《铁和水蒸气反应的科学探究》教学设计

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1、《铁和水蒸气反应的科学探究》教学设计天津市实验中学穆玲一、教学目标：1.知识与技能（1）了解铁与水蒸气反应的原理（2）设计出简单可行的铁与水蒸气的反应装置（2）完成铁与水蒸气反应实验2.过程与方法（1）培养学生杳找、阅读资料的能力（2）培养学生实验设计和实验操作能力（3）培养学生良好的解决问题的思维习惯和提高学生的实验操作水平3•情感态度与价值观（1）让学生体会到设计并完成实验的成功感，增加学生学习化学的兴趣（2）培养学生发现问题的意识二、教学重点和难点本节教学重点：铁与水蒸气反应的条件本节教学难点：如何成功地完成铁与水蒸气的反应三、课吋安排1课吋四、教学方法和策略实

2、验探究五、教材分析必修（I）第三章《金属及其化合物》中铁与水蒸气的反应是以科学探究的形式呈现的，高屮化学新课程的基本理念屮捉到：“通过以化学实验为主的多种探究活动使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。科学探究的目的是让学生在获得结论的同时，体验科学探究的过程，了解科学探究的方法。所以人教版新教材特意将它设计成科学探究，这个实验难度非常大，现在要刚进入高中的学生來设计这个实验难度就更大了。在对学生初中化学实验学习情况作了调杳后，我发现学生对于简单实验的基木操作掌握的还可以，但是几乎没有实验设

3、计的经历，所以让他们贸然进行这个科学探究，可能会让学生对化学实验产生畏难情绪从而降低学习化学的热情。所以我将这个科学探究设计成由简到难三个实验设计（见后附实验报告），让学生循序渐进地领会科学探究的方法。对于刚刚体验科学探究的同学，为避免学生过于茫然不知从何入手，我在实验设计1屮对学生做了一些指导，将实验设计1设计成教师提出实验目标、学生在教师的指导下按步骤完成设计。实验设计2是教师只提出实验目标、学生自己完成实验设计;开展实验设计2的科学探究活动时，我特别注意探究过程的开放性，不给学生规定框框，不束缚学生的思维，让学生动手实践，学生的思维非常活跃。实验设计3是教师不给

4、设计口标、学生自己在实践过程屮寻找问题、自己制订实验口标并完成实验设计；实验设计3是让学生不仅学会通过实践来解决问题，更要从实践中发现新的问题。探究过程中合作是非常重要的，所以在课堂上我们采用了全体讨论、小组讨论、小组实验等多种合作形式。最后通过学生多角度的思考、取众人之长，学生共设计出5种非常成功的装置。六、教学过程：（课前准备）课前教师布置作业让学生完成实验报告，教师批阅，将思路相近的同学分在一个小组中，共分为八个小组。（课上引言）今天我们一起研究铁和水蒸气反应。铁和水蒸气反应以往是演示实验，难度非常大，老师做这个实验也很难成功，希望今天人家能帮出老师解决这个难题

5、。在以往的实践小我觉得这个实验有几点注意的地方，希望大家注意:1・要保证水蒸气和铁粉反应，铁粉和冷水和热水都不反应。2.使用酒精喷灯有一定的危险，可以使用加防风罩的酒精灯代替。（科学探究1）展示儿位同学的实验设计：设计1—1设计1—2设计1—3设计1一4设计1—5时1-5（学生评价）1•设计1-1采用圆底烧瓶盛装水来制备水蒸气，圆底烧瓶中的水很多，乂要间接加热产生水蒸气需要较长时间。相比而言设计1-2、设i

6、-1-3使用的试管可以直接加热，水也比较少，可以更快的产生水蒸气。2.对比设计1-2.设计1-3两组装置很相似，但是设计1-2产生水蒸气的装置和铁粉的反应装置间的

7、导管更短，这样可以防止水蒸气在导管小又冷凝为水。3•设计1-4选择直玻璃管作为水蒸气与铁粉反应装置，应该也可以。但后面设计的浓硫酸和无水硫酸铜比较复朵，应该简化。4.设计1-5使用氢气述原氧化铜来检验氢气的存在装置很烦琐，实际操作屮很难保证气密性，同吋需要大量氢气，而少量的铁粉和水蒸气反应很难满足要求,最好用点燃的方法来检验氢气。（经过大家的建议和改进，制定以下两种实验装置，由两组同学分别实验）（科学探究2）展示儿位同学的设计方案实验2-1实验2—2实验2—3^23实验2—4（学生评价）:1.设计2-1的优点是水蒸气的产生装置和铁粉和水蒸气的反应装置合并在一起，装置整

8、体看上去很简单，但是铁粉洒在带孔的铝片上会漏到水中致使反应实验。没有书上第46页图3-8的实验装置合理。2.设计2-2的优点是可以补充水蒸气，但是用手推注射器很难控制加水量,而且注射器的气密性不好，设计2-3的思路与设计2-2非常相似，用输液瓶向湿棉花中不断补充水，可以反应较长时间，可以进一步实验检验。3.设计2-4的创意非常新颖，使用碱式碳酸铜可以分解生成水蒸气，但是同时产生CO?,设计中用NsOH溶液吸收CO?,但这样水蒸气也被吸收，相当于直接用水发生水蒸气，可以将碱式碳酸铜改进为分解只产生水蒸气一种气体的物质。（师生合作、改进实验装置，分成小组