本書以理論與實驗教學案例相結合的方式,較全面地論述了新課程理念下的中學化學實驗教學,包含化學實驗教學概述、探究式化學實驗教學、生活化的化學實驗教學、綠色化實驗教學、微型化實驗教學、基于化學史實驗教學、化學實驗教學評價和化學實驗教學案例等8章。書中所選的實驗案例緊扣課程標準,案例后配有實驗教學中常見的典型問題和案例分析等內容,方便中學教師和師范生進行學習。
本書可作為化學教師培訓和繼續(xù)教育的教材,也可作為高等師范院校化學專業(yè)師范生、研究生和中學化學教育研究人員的參考用書。
王秀閣,唐山師范學院化學系,副教授,主要從事中學化學教學和實驗教學研究,主講化學教學論、中學化學實驗教學論和中學化學教材分析等課程,發(fā)表學術論文多篇,關注中學化學教師的職前和職后培養(yǎng),參與中小學教師培訓的管理和實施工作。
第一章中學化學實驗教學概述 / 1
第一節(jié)化學實驗教學的分類及功能1
一、化學實驗教學與化學實驗教學技能1
二、化學實驗教學的基本類型2
三、化學實驗教學的功能2
四、化學實驗教學與科學素養(yǎng)形成4
五、化學實驗教學的意義4
第二節(jié)中學化學實驗教學的內容特點及教學目標6
一、化學實驗教學的內容特點6
二、化學實驗教學目標6
三、化學實驗教學建議8
第三節(jié)化學實驗教學一般模式10
一、演示講授模式11
二、實驗歸納模式11
三、實驗演繹模式11
四、實驗探究模式11
第二章探究式化學實驗教學 / 13
第一節(jié)化學探究式實驗教學的認識13
一、探究式實驗和探究式實驗教學13
二、開展探究式實驗教學的意義18
三、探究式實驗教學目標分析20
四、探究式實驗教學的設計原則21
第二節(jié)探究式實驗教學的模式22
一、探究式實驗教學的條件22
二、化學探究式實驗教學模式24
第三節(jié)探究式實驗教學案例26
案例一實驗內容創(chuàng)新的探究案例26
案例二探究式實驗教學模式2的教學應用28
案例三探究式實驗教學模式3的教學應用29
案例四NaOH固體變質的探究式實驗教學31
第四節(jié)探究式實驗教學的思考34
一、探究式實驗教學與教師專業(yè)素養(yǎng)34
二、探究式教學與教師觀念更新34
三、探究式實驗教學與教學評價34
四、探究式實驗教學與驗證性實驗教學35
第三章生活化的化學實驗教學 / 37
第一節(jié)生活化的化學實驗概述37
一、生活化的化學實驗的特點37
二、生活化的化學實驗開發(fā)原則38
三、生活化的化學實驗教學的作用41
四、生活化的化學實驗獲取途徑43
第二節(jié)生活化實驗的教學48
一、生活化實驗教學的基本流程48
二、化學實驗生活化的教學特征49
三、化學實驗生活化教學建議52
第三節(jié)生活化的化學實驗教學案例52
案例一日常用品用于化學實驗教學52
案例二比較非油炸薯片和油炸薯片的熱量54
案例三“ 燃燒和滅火”教學案例55
第四章綠色化實驗教學 / 59
第一節(jié)綠色化學與綠色化實驗教學59
一、綠色化學的提出及含義59
二、開展綠色化實驗教學的意義61
三、開展綠色化實驗教學的途徑63
第二節(jié)中學化學教學的綠色化67
一、中學化學實驗教學綠色化67
二、綠色化理念在中學教材中滲透68
三、教學中滲透綠色化實驗理念68
第五章微型化實驗教學 / 73
第一節(jié)微型化實驗概述73
一、微型化實驗的特點73
二、微型化實驗的開發(fā)原則75
三、微型化實驗教學的功能76
四、微型化實驗的正確認識78
第二節(jié)微型化實驗教學案例78
案例一溶解時的吸熱或放熱現(xiàn)象78
案例二探究分子運動性質79
案例三NaOH與CO2反應80
第六章基于化學史實驗的教學 / 83
第一節(jié)化學史實驗教學概述83
一、化學史與化學史教學83
二、化學史實驗教學的作用83
三、化學史實驗教學模式88
四、化學史實驗教學的有效策略92
第二節(jié)基于化學史實驗的教學案例93
案例一HPS教學模式應用93
案例二化學界的懸案——誰發(fā)現(xiàn)了氧氣96
案例三“鈉的性質”教學99
第三節(jié)化學史料賞析100
一、“苯的發(fā)現(xiàn)和苯分子結構學說”史料100
二、元素周期表有關史料101
三、氟元素的發(fā)現(xiàn)史101
第七章化學實驗教學評價 / 103
第一節(jié)化學實驗教學評價目的與原則103
一、化學實驗教學評價目的103
二、化學實驗教學評價的原則103
三、化學實驗教學中需要達到的基本能力104
第二節(jié)化學實驗教學評價內容和標準105
一、知識與技能105
二、過程與方法106
三、情感態(tài)度與價值觀107
第三節(jié)化學實驗教學評價的方法107
一、實驗操作評價107
二、活動表現(xiàn)評價113
三、檔案袋評價115
四、紙筆測驗評價116
五、情感態(tài)度價值觀評價118
第八章行走中學化學教材實驗教學實例 / 119
行走教材實驗一對蠟燭及其燃燒的探究119
行走教材實驗二分解H2O2制取O2中MnO2的作用121
行走教材實驗三測定空氣中氧氣的含量124
行走教材實驗四電解水實驗128
行走教材實驗五探究質量守恒定律132
行走教材實驗六燃燒條件的實驗探究135
行走教材實驗七分子運動現(xiàn)象的實驗137
行走教材實驗八用木炭還原氧化銅140
行走教材實驗九加熱高錳酸鉀制取氧氣143
行走教材實驗十實驗室制取二氧化碳145
行走教材實驗十一鐵釘銹蝕條件的探索149
行走教材實驗十二二氧化碳與水反應153
行走教材實驗十三吸入和呼出氣體的不同156
行走教材實驗十四一氧化碳還原氧化鐵的實驗159
參考文獻 / 162
《中學化學實驗教學導論》:
一、“苯的發(fā)現(xiàn)和苯分子結構學說”史料
1.苯的發(fā)現(xiàn)之旅
19世紀,英國和其他歐洲國家一樣,城市的照明已普遍使用煤氣。當時倫敦為了生產照明用的氣體(也稱煤氣),通常用鯨魚和鰭魚的油滴到已經(jīng)加溫的爐子里以產生煤氣,然后再將這種氣體加壓到13個大氣壓,儲存在容器中備用。在加壓的過程中產生了一種油狀液體的副產品。
1825年,英國科學家法拉第(Michael Faraday,1791—1867年)首次發(fā)現(xiàn)苯。他將制備煤氣后剩余的油狀液體蒸餾,在80℃左右時分離得到了一種新的液體物質,這項工作持續(xù)了五年。法拉第描述這種碳氫化合物,略帶杏仁味,在一般條件下,它是一種無色透明的液體,當把這種液體放在冰水中冷卻到零度時,它就會結晶變成固體,在玻璃容器的器壁上長出樹枝狀的結晶,如果從冰水中取出容器,讓溫度慢慢上升,這種固體在5.5℃時熔化,如果把熔化后的液體暴露在空氣中,最后它會完全揮發(fā)。
1834年,德國科學家米西爾里通過蒸餾的方法,得到了與法拉第所制液體相同的一種液體,并命名為苯。
2.苯分子結構
法國化學家熱拉爾等確定了苯的相對分子質量為78,含碳量卻高達92.3%,其余為氫。計算該物質分子式是C6H6。德國化學家凱庫勒提出“碳四價學說”和“碳原子之間可以連接成鏈的重要假說”,提出的多種開鏈式結構而又與其式樣結果不符合。對苯的結構進行了大量分析,凱庫勒在1866年發(fā)表的“關于芳香族化合物的研究”一文中,提出兩個假說:
①苯的6個碳原子形成環(huán)狀閉鏈,即平面六角閉鏈。
②各碳原子之間存在單雙鍵交替形式。
根據(jù)凱庫勒的假說推測苯的鄰位二溴取代物的種類。但是,這個假說不能解釋另兩個事實:苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;苯的鄰位二取代物沒有同分異構體。于是,凱庫勒在1872年又提出互變振動假說來補充說明自己的觀點。
苯的發(fā)現(xiàn)、命名、分子式的確立、結構式的確立這一系列的過程,呈現(xiàn)給我們探索科學知識過程中的一般程序。
……