“一氧化碳”教学初探_一氧化碳论文

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探究式教学是指在教师的引导下,在教学过程中创设问题情境,以问题的提出和问题的解决来激发学生的求知欲,引导他们主动学习,做学习的主人;让学生主动地探索、实践、讨论,不断地发现事物变化的原因和内部的联系,从中找出规律,体验科学探究的过程,并以此达到培养他们的创新意识和实践能力为目的的一种教学模式。下面以一氧化碳这节教学为例,谈谈探究式教学的初步尝试,愿与同行共同探讨。

一、创设情境,激发兴趣

[投影]

教师问:图1所示的实物是什么?煤在煤炉中燃烧时发生哪些化学变化?请用化学方程式表示。

学生讨论:大家议论纷纷,情绪高涨,但见解不一,教师作适当的启发。然后把重点部分用投影放出。

[投影]

煤在煤炉中燃烧,当煤炉通风良好时反应原理为:C+O[,2]CO[,2],当通过厚的红热煤层时反应原理为:2CO[,2]+C2CO,当看到煤在上层出现浅蓝色火焰时反应原理为:2CO+O[,2]2CO[,2]。

其实我们平时看到在煤层上方出现的浅蓝色火焰,便是一氧化碳燃烧的特征,一氧化碳是碳的另一种氧化物。(从而引出新课——第六节 一氧化碳。)

古人说:“教人未见意趣,必不可学。”兴趣是提高学生学习情绪的内部动力。通过引用贴近学生生活的问题情境,引出新课,对学生来说倍感亲切,觉得化学就在自己身边,感到新鲜有趣,有一种强烈的好奇心,从而他们以高涨的求知欲和迫切探究的心理与教师一同走入知识的海洋中。

二、联系实际,学以致用

自然科学知识源于自然,因认识、解释、利用和改造自然的需要而存在,并有待于在利用、改造自然的过程中得以发展和完善。学生所学的知识不应该是纯理论的,在教学过程中应该让学生学会用所学知识去解释自然现象,分析实际问题,否则其知识是僵化的,毫无意义的,并且容易遗忘。

[投影]请思考以下问题:

(一)一氧化碳的物理物质

(二)一氧化碳的毒性

(三)一氧化碳对空气的污染

对于以上三个提要,先组织学生利用课本知识自己去学习掌握,然后教师设计一些符合生活常识性的问题,让学生去解决。不过问题的设计正如有人用学生摘苹果作比喻,要让学生能“摘着苹果”,而且是跳起来“摘着的”。这样才能激发学生的思维而达到提问目的。

[投影]请解释以下问题:

(1)煤气中毒的生理过程是怎样的?

(2)在什么条件下易发生煤气中毒?怎样预防?对煤气中毒者应采取哪些措施?

(3)冬天洗澡,能否在浴室用炭盆或煤炉烤火?为什么?

(4)实验室制一氧化碳可用什么方法收集?为什么不能用排空气法收集?

为激发学生的思维能力,提高分析、解决问题的能力,对课堂提问,教师可采取“物质”奖励——记成绩或精神鼓励——表扬两种方式。这样,学生对以上问题,自然认真看书、动脑思考,寻求解决方法,表现非常活跃。在组织讨论过程中,有的学生在问题中提出问题,有的学生迫不及待地举手要求回答问题,教师便可让能回答问题的学生自动地给提出问题的学生回答,也给有的学生进行补充和完善,并充分肯定他们思索中的长处,必要时给以点拨,然后给以精神鼓励或“物质”奖励。

三、重视实验,体验探索

在探究式教学中,教师要引导学生进行实验设计。通过实验探究解决问题的方法,使学生在课堂教学中成为真正的发现者和探索者。

(四)一氧化碳的化学性质

[投影]

教师问:二氧化碳有可燃性吗?(学生答:没有)那么一氧化碳有可燃性吗?(学生答:有,因煤炉中的煤气燃烧就是一氧化碳的燃烧)对,请观察实验:

1.一氧化碳的可燃性

[演示]

把预先制备的一氧化碳气体先给学生观察后,再按图2所示点燃。(注意纯度,防止爆炸)

教师边讲边演示边问:点燃一氧化碳气体前应注意什么?为什么?燃烧时火焰呈什么颜色?学生回答后,又问:大家已知一氧化碳燃烧后的产物是二氧化碳气体。那么如何用实验证明呢?

学生讨论:有的学生说:在一氧化碳燃烧的火焰下方放一个盛有澄清石灰水的烧杯,因二氧化碳的密度比空气大会掉到石灰水中,观察是否变浑浊;也有的说:在一氧化碳燃烧的火焰下方接一个集气瓶,让二氧化碳掉到瓶中,再往瓶中倒入石灰水,观察是否变浑浊;还有的说:在一个干燥的烧杯内壁上涂一些石灰水,再罩到一氧化碳燃烧的火焰上方,观察烧杯壁上是否变浑浊。

[演示]

对学生的看法,通过比较,大家一致认为第三种方法(图3所示)最科学性。

教师再问:一氧化碳气体能支持燃烧吗?如何证明?

学生讨论:有的学生说:用一根燃着的火柴梗放到充满一氧化碳气体的瓶中,看火柴是否熄灭;有的学生立即说:那么一氧化碳不是被火柴点燃了吗?火柴梗一定随一氧化碳一起燃烧了。

[演示]

根据学生的回答,教师演示实验。为增加学生观察机会,用燃着的蜡烛替代火柴梗进行实验。

教师组织学生仔细观察:将燃着的蜡烛伸入充满一氧化碳气体的瓶中,蜡烛火焰熄灭,蜡烛拿出又燃烧。反复几次,证明一氧化碳具有可燃性而不能支持燃烧。

教师问:二氧化碳有还原性吗?(学生答:没有。)

[投影]2.一氧化碳的还原性

请回顾以下问题:

(1)前面学过哪些物质具有还原性?还原性的含义是什么?

(2)一氧化碳还原氧化铜能否用氢气还原氧化铜的装置?为什么?

请动动脑:

(3)看课文后回答:一氧化碳还原氧化铜的装置图中,最后导出的尾气主要是什么气体?该如何处理?为什么?

(4)该尾气不经处理会污染空气,经处理自然浪费了一部分能源。从环保与节约能源两方面考虑,教师提议:请你们设计一个更具合理性和科学性的用一氧化碳还原氧化铜的装置图。(不必画图,叙述即可。)

学生经回顾、讨论、分析后,很快回答了前面两个问题。第三个问题经教师启发也得到了解决。关键是最后这个问题,因为是改进演示实验,确实为难了部分学生,但这是培养学生探索创造的一次很好机会。在讨论中,经学生反问、分析及教师启发、点拨后,部分思维能力较强的学生忽然顿悟,终于用语言表达的方式把设计方案完成。

这时,教师把事先准备好的一些针对性器材放到讲台上,选两位学生上讲台来设计、连接,教师在旁边进行指导。改进后的装置如图5所示:

教师问:改进后的实验装置具有什么优点?根据学生的讨论、回答,教师小结:

[投影](1)既能防止一氧化碳污染空气,又充分利用了残余的一氧化碳作能源。

(2)能说明集一氧化碳具有可燃性、还原性、毒性三种性质于一体。

[演示]

接着由学生和教师一起完成一氧化碳还原氧化铜的实验(如图6所示)。

教师给学生操作提示。通过观察实验现象后,完成下列作业:

[投影](1)根据各步实验现象写出相应的化学方程式。

(2)在CuO+COCu+CO[,2]反应中,指出氧化剂、还原剂各是哪种物质?哪种物质被氧化?哪种物质被还原?

(3)根据CuO+COCu+CO[,2],CuO+H[,2]Cu+H[,2]O,2CuO+C2Cu+CO[,2]↑这三个化学方程式,说明它们的异同点。

学生作业完成后,教师结合以上作业进行总结性的讲解氧化还原反应原理,氧化剂、氧化性、还原剂、还原性等概念。

一氧化碳的化学性质学完后,教师问:一氧化碳与二氧化碳的化学性质为什么不同?请大家看模型。(教师把两个模型展示给学生。)学生看后,教师说:这两个模型分别代表一个一氧化碳分子和一个二氧化碳分子。请同学们结合它们的结构,说明理由。学生讨论、分析、回答后,教师小结:

每个一氧化碳分子与每个二氧化碳分子比较相差一个氧原子,致使它们的化学性质不同。在一氧化碳中,碳元素的化合价为+2价,碳元素仍可以与氧元素化合变成+4价。故一氧化碳具有可燃性和还原性。说明结构决定性质。

这种以学生自主实验为主,教师演示为引导,教师演示与学生动手交替进行的实验教学方法,它表现的是一个“设计实验→完成实验→得出实验结论”的过程。它能使学生在“学做合一”中尝试由探索自然奥秘带来的成功的喜悦,以达到激发学生的创造因素,培养他们的创造精神的目的。

四、自我评价,尝试创新

学习过程是一个不断梳理知识、内化知识进而形成具有自身思维特点的个性化知识结构过程。新课结束后,再让学生总结一遍,检查自己对一氧化碳的知识是否已真正理解、掌握?对所做的实验还存在怎样的缺陷?能否设计更完善的实验来进行研究?让学生去总结、思考、研究。

[投影](一)新课小结

1.一氧化碳的化学性质主要有:(1)可燃性;(2)还原性;(3)毒性。

2.根据性质可知一氧化碳的主要用途:(1)作气体燃料;(2)在冶金工业上作还原剂。

(二)比较一氧化碳与二氧化碳的物理性质和化学性质(要求学生快速回答)。

┌─────────┬────┬────┐

│ │一氧化碳│二氧化碳│

├─┬───────┼────┼────┤

│物│色、态、味│││

│ ├───────┼────┼────┤

│理│密度 │││

│性│ │││

│ ├───────┼────┼────┤

│质│水溶性│││

├─┼───────┼────┼────┤

│ │跟水反应 │││

│ ├───────┼────┼────┤

│化│跟碳反应 │││

│ ├───────┼────┼────┤

│学│可燃性、还原性│││

│性│ │││

│ ├───────┼────┼────┤

│质│氧化性│││

│ ├───────┼────┼────┤

│ │毒性 │││

├─┴───────┼────┴────┤

│相互转化 │ │

└─────────┴─────────┘

(三)练一练

1.根据所学知识,你能用几种方法鉴别一氧化碳与二氧化碳这两种气体?

2.如何除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳?

(四)课后思考题

1.对改进后的一氧化碳还原氧化铜的装置,你能否设计得更加完善?

2.通过调查和研究,说明大气中一氧化碳气体的来源及实施减少一氧化碳气体污染的措施。

探究式教学,重在探究,学生是探究的主体;贵在引导,教师在整个教学过程中是组织者、引导者、合作者。变“满堂灌”为“启发式”;变教师“主宰”为教师“主导”;变学生“被动”为学生“主动”;变学生“模仿”为学生“探索”;变注重教师的“教”为注重学生的“学”。这是时代赋于教师的责任,是教育发展的必然趋势。

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