CAI優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

張曉寧

限于實(shí)驗(yàn)安全性，使演示實(shí)驗(yàn)不能完全發(fā)揮其教學(xué)作用。把多媒體應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可克服實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的。下面以利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)況為例，談?wù)勛约旱氖┙踢^程。

【新課引入】 在日常生活和化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)都有哪些應(yīng)用？你知道日用陶瓷材料是用什么原料通過什么反應(yīng)制成的嗎？人造衛(wèi)星里的燃料電池利用的又是什么化學(xué)反應(yīng)？

【課件展示一】 各種陶瓷材料和裝有燃料電池的人造衛(wèi)星。

師：（學(xué)生討論后教師總結(jié)）化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際生活中有兩大重要應(yīng)用：一是制備新物質(zhì)，二是利用化學(xué)反應(yīng)釋放的能量。下面我們就以實(shí)驗(yàn)室制取氯氣為例來體驗(yàn)利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)的一般過程。

反思：給出兩張幻燈片，可以輕松地把學(xué)生引入到新知識(shí)的探究中，極好地激活了學(xué)生的思維。

板書 一：利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)

【課件展示二】 1774年，瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦（主要成分是二氧化錳）時(shí)發(fā)現(xiàn)，軟錳礦與濃鹽酸混合后加熱，會(huì)產(chǎn)生一種令人窒息的氣體，該氣體呈黃綠色，可溶于水，使水溶液呈酸性，該溶液可以使有色花朵褪色。

師： 請(qǐng)同學(xué)們思考兩個(gè)問題：其一，你認(rèn)為舍勒發(fā)現(xiàn)的是什么氣體？其二，結(jié)合你以前學(xué)過的氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，嘗試寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。

生：可能是氯氣。

反思：通過化學(xué)發(fā)展史的線索，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)概念和化學(xué)原理是不斷發(fā)展和深化的，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

板書二：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

（1）反應(yīng)原理

③根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，實(shí)驗(yàn)室制氯氣應(yīng)選擇哪些儀器？

反思：可幫助學(xué)生回憶氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)。

板書三：實(shí)驗(yàn)裝置

【課件展示四】

師：以上三組實(shí)驗(yàn)裝置，你認(rèn)為哪一組適合實(shí)驗(yàn)室制備氯氣？為什么？

生：選第一組，應(yīng)該選“固體 + 液體 氣體”。

反思：讓學(xué)生了解常見的氣體發(fā)生裝置，也可以讓學(xué)生回憶B和C裝置可以制備哪些氣體？讓學(xué)生回憶必修一的相關(guān)知識(shí)，達(dá)到溫故而知新。

板書四：儀器

【課件展示五】（點(diǎn)擊鼠標(biāo)，在屏幕上依次閃現(xiàn)出反應(yīng)所需儀器及儀器名稱）

師：實(shí)驗(yàn)室能否利用上述裝置制取干燥純凈的氯氣？

生一：不能，有水蒸氣。

生二：有氯化氫。

師：可見，實(shí)驗(yàn)室中制取純凈、干燥的氯氣，還需對(duì)氣體進(jìn)行凈化。

反思：讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置和常見儀器的名稱。

板書五：凈化：

先通入 飽和食鹽水中（除氯化氫），再通入 濃硫酸 中（除水蒸氣）。（注意：導(dǎo)氣管要長(zhǎng)進(jìn)短出）

板書六：收集

氣體的收集裝置：向 上 排空氣或排飽和食鹽水。

師：Cl2能否直接排入空氣中？為什么？

生：不能，因?yàn)镃l2有毒，會(huì)污染空氣。

板書七：尾氣處理

用強(qiáng)堿（如NaOH）液吸收。寫出用氫氧化鈉溶液吸收氯氣的方程式：

2NaOH + Cl2= NaCl + NaClO + H2O

反思：給學(xué)生展示一套制備、收集純凈氯氣的裝置，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

師：實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置，一般由哪幾部分組成？（學(xué)生討論后，教師總結(jié)）

【課件展示六】（按順序展開）

氣體發(fā)生裝置 → 氣體凈化裝置 → 氣體收集裝置 → 尾氣處理裝置

師：（學(xué)生討論）

1.實(shí)驗(yàn)室制備氯氣為什么不能加強(qiáng)熱？

2.還能選用其他試劑反應(yīng)制取氯氣嗎？

師：（學(xué)生討論后，教師總結(jié)）

【課件展示七】

1. 濃鹽酸有較強(qiáng)的揮發(fā)性，若加強(qiáng)熱會(huì)使氯氣中有大量的氯化氫雜質(zhì)，另外也降低了HCl的利用率。

2. 可以用高錳酸鉀（氯酸鉀）和濃鹽酸反應(yīng)。

2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl +2MnCl2 +5Cl2↑+ 8H2O

反思：讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固化學(xué)反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的使命感和自豪感。

完成教材第48頁的討論部分。

閱讀：教材第49頁的第一，二段和“化學(xué)前沿”。

【課件展示八】（鞏固練習(xí)略）

反思：鞏固練習(xí)是化學(xué)教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。讓學(xué)生及時(shí)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題，可提高課堂效率。同時(shí)，還能節(jié)省教師板書的時(shí)間，加大了課堂的容量。

通過教學(xué)實(shí)踐，我覺得運(yùn)用多媒體可以有效提高課堂教學(xué)效率，但在使用多媒體教學(xué)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：①首先，課件要簡(jiǎn)潔明了。能用圖片展示的，不用文字;要用文字的，要少而精。②多媒體課件不可完全替代化學(xué)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于有安全隱患或有毒的實(shí)驗(yàn)，可設(shè)計(jì)成多媒體課件。③多媒體課件要有科學(xué)性，不能濫用，它是以優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)、提高課堂效率為目的的，是解決傳統(tǒng)教學(xué)不能或難以解決教學(xué)問題的教學(xué)手段。

總之，CAI應(yīng)該在繼承、融合傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，形成一種新型的CAI模式。CAI與傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)是將來教學(xué)手段優(yōu)化的重要方向。