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探究化学实验中锡纸的金属成分

作者:林业论文
出处:www.lunrr.com
时间:2019-09-17

文摘:为有效地评价常用金属的性质,在化学教室资源支持的基础上,设计了一系列“锡箔中金属成分的探索”实验。通过“视频兴趣初步判断”、“排除数据回顾”、“设计实验再探索”和“定量分析结论”四个阶段,有效地复习了对常见金属性质的认识,激发了学生的学习兴趣。探索的欲望培养了学生的化学素养。

关键词:实验探索;锡箔纸;常见金属性质;知识结构网络;化学课堂;

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1研究背景

每年3月底或4月初,九年级化学教学进入全面复习阶段。一般来说,老师们对这种复习课的准备都很麻烦。有必要复习旧知识,不要让学生觉得“炒饭”,有必要在原有的基础上打下坚实的基础,取得突破和升华。普通金属的性质是初中化学学习的重点。特别是要掌握金属与酸、盐溶液的反应规律。更难学会用金属活度序列表来判断相关的位移反应。

如何有效地审查普通金属的性质?笔者的观点是从生活情境中探索引导学生深入思考的探究问题,通过实验探究引导学生解决问题,既充分激发了学生的探究兴趣,又激发了探究过程中的常见金属元素。把自然知识和其他知识联系起来,建立更完整的知识体系,加深对知识的理解。

我们学校建了一个化学教室。平时实验中使用的仪器和药品存放在学科教室的三面柜内,可以满足学生进行实验探究、自主探究和多人合作探究的需要。中控台上摆放着各种化学杂志和化学材料,供学生随时查看。有几台电脑可供学生获取信息、播放视频等。

基于化学教室的资源支持,作者设计了一系列实验来探索锡箔中的金属成分。

2实验设计

2.1视频兴趣的初步判断

在教室里,老师首先在客厅播放了一个普通锡箔包装花盆的视频,在电磁炉上播放了烧烤花盆。学生们总结说,这种锡箔具有导热性,可塑性,并具有银色金属光泽。市售的锡箔,又称铝箔,铝箔锡箔等,锡箔中的金属是什么?根据锡箔的颜色,结合金属活动,价格等因素,学生猜测金属可能是锡,铝,镁,锌和铁之一,并初步设计判断。

2.1.1药物和器械

医药:锡条,磁铁

仪器:酒精灯,火柴,钳子

2.1.2实验操作和现象

(1)在锡条附近使用磁铁,不吸引锡条。

(2)用钳夹取锡纸并点燃酒精灯。锡箔熔化但不滴落并且不燃烧。

2.1.3基于原则和结论

根据原理:铁是磁性的,镁很容易在空气中燃烧。

实验结论:锡箔中没有铁或镁。

2.1.4设计目的

让学生回顾常见的金属属性,如:导热系数,延展性和光泽。但金属也有个性,如:铁是磁性的,镁很容易在空气中燃烧。金属个性的使用可用于检查金属。该设计可以帮助学生建立金属属性的知识结构网络(见图1)。

2.2查看数据以进一步排除

教师进一步提问:如何进一步确定锡箔中的哪种锡,铝和锌金属?学生使用教室中的计算机在线访问信息。

图1金属属性的知识结构

信息1:金属锌是结晶的,在室温下,锌很硬且非常脆。

信息2:原始的锡箔实际上是由锡制成的。锡箔比铝箔软,食物有点镀锡。在铝价降低后,它已被广泛使用。铝箔可用于烧烤和烘烤。

根据数据1,可以进一步排除锌的可能性。问题2问学生问题:烧烤花的锡箔中的金属是锡还是铝?它激发了学生进一步探索的愿望。

2.3设计实验再次探索

根据金属活动序列表中铝和锡的位置,引导学生设计以下探究实验,以进一步证明锡箔中的金属是铝还是锡。

2.3.1对比实验方法

药品: 1锡箔,1个钉子,20%盐酸20 m L,15%稀盐酸10 m L,蒸馏水

仪器:试管,砂纸,镊子

实验准备:将锡箔卷成与钉子相同的厚度,先浸泡在20%盐酸中,产生更多气泡,去除锡箔表面可能存在的氧化膜,然后用蒸馏水取出,然后将其浸入蒸馏水中。备用。

实验操作及现象:用砂纸打磨指甲后,放入试管中,从蒸馏水中取出锡箔,放入另一试管中。将5毫升15%稀盐酸倒入两个试管中,锡箔和稀盐酸的反应速度比铁钉和稀盐酸的反应速度快。

根据:原理,铝金属的活性比铁强,锡金属的活性比铁弱,铝与稀盐酸的反应泡速比铁钉和稀盐酸快。

实验结论:锡箔中的金属是铝。

设计目的:将“对比”实验理念渗透到学生中,让学生回顾活性金属与酸溶液的反应,金属越活跃,与酸溶液的反应速度越快。同时,允许学生使用金属活动顺序表解决生活中的实际问题,进一步完善金属性能知识结构网络(见图2)。

图2成品金属性能知识结构

2.3.2与盐溶液的反应

药品:锡箔,饱和硫酸锌溶液

仪器:试管、镊子

实验操作及现象:将锡箔在蒸馏水中取出放入试管。将硫酸锌溶液倒入浸锡箔中,没有明显的现象。等待3分钟,仍无明显现象。

组织讨论:问题1:通过对比实验已知锡箔中的金属是铝。铝的金属活性强于锌,锌可以从其盐溶液中置换锌,但是为什么将锡箔置于硫酸锌溶液中。没有明显的现象?学生推测,由于反应速度慢,可能在短时间内不明显。问题2:如何加速反应?学生认为可以增加反应温度。

实验操作和现象:将管加热至沸腾,但仍无明显现象。

再次组织讨论:问题1:为什么加热后没有明显的现象?学生答案:因为铝是银白色金属,所取代的锌也是银白色金属,区别并不明显。问题2:有没有办法证明硫酸铝和硫酸锌溶液可以反应?学生们想。

设计目的:通过本实验设计,学生可以查看金属和盐溶液反应的条件,让学生认识到某些金属与盐溶液的反应没有明显的现象。从定性的角度来看,不可能证明反应是否发生。为后者的定量研究奠定基础。

2.4定量分析得出结论

2.4.1原则

根据铝和硫酸锌溶液反应的化学方程式,比较铝和锌的相对原子质量,可以发现每54质量铝的:参与反应,195份锌可以沉淀。因此,只要称量反应前后金属的质量,如果反应后金属的质量增加,则表明锡条中的金属可与硫酸锌溶液和金属铝反应。可以确定。

2.4.2药物和器械

药物:锡箔,饱和硫酸锌溶液,20%盐酸20 m L,蒸馏水

仪器:烧杯,镊子,电子天平

2.4.3实验操作,现象和结论

实验操作和现象:将锡箔切成宽0.6毫米,长2厘米的纸张,共8片,浸泡在20%盐酸中,产生更多气泡,然后用蒸馏水清洗,然后干燥并放入烧杯中。在电子天平上称重,锡箔的质量为0.3克。将饱和硫酸锌溶液倒入烧杯中以浸没锡箔。 5分钟后,取出锡箔,用蒸馏水洗涤,干燥,再在电子天平上称量金属的质量为0.6g。

实验结论:金属铝可与硫酸锌溶液反应,反应后金属质量增加。

2.4.4设计目的

让学生认识到定量研究在化学科学的发展中起着重要作用,让学生养成从定量的角度研究化学的习惯,培养他们严谨的科学态度和分析问题的能力。

进一步完善知识相关的金属知识结构网络(见图3)。

图3进一步精炼金属性质的知识结构

3反思

3.1现实生活情境激励学生探索兴趣

化学来自生活,服务于生活。生活中到处都有化学。人们的衣服,食物,住所和运输都与化学密不可分。只要你注意观察,你就可以将生活中丰富的化学现象和问题处理成化学学习的情况[3]。本实验探索了生活中的材料,并选择了“barbecated tin foil”作为探究对象。它不仅激发了学生对探究的兴趣,也培养了学生用化学方法解决日常生活中问题的意识。

3.2学科教室提供场地和资源支持

本实验的设计和操作是在教师的指导下,由学生在学科课堂上完成的。学生的设计准备和课堂教学以学科课堂的现场实验为基础,避免了设计的盲目性[4]。学科教室里的化学材料和计算机资源让学生可以随时查阅,进一步丰富了探究手段,为学生设计实验开辟了思路,为动手实验提供了充分的选择。在学科课堂中,学生能够尽可能地体验科学探究的过程,这不仅培养了学生的探究能力,而且充分体现了学科课堂的价值。

3.3实验内容逐步培养理性思维

“探索锡箔中的金属成分”实验设计,从初步判断到进一步消除,从再探索到结论,从经验判断到定性分析再到定量研究,大大拓展了学生知识的广度和深度激发学生不断探索的欲望,锻炼学生的探索能力,培养学生的理性思维能力,使之得到充分的训练。

化学复习课的目的是帮助学生在知识重建过程中进一步发展思维和发展技能。在这个实验中探索的问题来自于生活。设计以主题教室为基础。通过一系列实验,提高了学生的化学探究意识,培养了学生的化学素养。

参考资料

[1]胡玉淼.基于“多重指导”的酸碱盐综述探讨[J].化学教学,2017,(2): 44~48。

[2]李晓静.基于主体课堂的化学实验教学研究[J].化学教学,2017,(6): 39~40。

[3]张晓红.“鱼浮灵”充氧原理的实验研究[J].化学教学,2017,(11): 74~76。

[4]王景华。基于生物学课堂的“探索酶特性”系列实验设计[J]。中学生物学,2017,(6): 48~50。

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