)學(xué)生合作交流，從而選擇合適的策略，豐富自己的思維方式，獲得探究和成功體驗，也獲得不同的發(fā)展。
3、引導(dǎo)學(xué)生體會綜合運(yùn)用化學(xué)知識積極主動地思考化學(xué)問題，進(jìn)行實驗設(shè)計的深化發(fā)展知識的過程，從而提高分析解決問題及創(chuàng)造思維的能力。
教學(xué)目標(biāo)：1、通過制取O2的途徑和有效途徑的選擇使學(xué)生了解制備實驗方案的設(shè)計方法和要求。
2、以銅及化合物的性質(zhì)比較、評價硝酸銅的制備的
4、合理途徑，理解實驗方案的設(shè)計要求。
3、綜合Al及化合物的性質(zhì)分析并評價Al（OH）3制備的最佳途徑，從而感受探究過程。
4、通過上述問題的思考、討論，培養(yǎng)并發(fā)展學(xué)生的思維能力，使學(xué)生初步具有分析、綜合、評價的能力，培養(yǎng)辯證唯物主義觀點和創(chuàng)造思維能力。
5、培養(yǎng)學(xué)生自主、合作精神，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，并培養(yǎng)正確的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點：制備方案的優(yōu)化選擇。
教學(xué)難點：氫氧化鋁制備的最佳途徑的比較、選擇。
教學(xué)方法：引導(dǎo)——探究
教學(xué)課時：2課時
教學(xué)過程：
【動畫】（故事）小明媽媽回到家發(fā)現(xiàn)家里的車不見了（觀察），她最初解釋是車被偷
5、了（假設(shè)），為了驗證這個假設(shè)，她打電話給小明爸（檢驗），小明爸告訴她是他開走了汽車。這時，她必須拋棄她最初的假設(shè)，而得到一個有證據(jù)的結(jié)論（結(jié)論）。
【過渡】這樣的事在我們生活中經(jīng)常遇到，但這個故事衍射出的科學(xué)方法：觀察→假設(shè)→檢驗→結(jié)論，卻少為我們注意。今天我們就要用這樣一些科學(xué)的手段和方法來討論學(xué)習(xí)第六單元化學(xué)實驗方案的設(shè)計。
【板書】 第六單元 化學(xué)實驗方案的設(shè)計
【投影】化學(xué)實驗方案設(shè)計：是在化學(xué)實驗之前，根據(jù)化學(xué)實驗的目的和要求，運(yùn)用相關(guān)的化學(xué)知識和技能，對實驗的儀器、裝置和方法所進(jìn)行的一種規(guī)劃。
主要內(nèi)容：制備實驗方案的設(shè)計；性質(zhì)實驗方案的設(shè)計；物質(zhì)檢
6、驗實驗方案的設(shè)計。
【板書】 第一節(jié) 制備實驗方案的設(shè)計
【探究討論】若現(xiàn)在我們要制取氧氣，你認(rèn)為有哪些途徑？（學(xué)生自主思考或分組合作交流，由學(xué)生代表將討論結(jié)果板書：）①液化空氣制O2；②電解水制O2 ；③KCLO3分解制O2；④KMnO4分解制O2；⑤Na2O2與水反應(yīng)制O2；⑥H2O分解制O2 等。
【探究評價】若我們要在實驗室制取氧氣，你應(yīng)選擇什么途徑，你的理由是什么？
從H2SO4的組成看，H2SO4中也有氧，在實驗室能否用H2SO4來制O2？（引導(dǎo)學(xué)生分析得出：化學(xué)實驗的設(shè)計應(yīng)建立在一定化學(xué)原理基礎(chǔ)之上，即要有科學(xué)性。）
若在實驗室用液化空氣制O2呢？請你評價，（用空
7、氣制O2雖然原料易得，廉價，但在一般實驗室要將空氣液化，再分離空氣，從儀器、設(shè)備、操作，步驟都不易實現(xiàn)，即實驗設(shè)計要有可行性。）
若在實驗室要用CO2 與Na2O2制氧氣呢？請評價。（雖然水易獲得，在實驗也可實現(xiàn)，但從耗能耗時，裝置、操作上看都不簡單，即實驗設(shè)計應(yīng)有簡約性。）
若在實驗室用硝化甘油分解制氧氣呢？（實驗設(shè)計應(yīng)注意安全性。）
而用KMnO4或H2O分解制O2呢？請評價。（反應(yīng)快、操作簡便，便于收集等優(yōu)點。）
【板書】方案一：用KMnO4加熱分解制O2（或加熱KClO3）
方案二：用H2O2（MnO2作催化劑）分解制O2（或NaO2與水反應(yīng)制O2）
【小結(jié)】制備實驗方案的
8、設(shè)計應(yīng)注意其科學(xué)性——可行性——簡約性——安全性
同時在上述討論中，我們實際上采用了“觀察比較——分析假設(shè)——綜合討論——評價結(jié)論”等科學(xué)方法和手段。
【探究討論】如何以銅、硝酸為原料制備 Cu(NO3)2，思考可能的途徑，寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。（學(xué)生討論，提出途徑，寫出反應(yīng)式）
【投影板書】方案一：銅與濃硝酸反應(yīng)；方案二：銅與稀硝酸反應(yīng)；方案三：銅先與氧氣反應(yīng)生成 氧化銅，再與硝酸反應(yīng)。
【探究討論】評價幾種方案中，哪種最好？（從原料消耗、環(huán)境污染等方面分析比較）
【投影】
途 徑
生成1mol Cu(NO3
9、)2
消耗HNO3
生成有毒氣體
方案一
濃HNO3
Cu--------------Cu(NO3)2
4mol
2mol NO2
方案二
稀HNO3
Cu--------------Cu(NO3)2
8/3mol
2/3mol NO
方案三
O2 HNO3
Cu---------CuO-----------Cu(NO3)2
2mol
無
【結(jié)論】方案三為最佳實驗方案。
【探究討論】如何以鋁屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液為原料制備Al（OH）3思考可能算途徑，寫出離子方程式。（學(xué)
10、生發(fā)表觀點、寫出離子方程式。）
【投影板書】
方案一：鋁與稀H2SO4反應(yīng)；再向溶液中加入NaOH溶液（或氨水），生成Al（OH）3沉淀。
方案二：鋁與濃NaOH溶液反應(yīng)；再向溶液中加入稀H2SO4，生成Al（OH）3。
方案三：鋁分別與稀H2SO4和濃 NaOH溶液反應(yīng)；再將反應(yīng)后的兩種溶液混合，生成Al（OH）3。
（要提出方案的同學(xué)，談自己方案的優(yōu)點，其它同學(xué)可指出不足。）
【探究討論】哪種方案最好？
（師生完成實驗方案的流程，進(jìn)行討論評價，主要從生成Al（OH）3 1mol所耗酸與堿的量。）
【投影】三種實驗方案的比較
生成1mol
11、Al（OH）3時所耗
途 徑 H+ OH-
方案一 Al H+ Al3+ OH－ Al（OH）3 3 3
方案二 Al H+ AlO2－ H+ Al（OH）3 1 1
方案三 Al H+ Al3+ 3/4 3/4
Al（OH）3
Al OH－AlO2－
【結(jié)論】方案三為最佳實驗方案
【指出】得出實驗流程后，還要把實驗方案具體，其主要內(nèi)容見P79~80。
【小結(jié)】在實驗方案的設(shè)計中，我們還是以“觀察——假設(shè)——討論——結(jié)論”的科學(xué)方法和手段來完成。
其設(shè)計實驗方案的一般思路是
可能途徑 ——→優(yōu)化選擇——→擬定步驟——→具體方案
（科學(xué)合理） （綜合評價） （周密嚴(yán)謹(jǐn)） （全面細(xì)致）
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《制備實驗方案的設(shè)計》的教學(xué)設(shè)計
