内容正文:
《化学实验技术基础》化工版第三版教案
课 题
任务1.1 化学实验技术及其学习方法
课 型
新授课
课 时
2
授课班级
授课时间
授课教师
教材分析
本节课内容涵盖化学实验技术的任务、目的、分类及学习方法,化学实验数据的记录与处理,以及化学实验文献资料简介等知识点。这些内容是学生学习化学实验的基础,对于培养学生的实验操作能力、科学思维能力具有重要意义。通过本节课的学习,学生对化学实验技术有更深层次的了解,为后续的化学实验技术课程打下坚实的基础。
学情分析
中职化工类及相关专业的学生在学习化学实验基础知识之前,已经具备了一定的化学理论知识基础,但对化学实验技术可能还比较陌生。学生的学习能力和学习习惯存在差异,部分学生可能对化学实验操作有较强的动手欲望,但缺乏系统的学习和训练;而另一部分学生可能对化学实验存在畏难情绪,需要教师的引导和鼓励。此外,学生的信息素养参差不齐,在查阅化学实验文献资料方面可能需要教师的指导和帮助。因此,在教学过程中,教师应充分了解学生的学习情况,采取多样化的教学方法,注重培养学生的应用能力和科学思维,同时关注学生的学习兴趣和情感体验,帮助学生克服困难,提高学习效果。
学习目标
(一)知识目标
了解化学实验技术的任务、目的、分类及学习方法。
理解化学实验数据的记录与处理方法。
掌握有效数字的概念、运算和修约规则,以及数据的表达方法。
(二)能力目标
能够根据实验要求,规范地进行实验操作,并记录实验数据。
能够运用有效数字的规则对实验数据进行处理和修约。
学习重难点
(一)重点
化学实验技术的任务、目的、分类及学习方法
化学实验数据的记录与处理方法,特别是有效数字的运算和修约规则。
(二)难点
化学实验数据的记录与处理方法,尤其是有效数字的运算和修约规则的应用。
教学方法
讲授法、小组讨论法
课前准备
1.提前了解学生对化学实验的初步认识和兴趣点,以便更好地组织教学。
2.准备好教学用具,包括PPT课件、实验记录本等。
3.收集一些与化学实验相关的图片等,用于教学展示。
教学媒体
使用多媒体教学设备,通过屏幕投影或电子白板展示教学内容和操作步骤,方便学生理解和操作。
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
活动一:
创设情境
生成问题
展示与化学实验技术相关的图片,如生活实际、实验室场景、化学实验操作、实验成果等,引导学生思考化学实验技术在生活中的应用及其重要性。
学生在了解化学实验技术后,能指出生活中与化学实验技术有关的方面。
通过引起学生对化学实验技术的思考,引发学生兴趣,创造生动活泼的课堂环境。
活动二:
调动思维
探究新知
1.讲授化学实验技术的任务
化学实验技术的主要任务是通过化学实验教学训练学生的基本操作技能,提高其实际动 手能力,培养理论联系实际的工作作风、实事求是的科学态度和良好的实验习惯,为学习后 续课程以及将来从事化工生产操作、管理或化工产品小试工作奠定基础。
2.讲授化学实验技术的目的
化学实验技术的教学目的是使学生具备高素质专门人才所必需的化学实验知识和实验操
作技能。具体要求是:
(1)了解化学实验的类型和化学实验的基本知识;
(2)能正确选择和使用实验室常用仪器设备,了解常用仪器的构造、性能和工作原理;
(3)能正确理解各类实验的操作原理,熟练掌握各类实验操作技术;
(4)学会观察实验现象,正确测量、记录实验数据,并能根据各类实验性质,正确处理实验数据;
(5)学会分析处理实验中出现的各种问题,能正确科学地表达实验结论,规范地完成各 类实验报告。
学生仔细了解化学实验技术的任务和目的之后,能够自主思考化学实验技术的重要性并提出自己的疑问与见解。
通过详细讲解化学实验技术的任务和目的,结合具体案例,帮助学生建立起对化学实验技术的初步认知,明确实验技术的重要性,激发学生的学习兴趣。
活动三:
调动思维
探究新知
介绍化学实验技术的分类
为便于学习和训练,根据实验目的、方法和要求不同,可将化学实验技术分为以下几类。
(1)化学实验基本操作技术 :化学实验基本操作技术主要包括加热、冷却、溶解、搅 拌、蒸发、沉淀、萃取、洗涤、结晶、过滤、干燥、升华等基本操作以及普通蒸馏、简单分 馏、减压蒸馏和水蒸气蒸馏等实验装置的安装和操作方法。
(2)物质的物理参数测定技术 :物质的物理参数测定技术主要包括液体物质的密度、黏 度、沸点、折射率,固体物质的熔点、凝固点以及溶液的旋光度和电导率等物理量的测定原 理、实验装置和测定方法等。
(3)物质的制备技术 :物质的制备技术主要包括物质的制备原理、反应装置、制备方法 以及粗产物的纯化方法等。
(4)物质的定量分析技术 :物质的定量分析技术主要包括利用滴定分析法、电位分析 法、吸光光度法和色谱法对物质化学成分进行定量分析检验的原理和方法。
学生掌握化学实验技术的几大分类,理解化学实验基本操作技术、物质的物理参数测定技术、物质的制备技术、物质的定量分析技术,结合化学实验技术的任务和目的,加深了对知识的理解。
通过详细讲解化学实验技术的分类,结合演示文稿,帮助学生明确实验技术的类别,培养学生化学实验技术的理论知识,为实操打下基础。
活动四:
调动思维
探究新知
讲授化学实验技术的学习方法
介绍“C3H3”, 即 clear head (清醒的头脑),clever hand (灵巧的双手),clean habit(整洁的习惯)。化学实验的程序主要包括预习实验、实施实验和总结实验等三个环节。 预习实验
实验前是否充分预习是实验成败的关键之一。预习的方法主要是读、查、写。
读,是指仔细阅读教材中与本实验相关的内容,明确目的要求和实验原理,清楚操作步 骤及所需仪器、药品,了解实验的操作注意事项,做到实验前心中有数。
查,是指根据实验所需,查阅有关手册和资料,了解与本实验相关物质的性能和物理参数。
写,是指写好预习笔记。每个学生都应准备专用的实验预习和记录本,不可用散页纸张 代替。在认真阅读教材和查阅资料的基础上,将实验的题目、目的、原理、反应式(主反应 及主要的副反应)、主要试剂和产物的物理参数及规格、用量等写在预习笔记本上;将实验操作步骤以流程图的形式用简单明了的文字及符号写出来(如试剂写分子式,克写 “g”, 毫升写 “mL”, 加热写“△”,加入写“+”,沉淀写“↓”,气体逸出写“↑”,等等)。
实施实验
实施实验时,应严格按操作规程和预定步骤进行。不得随意更改试剂用量、加料顺序、反应 时间及操作程序。实验中应认真操作,仔细观察,积极思考。并将观察到的实验现象如实地记录 下来。对于实验中出现的异常现象特别要详细、及时地记录,以便分析原因,总结讨论。
实验记录是原始资料,不能随便涂改,更不能事后凭记忆补写“回忆录”。字迹要工整, 内容应简明扼要。
总结实验
实验结束后要认真总结,分析实验现象,整理有关数据和资料,做出结论。制备实验要 计算产率并描述产品表观特征。对于实验中出现的问题要加以讨论并提出对实验的改进意见 或建议。在总结整理的基础上,撰写出规范、准确、完整的实验报告。
了解“C3H3”, 即 clear head (清醒的头脑),clever hand (灵巧的双手),clean habit(整洁的习惯)并具备此操作习惯,了解化学实验程序的三个环节即预习实验、实施实验和总结实验。
通过详细讲解化学实验技术的学习方法,帮助学生建立起完整的化学实验知识体系,提高学生的理论水平与科学思维,为实践能力的提升打下基础。
活动五:
调动思维
探究新知
讲解化学实验数据的记录与处理
(1)数据的记录:
准确性:实验过程中各种测量数据应及时、准确、详细地记录。例如,使用量筒量取液体时,应记录液体的体积和温度。
完整性:记录的测量值应正确反映测量的精确程度。例如,使用分析天平称量时,应记录到小数点后四位。
真实性:原始记录应真实可靠,不得随意涂改或伪造数据。例如,若发现数据记录错误,应将错误数据用一横线划去,并在其上方写上正确数值。
(2)有效数字:
定义:有效数字是指从左边第一个非零数字开始到最末一位数字为止的所有数字。例如,0.0025有两位有效数字,25.34有四位有效数字。
运算规则:
加减法:以各数字中小数点后位数最少的数字为依据决定结果的有效位数。例如,0.0025 + 2.5×10⁻³ + 0.1025 = 0.1075,结果应保留到小数点后四位。
乘除法:以各数字中有效数字位数最少的数字为依据决定结果的有效位数。例如,1.213×2.14 = 2.59682,结果应保留三位有效数字,即2.60。
修约规则:采用“四舍六入五取双”原则。例如,2.412修约为2.4,0.626修约为0.63。
(3)数据的表达方法:
列表法:将实验数据按自变量与因变量一一对应列表,并把相应的计算结果填入表中。例如,记录不同温度下某溶液的浓度。
图解法:将实验数据按自变量与因变量的对应关系绘制成图形。例如,绘制某化学反应的速率与温度的关系图。
数学方程法:将实验数据经过整理,总结为一个数学方程表达式。例如,通过实验数据拟合出某化学反应的速率方程。
理解化学实验数据的记录与处理方法。
在指导下,完成一些简单的数据记录和处理练习,加深对有效数字概念和运算规则的理解。
通过详细讲解化学实验数据的记录与处理方法,帮助学生掌握实验数据的处理技巧,提高学生的科学思维和数据分析能力。
活动六:
调动思维
探究新知
介绍化学实验文献资料
1.化工辞典:
内容:收集了包括各种化学、化工、医药、材料、环保等词目共16000多条,列出化合物的分子式、结构式、基本物理化学性质、熔点、沸点、密度及溶解度等数据,并有简要的制法和用途说明。
2. 化学实验规范:
内容:编入了各类化学实验的教学要求和操作规范,以及各类实验仪器或装置的构造、原理、使用方法与注意事项。
3. 实验化学原理与方法:
内容:将各类基础化学实验的教学要求、实验原理与操作方法归纳为八章内容,包括实验室的一般知识、测量误差与实验数据处理、基本物理量的测量原理和技术、物质分离原理与操作、化学合成与物质组分分析、常见离子的分离和鉴定以及实验方法概述等。
4. 化学工业标准汇编:
内容:汇集了国家技术监督局和原化学工业部批准发布的全国化工方面的国家标准和行业标准,共分无机化工、有机化工、橡胶、塑料、染料、涂料、化肥、农药、化学试剂、食品添加剂、化工综合及化学气体等15个分册。当进行精确度要求较高的实验或对某产品质量进行权威性检测时,可参照书中规定方法操作。
了解化学实验文献资料的种类及其用途。
通过介绍化学实验文献资料的种类及其用途,帮助学生了解如何获取和使用化学实验相关的信息,提高学生的信息素养和自主学习能力。
课堂小结
作业布置
小结:引导学生回顾本节课所学的主要内容,包括化学实验技术的任务、目的、分类与学习方法、化学实验数据的记录与处理方法、化学实验文献资料的种类及其用途等。
总结学生在实践操作和课堂讨论中的表现,表扬表现优秀的小组和个人,指出学生在学习过程中存在的问题和不足之处,提出改进意见和建议。
作业布置:整理本节课的笔记,复习化学实验技术的相关知识并预习下一节课的内容。
完成课后思练习,加深对本节课知识的理解和掌握。
板书设计
任务1.1 化学实验技术及其学习方法
化学实验技术的任务、目的、分类与学习方法:
任务:训练基本操作技能,培养科学态度和实验习惯
目的:具备化学实验知识和操作技能
分类:基本操作技术、物理参数测定技术、制备技术、定量分析技术
学习方法:预习实验、实施实验、总结实验
化学实验数据的记录与处理
数据记录:准确、完整、真实
有效数字:概念、运算规则、修约规则
数据表达方法:列表法、图解法、数学方程法
化学实验文献资料的种类及其用途:
化工辞典
化学实验规范
实验化学原理与方法
化学工业标准汇编
教学反思
在本节课的教学过程中,学生对化学实验技术的基础知识有了较为全面的了解和掌握,通过课堂讨论,学生的理解能力和团队合作精神得到了一定的锻炼。然而,在教学过程中也发现了一些问题,如个别学生在实验数据记录和处理方面存在困难;部分学生对化学实验文献资料的查阅和应用能力较弱等。针对这些问题,在今后的教学中,应进一步注重培养学生的实验数据处理能力和信息素养,同时要关注学生的个体差异,采取针对性的教学措施,帮助每个学生都能在化学实验技术学习中取得进步。此外,还可以增加一些与实际生活和生产相关的化学实验技术案例分析,让学生更好地理解化学实验技术在实际应用中的重要价值,提高学生的学习兴趣和积极性。
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