二氧化碳气体的特点范文
时间:2023-12-22 17:49:07
导语:如何才能写好一篇二氧化碳气体的特点,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
知识目标
使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上,研讨二氧化碳的实验室制法;
通过讨论,掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理;
通过实验探究,学会设计实验室制取二氧化碳的装置;
能力目标
通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究,逐步提高学生的探究能力;
通过小组合作,培养学生合作能力、表达能力;
通过探究实验室制取二氧化碳的装置,培养学生实验室制取气体装置的设计思路;
通过筛选二氧化碳的实验室制法,发展观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。
情感目标
在探究中,使学生体验合作、发现的乐趣;
在设计实验装置过程中,培养学生创新精神、实践能力,以及严谨求实的科学态度。
教学建议
课堂引入指导
方法一:引导学生复习到目前为止学生已经掌握的可以得到二氧化碳气的方法,逐一筛选出适合实验室制备二氧化碳的方法,让学生在教师的带领下学会选择,学会判断,从中真正体现学生是学习的主体,实验学生的主动学习。
方法二:从实验室制气的要求入手,讲清楚原则,让学生自己总结,思考到底实验室中用什么方法来制备二氧化碳。
方法三:单刀直入先讲实验室中制二氧化碳的原理,让学生思考,实验室选择这种方法的依据是什么?通过对比突出该方法的优越性,总结出实验室制气的原则。
知识讲解指导
注意讲解时的条理性,使学生明白实验室制二氧化碳的原理、装置;检验方法;让部分学生清楚选择该方法的原因和实验室制气方法选择的依据。
注意理论与实验的结合,避免过于枯燥或过于浅显,缺乏理论高度。
联系实际,讲二氧化碳灭火器的原理,适用范围,必要时也可讲解常用灭火器的使用方法。
关于二氧化碳的实验室制法的教材分析
本节课在全书乃至整个化学学习过程中,所占有的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取某种气体时,药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。
本节知识的学习比较容易,学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习的氧气、氢气的实验室制法,具备了一些气体制备的实践经验,各项实验技术也已经具备,此时,在课堂教学中体现学生主体,让学生真正参与到教学过程中来正是时机。教师提出探究问题、引发学生思考;通过小组合作,设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。
关于二氧化碳的实验室制法的教学建议
为了完成对学生探究能力的培养,设计2课时完成此节教学;
本节是典型的探究学习模式。其中有两个探究:制备药品的探究(快、易)、制取装置的探究(重点、慢)。
讲授过程指导
二氧化碳的实验室制法可结合实验六二氧化碳的制取和性质进行边讲边实验。
注意运用讨论法,充分调动学生积极性。可适当与氧气、氮气的实验室制法进行对比;结合装置讲解制二氧化碳装置与制氢装置的区别与联系(均是固液反应不需加热制气);结合二氧化碳气的性质,讲解二氧化碳气的检验和验满方法。
课程结束指导
复习实验室制二氧化碳原理、装置及验满方法。
布置学生进行家庭实验,用醋酸和鸡蛋壳或水垢制二氧化碳。
布置作业,注意计算和装置图两方面的内容。
教学设计方案一
教学过程:
【引言】
二氧化碳是一种有广泛用途的气体,实验室中如何制取二氧化碳呢?想一想到目前为止,你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。
(学生讨论,并列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在黑板上逐一记录)
1.碱式碳酸铜热分解
2.蜡烛燃烧
3.木炭燃烧
4.石墨等碳单质在氧气中燃烧
5.木炭还原氧化铜
6.碳在高温下还原氧化铁
7.碳酸受热分解
8.人或动物的呼吸
9.高温煅烧石灰石……
引导学生讨论作为实验室制法的条件是:
1.制取应简便迅速;
2.所制得的气体纯度高,符合演示实验的需要;
3.操作简单、安全,易于实现。
学生评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法。
【板书】第四节二氧化碳的实验室制法
【小结】以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法。
【讲解】经过不断研究改进,实验室中常用石灰石或大理石与盐酸反应来制备二氧化碳。
【板书】一反应原理
1.试剂石灰石或大理石盐酸
【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸,碳酸不稳定,分解生成二氧化碳和水,故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。
【板书】2.原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
【提问】可不可以用稀硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳?
【演示】在两个表面皿中分别放有大小一样的石灰石各一块,一支试管中加入稀盐酸、一支试管中加入稀硫酸。(让学生观察到开始都有二氧化碳生成,随后加入硫酸的试管,反应速率越来越慢,最后停止。)
【结论】不能用硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳。
【讲解】为了收集到二氧化碳需要什么样的装置来制备二氧化碳呢?反应条件反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体,盐酸是液体,且反应进行时不需要加热,根据这些特点,我们可以选择什么样的反应装置呢?(必要时教师可以讲解制氧气、氢气的装置特点)
【板书】二、反应装置:
(学生回答、教师归纳)
【讲解】因为实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态,反应条件类似,故可以采用相似的装置来制取。用投影显示制氢气和制二氧化碳的装置图
【讨论】
1.长颈漏斗是否可用普通漏斗代替?
2.锥形瓶可否用其他仪器来代替?
3.根据二氧化碳的性质,可以采用什么方法收集二氧化碳?
4.如何检验二氧化碳是否收集满?
(学生讨论、回答,然后教师实验演示、讲解)
【演示】用普通漏斗代替长颈漏斗,结果没有在集气瓶中收集到二氧化碳。
【讲解】
1.因为普通漏斗颈太短,产生的二氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住,气体不会从长颈漏斗处逸出。
2.锥形瓶可以用广口瓶、大试管等玻璃仪器代替。
3.气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸,故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重,所以常采用集气瓶口向上排气法收集。
4.可以根据二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧的性质,可以将燃着的木条放在集气瓶口,如火焰熄灭,则说明二氧化碳已收集满。
【板书】三收集方法:向上排气法
验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,火焰熄灭,已经收集满。
【板书】四、实验室制取二氧化碳
【演示】制取并验证二氧化碳气体。
【提问】怎样证明生成的气体是二氧化碳?
(将气体通入澄清石灰水中变浑浊)
【讲解】上一节学过二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火,如液态二氧化碳灭火器。还有其它一些二氧化碳型灭火器。
【录像】各种二氧化碳型灭火器介绍
【演示】灭火器原理实验。
常用二氧化碳灭火器主要有:
(1)泡沫灭火器(2)干粉灭火器(3)液态二氧化碳灭火器
【小结】通过已学习过的氧气、氢气、二氧化碳的实验室制取,归纳出气体实验室制取的设计思路及方法,必须明确制取气体的顺序是:
1.了解实验室制取气体所需药品及相应的化学反应方程式。
2.根据反应物、生成物的状态及反应条件选择合适的反应装置。
3.根据气体的物理性质(尤其是密度及其在水中的溶解性),选择合适的收集方法及验满方法。
教学设计方案二
教学重点:实验室制取二氧化碳的原理、装置。探究能力的培养。
教学难点:从二氧化碳制取装置的探究过程中,提升实验室气体装置的设计思维水平。
教学过程:
【引入】
节课我们学习了二氧化碳的性质,今天我们将来探究在实验室中如何制得大量的二氧化碳气体。
根据前面学习氧气、氢气的实验室制法的经验分析,在实验室制取一种气体应考虑哪些因素?
学生活动:以小组为单位讨论、代表发言。制取所需药品、化学反应原理、反应条件、制取装置、收集方法、验满或验纯的方法。
【展开】目前已学过哪些反应可生成CO2?
学生活动:
列出很多反应
除大家列出的反应外,还有许多反应可以得到CO2。但并不是所有的反应都适合用于实验室制取CO2。如煅烧石灰石在实验室中很难实现。碳燃烧生成的气体可能不纯等等。
提问:以上反应中最适合实验室制取CO2的药品是?说明原因。
学生活动:通过讨论和实验排除反应1、2、3、4、6、7、8。明确反应5为实验室制取CO2的反应。
[板书]:
实验药品:
1.石灰石和稀盐酸
2.反应原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O请归纳反应的特点。
3.反应装置:固液不加热装置
4.收集装置
向上排空气集气法
提出探究问题:设计何种实验装置来制取CO2?(至少2种)
教师提供制氧气、制氢气的装置图供学生参考
学生活动:分组讨论。小组活动。
1.首先考虑制氢气的装置。
2.在制氢装置基础上,改进实验装置。
3.提出各种装置的创意。
4.画出草图,有小组代表上台展示并讲解设计思想。
5.其他小组质疑。
(建议:此处应提供可制备CO2的各种仪器及组装好的装置图。最好是动态的。)
在同学们的共同设计中找到满足条件的设计。
1.简易气体发生装置(试管、导气管)
2.将试管改为烧瓶、广口瓶等较大液体容器。
3.类似启普发生器装置(气体出口有控制开关或固液分离机关设计)
提出问题:根据大家的设计,总结满足需要的制取CO2的合理装置。
1.制取少量的气体
2.一次性制取大量的气体
3.随时开始随时停止的实验装置。
【结束】
提问:根据CO2的制取装置的讨论,总结实验室制取气体的装置的一般思路。
(建议:此处应设计动画图。)
学生活动:小组讨论
根据药品的状态、反应条件及待制取气体的气体的溶解性、密度等因素来考虑制取气体的装置。
1.固体加热装置。例如制氧气。
2.固液不加热装置。例如制氢气、二氧化碳。
探究活动
家庭小实验:
篇2
一、学情不同,选择的教学切入点不同
1. 氧气
氧气是学生开始学习化学以来,最先接触并且需要系统学习的一种物质。学习之前,学生只有小学科学中学到的一些与氧气有关的知识,了解的并不深入,仅仅停留在知道的层面:学生对氧气的感性认识缺乏,学习氧气的性质,特别是物理性质学习之前,就显得较为抽象,更不用说对化学性质的感性认识。这样,学生学习起来困难比较大,入门较困难,因此教师应从认识物质的物理性质的顺序切入。
2. 二氧化碳
对于二氧化碳来说,学生的感性知识比学习氧气要多,不但小学科学已经有所接触和学习,而且生物课也学习过它的某些知识,日常接触也多一些。在化学课上,学生已经系统地学习了氧气的有关知识,包括氧气在自然界的存在、性质、制法和用途等知识,对系统地学习另外一种常见的物质的性质,困难应该小得多,因此教师应从类比探究物理性质的知识切入。
二、课标要求不同,确立的教学目标不同
1. 氧气性质的教学
氧气性质的教学,侧重于学习方法的传授,即学习一种物质性质方法的传授。例如学习物质的物理性质时,教师侧重于教学生怎样学习一种物质的物理性质的方法,并教会学生从物质的颜色、状态、气味、溶解性、熔点、沸点、密度等方面学习物质的物理性质。学习化学性质时,教师先教学生怎样观察实验,再演示实验,然后学生分组实验,最后归纳总结化学性质。所以,氧气性质的教学,除知识与技能外,更侧重于方法的学习。
2. 二氧化碳性质的教学
二氧化碳性质的教学,除知识与技能外,则更侧重于方法的应用和掌握。例如在二氧化碳性质的教学中,通过探究实验学习物理和化学性质,学生自己分析概括总结。
三、目标不同,选择的教学方法不同
1. 氧气的教学
导入上教师尽可能地采用设问、实验或影视资料引入课题,造成悬念,激发学生的求知欲望。讲课上尽量采用直观教学法,帮助学生学习氧气的性质。学习氧气的化学性质时,可结合生动的先演示和再分组实验的方法,帮助学生学习氧气的化学性质。归纳上在教师的指导下,经过归纳、分析、总结,得出氧气的性质。
2. 二氧化碳的教学
在学生认识了氧气的基础上,除保持教学方法的直观性外,教学上尽可能让学生运用学习氧气性质的方法自己探究、自己观察、自己分析、自己总结二氧化碳的性质。例如通过学生的探究实验,学氧化碳的溶解性及与水作用;分析概括二氧化碳的性质,并联系已学习的反应实例归纳分解反应和化合反应的特点。
四、方法不同,设计的师生互动不同
1. 氧气
教学基本思路:(1)创设情境:人类的呼吸离不开氧气,你对它了解多少呢?(2)观看影像资料或图片:了解自然界中的氧气和氧气的三态变化。(3)探究活动:木炭、铁丝、蜡烛在空气和氧气中能否燃烧?燃烧现象有什么不同?说明了什么?(4)归纳总结:学生在教师的指导下,分析总结得出氧气的物理性质和化学性质。
2. 二氧化碳
教学基本思路:(1)创设情境:同学们,在生物课里我们了解到了自然界里的二氧化碳总在不断地消耗、生成,你知道二氧化碳消耗、生成的某些变化吗?(2)学生阅读归纳小结:二氧化碳在自然界碳循环中的地位和作用,对自然界和人的影响。(3)交流讨论:日常生活中见到或听到的有关二氧化碳的知识。(4)实验探究:二氧化碳的溶解性及与水的作用。(5)指导学生分析概括:概括二氧化碳的性质,并联系已学的反应实例归纳分解反应和化合反应的特点。
在氧气性质的系统学习中,主要是帮助学生将氧气的性质进行较为全面的总结、深化和拓展,让学生理解氧气是一种比较活泼的物质。而对于二氧化碳的化学性质,学生了解得就比较少了。学生对于二氧化碳化学性质的认识可能停留于使澄清石灰水变浑浊的实验,但学生对于原理却不明白。因此,二氧化碳化学性质的教学,需要我们从生产、生活以及实验中的一些现象入手,从理论上作出解释,并完善二氧化碳气体的化学性质。由于两种气体的性质差异较大,教师可以在二氧化碳的教学中做一些联系和对比,使学生的学习得到巩固。
五、内容不同,教学侧重点不同
1. 氧气教学注重学法指导
氧气性质的教学是学生认识身边化学物质的第一种物质,是学生学习元素化合物起始阶段,教师在教学时应通过大量的实验、图片、生活已有的经验、生活实例等感性、直观的素材,让学生在体验中学习,培养学生学习元素化合知识的科学方法,架构认识元素化合物知识的基本框架。同时在实验中,教师要培养学生养成良好的实验习惯、规范的实验操作、认真分析实验现象、正确得出实验结论等实验基本技能,为后来学习探究二氧化碳性质打下坚实的基础。
2. 二氧化碳教学关注实验探究
二氧化碳教学是建立在氧气的教学基础上,是学生学习元素化合物知识再认识的过程。氧气化学性质探究教学上侧重于根据氧气能够跟许多物质发生化学反应的实验事实,推断出氧气是一种化学性质比较活泼的气体。而在二氧化碳化学性质探究教学上,则侧重让学生立足于科学严谨的探究实验过程和实验现象,在实验过程中对现象变化和差异进行对比和分析,推断出二氧化碳的相应的化学性质,从而为今后进一步学习探究酸、碱、盐、氧化物等物质起到承上启下的作用。
篇3
知识与技能:
1.掌握实验室制取气体的一般思路与方法。
2.掌握实验室制取氧气的方法。
3.掌握实验室制取二氧化碳的方法。
过程与方法:
1.通过探究活动过程,体验化学实验方法的科学性,掌握实验室中制取气体的一般思路与方法。
2.了解实验室制取气体的发生装置和收集装置确定的基本
依据。
情感、态度与价值观:
通过复习氧气的实验室制法来创设实验室制取二氧化碳的问题情境,既丰富了学生的科学体系,又学生在实验探究活动中体验、反思、熟悉基本实验操作技能,掌握实验室制取气体的一般思路与方法,体验了科学探究的乐趣,激发了学习化学的兴趣。
二、教学重点
实验室制取气体的一般思路和方法:包括反应原理和反应条件、实验发生装置和收集装置、气体验证。
三、教学难点
实验装置(发生装置和收集装置)的选择。
四、教学过程
【课前准备】
(一)知识回顾
1.实验室制取氧气的反应原理:
(1)2KMnO4 []K2MnO4+MnO2+O2
(2)2KClO3 [MnO2][]2KCl+3O2
(3)2H2O2 [MnO2]2H2O+O2
2.实验装置:
(1)气体的发生装置:
(2)气体的收集装置:
(二)巩固练习
化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果与实验的重要作用是分不开的。请结合下列实验装置回答问题:
【讲授新课】
(一)CO2的实验室制取
1.药品:大理石或石灰石(CaCO3)、稀盐酸(HCl)。
2.反应原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。
3.实验装置:固体+液体气体。
(1)发生装置:锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、试管(不需要加热)。
(2)收集装置:集气瓶(向上排空气法)。
实验装置如图所示:
4.实验步骤:
(1)按要求连接好所需要的仪器;
(2)检查装置的气密性;
(3)向锥形瓶中放入大理石或石灰石;
(4)向长颈漏斗中注入稀盐酸;
(5)用向上排空气法收集二氧化碳气体;
(6)对收集的二氧化碳气体进行检验;
(7)对收集的二氧化碳气体进行验满。
方法一:
方法二:
5.检验和验满:
(1)检验:将生成的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,即为二氧化碳气体。
(2)验满:将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则瓶内二氧化碳已满。
(二)实验室制取气体的一般思路和方法
1.设计思路
(1)选择适当的反应,包括反应原理和反应条件;
(2)选择合适的实验装置;
(3)验证所制得的气体。
2.反应物(药品)的选择原则
药品价格便宜、容易得到,反应速率适中、便于控制,尽量减少对环境的污染。
3.装置的确定
实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。
(1)确定气体发生装置和收集装置时应该考虑的因素
①反应物的状态和反应条件决定了气体的发生装置
反应物的状态:固体与固体的反应、固体与液体的反应、液体与液体的反应;
反应条件:是否加热、是否加催化剂等。
②与空气密度的大小和是否易溶于水决定了气体的收集装置
密度比空气大的气体,用向上排空气法收集;
密度比空气小的气体,用向下排空气法收集;
不易溶于水且不与水发生反应,使用排水法收集。
(2)装置类型
①固体+固体气体(如下图A制取O2)
特点:试管口略向下倾斜,以免水倒流引起试管炸裂;
导管不能伸入试管中太长,否则不利于气体排出;
试管夹或铁夹夹在距离试管口处。
②固体+液体气体(如下图B、C,制取O2、H2、CO2)
特点:长颈漏斗的末端必须要插入液面以下,形成一段液封,可防止生成的气体从上端口逸散在空气中;使用分液漏斗可以随时控制反应的发生或停止以及反应速率。
(3)收集方法:
①排水法(如下图D,可制取O2、H2)
特点:气体不易溶于水或难溶于水且不与水发生反应。
②排空气法
向上排空气法:如下图E。可制取气体密度大于空气密度,且不与空气成分反应,如O2、CO2。
向下排空气法:如下图F。可制取气体密度小于空气密度,且不与空气成分反应,如H2等。
【能力提升】
篇4
1.1教材地位和作用。
“二氧化碳制取的研究”在全书(人教版九年级化学)乃至整个化学学习过程中均有十分重要的影响。它是培养学生在实验室中制取某种气体时,药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验与实验探究能力都有深远的影响。
本节知识的学习比较容易,学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习了氧气的实验室制法,具备了一些气体制备的实践经验,各项实验技术也已经具备,此时在课堂教学中体现学生主体,让学生真正参与到教学过程中来正是时机。教师提出探究问题、引发学生思考;通过小组合作,设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。
1.2教学目标分析。
知识与技能:了解实验室制取二氧化碳的反应原理;探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳;了解实验室制取气体的方法和设计思路。
过程与方法:通过实验室里制取氧气的方法和设计思路,探索实验室制取二氧化碳的药品和实验装置,让学生初步学习科学探究的基本过程(提出假设,实验探究,获得结论)和方法,体验化学实验的方法的科学性;能进行初步的科学探究活动。
情感态度与价值观:通过实验、问题讨论,培养学生求实、创新、合作的科学品质。
通过师生、生生间合作学习,研究性学习,体验探究的乐趣,激发学生的探究欲。
1.3教学重点与难点。
教学重点:探究实验室制取二氧化碳的药品、反应原理和实验装置的选择,并利用设计的装置制取二氧化碳。
重点突破:通过实验,师生共同确定实验室制取二氧化碳的药品;演示碳酸钠粉末与稀盐酸、大理石与稀盐酸及稀硫酸的反应确定反应原理,并提醒学生注意不能用浓盐酸和硫酸;学生分小组讨论并设计实验装置,让部分学生到台上演示实验,教师针对学生演示指出实验注意事项。
教学难点:探究实验室制取二氧化碳的实验装置。
难点突破:通过引导学生回忆实验室制取氧气的实验装置图,让学生分析对比两套装置,从而确定实验室制取二氧化碳的实验装置。
2.教法分析
本课题以“质疑―发现”式教学法为主。教师创设情境,让学生发现问题、发现规律、发现新知识,进而释疑解惑。采用这种方法旨在调动学生思维的积极性、主动性,使学生对学到的知识记忆更牢固,理解更深刻,同时培养学生良好的学习习惯。结合本课题内容的特点,教法上还辅以讨论法、练习法及多媒体辅助教学法等。
教材中直接给出了实验室制取二氧化碳的药品,这样学生虽能一下子记住所用药品,但是过后接触到其它能够产生二氧化碳的药品时可能会混淆,介绍完教材中所用药品后又补充了为什么不用碳酸钠或硫酸代替制取二氧化碳,而有关发生装置、收集装置的选择则采用探究的方式进行。
3.学法指导
学生在前面已学习过氧气的实验室制法,对本课题的学习比较容易,初步的实验技能也已经具备。因此,在课堂教学中,教师应体现学生主体,让学生真正参与到教学过程中来。教师提出探究问题、引发学生思考,通过小组合作、设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。在教师的引导下学生进行有目的的思维和观察实验现象,并对实验现象进行分析,得出实验结论,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。根据本节课的教学目标、教材特点,以及学生的年龄特征,决定采用引导启发法、实验探究法和归纳总结法进行教学。
4.教学程序
4.1创设情境,导入新课。
列举日常生活中常见的石灰石、大理石、贝壳等物质,放入烧杯中,加入稀盐酸,盖上沾有石灰水的玻璃片,观察现象。以日常生活中学生常见的物质发生化学反应,在激发学生的学习兴趣的同时也让学生学会从化学的视角关注生活。
根据实验现象,学生很容易判断生成二氧化碳,从而引入课题。我顺势抛出第一个问题:你已学过哪些能产生二氧化碳的化学反应?引发学生讨论,同时进入第二个环节。
4.2分组讨论,确定原理。
学生通过对旧知识的回顾,列举了许多能生成二氧化碳的化学反应,如:呼吸作用、燃料燃烧、碳还原氧化铜等,随即我抛出第二个问题:这些反应都适合在实验室里制取二氧化碳吗?这样提问让学生学会从多角度去思考问题,并用自己头脑中的知识作出判断,学生的讨论欣起了一次小,并一致认以石灰石或大理石与盐酸反应制取二氧化碳最合适。为了加深对该反应的认识,我及时与学生合作演示了石灰石与盐酸反应、碳酸钠与盐酸反应、石灰石与稀硫酸反应的对比实验,从而强化了学生对该反应的认识,在此过程中学生也学会了如何选择合适的反应原料和反应原理,突出教学重点。
4.3温故导新,设计装置。
确定反应原理后,怎样选择合适的装置呢?这是本课题的教学重点,同时也是教学难点。考虑到学生在前面已经学过了氧气的实验室制法,因此我引导学生回顾制取氧气的发生装置、收集装置需要考虑哪些因素等,通过对比发现,降低了问题的难度,用储存在学生头脑中的知识来构建新的知识,体现了教师引导、学生发现的新课程理念。在确定了简易的装置后,继续引导学生,将探究活动引向深入,抛出第三个问题:你发现该装置有哪些不足之处呢?我引发学生发现问题,分析问题,通过小组合作对装置进行优化设计,从而解决了问题。学生在这样的一个完整的探究活动中,提升了能力,同时也突出重点,突破难点。
4.4进行实验,总结评价。
各小组设计好装置后,立即组织学生进行实验,现场制取二氧化碳,让学生体验探究活动是快乐的,有成就的,也锻炼了学生动手实验的能力。制出二氧化碳后,以小组为单位,及时总结实验室制取气体的思路,学生在实践中学会分析概括能力。
4.5拓展应用,巩固新知。
在这一环节里,可设计一道已知反应原理,确定实验装置的问题来巩固新知,同时也鼓励学生使用日常生活的废弃物来组装二氧化碳的装置,如用注射器代替长颈漏斗,用塑料瓶代替锥形瓶,等等,激发学生的发散思维能力和学习化学的兴趣。
篇5
关键字:温室 PLC 二氧化碳 组态
1 温室大棚内二氧化碳参数的调节与控制
大气中二氧化碳浓度一般为0.03%,在春冬温室大棚种植蔬菜时,为了保温,大棚常常处于封闭状态,缺少内外气态交换,二氧化碳浓度变幅较大。温室大棚中二氧化碳浓度的日变化一般规律是:在夜间,由于作物的呼吸作用、土壤微生物活动和有机质分解,生成的二氧化碳使大棚内二氧化碳浓度很快增加,可比棚外空气中二氧化碳浓度高近一倍,但早晨日出后,作物光合作用加强,又大量消耗棚内夜间积存的二氧化碳,使其浓度急剧下降,日出后1小时,二氧化碳浓度下降至300ppm左右,日出后2-3小时后,如不通风换气,其浓度将继续下降,甚至降到作物的二氧化碳补偿点80-150ppm,这时由于二氧化碳的浓度过低,叶片的光合作用基本停止,因此从日出后半小时到通风换气这段时间内,二氧化碳最为缺乏,已成为作物生长的重要障碍,在这段时间内,必须用人工增施二氧化碳来补充棚内该气体的不足,合理应用这一方法才能促使温室和大棚作物增产,这也是温室和大棚必须增施二氧化碳气体的基本原理。
2 总体方案设计
本文在设计上采用西门子S7-200PLC为控制核心的温室大棚二氧化碳浓度测控系统。系统可以独立完成对温室大棚内二氧化碳浓度信息的采集、处理和显示,根据设定的需求控制二氧化碳浓度,在当浓度超限时发出声光报警,同时发出执行动作。输入通道为二氧化碳浓度检测模块,检测模块使用二氧化碳传感器模块,得到的模拟信号通过模拟接口传入PLC变为数字信号。输出通道为二氧化碳浓度控制执行机构,二氧化碳浓度信号进入PLC,经过软件处理,PLC输出给执行机构来控制二氧化碳浓度。执行机构是由一个带有电磁阀的二氧化碳容器,当PLC发出执行信号,电磁阀就会打开放出二氧化碳气体,PLC发出关断信号,电磁阀就会关闭。报警系统采用声光报警模式,系统在二氧化碳浓度超出系统所设定的上限或者下限时,将会触发报警电路,提醒工作人员注意。系统本身除有自动控制二氧化碳浓度功能外,也可手工利用电脑来发出指令,命令执行机构发出二氧化碳,实现了双向控制。系统还可以集成其他温室环境因子的模块,如温度、湿度和光照的控制等,都可以以该系统为基础进行整合,从而实现温室大棚的多环境因子共同监控。
检测系统的框架图
3 硬件设计
温室大棚内二氧化碳浓度自动监控系统的硬件电路由西门子S7-200系列的224型PLC加上EM231模拟量输入模块、二氧化碳浓度检测电路、光强检测电路、二氧化碳执行机构电路、报警电路、显示电路和电脑构成。二氧化碳浓度传感器采用TGS4160,这种二氧化碳传感器除了具有体积小、寿命长、选择性和稳定性好的特点外,还具有耐高湿低温的特性。其检测模块使用费加罗(FIGARO)公司提供的AM-4二氧化碳传感器模块,得到的模拟信号通过模拟接口传入PLC变为数字信号。电脑的作用是使用MCGS组态软件来对系统进行监控,使得用户在电脑旁就可以对大棚的整个状况实行监控和控制。
4 软件设计
智能温室监控系统软件包括上位机监控软件和下位机系统软件。上位机监控软件的搭建采用组态软件MCGS6.2,下位机系统软件则采用西门子公司的STEP7Micro/WIN32编程软件来实现, 通过上位机和下位机之间的通信连接, 可以满足用户对温室环境数据的实时查询和监测。在系统设计中, 选用昆仑通态组态软件MCGS6.2实现系统上位机软件的搭建,根据控制系统的要求, 该系统主要包括温室控制工程主界面、温室参数实时曲线、温室参数历史曲线、数据浏览等主要用户界面。温室控制工程界面给出控制系统的总体设备布置图, 并实时显示一些重要参数, 可以对现场参数根据控制要求进行调节,以满足作物生长的需要。温室参数实时曲线和温室参数历史曲线分别以曲线的形式显示温室环境参数和执行机构运行情况, 操作人员可以在曲线上获取所要查询的参数信息。数据浏览是以数字的形式给出温室环境参数和执行机构的运行情况。在设计过程中首先在组态环境下建立工程, 然后在用户窗口中制作工程画面, 在设备工具箱中选择所用硬件设备,按照温室内设备的相应位置进行放置并进行连接。在搭建完成工程画面后还要进行数据对象的定义和动画连接, 把相应的静态图片和实时数据库中的数据对象建立连接, 实现动画效果。曲线的显示由实时曲线控件和历史曲线构件来实现, 最后进行设备的连接和通讯, 经调试后投入运行。
5 结论
温室大棚环境自动监控系统是我国现代化设施农业的推广产品,二氧化碳浓度是作为温室大棚环境中最重要的的因素之一。所以,温室大棚二氧化碳浓度自动监控系统的研发,有着举足轻重的作用。而且,本设计可以作为其他环境因素监控的基础,可以在本设计的基础上做进一步的改进,形成功能更加完善的产品,可以推进我国设施农业的步伐。
参考文献
[1]陈志文.《组态控制使用技术》[M]北京:机械工业出版社,2009.
[2]陈广庆、孙爱芹、徐克宝.《基于PLC和组态软件的温室控制系统设计》[J]安徽农业科学,2010,38(34):19827-19828.
[3]王延才.《变频器原理及应用》[M]北京:机械工业出版社,2009.
[4]北京昆仑通态自动化软件科技有限公司《MCGS参考手册》[M]北京:北京昆仑通态自动化软件科技有限公,2003.
篇6
关键词:说课的定义;要素;内容
一、说课的定义
什么是说课?说课,就是教师以教育教学理论为指导,在精心备课的基础上,面对同行、领导或教研员,主要用口头语言和有关的辅助手段阐述某一学科课程或某一具体课题的教学设计,并与听者一起对课程目标达成、教学流程安排、重点难点的把握及教学效果与质量的评价等方面进行预测和反思,共同研讨进一步改进和优化教学设计的教学研究过程。
二、说课的要素
说课的主体为教师,运用科学的教育理论,对所教的课程进行教材分析及具体的教学策略设计。即对所教的课程教什么、怎样教、为什么这样教等教学环节进行分析。说课的形式主要通过语言进行阐述,它们各要素之间的关系是相辅相成的。
三、说课的内容
说课对教师而言,是寻找教学研究的金钥匙。说课重在“说”的内容。如何将说课内容中的“说”呈现出来?首先,就要从五要点来说,即说教材、说目标、说学情、说教法、说教学程序等五说。下面结合实例对“五说”进行具体分析:
(一)说教材
说教材,就是说课者在认真研读课程标准和教材的基础上,系统地阐述选定课题的教学内容、本节内容在教学单元乃至整个教材中的地位、作用;围绕课程标准对课题内容的要求,将三维目标化解到具体的教学环节中,确定教学的重点和难点以及课时的安排。
说课者既要说得准确,又要说出特色;既要说出共性,又要说出个性。分析教材就是要从知识内容、课标要求、教材地位三方面进行阐述。
(二)说目标
说目标,就是关注三维目标:即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的过程。
1.知识与技能:例如《生活中的碱》中的知识与技能,根据课程标准的要求:①让学生知道NaOH的重要性质,学会辨认生活中的碱。②初步了解NaOH的碱性与环境保护的关系。③初步形成如何吸收有害气体的实验技能。如果就这样生搬硬套按课标要求说出,不按你对本节课的认识、教材的处理对知识点进行补充,就显得对“知识与技能”的阐述苍白无力。关注本节课的知识点,以及知识点的形成过程,不是单纯让学生停留在知道、了解、初步学会等浅表性的语言描述。说出掌握“知识点”的载体。其“说”的效果就不一样,例如,①通过对生活中几种碱类清洁剂的调查和对管道通溶液的探究,使学生知道NaOH的重要性质,学会辨认生活中的碱。②通过SO2与NaOH溶液的作用,初步了解NaOH的碱性与环境保护的关系。③初步形成利用碱液吸收有害气体的实验技能。这样的“说”就有了说服力。
2.过程与方法:与知识与技能的阐述一样,说出解决问题的方法、阐述不同实验的目的及认识物质的方法,重在阐述学科的素养形成过程。例如本节课的过程与方法可以这样“说”:①初步学习通过调查、实验的方法认识碱的性质。②应用NaOH与SO2反应的化学性质,解决硫燃烧测定氧气含量实验中产生的SO2问题。③通过设计腐蚀性、与CO2反应的对照实验,初步培养学生思维的严密性。其过程的方法说得有根有据!
3.情感态度与价值观:同样的对“情感态度与价值观”的形成阐述不是停留在一些华丽的语言上,而是针对本节课,通过哪些活动、实验、调查、阅读等形式建立起来的思想意识。例如本节课的“情感态度与价值观”可以这样说:①通过调查活动增强学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。②通过对NaOH腐蚀性、与SO2反应的探究,初步建立科学的物质观。③通过对NaOH用途的分析及课后对家长的介绍,使学生感受化学对社会发展的积极作用,初步形成主动参与社会决策的意识。
(三)说教法
说教法,就是依据本课题内容的特点、教学目标和学生学业水平情况,说出选用的教学方法和教学手段,以及采用这些教学方法和教学手段的理论依据。教学方法虽然多种多样,有传统的讲授法、课堂讨论法、教师课堂演示、教师引导的实验探究、学生自主探究等模式,不管怎样“说”,但始终是“教学有法,教无定法”。
(四)说学情
分析学情,就是依据学生的年龄特征、认知规律,全面客观地阐述学生已有的学业情况和已经掌握的学习方法,为优化教学设计提供参考。一般地说,学情分析有两种情况,一种是通用型(如图1):根据实际情况进行学法制订。一般从“知识”“能力”“心理”三个层次层层递进。通用型说法对元素化合物的内容教学均可实用。另一种,也可从以下三方面的内容:已有知识和经验、学生认知特点、本班学生特点进行分析。
(五)说教学程序
教学程序是指教学活动的系统展开,它表现为教学活动推移的时间序列。通俗地说,就是教学活动是如何发起的,又是怎样展开的,最终又是怎样结束的。
说教学程序应关注这几个环节:教具、学具准备,设计思路,教学流程,板书设计,学案或练习设计。注意:突出特色,过程可以加入问卷调查、实物展示、实验过程、材料呈现、插播视频等。注重分析教学思想与理论依据、教材分析与学习者分析、教学目标定位、教学策略设计、教学过程分析等。
其次,教学程序一般通过一份说课稿来体现,例:教学分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学用品、教学流程、教学过程(教学环节、教师活动、学生活动、教学意图)、教学反思等八个环节来体现。
四、案例分析
笔者以《实验探究二氧化碳气体的性质》粤教版第五章第一课时为例探讨新课程下如何说课。
(一)说课的环节
本节课从教学内容分析、教学目标确定、教学方法选择、教学过程设计、教学课后反思五环节来说。
1.教学内容分析
它包括教材分析、学情分析、教学重难点确定。
(1)教材中的地位与作用
本课题选自科学版九年级《化学》上册第五单元第三节《二氧化碳的性质和制法》的第一课时。二氧化碳在初中化学知识系统中起着承上启下的重要作用。它是学生继学习氧气后第二次系统学习到的气体物质。笔者从客观事实出发,让学生推测二氧化碳的性质然后设计实验验证,最后再根据实验结论解释一些现象,体现新课标“从生活走进化学,从化学走向社会”的教学宗旨,在学习和探究过程中提高学生理解和解释相关化学问题的素养。为后面了解二氧化碳的用途及实验室制法打下基础。
(2)学情分析
学生对二氧化碳比较熟悉(小学的自然课、初二的生物课对它有一定认识),知道它是光合作用的原料,能灭火,知道用澄清石灰水变浑浊来检验CO2。
初中三年级学生经过一段时间的化学学习,有了一定的实验操作能力,但是自主探究能力还比较薄弱。本节课对实验设计进行有针对性的引导,培养学生的探究思维及持续学习化学的能力。
(3)教材的重点和难点
重点:①体验研究物质性质的基本程序。②学会从原理是否正确,操作是否简单,现象时候明显三个因素去考虑设计实验。③通过实验掌握二氧化碳的化学性质。
难点:引导学生设计实验。
2.教学目标的确定
教学目标的确定可以从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面进行阐述,三者是相互的,缺一不可。(见图2)
3.教学方法的选择
教师通过讲授、提出问题、演示实验、启发思考等方法,主要启发引导实验探究。
4.教学过程设计
(1)设计思路
这堂课主要以二氧化碳气体性质的探究为载体,让学生体验实验探究的过程,了解实验探究的一般程序,侧重让学生自己设计实验,知道在设计实验时应该注意的一些问题,让学生初步形成科学探究的思路,为以后的实验探究学习打下一定基础,逐步培养学生持续学习化学的能力。
(2)教学过程设计
笔者在教学程序上设计了四环节,各环节层层递进,通过各环节的活动归纳总结出四种学习方法。(见图3)
环节1 创设情境,引入新课
通过教师展示的图片让学生说说自己对二氧化碳有哪些了解。
通过快问快答让学生从在空气中的存在、表示方法、物质组成、物理性质等方面描述二氧化碳。接着提出问题:科学家们又是如何获知物质的性质并加以应用的?
通过该环节让学生从感性和化学的角度描述二氧化碳,让学生可以从生活走进化学,同时从化学的角度认识事物。
环节2 探究实验,学习方法
方法一:研究物质性质的基本方法和程序。
方法二:观察实验应注意:实验前、实验中、实验结束后的现象,通过对比得出结论。
方法三:利用大气压将不可见的气体变为可见。
本环节的设计让学生从实验中总结出三种学习方法。
①二氧化碳不可燃不助燃
让学生利用一瓶二氧化碳、一根木条、一个打火机,设计实验,能否通过实验验证对二氧化碳性质猜想。提示学生在设计实验时应考虑三个因素:原理可行,操作简单,现象明显。
实验后学生验证了他们的猜想,告诉他们刚才所做的正是科学家们研究事物性质的基本方法和程序:通过已有事实推测可能的性质,设计实验,通过实验验证性质,利用性质解释已有的现象。实验过程让学生注意观察现象及如何观察实验,从中也引出方法二。
②二氧化碳能溶于水
学生预测二氧化碳能溶于水。引导学生从原理上考虑即二氧化碳如果能溶于水那么二氧化碳的量一定减少,而水中质量增加且水中含有二氧化碳。从现象上考虑要让不可见的气体变化变得可见。
如果将不可变形的集气瓶换成能变形的塑料瓶会有什么现象产生?让学生利用一塑料瓶的二氧化碳和一杯水来设计实验,证明二氧化碳能溶于水。
证明二氧化碳能溶于水就要让二氧化碳与水充分接触,教师表演将水倒入装有二氧化碳的集气瓶中,盖上玻璃片,震荡,学生观察不到任何想象,这时教师将集气瓶倒过来,握住瓶身而不接触玻璃片。玻璃片没有掉下来而是牢牢地吸在瓶口,引起学生的讨论。
这样的设计让学生通过观察老师的“魔术”产生视觉冲击引发思考,集气瓶是不可变形的,二氧化碳溶于水,气体减少压强较小,外界大气压让玻璃片和瓶中的水不会掉落。从而引出方法三。
环节3 设计实验,明确科学探究过程
方法四:明确科学探究过程。
方法五:检验物质要先取样,气体与液体反应必须将气体通入液面以下或者进行振荡。
①二氧化碳能与水反应
教师演示:取出少量矿泉水瓶中的液体,滴在石蕊染色的滤纸上,让学生思考紫色石蕊变成了红色,是什么物质使它发生这样的变化?请设计实验方案证明并提供材料:干燥的石蕊滤纸若干、水、充满二氧化碳的集气瓶、镊子。
这样设计的目的是让学生学会在实验中控制变量,并通过实验知道不能仅仅通过现象来判断是否发生化学变化,而必须从事后有新物质生成的角度来判断。同时明确科学探究过程。(见图4)
②二氧化碳能与澄清石灰水反应
教师提出问题:教师让学生思考如何通过实验证明汽水瓶中二氧化碳气体的存在。
学生已经知道可以通过澄清石灰水来证明二氧化碳的存在,问题的关键在于如何将二氧化碳引入石灰水中。
环节4 总结归纳知识与方法
该环节设计为两个部分,一部分为知识,即让学生归纳除通过今天的探究活动所得到的二氧化碳的化学性质,另一部分归纳实验探究的一些方法:科学探究的基本程序,研究对象选择,设计实验应考虑的因素,研究物质应注意控制变量,研究物质是否发生变化应关注:是否有新的物质生成。
篇7
关键词:实验探究 学习兴趣 创新思维 创新能力
现代生理科学研究表明,在提高学生学习效能方面,“情商”比“智商”更重要,必须培养学生良好的学习心理。然而,良好学习情绪、愉悦心理产生根底是学习兴趣,这是学生力求认识世界、渴求获得知识和不断探求真理而带有情绪色彩的意向活动。兴趣需要诱因激发,需在“探究性学习”活动过程中形成和保持,产生持续的学习内能。笔者以引导学生“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗?”实验探究过程为例,谈谈实践体会。
“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗?”实验探究是在学生已学习了二氧化碳制取原理、方法、性质及检验方法基础上,进行二氧化碳的用途。探究教学目标是:①巩固二氧化碳制取原理、方法、性质及检验方法;②探究新的制取、性质检验方法并综合应用于设计新型的二氧化碳灭火器和制取二氧化碳新方法中;③探究二氧化碳在生活中的其它用途。探究过程如下:
1 目标价值激趣,进入探究情境
教师越能在实验探究过程中引导学生认识目标,学生学习兴趣就能得到有效激发;教师越能阐明知识的具体意义,让学生体验到知识明显的实用性、价值性,就越能吸引学生向往与追求。
例:课一开始,笔者向学生提问:谁见过灭火器?谁看到使用过?大家知道其中的奥秘吗?学生纷纷举手发言,在车站、粮店、棉花收购站、商场、加油站……看到了挂在墙上像红水桶的东西,但都不知道其中奥秘。有两个学生看到别人使用过,并绘声绘色地讲了某工厂失火的情景。学生们表情严肃,意识到灭火器在保护国家财产、人身安全中的作用。在这种探究奥秘欲望高涨时,给学生提出探究目标――我能设计新型的二氧化碳灭火器吗?当笔者板书完毕时,许多学生不约而同地自信答道:“我能!”使学生注意力一开始就集中在探究目标完成上。
2“问题情境”激趣,激活创新思维
在探究过程中,教师给学生的探究问题、实验器材、药品等要有新意,应是学生单纯利用已有知识和方法不能解决的,这就激起了积极思维和探知需求。
例:学生探究主要目标是灭火器的奥秘。其内容是二氧化碳气体发生装置,二氧化碳产生原理灭火原理。笔者给出的实验仪器和药品有两类:一类是按教材提供的,学生可根据已学的知识按教材中的实验方法去完成“二氧化碳的制取、性质及用途”浅层次探究目标。二类仪器是:一个透明塑料筒(一底封闭、直径20cm、高30cm),一盏酒精灯,一个三角架,一个蒸发皿。药品:碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铝、碳酸钙等。其目的是让学生进行知识迁移、走近探究目标。当学生用第二类仪器药品实验时,刚开始几乎无从下手,学生提出质疑:“没有二氧化碳气体的制取装置、没有盐酸、没有二氧化碳气体的收集装置、没有检验二氧化碳气体性质的材料,老师您弄错了吧?”我的回答是:“办法是动脑筋想出来的,你们先想一想,讨论一下,再试一试。”不一会,有几个小组想出了办法,教室里瞬间沸腾起来了……
探究中,学生哪有比自己思考,尝试操作,实验获得成功的事更高兴呢?
在班级交流中,学生谈了多种实验方法,其中有这样一种方法:蒸发皿里加入约10克碳酸氢钠,放在三脚架上,用酒精灯加热,然后把塑料筒倒扣在三脚架上,筒底边留点缝隙。开始可看到碳酸氢钠熔化分解,随着碳酸氢钠的不断分解,筒内的二氧化碳越来越多,导致酒精灯熄灭,这个方法简洁明了,与灭火实景更接近。
3 任务责任激趣,培养创新能力
仅有对知识的价值意义认识,进行实验探究方法的学习活动是不足以保证学生兴趣持久的,化学科学兴趣在于创造。只有让学生为了某种实际任务、责任去进行创造,才能有效培养认识兴趣。
例:当学生把二氧化碳的制取、性质及用途实验探究的基本任务完成后,下一步任务是设计新型二氧化碳的灭火器和自制灭火剂。首先我向学生展示了一个旧灭火器,让学生观察内部结构,了解使用原理。然后提出设计要求:可以借鉴旧灭火器原理,但一定要脱离原形,是自己想出来的新型灭火器,抓住“火”字,谈谈制造处理的特点。学生很快把上一过程的知识、原理方法迁移到创造上来,小组讨论中,你一言、我一语,设计方案就出来了。班上交流时气氛非常活跃,有的小组设计的是背负式长管喷头灭火器,药剂是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液;有的小组设计的是提壶式灭火器,药剂是盐酸和碳酸钠;有的设计的是灭火沙包、灭火手榴弹、救火手球……学生们争先恐后地发言,内心的喜悦溢于言表,感受到了创造的快乐,提高了学习层次,培养了创新能力。
4 课后探究激趣,保持学习兴趣
丰富多彩的探究活动是学习兴趣保持力的源泉。学生厌学,进步慢,大多源于学习兴趣消磨。教师课堂上照本宣科,课后要学生重复作业,是不能激起学生兴趣的,只有开展多彩的课后探究活动,给予新知识信息刺激,求知欲才能不断高涨,兴趣才能持久。
例:“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗?”实验探究最后一个过程:课后创作一个关于二氧化碳知识应用的游戏,或者小魔术,或者趣味故事,或者生活应用“小窍门”。三天后,我收到情趣横生的科学小论文、小制作,而不是那乏味的家庭作业。课后探究是巩固、应用知识的过程,同时也是学习与创造的过程,学生可以按自己感兴趣的问题去自由查找资料、设计方案、动手实验、互相讨论启发、完成作业,学生认知水平、创新能力会不断提高。
5 诱导心理体验,强化学习兴趣
篇8
【关键词】 探究实验 化学教学 学生
一、适时将探究实验运用于教学,充分调动学生的学习积极性,挖掘学生潜能
我们对本校学生做过一个调查,学生在七、八年级的学习过程中,学习兴趣和动手能力较差,在探究过程中提不出问题,学生在实验过程中,对实验基本上持观望态度,部分学生没有亲自动手做过实验。升入九年级后,如何改变学生的学习态度,使学生对化学课感兴趣,真正地走入化学课堂,我们觉得更应该从化学学科的特点――实验出发,通过实验探究教学培养学生的科学素养,发挥实验探究教学的魅力。
在实验分组时,可让学困生在一组,每组有明确的分工,每次实验的设计与操作,实验的观察与记录,对实验现象和结果的讨论,作为小组成员,每人都要轮流尽自己责任。这样避免学困生总被好学生的光环笼罩,有了他们自己表现的机会。
案例:在实验课“仪器认识与使用”的教学中,突然听到一组同学说“试管裂了”,面对这种情况,教师请大家分组讨论分析一下试管破裂的可能原因,先请学困生小组的同学先说出他们认为试管可能破裂的原因,然后请那位同学说一下试管损坏时的情形,最后其它小组的同学补充。虽然学困生小组分析的原因不全面,但是,从他们跃跃欲试中看到了他们的信心。课堂因为意外而精彩,通过这次发生的小事故,正好将试管破裂的可能原因通过讨论,将事实探究出来了。同时,通过这件事也使学生对实验室的安全操作有了亲身的体验。
二、以课堂为教学阵地,以实际出发开展探究实验
教学中要立足教材,在课堂上进行富有成效的探究活动。如教师可提出教学实验的问题,然后指导学生小组合作设计初步方案,集中在课堂上进行分组实验,交流介绍设计实验的原理、方法、步骤,由学生评定优劣,共同探讨实验成败的原因。
案例:制取二氧化碳的研究。从实验室制取气体的角度来说,它是在学习了氧气实验室制法后,对于气体的制取原理、装置、收集比较熟悉情况下,学生再通过对制取二氧化碳的探究,归纳延伸出实验室制取气体的思路和方法,它是培养学生在实验室中制取某种气体时,药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。在研究实验室制取二氧化碳时,可分为以下几个步骤进行操作:
活动一:探究实验室制取二氧化碳的理想原料。
首先给出稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、碳酸钙和碳酸钾这些常用药品和若干试管(多给碳酸盐的目的是为后面学习碳酸盐的知识打下基础),让学生以小组为单位,自己动手操作、探究,选出自己认为理想的原料。这样既让学生认识到对比观察的科学探究方法,又注重了学生获取新知识的体验学习。教师再加以指导,让学生知道化学反应速度的快慢与物质状态的关系以及为什么不能用稀硫酸和碳酸钙制二氧化碳的原因,可以发散学生的思维,同时让学生明白实验室在选择药品制取气体时应注意的事项。由此确立学生从多角度、多层次观察和分析问题的意识。
活动二:探究实验室制取二氧化碳的实验装置并验证。
(1)提出问题:A.实验室制取气体的装置由哪几部分组成?B.确定气体发生装置时应考虑哪些因素?C.收集气体一般有哪两种方法?D.确定气体收集装置时应考虑哪些因素?
(2)动手试试看:在每个实验台上放置相同的可以组装不同的装置的仪器(具体如书),分组讨论组装一套制取二氧化碳的装置,在教师的指导下,小组之间相互讨论各装置的优缺点,然后每组选择一套最佳装置来制取二氧化碳,使学生真正成为课堂的主人。
活动三:看看谁最好。
每个小组展示设计的方案,大家相互交流各自的实验状况,比较、归纳得出最佳装置,让学生体验创新的乐趣。
活动四:经验总结。
在学生讨论交流的基础上再提出问题:实验室制取二氧化碳在选择药品和仪器时需要考虑哪些方面的问题呢?师生经过回顾刚才实验,归纳总结出实验室制取气体的思路和方法。
这样的教学,使学生自己通过实验探究掌握实验室制取气体的一般思路,学生学得有趣、主动。
三、联系生活,开展家庭小实验
新课程标准在强调课堂实验教学的同时,倡导学生进行课外自学能力和创造能力的培养,积极尝试以实验为载体的多种教学方式,并引导学生在课堂学习之外展开对社会、生活中化学问题的钻研,使学生能在更广阔的时间和空间去学习和体验化学的乐趣。
篇9
“氮气及稀有气体的制取与收集”是在沪教版“探究空气中氧气的体积分数”实验的基础上,学生学习氧气、二氧化碳的性质及其实验室制取,有一定的实验操作技能后的进一步拓展延伸,让学生在实验中巩固已学的知识,并在已有的学习基础及经验上,进一步培养创新精神。
图1在“探究空气中氧气的含量测定”实验(如图1)中,要注意引导学生观察实验现象,体会从实验事实导出结论的思维过程。实验中可以观察到红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量热;打开弹簧夹后,烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中,约占集气瓶内空间的1/5。通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷。红磷要过量,以使瓶中密封的氧气反应完全,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。这个实验还可推论出氮气不能燃烧也不支持燃烧;集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升,又可以说明瓶内的氮气、稀有气体不易溶于水。在学生学习“氧气及二氧化碳的性质及制取”后,可让学生探究如何制取氮气与稀有气体。
首先,提出问题。教师可以提出以下几个问题引导学生探讨:能否把瓶内的氮气与稀有气体收集到集气瓶中?广口瓶内少量的二氧化碳如何被除去从而制得较纯的氮气及稀有气体?如何把广口瓶内的剩余气体“赶”出来?用什么方法收集这些气体?
其次,分析解决问题。让学生充分思考及小组交流讨论,从已学的二氧化碳内容很容易知道:只要把烧杯中的水改为澄清的石灰水,就可除去广口瓶内少量的二氧化碳;可利用瓶内的剩余气体不溶于水的特点,往广口瓶内注入水,利用瓶内的液面上升,便可把上部气体(氮气及稀有气体)排出;至于气体的收集,学生可以联系已学过的氧气、二氧化碳的实验室制取及收集方法,用排水法进行收集。
然后,探讨对实验装置的改进。探究空气中氧气的体积分数”的实验完成后,为了不让外界空气进入到广口瓶内,应在塞紧广口瓶的橡皮塞上插入一支注满水的大注射器,或预先在橡皮塞上再打一孔,装上带橡皮管的玻璃管(在做“探究空气中氧气的体积分数”的实验时,橡皮管要用止水夹夹住,防止与外界相通;完成“探究空气中氧气的体积分数”的实验后,再连接上带有单孔橡皮塞的装满水的矿泉水瓶,通过挤压矿泉水瓶,往广口瓶内注水);完成“探究空气中氧气的体积分数”的实验后,撤去图1右侧的烧杯及玻璃导管,改用排水法收集瓶内的气体。
教师与学生一起整理该实验的步骤:1.检查装置的气密性;2.夹紧止水夹,做“探究空气中氧气的体积分数”的实验;3.夹紧两个止水夹,连接上装满水的矿泉水瓶(用注射器不必此步骤)和排水收集气体的装置;4.挤压矿泉水瓶(或推压注射器活塞),收集氮气及稀有气体;5.探究所制得的气体的一些化学性质(如:与镁、木炭能否反应)。
篇10
关键词:园林工程;低碳经济;养护;特点;
1.低碳经济简述
由于以往的生产和生活中,排放了大量的二氧化碳,导致了现在的温室效应和全球变暖,减少气体的排放只能在一定程度上减缓全球变暖的速度,无法从本质上解决温室效应问题,因此减少目前的全球变暖现象,成为了低碳经济发展的重要问题,最早提出低碳经济概念的国家是英国,由于其传统工业过于发达,导致了现在很多环境问题,被称为雾都的伦敦,就是由于在以前的生产中,排放了大量的污染气体,这此废气等有害气体一直影响到了今天,与别的国家相比,英国更希望能够进行低碳经济的发展模式。由于工业的发展,二氧化碳排放过多已经成为了很多国家面对的问题,因此低碳经济的概念被提出后,很快被各个国家所重视,在2009年的哥本哈根全球气候大会上,就对各国的低碳经济进行了具体的探讨。
低碳经济的英文为Low―carbon economy,主要是为了在生产和生活中最大程度上,减少二氧化碳等温室气体的排放,目前在低碳经济中最重要的就是新能源的开发和绿色植物的推广,随着科技的发展,越来越多的人希望能够用风能、太阳能等新能源来替代传统的煤炭能源,而为了减少目前的温室效应,很多人开始提倡加大绿色植物的培育力度,对现在大气中的二氧化碳进行净化,很多人认为低碳经济只是工业发展的问题,和日常的生活没有什么关系,这样对低碳经济的理解是片面的,低碳经济应该包括低碳生活的模式,在日常的生活中少使用纸巾等,越来越多的人用低碳生活来表明,保护全球变暖不仅是工业生产的问题,应该是生活在地球上的每个人应该做的,随着我国对低碳经济的重视,政府已经出台了越来越多的政策条规,对工业生产中的排放的废气进行限制,同时倡导人们进行低碳的生活模式,最大程度上减少我国的温室气体排放。
2.园林养护对低碳经济的意义
随着低碳经济的普及,人们想到的都是减少煤炭资源的使用,达到控制温室气体的目的,而很少会有人想去利用绿色植物的光合作用,来减少空气中的温室气体,这样的做法可以说治标不治本,要想从根木上对温室效应进行治理,必须采用绿色植物对空气中的二氧化碳进行净化,绿色植物在吸收了二氧化碳之后,通过光合作用能够产生氧气,而每个人都需要实时的吸入氧气,这样的推广绿色植物,在达到了低碳经济日的同时,也能够在一定程度上增加空气中的含氧量,对人们的身体健康有很大的促进作用。通过实际的调查分析发现不同的绿色植物,由于大小的不同、品种的不同,吸收二氧化碳的量也不同,如一万平方米的阔叶林,一年能够吸收的二氧化碳达到了14吨,而针叶林相比阔叶林,吸收的二氧化碳会多些,由此就可以看出,园林养护对控制温室气体具有多大的效果。
园林的建设和养护能够吸收空气中大量的温室气体,为发展低碳经济具有重要意义,在传统的园林养护中,几乎没有考虑到不同种类的树木吸收二氧化碳的差异,大多在追求美观和保护稀有树种等,而在低碳经济发展的今天,园林养护的职能已经有所改变,在日常的园林养护中,必须对树木吸收二氧化碳的能力有一个深入的了解,然后在考虑美观和艺术感等。同时,最大程度的提升整个园林吸收二氧化碳的能力,这样的园林养护工作在完成了基础
的意愿功能外,也同时完成了在低碳经济中的重要作用。
3.低碳经济下的园林养护工作分析
在园林养护中,除草和植物的整形修剪是非常重要的工作内容,在植物生长的初级阶段,植物的高度和杂草相比,没有高出多少,如果植物的周围存在大量的杂草,将会在很大程度上影响植物的健康成长,而且除草的过程中,也能够达到疏松土壤的目的,提高植物对土壤中水分和肥料的吸收,对植物进行整形和修剪,主要是为了控制植物的成长速度和开花时间,但是随着园林养护的发展,现在的整形和修剪已经变成了美化的作用,通过实际的调查发现,对植物进行整形和修改,会裁剪掉大量树木的叶子,从而极大的影响植物的光合作用,导致其吸收二氧化碳的能力下降,如果不对树木进行整形和修剪,又无法很好的控制植物的衰老和更新,在这种情况下,如何进行适当的整形和修剪,使植物的美化、生长速度、开花时间和吸收二氧化碳能力达到一个平衡,是目前园林养护工作的一个难题,还需要园林养护工作者,在实际的植物养护中,进行不断的实践和探索,使园林养护工作能够更好的体现低碳经济发展的理念,为我国低碳经济发展做出足够的贡献。
除了修剪和除草之外,合理施肥和虫害的防治也是园林养护的一个难点,传统的园林养护中,为了使树木能够更好的生长,都会根据树木生长的实际情况,判断树木缺乏哪种营养元素,然后针对性的施加一些化肥,这样虽然能够起到很大的施肥作用,但是化肥中的一些微量元素很可能会对环境造成污染,如化肥中的磷元素随着雨水到了河流中,就可能会引起赤潮的发生,这显然不符合低碳经济的发展模式,因此要想从本质上避免肥料对环境的污染,可以采用有机肥和生物肥,而且通过这两种肥料的使用,土壤比较不容易板结,同时土壤的透气性也会有较大的提升。对于园林养护中病虫害的预防和治理,传统的方法都是喷洒针对性的农药,但是随着药品使用的增加,很多病虫害都产生了抗药性,一定程度上降低了药物的效果,同时喷洒的农药会有一些进入到土壤中,使土质发生改变,影响植物的生长。因此,农药的使用不符合低碳经济发展的模式,在低碳经济视角下,病虫害的防治应该主要从保护环境方面考虑,所以在园林养护中引入病虫害的天敌,是一个才良好的选择,如果条件允许,还可以让虫害和大敌在园林中形成一个生物链,这样就能够有效的防治病虫害。
4.结语
随着低碳经济被越来越多的人所重视,和低碳有关的行业都在一定程度上变成热门行业,尤其是新能源的开发上,而绿色植物具有的吸收空气中的二氧化碳功能目前还没有太多人关注,忽视了绿色植被对于低碳经济的作用,但是各个国家在发展低碳经济时,采用的通用做法就是限制工业和生活中煤炭资源的使用,同时又要保证本国经济的增长,这样对工业中煤炭资源的限制空间有限,随着低碳经济发展时间增加,新能源的开发缓慢,这种限制越来越接近工业发展承受的极限,相关的专家和学者都在寻找一些新的方式,来促进低碳经济的发展,而园林养护工作由于对绿色植被的重要作用,必将在未来一段时间内受到人们的重视。
参考文献:
[1]刘宏达,丛静园林养护工作探讨[J],现代农业科技,2014(21):266- 269
[2]杨明,园林养护工作浅析[J],黑龙江科技信息,2013(21):156.