“DIS探究压强变化对化学平衡的影响”实验教学设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,“,DIS,实验设备在中学化学教学活动中的应用研究”,江苏省丹阳高级中学 许国霞,一、概念,能够进行物理、化学、生物及环保科学等综合理科实验，是进行探究性学习的有效工具，是高中新课程标准教材配套实验室组成的基本单元。,中学化学,DIS,探究实验,DIS(Digital,Information System),实验技术,又称“数字化信息系统”,是由“传感器,+,数据采集器,+,配套实验器材,+,实验软件包,(,教材专用软件、通用扩展软件,)+,计算机”构成的新型实验系统。,实验过程“可视化”；,实验设计“重点化”；,数据采集“智能化”；,数据处理“智能化”；,教学过程“现代化”,数字化实验特点,转定性为定量,;,化抽象为直观,体现化学实验的真实性,展现数字化实验的魅力,各种类型传感器,二、数字化实验室的功能,1,、实现对抽象的、动态变化的物理量进行直观测量与观察，归纳总结出相应的运动规律。,2,、实现观察测量过程与绘图分析过程的同步，现象直观、测量精确，提高课堂教学效率。,3,、可拓展探究问题的深度和广度。,4,、丰富了探究方案的选择。,5,、可以更好地培养学生分析、质疑、探究、解决问题的综合能力。,6,、创设以综合、探究、创新为理念的新课程实验教学环境，养成自主、合作、探究的新的学习方式。,1,、,DIS,系统是一种智能化的便捷实验设备，教师和学生都可以通过说明书在教室和实验室实现数字化的实验探究。虽然由于目前成本较高，还未得不到大面积普及，但数字化实验必将成为中学化学实验的发展方向。,2,、困难,探究活动需要时间的与紧张课时的矛盾；,探究实验设备特别是较高精度的数字化实验设备的需要与实际设备不足的矛盾；,课本上验证性实验过多而探究性实验不足的矛盾；,定性实验过多，定量实验过少的矛盾；,探究实验过程的体验与严谨的实验操作要求的矛盾。,几点说明,实验一 收集不同的雨水，测其,pH,实验二 探究温度、催化剂对过氧化氢的分解速率的影响实验三 探究市售食盐中是否含有碘元素实验四 酸碱中和滴定实验五 尝试用不同的方法对物质进行分离实验六 中和反应与中和热的测定实验七 证明某些化学反应的可逆性实验八 熔融盐的导电性实验九 土壤的酸碱度测定实验十 电解质溶液的导电性,实验十一 原电池中能量的变化实验十二盐类的水解,三、实验项目,实验十三 探究氯化铁水解的条件实验十四 水质分析实验十五 物质在溶解过程中的温度变化实验十六 电解氯化钠、氯化铝溶液实验十七 探究不同光强对浓硝酸分解的影响实验十八 乙酸乙酯的水解实验十九 酶的催化作用实验二十 蛋白质的变性实验二十一 测试鱼肉新鲜度实验实验二十二 色法测定抗贫血药物中铁的含量实验二十三 化学反应中温度的变化实验二十四 比较电解质溶液的导电能力实验二十五 不同岩石的抗腐蚀能力,实验二十六 氢氧化铝的制取实验二十七 甲烷、乙烯、乙炔的燃烧实验二十八 实验室蒸馏石油实验二十九 探究高热量食品的热值实验三十 测定不同环境空气中,O,2,、,CO,2,的含量实验三十一 水体富营养化的探究,一、实验教学目标,通过,DIS,实验探究让学生掌握压强变化对化学平衡影响的规律。,通过教师引导，使学生了解手持技术的使用方法和基本原理。,让学生体验科学研究的一般过程和方法，感受科学探究的乐趣。,“,DIS,探究压强变化对化学平衡的影响”,实验教学设计,二、实验教学设计思路,设计背景,探究方法：,纯理论、无实验,从数据入手，直接得出结论,缺点：抽象、枯燥、难懂,1,、苏教版,化学反应原理,P50,2,、苏教版,实验化学,P59,探究方法：用注射器压缩,NO,2,气体，观察气体,颜色,的变化,缺点：如果不做对比实验，则颜色变深变浅说不清楚,再用一支活塞位置固定的注射器（与,类似），作参照物,如何感知颜色的变化？,色度传感器,色度传感器主要用于测量有色样品的透光率或吸光度。,工作原理是从光源发出了光线穿过含有样本的比色皿，部分光线被样本所吸收。最后，透过的光线到检测器进行检测。,根据比尔定律（,A=K.C,），吸光度（,A,）与浓度（,C,）成线性关系,设计方案,反应：,2NO,2,（红棕色）,N,2,O,4,（无色）,利用,色度传感器,检测,不同压强下,反应体系的,吸光度,，用于表征体系中红棕色气体,NO,2,的浓度,，得出体系压强改变对化学平衡的影响。,教学重点,压强变化对化学平衡的影响,教学难点,理解压强变化引起化学平衡移动的本质原因，深刻理解勒夏特列原理中,“,减弱,”,的涵义,教学策略,POE,（预测,-,观察,-,解释）,实验教学类型,演示实验和学生实验均可（视学校,DIS,配备而定）,三、实验内容,实验器材,仪器：,10mL,注射器两支、针头一支、比色皿、橡胶塞、色度传感器、数据采集器、电脑。,药品：铜片、浓硝酸。,实验装置,数据采集器、色度传感器和电脑相连接，并与配套软件组成的定量采集和处理数据系统。,四、实验教学过程,1,、待测样品的准备（取样）,比色皿,（洁净干燥）,注射器,色度传感器,棉花,（或锡箔）,装有,NO,2,注射器的比色皿连通器,一团棉花包住,比色皿,，避免外界光线的干扰,2,、装置连接与校准,3,、数据采集,（,1,）打开,软件,界面，设置采集时间间隔和采集个数，点击,开始键,进行数据采集,（,2,）将注射器迅速,推压,至一定刻度，测定吸光度随时间的变化值,（,3,）将注射器迅速,提拉,至一定刻度，测定吸光度随时间的变化值,A,B,体积减小，浓度增大，颜色加深，物理变化,B,C,平衡移动，浓度减小，颜色变浅（但比加压前的颜色深），化学变化,4,、实验数据记录与分析,吸光度,时间,5,、实验结论,对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应，当其他条件不变时，,增大体系压强,，平衡朝着气态物质减少的方向移动，最终,压强减小,，但仍比原来大，,“,减弱,”,了压强的增大但是不能,“,抵消,”,压强的增大,。,减小体系压强,，平衡朝着气态物质增多的方向移动，最终,压强增大,，但仍比原来小，,“,减弱,”,了压强的减小但是不能,“,抵消,”,压强的减小,。,2,NO,2,（红棕色）,1,N,2,O,4,（无色）,增压,减压,五、实验教学特色及创新处,1,、借助于手持技术，学生能够,直观地观察,到压强变化对化学平衡移动的影响，深刻地理解了勒夏特列原理中,“,减弱,”,的涵义。,2,、现象明显，肉眼观察颜色变化很不准确，而数据显示,一目了然,！,3,、操作,简单,，可以,反复多次,实验，污染少，符合,绿色化学,的理念。,4,、通过手持技术，能,提高,学生对数据的处理,能力,，以及在实验中的观察、合作、思维等,能力,。,5,、还可以用手持技术测定浓度、温度对化学平衡的影响。,