一、教学设计意图

   自我校实施1121课堂改革之后，我与化学组各位老师一起，对于各个年级的新授课，包括高三复习课、习题课等各种课型均做了探讨，也都形成了一定的模式，但是实验课一直没有比较成熟的模式。化学是以实验为基础的学科，实验在化学教学中的地位不言而喻，这是每一位化学教师都很清楚的事实。2013年以来，我校加强了实验教学的力度，编写了适合我校实验教学的校本教材。在这一基础上，我个人也做出一些思考，对某些实验做出改进，以小组合作学习为基础，设计了一堂“1121课堂模式”下的实验公开课，受到了老师们的好评。

二、教学目标

1.通过实验现象的观察和实验步骤的设计，使学生加深对S及SO2性质的理解。

2.通过实验方案的设计及现象观察，增强学生对Cu与硝酸反应的理解。

3.通过实验方案设计的教学，使学生初步学会绿色化学实验的设计思路。

4.通过对有毒气体实验改进的探究学习，培养学生绿色化学的观念，引导他们关注环境、

保护环境，逐步形成可持续发展的思想。

5.实验改进后，药品用量减少，实验器材微型化，从这一角度引导学生形成节约资源、物尽其用的习惯，对“原子经济化”有初步的印象。

三、教学重难点

教学重点：液封除毒气集气瓶的使用及绿色化实验方案的设计

教学难点：绿色化实验方案的设计

四、教学过程

【引入】（PPT展示雾霾天气图片）雾霾天气大家都不陌生，而且近两年呈越来越严重的趋势。雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物三项组成，对人体健康会造成严重危害。而二氧化硫和氮氧化物是我们必须学习的物质，我们在学习时是否也会受到它们的毒害呢？如果沿用传统的实验装置，气体泄漏比较多，而实验室又是相对封闭的环境，我们身处其中不可避免会受到有毒气体侵害。那么，有没有一种特殊的实验装置，既能完成化学实验，又能降低污染?这就是我们本节课所要学习的内容：有毒气体实验的绿色化探究。

【设计意图】雾霾天气是生活中常见的现象，来自学生身边，学生熟悉却又不甚了解，容易激发他们学习的兴趣。

【具体教学过程】（一）．硫燃烧及二氧化硫性质检验实验的改进及设计

借助液封除毒气集气瓶（见图1）完成硫在氧气中的燃烧及二氧化硫性质的检验。 

图1：液封除毒气集气瓶

每个小组配发一个液封除毒气集气瓶，简单介绍一下其构造之后，要求学生通过观察、思考解释其防止有毒气体泄漏的原理。

【设计意图】首先是让学生学会利用实验室已有的装置来设计实验；二是通过学生对实验装置的研究，培养学生的观察能力和应用能力。

【学生展示】装置中有燃烧匙，所以让硫粉在其中燃烧，有SO2生成，然后在集气瓶与瓶塞的结合处加水封，可以防止SO2泄漏。

【教师引导】水封是化学实验中很常见的防泄漏操作，但是在本实验中，SO2为有毒气体，我们应尽可能使它充分吸收，用水是否能做到将之完全彻底吸收？引导同学们想到用可与SO2反应的溶液来液封。提出问题：①用什么溶液可以达到吸收SO2的目的？②.SO2的化学性质可否在液封的溶液中验证？③.为节约药品及减少污染，可否将①②结合起来？④.设计出具体实验步骤。

【设计意图】此处设计意图主要有二：1因为SO2的化学性质学生已经学过，此处可以让学生根据已有的知识设计实验，即此处重点不是知识的传授，而是学生对知识的应用整合能力及实验设计能力的培养

2.让学生进一步熟悉SO2的化学性质

【小组讨论】根据所给药品设计实验步骤：S在氧气中的燃烧及SO2性质的检验。

药品：MnO2、双氧水溶液（与水体积比1:1混合而成）、硫粉、KMnO4溶液、品红、Na2S溶液、NaOH溶液、酚酞

【学生展示与评价】学生展示实验设计方案，并由小组之间补充互评，教师适时引导，最终得出实验方案：1、先在液封除毒气集气瓶中加入MnO2,再在集气瓶和开口瓶塞之间的凹槽中加适量酸性KMnO4溶液液封；

2、向集气瓶中加入1滴管双氧水，盖好玻璃片（注：双氧水应现用现配，否则会因浓度变小而影响实验现象）

3、取硫粉约1/3药匙加入燃烧匙中，点燃酒精灯加热至出现淡蓝色火焰立即放入集气瓶中。（注：如为减少污染可以加热至熔化，立即放入已生成O2的液封除毒气集气瓶中，S会立即燃烧；如为观察S在空气中和在O2中燃烧现象不同，可加热至出现淡蓝色火焰，放入液封除毒气集气瓶中能立即看到明亮的蓝紫色火焰。且在空气中SO2产生的量很小，污染可忽略）。

4、观察到KMnO4溶液紫红色退去后，滴加一滴品红溶液。

5、品红退色后，滴加4滴Na2S溶液。

6、观察到淡黄色沉淀后，加入3滴管NaOH溶液，并滴加2滴酚酞。（注：滴加酚酞目的是指示溶液呈碱性，保证SO2能被充分吸收）

【学生实验】按照实验步骤完成实验。

【教师讲解】根据实验过程中学生出现的错误操作有针对性的进行纠正。

【学生展示】展示实验中观察到的现象。

【过渡】这一实验说明，只要有合适的仪器，完全可以实现有毒气体实验的绿色化改进。但如果没有合适的仪器，我们是否能自己设计这样的仪器装置呢？提出问题：当我们想做这样的改进时，需要达到哪些要求？

【小组讨论】实验改进的要求

【学生展示并教师补充】明确实验改进的要求：①安全  ②绿色  ③经济

【引导】联系刚刚完成的实验，思考讨论要想达到这样的要求，需要从哪些方面着手思考，解决哪些问题？

【学生讨论后展示】微型化、可操作性强，实验过程中做到密封，实验结束后处理好尾气。

【过渡】请同学们用以上思想对另一有毒气体的实验做出改进

（二）.铜与硝酸反应实验的改进

【小组讨论】按照绿色化实验的要求，根据所给材料（铜片、注射器、铜丝、胶头滴管、小烧杯）设计两套Cu与硝酸反应的装置。

【设计意图】此处设计意图有三：1.学以致用，将在S实验中刚刚体验过的绿色化学的思想及实验设计思路应用在另一个全新的实验中；2.在实验室无合适装置时，让学生学会如何利用现有的仪器自己动手设计装置；3.培养创新能力和动手操作能力。

【学生展示】展示本组设计的实验装置。课堂上学生大部分能比较快的设计出注射器实验，即铜片放入注射器，用注射器吸取硝酸，从而与铜反应。（见图2）胶头滴管与铜丝的结合仅有两个小组能想到。（注：该方案为将胶头滴管的橡胶帽取下，放入铜丝，再把橡胶帽塞紧，（见图3）用胶头滴管吸入浓硝酸，即可与铜丝接触反应，并且生成的二氧化氮气体被溶液和橡胶帽密封，不会泄漏）。实验装置图如下：

图2 注射器改装仪器                                图3 胶头滴管改装仪器

【教师引导】在第一个实验中，我们为了节约药品、减少污染，把几个实验整合在一个装置中进行，对于这一个实验，我们可否也做这样的整合？能否只取一次浓硝酸，完成铜与浓、稀硝酸反应的两个实验，并且能清楚地观察到实验现象？

【设计意图】将改进装置设计出来已基本完成了本节课的教学任务，此处设计目的在于进一步提升学生设计实验的能力，本要求难度较大，可激发小组内互助探究学习的兴趣，引导他们挑战更难的任务，以提升化学学习的能力。

【小组讨论】按要求设计实验方案

【学生展示及评价】小组1发言：利用装好铜片的注射器，先吸入浓硝酸，待观察到Cu与浓硝酸反应现象后再吸入蒸馏水，浓硝酸被稀释，可以完成Cu与稀硝酸的反应。教师充分肯定其想法后，很多学生受到启发，又有同学提出：用装有铜丝的胶头滴管吸取浓硝酸，再用注射器从胶头滴管下口中注入蒸馏水，完成浓硝酸的稀释。教师及时点评，Cu与浓硝酸反应太剧烈，无法从胶头滴管下口注水，可操作性不强。又有同学提出：先在小烧杯中加蒸馏水，将Cu与浓硝酸反应的溶液注入小烧杯的蒸馏水中，完成浓硝酸的稀释。最终同学们达成一致意见，认为最后一种设计可操作性最强。

【教师引导】以上面最后一种设计为基础，设计出详细的实验步骤的基础

【小组讨论】设计实验步骤

【学生展示，教师补充，师生共同归纳】

实验步骤：1.在小烧杯中注入约10ml蒸馏水。

2、用装有铜丝的胶头滴管吸入浓硝酸，立即置于小烧杯的蒸馏水中，观察到产生的气体将溶液慢慢压入蒸馏水中。

3、待溶液完全被排入蒸馏水中后，缓慢将红棕色气体挤入小烧杯的溶液中，并反复几次，使NO2气体充分被吸收。

4、再吸入小烧杯中的溶液，将胶头滴管置于小烧杯中溶液上方，使Cu与稀硝酸的反应，观察现象。

5、在另一小烧杯中加入少量稀氢氧化钠，将反应完的胶头滴管用氢氧化钠反复洗几次，处理尾气。

【学生实验】完成铜与浓稀硝酸的实验

【学生展示】展示实验现象，师生共同讨论产生现象的原因。