微課焰色反應教學設計研究

時間:2022-02-25 02:47:12

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微課焰色反應教學設計研究

摘要:焰色反應是通過灼燒金屬鹽溶液觀察火焰顏色來鑒別金屬元素的常規(guī)方法。采用與焰色反應微課相配套的教學設計,在演示實驗環(huán)節(jié)針對傳統實驗中鉑絲價格昂貴,現象不明顯等缺點,提出用脫脂棉來取代鉑絲的實驗改進方案,在教學中取得了成本更低、簡便快捷、實驗現象更明顯的效果。

關鍵詞:焰色反應;脫脂棉;鈉離子;鉀離子;鑒別

1教學背景

1.1教材分析。本節(jié)內容選自高教社《化學》(通用類)中職第四章第三節(jié)。1.2教學內容分析。本節(jié)內容安排在金屬單質及其化合物性質之后,對學生的知識框架完整性進行補充,要求學生學會鑒別鈉離子和鉀離子的一種重要的物理方法。1.3選題價值。通過焰色反應加深學生對金屬元素的認識,有利于加深學生理論聯系生活事例。如理解節(jié)日煙花絢爛,炒菜時鹽濺到火上顯黃色的原因等。1.4學生分析。已學習完非金屬及其化合物系統知識,初步具備較完善的知識體系。能利用非金屬離子的鑒定通過知識遷移,預測金屬離子鑒定能力。會進行簡單的觀察和記錄實驗現象分析原因。中職學生思維活躍,不喜歡空洞的教科書式說教,邏輯推導思路在化學課上比較生疏,他們更喜歡直觀的實驗,色彩鮮艷的顏色刺激視覺神經,動畫和視頻形象的領悟內容,所以通過實驗容易激發(fā)學習興趣。

2教學目標

知識與技能:掌握焰色反應原理,了解幾種金屬元素焰色反應顏色。2.1掌握焰色反應實驗鑒定金屬離子方法。初步了解科學探究的一般方法,培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。2.2過程與方法。(1)學會知識遷移,將其應用在生活中。(2)學會在實驗中發(fā)現不足進行改進,培養(yǎng)創(chuàng)新實驗的能力。(3)情感態(tài)度與價值觀。(4)培養(yǎng)學生探究意識,掌握科學探究方法。(5)從生活出發(fā),學會感受生活中的科學美。

3教學重、難點

3.1教學重點。焰色反應原理和幾種常見金屬離子焰色反應焰色。掌握焰色反應實驗鑒定金屬元素的方法。3.2教學難點。焰色反應原理、焰色反應實驗操作過程。

4教學方法

講授法、演示法、實驗法、討論法

5教學設計思路

提出問題—分析問題—實驗解答—得出結論—鞏固知識。通過節(jié)日煙火五彩繽紛引出焰色反應原理是電子躍遷,圖片展示幾種常見金屬元素焰色動畫,并進行實驗演示。最后利用典型習題鞏固所學內容。

6教學過程設計

6.1節(jié)日的天空,燃放著絢麗多彩的煙花,為節(jié)日增添了無窮的樂趣問:你可知道,煙花為何會呈現出多彩的顏色嗎?答:這就是焰色反應,是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現特征的顏色的反應。問:焰色反應原理是什么?它屬于化學變化嗎?答:原子核外電子吸收能量由低能級躍遷至高能級,由于處于高能級軌道上的電子不穩(wěn)定,又會以光的形式釋放出同等能量回到低能級,這就叫躍遷。因不同金屬躍遷所需能量不同,發(fā)出光譜也就不同。由于焰色反應只是原子核外電子躍遷引起的,故僅是物理變化。常見具有焰色反應性質的金屬有Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Cu幾種。讓我們先來欣賞下堿金屬元素魅力四射的舞姿吧!課件中一一播放動畫演示Na、K、Ca、Ba等焰色反應。問:大家想不想知道這美麗的顏色是怎么產生的?實驗用品:長約50cm的玻璃棒(1根)、酒精燈一個(含2/3酒精)火柴一盒、30cm×3cm脫脂棉若干個、無水乙醇一瓶、蒸餾水、KCl、NaCl、CaCl2、BaCl2、CuCl2、Sr(NO3)3、LiCl鹽溶液教師邊描述實驗操作,邊演示,同時微課中強調火焰顏色。鈉(Na)黃色,鉀(K)紫色……6.2播放過程中,讓學生根據實驗現象判斷火焰顏色,描述實驗步驟最后強調實驗現象,并要求學生記錄在課本中。提問:為什么要給脫脂棉上滴幾滴無水乙醇?答:無水乙醇燃燒對焰色反應無影響。問:焰色反應在生活有哪些應用呢?答:煙花爆竹燃放,鑒別金屬離子。6.2.1鞏固知識例題:如何鑒別氯化鈉、氯化鉀、溴化鉀、碘化鈉四種無色溶液,小組設計方案。6.2.2題目分析四種溶液與AgNO3均生成不同顏色的沉淀,淺黃色的為:KBr,黃色的為:NaI,生成白色沉淀的為:NaCl、KCl,對NaCl、KCl,可以采用焰色反應鑒別,黃色火焰為NaCl,紫色的是KCl。問:同學們,大家通過預習,是不是發(fā)現演示實驗與課本有區(qū)別呢?答:是的,課本上使用鉑絲蘸取溶液灼燒,我改用脫脂棉燃燒。改進前缺點:操作繁瑣,洗滌費時間,實驗觀察范圍小效果不明顯,鉀離子還要借助藍色鈷玻璃過濾黃色干擾光。6.2.3改進后的優(yōu)點(1)使用脫脂棉降低成本,增大觀察范圍,實驗現象明顯,降低雜質離子干擾。(2)通過實驗改進解決離子干擾難題,激發(fā)學生創(chuàng)新精神,活躍學習氣氛。課后大家小組合作,共同完成課本演示實驗進行總結。

7教學反思與自我評價

本節(jié)課程基本實現了預定效果,達到了創(chuàng)新效果,仍有遺憾。1)利用動畫效果展示部分金屬離子焰色反應顏色,刺激感官,課堂氣氛活躍。2)實驗的改進主要以老師演示為主,缺乏學生互動。

8教學特色

通過創(chuàng)設情境提出問題,很好地解決了焰色反應原理的教學盲點和難點。脫脂棉法火焰顏色和鉑絲法呈現出的火焰顏色完全一致,同時操作簡便快捷,成本更低。尤其適用此法省略了鉀的焰色反應必須通過藍色鈷玻璃來過濾掉黃色鈉火焰顏色的步驟。

作者:賀美珍 單位:西北工業(yè)學校