高考化学二轮定量实验专题复习

高考化学二轮定量实验专题复习

高中化学论文 定量实验数据的获得与分析 ‎——高考二轮定量实验专题复习 ‎1．教学内容分析 定量实验在日常生活中有着重要的应用价值，如测量空气中甲醛含量，测酒驾司机酒精的含量等等。定量实验也是近几年中各地高考实验考察中的热点内容之一。《考试说明》对这部分内容的要求是：了解对物质进行定量分析的基本方法，能通过化学实验收集有关数据和事实，并科学地进行分析和处理等。‎ ‎2．学情分析 学生在前面几年的高中学习中已经进行过一部分的定量实验操作如一定物质的量浓度溶液的配制、镀锌铁片镀层的厚度测定、酸碱中和滴定等，同时也做过一部分笔试型的定量实验试题。在学生头脑中已经积累了一定的定量实验知识和技能基础，但是学生却缺乏对隐藏在这些知识背后的思想方法整理。往往当题目的背景改变后，学生不能整体把握，导致在分析和解决问题时感到力不从心。因此实验题是学生最怕也是得分率最低的考察点。‎ ‎3．设计思想分析 建构主义认为要使学习者对学习的内容形成深刻的理解，首先要使学习者获得的知识结构化。而知识的意义建构与学习者在特定情境下的活动和经验有关，只有通过学习者基于自己的经验背景进行主动建构才能体现出应有的价值。因此本案例在设计时注重结合学生已有的知识经验，将近几年高考试题整合，以测变质的亚硫酸钠含量为背景知识，通过问题形式帮助学生进行积极主动地思考，形成层次清晰，组织严密的知识结构。同时让学生掌握高考定量测定试题的特点，形成对定量测定实验试题的解题思路。‎ ‎4．教学目标 知识与技能：以测变质的亚硫酸钠含量为例，了解对物质进行定量分析的几种基本方法，学会用数学表达式建立起要“测的量”与“要求的量”之间的关系式；掌握准确测量“量”时的注意点；掌握数据处理能力。‎ 过程与方法：通过对亚硫酸钠中硫酸钠含量的测定学习，形成定量实验的解题思路。通过对准确测量“量”的方案选择，形成分析问题、解决问题的能力。‎ 情感态度与价值观：通过定量实验在生活中的应用使学生感受到可以用化学方法解决生活问题，激发学生学习的兴趣。‎ ‎5．教学过程 ‎5.1联系实际，激发兴趣 ‎【教师】你知道定量实验在我们生活中有哪些具体的应用吗？‎ ‎【学生】测酒后驾车司机的酒精含量、测空气中的甲醛含量、测水体中污染物的含量等等。‎ ‎【教师】定量实验在生活中有许多的应用，它的测定原理与我们所学过的知识方法密切相关，在近几年的高考中也是考察的热点之一。今天我们就结合近几年的高考定量实验题型，将定量实验进行分解，领悟其中的实验思想方法。‎ 设计意图：从与生活相关的测酒精含量、测空气中甲醛含量，引出定量实验与我们的生活密切相关，使学生学会关注生活中的化学问题，引起学生学习的兴趣。‎ ‎5.2提炼定量实验的思想方法 ‎5.2.1‎‎．定量实验中 “量” 的测量途径 ‎【教师】回忆定量实验中的“量”一般可通过哪些方法获取？‎ 学生自由发言，师生总结。‎ ‎【师生归纳】常见测量“量”的方式：量气法测气体体积、重量法测固体质量、滴定法测溶液浓度，当然随着科学技术的发展现在也有许多先进的测量分析仪器可以直接测量。‎ 设计意图：将测量的方法系统化，便于学生掌握和理解。‎ ‎5.2.2‎‎．将“求的量” 与“测的量”建立联系 ‎【教师】通常我们遇到“求的量”和“测的量”不一致，如何将其进行转化呢？‎ 例：实验室有一瓶久置的Na2SO3固体，部分发生了变质，为了测定Na2SO3的含量，某同学通过实验测得下列数据：m(样品)g、V(SO2)mL(STP)、m(SO2)g、m(BaSO4)g、m(BaSO4+BaSO3)g，请你选择合适数据，列出计算式。‎ ‎【学生】思考、交流、解答，可以量气法，测m(样品)g和V(SO2)mL(STP)；质量法测m(样品)g和m(SO2)g；或质量法测m(样品)g和m(BaSO4)g等。‎ ‎【教师】除了上面方法还有其它你熟悉的方法吗？你能归纳出“求的量”和“测的量”之间是如何建立联系的？‎ 学生讨论回答。‎ ‎【师生归纳】通过物质的性质，结合化学反应方程式的计量数比，建立数学表达式。‎ ‎（设计意图：选择测亚硫酸钠含量做实验的背景有以下好处：其一测定方法有多种，开放性，有利于培养学生的发散思维；其二一个背景，多个用途，简化不必要的知识背景，使方法主线更清晰、突出；其三亚硫酸钠是学生非常熟悉的物质，容易根据自己的知识经验主动构建知识背后的思想方法。）‎ ‎5.3．排除干扰，准确测量实验数据 ‎5.3.1‎量气法 ‎【教师】如图装置，称取一定质量的变质亚硫酸钠，加入过量的酸使亚硫酸钠充分反应，排出来的液体体积等于二氧化硫气体的体积吗？‎ ‎【学生】讨论并提出建议：‎ ‎（1）洗气瓶中盛放的液体没有说明，必须为不溶解二氧化硫的液体，如可以为汽油。‎ ‎（2）当液体排出后，洗气瓶和量筒之间存在液面差，测出的体积不是外界大气压下 的气体体积，必须调整两者的高度相等。‎ ‎（3）分液漏斗中排下的液体会占据烧瓶一部分空间，使排出的液体更多，导致测出气体体积变大，可在分液漏斗和烧瓶之间加一个连通管。‎ ‎【教师】量气法装置还可以如何设计？画出装置图 ‎【学生】讨论、画图（略）‎ ‎【教师】结合前面分析，准确测量气体体积注意点是什么？‎ ‎【学生】思考、讨论，得出准确测量气体体积关键：“与外界同温、同压”，且尽量使气体排出减少误差。‎ ‎5.3.2‎重量法 ‎【教师】如图装置，称取一定质量的变质亚硫酸钠，当加入的酸使 亚硫酸钠充分反应后，测出U型管反应前后的质量差是否为 二氧化硫的质量？‎ ‎【学生】讨论并提出建议：‎ a．被SO2带出来的水蒸气也会被碱石灰吸收，在U型管前加一个 除水的干燥装置。‎ b．外界空气中的CO2 和水蒸气可能进入装置，在U型管后加一个 除水的干燥装置。‎ c．产生的SO2气体还有部分留在了装置中，在圆底烧瓶的塞子上插一个导管通入除去二氧化碳的空气或氮气等。‎ ‎【投影】学生改进后的装置 ‎【教师】结合上面分析如何准确测定气体质量？‎ ‎【学生】思考、讨论，得出准确测气体质量的关键是：①使要测的气体全部进入吸收剂中②管好前后门防止干扰气体进入吸收剂。‎ ‎【教师】某学生用如下法测变质亚硫酸钠中亚硫酸钠的质量，该设计是否严谨？‎ ‎【学生】讨论并提出建议：‎ a．沉淀试剂要过量，使沉淀完全。‎ b．沉淀要洗涤，防止沉淀上粘有杂质离子。‎ c．沉淀要干燥。‎ d．亚硫酸钡易变质，最后将沉淀全部转化为硫酸钡。‎ ‎【教师】用规范的语言表达：‎ 如何证明沉淀完全？如何证明沉淀洗涤干净？如何证明沉淀干燥？‎ ‎【学生】思考、讨论、发言。‎ ‎【教师】结合上面分析如何准确测沉淀质量？‎ ‎【学生】思考、讨论，得出准确测沉淀质量的关键是：保证沉淀物不多、不少、不变质。‎ ‎5.3.3‎滴定法 ‎【教师】某同学称取5.000g变质的Na2SO3，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml试样溶液，用0.1000 mol· L-1KMnO4标准溶液滴定。重复做了4次实验，记录数据如下表：‎ ‎ 滴定次数 实验数据 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ V（样品）/mL ‎25.00‎ ‎25.00‎ ‎25.00‎ ‎25.00‎ V(KMnO4)/mL（初读数）‎ ‎0．00‎ ‎0．00‎ ‎0．10‎ ‎0．200‎ V(KMnO4)/mL（终读数）‎ ‎24．98‎ ‎25．95‎ ‎25．12‎ ‎25．20‎ 则变质的试剂中含Na2SO3的质量分数是。‎ ‎【教师】要准确测溶液的浓度，除了滴定中操作准确外，还需注意的是什么？‎ ‎【学生】思考、讨论，得出测溶液浓度的关键是：对平行实验所得的数据进行合理的取舍，舍弃离群值。‎ ‎（设计意图：对每种方案的设计都是由基础出发，且上一种方案对下一种方案的设计思路起到铺垫的作用，由浅入深，层层深入。在问题设计中抓住学生平时解题的易错点，问题设计开放性，放得开同时收的回，在每种方案优化讨论后，还有与学生一起归纳解题过程中的注意点，浓缩了方案中的解题规律。）‎ ‎5．4．整理提升 ‎【教师】结合上面的分析过程，思考定量实验的解题思路？‎ ‎【师生归纳】‎ ‎【教师】由亚硫酸钠中硫酸钠含量测定的一个例子，可以推广到哪一类物质含量的测定？‎ ‎【学生】因变质引起的含量测定，如氯化亚铁、过氧化钠等变质后含量测定；还可以是混合物中某一组分含量的测定。‎ ‎【教师】由含量测定也可以推广到其它哪些量的测定？‎ ‎【学生】相对分子质量的测定，镀锌铁皮含量镀层厚度的测定，有机分子式的测定等。‎ ‎（设计意图：体现了由点到线到面的高效复习策略。将获得的知识结构化，使学习者对学习的内容形成深刻的理解，并能准确迁移。）‎ ‎5.5学以致用 ‎ (2011福建高考25，16分)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：‎ 查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。‎ Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定 利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。‎ 依据实验过程回答下列问题：‎ ‎（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_________________________________。‎ ‎（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________。‎ ‎（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_____________（填标号）。‎ a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b.滴加盐酸不宜过快 c.在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d.在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 ‎（6）实验中准确称取‎8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为‎3.94g 。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。‎ ‎（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_________________________。‎ ‎6．教后反思 在化学实验知识复习教学中最忌讳炒冷饭，而应在原有的基础上帮助学生深化知识背后的方法规律。因此本节课以问题解决为中心，通过抓典型例子，帮助学生找规律、找方法，最后用规律用方法解决问题。在这过程中引导学生自主思考，主动构建，将化学学科知识、规律和化学思维方法融合起来。帮助学生寻找化学学科考试中不变的因素，以期达到以不变应万变。‎