苯酚的教学设计与反思(精选11篇)
1.苯酚的教学设计与反思 篇一
对氨基苯酚废水处理工程设计与运行
以次氯酸钠为氧化剂,Fe2+为催化剂,对PAP废水进行预处理.废水经预处理后,汇入UASB+生物接触氧化装置,进行综合生化处理,出水各项指标能达到国家一级排放标准.
作 者:薛明亮 陈金思 XUE Ming-liang CHEN Jin-si 作者单位:安徽省化工设计院,安徽,合肥,230009刊 名:安徽化工英文刊名:ANHUI CHEMICAL INDUSTRY年,卷(期):34(5)分类号:X703关键词:PAP 次氯酸钠 Fe2+ UASB 接触氧化
2.苯酚的教学设计与反思 篇二
人的苯酚口服致死量报道不一, LD为2~15g或MLD为140mg/kg。国外报道酚液污染皮肤面积达25%, 血酚浓度为0.74mmol/L, 10分钟死亡。酚类会对人类的身心健康造成危害, 毒害其他生物, 破坏了生态系统的稳定性, 故我国及其他国家都将其列入重点污染物名单。目前研究人员已获得的降酚菌包括真养产碱杆菌 (Alcaligenes eutrophus) [2]、醋酸钙不动杆菌 (A.calcoaceticus) [3]、藻类 (Alga Ochromonas danica) [4]、根瘤菌 (Rhizobia) [5]、假单胞菌 (Pseudonomonassp.) [6]、酵母菌 (Yeast Trichosporon cutaneum) [7]等苯酚降解菌。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 样品来源
佳木斯黑龙化工厂排污口。
1.1.2 培养基
(1) 富集培养基:
蛋白胨5.0g, 牛肉膏1.5g, NaCl 1.5g, 污水1000mL, 琼脂15.0g, pH 7.0~7.2, 培养基在1×105Pa灭菌15min后备用。然后将浓度为10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5的土样溶液接种到富集培养基上, 培养48h后观察。
(2) 选择培养基[1]:
KNO34.0g, NaCl 5.0g, 琼脂15.0g, 污水1000mL, pH 7.0~7.2, 1×105Pa灭菌15min。待冷却后加入15.0mL经过灭菌处理的不同浓度的苯酚溶液制成固体培养基, 然后用平板涂布法接种, 等3天后观察菌的长势情况, 观察和记录。
1.2 实验方法
1.2.1 高效苯酚降解菌的富集与驯化
菌种的富集与驯化采用一次性加入大剂量化合物的方法[8]。将菌种在无菌条件下接种到20mL细菌富集固体培养基中, 25℃培养箱中培养48h后, 挑拣长势好的菌体分别接种于苯酚含量为50mg/L和100mg/L的细菌驯化固体培养基中, 置于培养箱中培养48h。共驯化5个周期, 同时苯酚浓度由0.15、0.20、0.25g/L浓度梯度逐渐递增到0.75g/L。与此同时选用摇床培养作为参考[9]。
1.2.2 高效苯酚降解菌的分离筛选及鉴定
(1) 分离和纯化:
待降解菌长势稳定后用平板划线法, 挑取单菌落进行细菌的分离, 反复纯化5次后, 将培养的纯种菌种接种至斜面培养基上继续培养。
(2) 菌种筛选:
划线法挑取少量的单一菌落分离出单一的降解菌继续培养待鉴定, 并将其编号1、2、3、4、5、6、7。
(3) 菌种鉴定:
①用接种环挑取少量菌落接种于鉴别培养基, 25℃恒温培养48h后观察并记录。②细菌的简单染色实验和革兰氏染色实验见文献[10]。
2 主要环境因子对高效菌生长剂降解苯酚能力的影响
2.1 pH值对降解菌的影响
将筛选出的7株抗性菌分离出来, 用筛选培养基分别培养。将他们分别接种到不同pH值的固体培养基上, pH值的梯度分别为6.2、6.4、6.6、6.8、7.0、7.2、7.4、7.6, 以此获得降解菌的最适pH值, 培养48小时后观察并记录。
2.2 苯酚初始浓度的影响
将用选择培养基扩大培养的生长状况良好的待测的各种菌体分离出来, 用筛选培养基培养分离得到的各种菌, 无菌条件下用划线法将纯菌落接种到固体培养基上。将得到的菌体用更高浓度的苯酚培养基驯化以待变异成更具降解能力的降解菌, 与此同时将得到的苯酚降解菌配成无机盐菌悬液, 按12mL的接种量接到pH7.2, 苯酚初始浓度分别为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75g/L的培养基中, 于110r/min、25℃摇床振荡培养, 48h后测培养基的吸光度及计算残余的苯酚浓度。
3 结果与分析
3.1 结果
3.1.1 筛选出7株降解能力强的菌株对苯酚都有一定的点适应性, 且对苯酚有很强的降解能力, 其0.5g/L和0.65g/L浓度的苯酚降解率达到90%以上, 最大苯酚降解浓度达到0.70g/L。
3.1.2 通过对这7株菌在不同温度、pH值、以及不同苯酚浓度下的生长和苯酚降解情况的考察, 确定了这7株菌的最适pH值为7.2, 最适生长温度为25℃, 最大可降解苯酚浓度为0.70g/L。
3.1.3 在低温下生物降解苯酚的代谢基质中若加一些有机碳源或无机盐可以促进降解作用, 如葡萄糖、硫酸铵, 硫酸铵对低温条件下苯酚的微生物降解具有促进作用, 可以考虑在菌群驯化和低温苯酚类降解过程中添加一些。
3.2 分析
由于工农业迅猛发展, 同时对含酚废水的配方监管漏洞, 如今含酚废水的不合理排放污染了水资源, 严重影响了人们的身心健康, 并已成为城市可持续发展道路上的障碍。水是生命之源, 由于水循环过程又污染了整个生态系统, 进而威胁到人类的生存质量, 由此改善水污染环境已迫在眉睫。目前虽然含酚污水的研究很广泛, 但对高浓度含酚污水的研究仍有深度可挖, 因此必须在排水之前将其浓度降低稀释, 利用生物法处理含酚废水。此方法危害, 经济, 效率高。因此抗性菌的特性即利用价值受到重视, 利用抗性菌高效率的降解苯酚的能力净化废水、保护环境, 对维持可持续发展有极其深远的意义。
黑龙化工厂地处松花江上游, 其沿岸区域有大面积农作物种植区, 利用松花江水进行灌溉, 而含酚废水直接排入江中则将对农作物造成毒害作用, 同时人们适用后有毒物质在人体内富集, 进而对人体有直接或潜在的威胁。借以东北地区特有的寒冷气候, 苯酚降解菌的研究也对将来大面积的低温微生物的研究提供了参考资料。
参考文献
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3.《苯酚》的实验探究式教学设计 篇三
【关键词】自主实验探究苯酚
【引入】苹果为什么会生锈?苹果切开后放在空气中不久就会变成咖啡色,好像生锈了一样,这是什么原因呢?
一、酚
概念:羟基与苯环直接相连而形成的化合物。
官能团:羟基-OH
例子:苯酚 2-萘酚
二、苯酚
一)、结构
引导学生认识苯酚的分子模型,寻找苯酚分子和苯分子之间的区别与联系,并写出苯酚的:分子式、结构式、结构简式。
结构特点:苯环上的一个氢原子被羟基取代。
师:共面的原子有多少个?最多有多少个?
师: 是同系物吗?
二)、性质
1、物理性质
【展示】苯酚样品,指导学生观察苯酚的色、态、气味。
【学生合作探究实验一】
通过小组实验探讨苯酚密度与溶解性
【解释】(纯净的苯酚是无色晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红的,这是由于部分苯酚被空气中的氧气氧化所致。)
苹果切开后不久变成咖啡色,就是由于果肉里的酚在空气中转变为二醌,二醌很快聚合成咖啡色物质。
2化学性质
a弱酸性
【过渡】:经实验证明,苯酚是有酸性的,因此在水中存在微弱电离。
【学生合作探究实验二】
师:通过哪些方法可以证明苯酚有酸性?
学生讨论::PH试纸、PH计、指示剂……
【思考并讨论】:这些方法很好,若用化学方法怎样证明苯酚若显酸性?
(引导学生从酸的一般通性来探究。)
师生共同整理探究思路,由学生分小组做探究实验,教师引导学生从哪些角度观察实验现象并及时记录下来,比如苯酚与碳酸钠反应提醒学生观察有没有气泡产生,为后面写方程式做准备。
【投影】记录并填写
现象方程式
实验1
实验2
实验3
实验4
师:这三个反应都体现了苯酚的酸性,但为什么苯酚不能使紫色石蕊变色?
【推测】生1:可能紫色石蕊变质了。
生2:可能试管不干净。
实验验证:生1盐酸+紫色石蕊。
生2取干净的试管重新做此实验。
结论:紫色石蕊没有变质,排除试管与试剂的影响。
师:那是什么原因导致紫色石蕊没有变红呢?提示,会不会是苯酚自身的原因呢
生:酸性太弱。
师:石蕊的变色范围是PH5.0-8.0,遇酸PH<5.0时变红,遇碱PH>8.0时变蓝,而苯酚的PH5.3-5.9所以不能使指示剂没有变红。
思考:苯酚、乙醇、水中羟基氢的活泼性怎样呢?
生:……
师:苯酚和乙醇都含有羟基(官能团),为什么乙醇没有酸性,而酚有酸性呢?
师:从结构上看,苯酚中的羟基与苯环直接相连,苯环与羟基之间的相互作用,使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异,使苯酚的羟基更易电离出氢离子,显示酸性,酚羟基比醇羟基更活泼,所以苯酚能与氢氧化钠、碳酸钠反应而乙醇不能。
【学生探究实验三】
苯酚钠的性质
师:苯酚钠是强碱弱酸盐,易溶于水,苯酚钠加入盐酸会发生什么现象?
方程式
【实验设计】设计实验比较苯酚与碳酸的酸性强弱。
思考交流汇报方案
实验向澄清苯酚钠溶液中通入
二氧化碳向苯酚钠溶液中加入碳酸
钠溶液
现象溶液变浑浊乳浊液变澄清,无气泡产生
结论酸性碳酸>苯酚
方程式
结论:苯酚的电离能力介于碳酸的第一电离与第二电离之间。
b取代反应
(1)卤代反应
【回忆、思考】回顾苯与液溴的反应
[学生探究实验四]
【思考】苯酚与溴会不会发生取代反应?
指导实验:请通过观察实验现象,分析化学反应的实质。
【现象】:滴加过程中出现白色沉淀,震荡消失,继续滴加过量溴水,生成白色絮状沉淀。
分析:师生共同探讨现象及原因
方程式
【讨论】苯酚与苯发生卤代反应有何不同?判断苯与苯酚哪个更容易发生取代反应?
【投影】引导学生从以下几方面,对比苯和苯酚与溴的取代反应,并从结构入手进行分析。
苯苯酚
反应物
反应条件
被取代氧原子的个数
反应速率
生:结论苯酚更容易发生取代反应。
师:同样都是苯环上的氢原子被溴取代,为什么苯酚比苯要容易的多。
4.苯酚的教学设计与反思 篇四
随着工业的高速发展, 环境污染问题越来越严峻。特别是有机合成工业的发展使得大量人工合成有机物不断出现。这类有机污染物除了具有一般有机物共同的特性外, 还具有分子量大、结构复杂、化学性质稳定、对生命体有毒害、不易被生物降解等特点[1,2,3]。以苯酚废水为例, 酚类化合物作为化工原料或中间体, 在炼油、焦化、医药、印染、橡胶等工业生产中广泛应用, 都会产生含酚废水。含有苯酚的废水, 不经处理任意排放就会对人体、水体及鱼体造成严重危害[4]。因此, 如何有效地处理酚类等难降解有机物废水, 已成为水处理技术研究的重要课题。
由Hoigne提出的高级氧化技术是近年来处理难降解有机物的研究热点[5]。高级氧化技术中的电催化氧化法因其反应条件温和、操作简单、设备易得、无二次污染等优点, 具有更多的优势。但是, 单独采用电催化氧化法和电-Fenton法存在处理效率低、能耗高的弊端。由Backhurst等提出的三维电极法, 具有降解彻底、效率高、能耗低等优点[6]。因此, 有必要研究电催化氧化法与三维电极联用的技术, 考察其处理效果, 为实际运用提供参考。
1 试验部分
1.1 试剂
苯酚, Na2SO4, NH4Cl, NH3, K3[Fe (CN) 6], 4-氨基安替比林, NaOH和H2SO4, 均为分析纯。
1.2 仪器
HB 17301 SL型直流稳压电源, HJ-3型数码恒温磁力搅拌器, BS 124 S型电子分析天平, Mettler Toledo 320 pH Meter酸度计 (pH计) , DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱, ACO-001型小型空气泵, 722S型分光光度计, 等。
1.3 分析方法
溶液中苯酚的含量采用4-氨基安替比林比色法测定。
测定原理为酚类化合物pH=10.0±0.2的介质中, 用K3[Fe (CN) 6]作氧化剂, 与4-氨基安替比林反应, 生成红色的吲哚酚安替比林染料, 其水溶液在510 nm波长处有最大吸收。
测定步骤为向电解槽中加入配制好的300 mg/L苯酚模拟废水溶液300 mL, 然后加入NaOH或者H2SO4调节溶液的pH值, 加入Na2SO4调节溶液的电导率。电解一定时间后, 取样, 过滤, 分别取滤液0.2 mL和0.2 mL去离子水 (作为空白样作参比溶液) 于25 mL容量瓶中, 然后, 各加入0.25 mL NH3缓冲溶液, 0.5 mL2%的4-氨基安替比林溶液, 混匀。再加入8% K3[Fe (CN) 6]溶液0.5 mL, 再彻底混匀。最后补加去离子水至25 mL, 放置10 min后, 于510 nm处在722型分光光度计上测定。
2 试验结果与讨论
2.1 正交试验
在对电催化氧化法处理苯酚废水进行初步试验的基础上, 参考相关文献资料, 综合考虑各种因素设计了以苯酚废水pH值、电解电压、支持电解质 (Na2SO4) 浓度、电解时间为变量的四因素四水平的正交试验。电催化氧化法处理苯酚废水的正交试验结果及分析列于表1和表2中。
从表2可以看出, 电催化氧化法处理苯酚废水试验中, 影响因素作用大小的次序为电解电压>电解时间>pH值>支持电解质浓度。正交试验结果表明, 电催化氧化体系中, 试验影响因素的最优条件为pH值为6, 电解电压为9 V, 支持电解质浓度为20 g/L, 电解时间为120 min。
2.2 因素水平变化趋势图分析
溶液pH值的变化不但能使有些氧化还原反应的电位发生移动, 而且会改变电极表面的荷电性质, 从而影响有机物在电极表面的吸附和反应活性。由图1可以看出, 当溶液pH值为6时, 即苯酚溶液的pH值不经调节时, 苯酚的降解率最大;在酸性或碱性条件下, 苯酚降解率下降;但是, 在酸性条件下苯酚降解率略高于碱性条件下。分析其原因可能是酸性条件下, 苯酚氧化产生的CO2从溶液中逸出;碱性体系中CO2会发生反应生成CO3-2和HCO-3, 导致溶液体系的碳酸化。而电催化氧化体系中产生的强氧化剂·OH与HCO-3, CO3-2的反应速度比与有机物反应的速度快得多, 使得大量的·OH被产生的HCO-3, CO3-2消耗。因此, 与酸性条件下相比, 碱性条件下去除率下降, 故应选择最佳pH值为6。
电压是电解反应进行的基础, 其大小直接影响着电解反应的速率和催化效率。由图2可以看出随着电压逐渐升高, 苯酚降解率总体呈明显上升趋势。电压从3 V增加到9 V的过程中, 降解率明显上升;但电压从9 V升到12 V的过程中, 降解率却略微下降。分析其原因可能是电压增大, 即发生电化学氧化还原反应的电位差增大, 于是处理效果提高。但随电压的进一步升高, 导电粒子上水的电解等副反应加剧, 同时产生的大量气泡, 使得污染物在电极上或导电粒子上不能很好地吸附, 使得处理效率大大降低。同时, 当对体系施加较高的电压时, 会增加短路电流和旁路电流的产生, 增大能耗, 降低反应的能量效率, 故选择最佳电解电压为9 V。
从理论上讲, 溶液中电解质浓度越大, 电导率越大, 电流随之增大, 进而电解速率也越大。从图3可以看出随着电解质浓度的增加, 苯酚的降解率缓慢上升, 当电解质浓度达到一定值时 (20 g/L) , 继续增加电解质的浓度, 降解率不再升高, 甚至有略微的下降。分析其原因可能是初始反应电流随着电解质浓度的增加而增加, 因此, 增加电解质的浓度, 可以提高苯酚的降解率。同时, 电化学过程中电解质也可能会参与产生复杂的电化学反应, 对Na2SO4来说有·SO-4+·OH→HSO-5, 所以, 电解质浓度达到一定值后, 继续增加, 反而会消耗体系中·OH, 影响苯酚的降解率。此外, 增加电解质的浓度既增加了操作费用, 又增加了电解质对水的污染, 故选择最佳电解质浓度为20 g/L。
从图4可以看出苯酚降解率随着电解时间的增加呈明显上升趋势。其原因可能是随着反应时间的增加, 电极表面的反应物越来越多, 同时, 体系中产生的氧化性物质, 如, ·OH的量也随时间的增长而增多, 所以被氧化分解有机物的量会越来越多。另外, 随着降解过程的进行, 中间产物的竞争反应增多, 上升趋势会减缓, 曲线趋于平缓, 故最佳反应时间选择120 min。
2.3 三维电极法处理苯酚废水活性炭投加量试验
试验条件为300 mL, 0.3 g/L的苯酚溶液, 电解电压为9 V, pH=6, 电解时间为120 min, 活性炭 (预先处理过无吸附能力) 投加量分别为100 g/L, 150 g/L, 200 g/L。
试验方法为3组对比试验, 每组试验均20 min取1次样, 用722分光光度计测其吸光度值。通过此试验, 可确定一定条件下最佳活性炭投加量。不同的活性炭投加量对苯酚降解率影响见图5。
由图5可以看出, 随着活性炭颗粒投加量的增加, 苯酚废水降解率先呈上升, 后又呈现略微下降的趋势。3组试验均60 min前降解率明显上升, 60 min后上升幅度减小, 100 min后趋于平缓。分析其原因可能是随着活性炭量的增大, 工作电极数量增加, 在粒子电极表面产生的氧化物质增多;电极表面积同时也增加了, 有利于有机物在粒子电极表面的氧化降解, 加快了苯酚的降解速度。但是, 当粒子增加到一定程度后, 对电化学反应起主要作用的悬浮态粒子不再发生很大的变化, 对苯酚去除率的影响逐渐减少, 故该试验最佳活性炭颗粒投加量为150 g/L。
2.4 二维电极法与三维电极法处理效果对比试验
二维电极法 (电催化氧化法) 与三维电极法处理苯酚废水的结果见图6。试验条件为300 mL, 0.3 g/L的苯酚溶液, 电解电压为9 V, pH=3, 电解时间为120 min (每20 min取1次样) , 活性炭投加量分别为150 g/L。
由图6可以看出, 二维电极法中前80 min降解率增长较快, 80 min之后增长减缓。三维电极法前60 min降解率增长很快, 且60 min时接近最高值, 60 min之后趋于平缓。三维电极法明显优于二维电极法。三维电极法20 min时的降解率为65.6%, 接近于电催化氧化法80 min时的降解率67.8%。分析其原因可能是与二维电极法相比, 三维电极法有机地结合了表面催化, 氧化还原等多种降解过程, 极大地增加了单位槽体积的电极表面积, 另外, 由于粒子复极化, 使得废水中的有机物既可遮阳极发生直接氧化降解又可通过阳极产生的·OH间接氧化降解, 还可在阴极产生的H2O作用下发生氧化降解, 从而提高了废水的降解率。因此, 深入研究三维电极法是很有必要的, 通过对三维电极的研究可以使高级氧化技术更好地应用于实际。
3 结语
a) 正交设计试验电催化氧化法处理苯酚废水, 试验结果和极差分析表明, 电解电压对苯酚降解率影响最大, 其次是电解时间, 再次是pH值, 最后是支持电解质浓度。电催化氧化体系中试验影响因素最优条件, pH值为6, 电解电压为9 V, 支持电解质浓度为20 g/L, 电解时间为120 min;
b) 在一定条件下, 只考虑活性炭投加量的影响, 三维电极法处理苯酚废水的最佳活性炭投加量为150 g/L;
c) 在一定条件下, 三维电极法揣理苯酚废水效果明显优于二维电极法。
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5.苯酚性质复习一体化实验设计 篇五
关键词 苯酚;复习;一体化;实验
苯酚是高中学习中的一种重要的有机物,教学中通过在课堂上进行苯酚性质的演示实验,直接形象地引导学生了解苯酚的性质,但是鉴于苯酚有毒性、强烈的腐蚀性,极大的伤害学生和环境不能进行学生分组实验。所以本实验小组进一步改良完善了苯酚的实验过程,并将多个性质实验整合,实现了苯酚性质探索的绿色一体化。
实验过程:
一、苯酚物理性质实验
(1)向1号Y型管一端中加入少量苯酚,再加入少量水,振荡,观察到苯酚溶液为乳白色悬浊液。
(2)将装有苯酚溶液的一端加热,溶液逐渐变澄清,再将澄清的苯酚溶液少量缓缓倒入Y型管的另一端,观察到苯酚溶液迅速变回乳白色悬浊液。说明苯酚的溶解性随温度的升高而增大。
(3)取少量苯酚在2号Y型管中分为2份,一边加入无水乙醇,很快形成无色溶液,表明苯酚易溶于酒精。另外一边加入少量CCl4,也变为无色溶液,表明苯酚易溶于有机溶剂。
二、苯酚化学性质实验
(1)将所得苯酚悬浊液分两份置于1号Y型管两端,顺着管壁向一端滴加氢氧化钠溶液,苯酚溶液变澄清。再向另外一端中加入紫色石蕊试剂,无变化。说明苯酚的酸性不能使指示剂变色,但可以发生酸碱中和反应。
(2)按如图所示组装实验装置,打开止水夹1,并且向长颈漏斗中滴加稀盐酸,使盐酸与碳酸钙反应,将其反应生成的二氧化碳导入1号Y型管一端澄清的苯酚钠溶液中,观察现象,溶液变为白色悬浊液,生成苯酚和碳酸氢钠。说明苯酚的酸性小于碳酸而强于碳酸氢根。
取下1号Y型管,用胶头滴管取少量反应后的溶液(溶液过滤),滴加氯化钡,观察,没有白色沉淀,所以证明溶液中只含有碳酸氢根。再取少量反应后溶液(溶液过滤)于试管中,滴加氯化铁,观察,溶液变为紫色(苯酚的显色反应)。
实验装置:
(3)再将2号Y型管连接到实验装置中,打开止水夹2、3,试管中的浓溴水被压入Y型管一侧中,产生白色沉淀,为三溴苯酚。
(4)将2号Y型管另一侧中溶于CCl4所得的溶液中加入一小块钠,看到有气泡产生,收集少量气体验纯,有尖锐的爆鸣声,表明钠与苯酚反应产生氢气。
本研究最大的特点是苯酚用量最小化,每步实验可以前后承接,后续性质的研究用到前面的药品和溶液,较好体现了一体化思想理念,而整个过程的微毒性和环境零排放也是很大的以一个亮点,渗透和贯彻了绿色化学的理念。
6.反思性教学与反思能力的培养 篇六
不难看出,反思意识、反思能力本身就是数学教学的一个重要目标,需要教师在教学活动中进行培养与训练。
一、创设反思性教学情境,培养学生的反思意识
在教学中,教师要善于创设反思性教学情境,找准学生反思的起点,激发反思的动机,组织有效的反思教学活动。
以一位教师的《找规律》“猜图导入”教学为例。
师:老师这里有一些图形,把它们摆排在黑板上,分别是圆、三角形、正方形。(当排列出这样的二组后提问。)谁来猜一猜,接下去老师会摆什么图形?
生1:接下去老师会摆圆。
生2:再接下去老师会摆三角形、摆正方形。
师:你们怎么猜得那么准呢?
生3:这些图形排列是有一定规律的,它们都是三个一组。
生4:每组都是按照圆、三角形、正方形这样的顺序排列的。
……
一句“你们怎么猜得那么准呢?”抓住了问题的要害,不仅使学生明白这里的“猜”是带着思考的、有依据的,不是乱猜、瞎猜,而且直接引发了学生对问题的重新探寻与深度思考,使学生的视角直接指向对“规律”的探索。
二、抓住反思契机,提升学生的反思能力
反思是探究活动的一个重要环节,也是进行探究活动的必要手段。缺少了反思,探究就很难深入,学生对问题也不可能达到真正的理解与感悟。因此,教师要抓住反思的契机,使学生学会反思。
还是以该教师的《找规律》教学为例。
在教学过程中,教师根据学生的回答板书出算式17÷3=5(组)……2(个)后追问:谁来说说17是什么意思?为什么要除以3?商5是指什么?余数2又是指什么?
生1:余数2是指超出了二个。
生2:余数2是指超出部分的第二个。
生3:余数2是新开始一组的第二个。
师:这就是说第17个图形是第几组中的第几个?
生4:第6组的第2个。
师:第6组的第2个应该是什么图形?
生:三角形。
师:第六组图形老师并没有摆上去,你怎么知道是三角形的?
生5:因为第一组中的第2个图形是三角形。
生6:因为每一组图形的第二个图形都是三角形,所以第六组的第二个也是三角形。
师:我们来摆一摆,看看是不是三角形。
验证以后,师继续提问第18个、第19个图形又分别是什么图形。
……
有效的探究活动,往往是由一个问题群、问题链组成。从以上片断可以看出,从问题的提出,到问题的讨论交流,到验证,并最终得出结论,这是一个比较完整合理的探究过程,不仅有效解决了“怎样算”与“为什么这样算的问题”,还成功突破了“余数是几就是第几个图形”这一教学难点,实现了学生对规律的理解与感悟,并顺利地运用规律解决了问题。在这一过程中,学生的思维从问题的结点回到问题的原点,又从问题的原点走到问题的结点。整个过程,反思起了关键作用。
三、渗透反思性教学内容,引导学生对数学思想方法等进行反思
就小学数学课堂而言,反思的内容主要有:对解决问题的方法进行反思,对解决问题的思路、分析的过程、运算的过程、语言的表述进行反思,以及对所涉及的数学思想方法进行反思等。教师适时有效地渗透一些反思性教学内容,能较好地优化学生思维的品质,提升学生的数学能力。
以《用“一一列举”的策略解决问题》为例,该教学可重点引导学生对解决问题的方法、数学思想等几个方面进行反思性教学活动。
在教学例1时,当学生完成填表后,可引导学生反思“一共有多少种不同的围法,这个答案与通过操作得到的结论是否一致?”以此来引导学生对解决问题策略的对错进行甄别与反思;在教学例2时,当学生完成填表后,可明确要求学生反思“要得到全部答案,列举时要注意什么?”使学生充分体会“不重复不遗漏”这一要点的重要性。
学生面对问题情境时的心理状态往往只关注具体的问题,以问题的解决为终极目标,以找到正确答案为成功标志。他们常常会倾心、倾力于找寻解决问题的具体思路、方法或结论,而一旦找到答案或结论就有了大功告成的满足,很少再去就解决问题的思路与方法作策略性的反思与再认识。以上两个反思性教学活动的渗透,则有效破解了这一难题,既解决了策略的“方法性”问题,还有效解决了策略的“科学性”与“严密性”问题,深化了学生对策略的“全面”认识。
四、在错误处加强反思,养成学生自觉反思的习惯
学生在运用减法运算性质进行小数加减的简便计算时,会经常性地出现诸如“6.48—(4.48+0.9)=6.48—4.48+0.9”的错误。一些教师常常感言“尽管一而再再而三地强调运算规律的运用,但学生还是会屡屡重犯这样的错误。”事实上,导致学生屡屡重犯的原因,除了学生对运算规律理解不透,不检验以外,主要还是学生在计算时不能自觉反思。可以说,越是容易的问题,学生越容易忽视反思。因此,教师要引导学生为自己的过失多作反思,养成自觉反思的习惯。就此题而言,教师可从算式的基本意思着手,引导学生反思题目的基本意思是从一个数中减去两个数的和,而不是一个数减去一个数再加上一个数。并通过引导学生对比算式6.48-(4.48+0.9)、6.48-4.48+0.9、6.48-4.48-0.9的不同意思,来理解算理,掌握算法。
五、做好“评价与反思”教学活动,重视学生学习态度、学习习惯的自我反思
随着学生能力的不断发展,学生自我反思性教学活动的设置与安排是不可或缺的。“苏教版”小学数学教科书,从五年级开始,就在“整理与练习”的收尾处设置了“评价与反思”的自我反思性教学评价活动,比如五年级第二单元“多边形的面积计算”的“整理与练习”中设置了这样的教学活动:
在探索平行四边形、三角形和梯形面积公式时
学生根据自己的表现,能得几颗☆,就把几颗☆涂上颜色。
“评价与反思”这一自我反思性教学评价活动,它不再是数学知识的直接教学,而是通过对学习内容、学习方法、学习态度、学习习惯以及学习中存在问题的回顾与反思,以此来帮助学生进一步积累数学活动的经验,掌握数学学习的有效方法,增强学生自我评价与自我反思的意识,提高学习的动力。
认知发展的本质因素在于反思。没有反思,人是不可能获得本质上的进步的。反思不仅是解决问题的一种手段,更是学生学会学习的一种有效途径。因此,在数学教学中要努力培养学生的反思意识,提高反思能力,养成反思习惯。
7.苯酚的教学设计与反思 篇七
氯苯酚是化工生产的重要原料, 其中2-氯酚等都是毒性很高的物质, 被美国EPA列入优先控制污染物的黑名单[1]。由于其大量使用, 排入水体对水环境造成很大的危害[2]。因此, 彻底降解该类化合物是环境科学工作者面临的一大挑战。
TiO2的多相光催化在污染物降解方面具有很好的前景, 掌握光降解机理和动力学是该技术能否实际应用的关键之一[3,4]。如果对有机化合物逐一进行光催化降解实验耗费大量的时间、人力和物力, 这是不现实, 也没有必要。定量结构—活性相关 (QSAR) 模型为合理预测有机物的光催化降解反应速率常数提供了很好的解决途径。QSAR在化合物毒性预测中得到广泛应用[5,6], 但对水中有机物的光催化降解活性的研究工作较少[7,8]。分析其原因主要是不同实验室获得的光催化反应速率常数由于试验条件不同而不具可比性, 导致有效的数据很少。选用计算简单、方便、应用也最为成功的分子连接性指数 (MCI) [9,10,11]进行多氯酚光催化降解速率的研究。目的有两点:其一, 根据实验数据建立化合物的降解速率与其结构参数间的定量关系, 预测污染物的动力学参数为污染物治理设计提供基础数据;其二, 通过分析此模型的内在意义, 分析影响污染物光催化降解的结构因素, 探求光催化活性与物质结构的作用规律。
2 光催化活性数据及分子连接性指数的计算
光催化活性数据来源于文献[12], 选择多氯酚表观降解速率常数 (Kapp) 、二氧化碳生成速率常数 (KCO2) 和氯生成速率常数 (KCl) 作为光催化活性的指标, 数据见表1。
根据[13,14]分子连接性指数的定义, 化合物的分子连接性指数可用点价乘积平方根的倒数来表示, 即undefined为原子点价。应用广度优先搜索算法原理和组合的办法, 时间复杂度跟深度优先算法查找路径的时间复杂度相同, 除去判断重复的地方。在判断重复过程中, 本算法的指针移动更少, 避免了出现多环路径不能全部找出, 或者把路径中含环的情况也包含进去的问题。避免了杂原子的影响, 其点价可以输入。计算了化合物的26种分子连接性指数, 并把与化合物光降解活性相关较好的分子连接性指数列于表1。表中, 3Χp为3阶分子路径连接性指数;4Χp为4阶分子路径连接性指数;4Χpc为4阶路径-簇项指数;5Χpc为5阶路径-簇项指数。
注: LgKOW数据来源于[12]。
3 结果与讨论
以反应速率常数作为多氯酚类化合物的光催化降解活性参数, 分子连接性指数作为分子结构参数进行QSAR研究。运用SPSS13.0统计软件进行多元回归分析, 得到如下预测模型。
二氧化碳生成速率常数 (KCO2) QSAR模型
KCO2=43.445Χpc-61.124Χp+76.23 (R2=0.897, F=26.01, P=0.001, n=9) (1)
氯生成速率常数 (KCl) QSAR模型 (剔除2, 4, 5-三氯苯酚后)
KCl=11.883Χp-9.294Χpc-18.60 (R2=0.926, F=31.13, P=0.002, n=8) (2)
表观降解速率常数QSAR模型
Kapp=2.85lgKow-2.974Χp-0.13 (R2=0.910, F=40.50, P=0.0001, n=12) (3)
根据拟合方程计算得到的预测结果, 见表1。回归分析得到的3个QASR方程的相关系数都在0.9以上, F值在26以上, P小于0.002。说明以上3个方程相关性显著, 从统计意义上是成立的。计算结果与实验结果基本吻合, 说明分子连接性指数预测多氯酚化合物的光催化反应动力学常数是可行的。
从模型可以看出, 分子连接性指数能与KCl 和KCO2建立较好的QSAR模型, 而Kapp必须和Kow配合使用才能有很好的相关性。二氧化碳生成速率常数与5Χpc呈正相关, 而与4Χp呈负相关, 说明氯取代基数目越多越有利于多氯酚的彻底降解。氯生成速率常数与3Χp呈正相关, 而与4Χpc呈负相关。当苯环上取代基的吸电子能力越强, 则有利于脱氯和表观光降解。如化合物2-CP, 3, 4-DCP和3, 4, 5-TCP, 随分子中氯原子数增加, Kapp和KCl增大。化合物的辛醇-水分配系数越大也有利于多氯酚的开环而被光催化降解。
氯酚的彻底降解和氯的脱出与苯环上取代基的数目呈正相关 (与取代氯原子个数的相关系数为0.84, 显著相关) 。取代基有两种效应:其一, 吸电子的诱导效应;其二, 供电子共轭效应。量子化学计算结果表明[15,16], 氯代酚中氯吸电子的诱导效应的贡献大于供电子共轭效应, 同时供电子共轭效应与取代基位置有关。因此, 脱氯速率与苯环上取代基的数目呈正相关, 但并不完全由取代基的数目决定。
表征化合物开环、脱氯和彻底降解速率的反应速率常数Kapp 、KCl 和KCO2之间相关性不显著。该结果说明:多氯酚光催化降解活性与分子结构密切相关, 不同结构的氯酚类化合物脱氯、开环和彻底降解机理有很大差别。光催化降解反应是一个复杂的过程, 对其光降解机理有待进一步研究。
4 结论
(1) 氯酚类化合物的光催化降解性能与其分子连接性指数有很好的相关性。
(2) 取代基相同的条件下, 反应速率常数与简单分子连接性指数有很好相关性, 这说明化合物的光催化降解性能受分子结构特别是空间因素影响较大。
8.实验探究式学习苯酚的酸性 篇八
关键词:实验探究,苯酚,酸性
苯酚属于酚类的代表物, 是中学有机化学中一种典型的有机物, 它与醇类具有相同的官能团-OH, 但由于烃基不同, 所以性质也不同。在教材中苯酚一节排在醇后学习, 在前几年的教学中, 我都是按照课本上的知识及演示实验直观地呈现给学生, 然后再与学生共同区别比较醇与酚的不同, 由于知识是教师主动地传授给学生, 而学生只是被动地接受, 虽说有师生互动, 但学生的印象并不深刻, 导致学生在考试中对醇、酚性质混淆不清, 效果并不理想, 所以在2007年教学中我尝试采取了探究式教学方法, 感到效果不错, 在此展示给大家, 供同行探讨:
在上课时, 学生由学案可知道苯酚的分子式为C6H6O, 然后教师展示苯酚的结构模型, 学生可以推出苯酚的结构简式为C6H5OH, 进而引导学生从苯环与羟基的相互影响预测苯酚的可能化学性质, 然后让学生阅读学案中苯酚软膏药品的说明书, 让学生从中捕捉一些有关苯酚性质的信息, 如用后拧好瓶盖、匆与碱性物质混合使用等。学生由这些信息可推测苯酚密封保存, 可能易与空气中的氧气、二氧化碳反应, 且其可能呈酸性, 所以不能与碱性物质混合使用。接着再引导学生探究可以采用哪些方法验证苯酚呈酸性, 这一问题可使课堂氛活跃起来, 学生会提出很多方法, 如用PH试纸测苯酚浑浊液PH值或用石蕊指示剂验证, 也有同学提出利用它能与Na OH溶液反应, 还有同学提出利用它与Na2CO3溶液反应可能产生CO2气泡来验证等等。之后, 我又问学生它与氢氧化钠溶液反应有什么现象, 学生经过思考回答说苯酚浊液将变澄清, 然后特别提醒学生值得做一做最后一个实验, 鼓励学生利用桌上仪器及药品来验证各自的设计, 注意仔细观察反应现象, 培养学生科学严谨、实事求是的化学科学态度。几分钟后学生得到实验结果, 分组描述各自的实验现象。在此次实验中, 测PH值和用指示剂验证的同学没有观察出明显呈酸性现象, 利用与Na OH溶液反应的同学观察到溶液澄清得到验证, 而做苯酚与Na2CO3溶液反应的同学却出现了分歧:有的同学提出观察到产生了气泡, 溶液变澄清了, 有的同学提出未观察到气泡产生, 但溶液变澄清, 在这种情况下, 我没有简单直接地给出答案, 而是让全班学生重新做该实验, 并强调要注意仔细观察, 几分钟后学生们得到的实验结果达成统一, 即没有气泡产生, 但溶液变澄清。继而我让学生提出对该现象的解释, 此时学生解释说苯酚与碳酸钠溶液发生了反应, 但没有生成二氧化碳, 接着学生板演了化学方程式:C6H5OH+Na2CO3→Na H-CO3+C6H5ONa并解释说, 由于H2CO3酸性>C6H5OH酸性>HCO3-酸性, 因此根据强酸制弱酸的原理, 没有产生二氧化碳。此时学生不难理解苯酚的弱酸性的程度, 而且苯酚钠溶液中通入二氧化碳后生成的是NaHCO3, 而不是Na2CO3, 学生错写反应方程式的疑难问题也就迎刃而解, 不攻自破。接下来再引导学生思考将CO2气体通入苯酚钠溶液, 将出现什么现象?学生就很容易想到将出现浑浊。但由于课堂条件的限制, 不适合由学生再次进行课堂探究, 所以我布置了课下作业, 让学生动手设计一个实验, 比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱, 激发学生学习化学的兴趣, 培养学生的实验设计能力和探究能力, 通过分组实验培养学生的团结合作精神。
9.小学语文的教学设计与反思 篇九
关键词:小学语文;教学设计;反思
一、引言
小学语文教学设计的内容主要是由教学策略和教学思路两部分组成,具体来说,就是在课前根据教学内容和学生学习的具体情况,来制订这节课的教学思路、教学策略、教学方式和教学目标等等相关内容。加强对教学设计的重视,可以帮助教师不断总结和积累自身的教学经验,从而进一步提高语文能力。而教学反思可以帮助教师逐渐完善教学设计,最终取得理想的教学效果。
二、教学设计的理念
1.注重以学生为主体
新课程倡导以人为本,重视和发展学生的主体性。实践证明,传统的教师讲、学生听的教学形式比较单一,只是让学生被动地接受知识,导致学生的积极性不高,也限制了学生自主学习的能力,并不利于学生的发展。因而,在教学设计中,我们需要注意以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性。例如,在学习《太阳》这课时,就可以进行开放式的教学,教学形式多种多样。先让学生课前收集相关资料和图片,课堂上鼓励学生讲述自己心目中太阳的样子,分组讨论问题,并引导学生联想其他相似事物,情景模拟有关太阳的小故事,加深学生对所学内容的记忆和理解。
2.促进学生的全面发展
在小学语文教学中,除了要求学生掌握必要的语文知识之外,还需要培养学生一定的语文素养,也就是促进学生德、智、体、美的全面发展,同时为学生终身学习和生活奠定良好的基础。语文素养具体而言指的就是学生情感、思想、思维、习惯等方面,而想要达到语文素养的提高就必须先改变被动接受知识的方式,培养学生自主学习的能力。
3.注重培养学生的学习兴趣
兴趣是学生求知的动力,也是产生注意力的基础。在小学语文教学中,激发学生的求知欲望,培养学生浓厚的学习兴趣是很重要的。学生一旦有了学习的兴趣,大脑就会形成一个兴奋中心,让各种器官处在一种活跃的状态之下,从而引起学生的学习欲望,让学生有一个最佳的心理准备,有利于更好地学习和吸收知识。游戏教学是学生最容易接受和最乐于参与的一种教学手段,在游戏中学习能把紧张沉闷的课堂气氛变得轻松活跃,让学生能在愉悦的学习环境中主动去学习,对学习语文的兴趣也会加大,从而实现“寓教于乐”的教育理念。
4.教学内容注重学语文与学做人的统一
小学语文历来重视文道统一的教学理念,但对学习语文和学习做人二者的统一还体现的并不明确。提高小学语文的素质成为了小学语文教学目标的重点,而做人素质就是语文素质中的一项重要内容。而想要将学习语文和学习做人进行有效统一的要求远远高于语文教材内容的学习,甚至比语文教学的思想性要求更高。因为做人理念的形成主要体现在具体的行为习惯上,而其他教学理念主要表现在思想的意识上。想要实现二者统一,就必须在教学设计中加入真、善、美的教学理念,然后融入日常的课程教学中,当然,这样的效果并不可能立竿见影地达到,还需要坚持长时间的积累和熏陶,在实现“知”的基础上,也就是提高学生语文知识理解和运用的基础上,进一步培养“行”的教学理念。
三、教学反思的重要性
1.有利于提高教师素质
一个优秀的教师看的就是他的教学过程和教学反思,试想,一个教师在自己的岗位上工作了三十多年的时间,若是从不进行教学反思,那么他这三十年来的教学也只是不断重复的机械活动,根本不可能取得好的教学效果。教师不仅是教学研究的主体,还应该是教学反思的实践者。教师进行教学反思的内容包括学生能力的培养、教学效果、教学重点和目标的设定、教学方法的研究等等,总而言之,就是围绕教师“教”和学生“学”的过程。
2.有利于提高课堂教学质量
课堂教学质量的提高一直以来都是教师重点研究和完善的问题。如今教学方式增多了,更加注重学生自主培养的能力,加强了课堂教学中的灵活性。学生学习的自主性得到加强,师生间的互动也会增多,也就便于教师更能准确地捕捉到学生的反馈信息,针对学生的实际情况进行教学反思和改进。课堂教学中的教学内容、教学方法、教学过程等一系列影响课堂教学的因素,都是教学反思中需要考虑的因素。在这些因素的运用过程中,教师可以清楚地认识到自身的优点和缺点,便于及时做出调整,从而促进教学效果的提高。
3.反思中积累经验,在经验的基础上进行反思
教师的成长其实就是经验和反思的循环叠加。教师若只是单纯地满足于获得经验,而不对获取经验进行深层次的反思,还是一样无法提高教学效果。在经验中进行反思,在反思中吸取教训,才能不断进步和提高。具体而言,教师反思就是一个发现问题到分析问题,最后解决问题的过程,并且这个过程是不断循环、重复的,从来都没有最好的语文教学,有的都是更好的语文教学。实践证明,对课堂教学进行有效的反思,常常能收到意想不到的效果。
参考文献:
[1]熊川武.反思性教学.上海华东师范大学出版社,2001.
[2]倪梁康.自识与反思[M].北京商务印书馆,2002.
[3]靳玉乐.合作学习.四川教育出版社,2005-06.
10.邻硝基对氯苯酚的合成工艺研究 篇十
邻硝基对氯苯酚通常有以下几种工艺方法:
工艺一:
工艺二:
在工艺二的基础上,笔者提出工艺三,对催化剂进行变换,以四丁基溴化铵(TBAB)代替聚乙二醇200 (PEG—200),以对二氯苯为原料,经硝化,常压下水解制得邻硝基对氯苯酚,缩短了反应步骤,节省了反应时间,在水解过程中取得了较满意的效果。另外,采用常压水解也降低了对反应容器的要求。
工艺三:
1. 实验部分
1.1 试剂及仪器
试剂:对二氯苯(99.9%),甲苯(C.P), HNO3 (C.P), H2SO4 (C.P),氢氧化钾(A.R),碘化钾(C.P),四丁基溴化铵(A.R,简称TBAB),聚乙二醇200(简称PEG-200),聚乙二醇400(简称PEG-400),四丁基溴化铵(A.R,简称TBAB),十六烷基三甲基溴化铵(A.R,简称CTMAB),苄基三乙基氯化铵(A.R)等。
仪器:JJ-1型电动搅拌器,DW-2型调温电热套,RE-52AA型旋转蒸发仪,HJ-6型磁力搅拌器,250nm薄层层析紫外灯,Shimadzu SPD-10A VP型液相色谱仪。
1.2 邻硝基对二氯苯的合成
在装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的250ml四口瓶中,加入40ml浓硫酸,34ml冷的硝酸,加热至58-60℃并保温10min,而后分批加入66.0g对二氯苯(大约50min加完),加完后维持58—65℃继续反应,点板跟踪检测至无原料点(约5h),反应结束。自然冷却至室温,有黄色固体析出,抽滤,滤饼分别用水、5%的NaOH溶液和水洗涤至中性,干燥,得固体产品77.9g,测其熔点为50—52℃,产率为98.1%,红外谱图分析与标准谱图一致。
1.3 邻硝基对氯苯酚的合成
在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的250ml的四口瓶中,加入浓度为30%的KOH溶液,而后加入10.0g的邻硝基对二氯苯,加热至回流保持10min,而后加入1.2g的TBAB相转移催化剂,加热回流,点板跟踪检测至无原料点(6—8h),而后冷却至15℃左右有固体析出,过滤出固体a;在滤液中先加入HCl有固体析出,抽滤得固体b。将固体a、b合并,并用一定浓度的KOH微热溶解,得滤液,再加酸处理,得固体产品,干燥,称重,即得产品。
2. 结果与讨论
2.1 相转移催化剂的选择
从上表1中的结果可以看出,四丁基溴化铵作为相转移催化剂的活性优于其它催化剂,提高了反应的产率。
2.2 碱浓度的选择
邻硝基对二氯苯的水解反应,属于芳香环上的亲核取代反应,由于硝基的定位效应亲核试剂(OH-)进攻苯环上2位上的与卤素相连的碳原子,该反应属于SN2反应,所以碱的浓度对反应影响也是比较大的。从表2中的结果可以发现,当碱的浓度达到30%时,得到的效果最好。
2.3 反应时间和搅拌速度
对于水解反应而言,其反应时间的考察要根据原料的反应情况而定,我们采用点板跟踪检测来决定反应终止与否。而其搅拌速度不宜过快或过慢,应以60—80转/min为宜。
2.4 压力影响
在相转移催化剂四丁基溴化铵存在的条件下,过高的压力容易产生副反应,给反应的后处理带来麻烦。
3. 相转移催化剂的优点
由以上的实验结果表明,采用以四丁基溴化铵为相转移催化剂,通过邻硝基对二氯苯和氢氧化钾的亲核水解反应来制备邻硝基对氯苯酚,具有反应条件温和、时间短、产率高、污染小等优点,是合成邻硝基对氯苯酚的又一种行之有效的方法。
4. 结语
利用清洁生产工艺路线合成邻硝基对氯苯酚,产生的污水量及COD值大大降低,减轻了后续处理的负担,合成收率比原工艺有所提高,实现了经济效益与环保效益的统一。
参考文献
[1]中国医药工业杂志, 1991, 26:564.
[2]韩宝来, 王文静, 李玉华等.氯唑沙宗的合成[J].开封医专学报, 2000, 19 (3) :53, 61.
[3]Desiraju.RaviKi, Renzi, NL.Jr.Nayak, PK, NgKT, J.pharm.Sci, 1983:72, 992.
[4]孙红, 唐精桥.2-氨基-4-氯苯酚的改进制备[J].中国医药工业杂志, 2001, 32 (2) :82-83.
[5]王友海.肌肉松弛药氯唑沙宗的合成[J].现代应用药学, 1991, 8 (2) :21-22.
11.《光的折射》教学设计与反思 篇十一
1教学目标
1.1知识和技能
(1)认识光的折射现象.
(2)知道光从空气射入水中或其他介质中时的折射规律.
(3)了解光在折射时光路的可逆性.
(4)初步利用光的折射规律解释生活中有关现象.
1.2过程与方法
培养学生的实验观察能力,培养学生实验操作、归纳、总结能力.
1.3情感、态度与价值观
(1)初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱,并对学生进行安全教育.
(2)尊重科学,培养实事求是的科学态度和浓厚的学科知识.
2教学重点
探究光从空气斜射入另一种介质中的折射规律.
3教学难点
探究光从空气斜射入另一种介质中的折射规律,利用光的折射规律解释生活的有关现象.
4设计理念
(1)重视演示实验、分组实验的教学.充分发挥学生主体作用,调动学生积极参与课堂.指导学生进行实验,引导学生分析、归纳与总结.
(2)重视学生的协作和会话过程,引导学生进行讨论、交流合作;加强“师生”,“生生”交流.
(3)承认学生的个体差异和发展潜能;在教学中鼓励学生提出问题,鼓励学生发表各自的想法,为学生提供展示个人思想的空间.
(4)根据学生的认知特点,先易后难展开教学.注重运用本节知识解决实际问题.体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念.
5器材准备
激光笔、水、水槽、牛奶、烧杯、折射演示器、水槽、硬纸片、蚊香等.
6教学方法
自主、合作、小组探究.
7教学过程
一、引入新课
1.给学生演示两个小魔术:硬币在水中上升、筷子在水中弯折.
2.提出问题:为什么会产生这些现象?
学生认真分析、思考.
设计意图:通过学生体验引入新课激发学生学习求知欲.
二、新课教学
(一)介绍光的折射现象
1.做一个小实验,光线由空气斜射入水中时,光线的传播方向是否会发生变化?
器材:激光笔、水、水槽、蚊香、牛奶、火柴.
学生认真观察教师所演示的实验.
设计意图:通过实验领悟光线发生偏折是真实的现象.
2.提出问题:你看到什么现象?(引导学生分析,从而引出光的折射现象定义)
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射.
学生踊跃回答所观察到的实验现象:光线的传播方向发生了偏折.
设计意图:初步领悟光的折射现象及光折射的定义.
3.介绍实验光路图
(1)在黑板画出光折射的光路图.
(2)介绍光折射的一些名词术语.
学生认真听讲.
设计意图:这是本节课的重点及难点内容,分小组做实验,体现学生的主体性,培养学生动手操作的能力.
(二)探究光的折射规律
提出问题:光在折射时遵循什么规律?
器材∶激光笔、牛奶水、光折射演示器.
学生猜想.
探究1光从空气斜射入水中,折射光线发生怎样的变化?
小组派代表上讲台展示、交流得到的实验光路图及结论.
学生动手操作实验,观察实验现象,绘制实验光路图,得出结论.
教师总结实验结论,并提出疑问:在实验过程中是否观察到其他光线.
学生认真观察和自己小组得到的结论是否一致.
设计意图:培养学生语言表达能力、学习物理的自信心.
探究2光从水斜射入空气中,折射光线发生怎样的变化?
找小组派代表上讲台展示、交流得到的实验光路图及结论.
学生认真听讲并积极思考回答:实验中出现了反射光线.
教师总结实验结论.
设计意图:培养学生尊重科学,实事求是的科学态度.
探究3光线垂直入射到界面,折射光线发生怎样的变化?
请小组派代表上讲台展示、交流得到的实验光路图及结论.
学生动手操作实验,观察实验现象,绘制实验光路图,得出结论.
教师总结实验结论.
学生认真观察和自己小组得到的结论是否一致.
设计意图:画光的折射光路.
(三)光折射时光路是可逆的
提出问题:在光的反射现象中,光路是可逆的,在光的折射现象中光路依然是可逆的吗?请两名学生上前给大家演示如何验证光的折射现象中光路可逆.
学生动手操作实验,观察实验现象,绘制实验光路图,得出结论.
认真观察和自己小组得到的结论是否一致.
教师总结实验结论:通过以上几组探究实验,对光的反射规律进行总结.
学生认真听讲.
设计意图:也是本节的重点,通过作图可以帮助同学们建立起物理模型,使抽象问题变得更加形象,有利于加深对物理现象的理解.
(四)简单解释折射现象
解释在课前所做的两个魔术的原理——光的折射现象.
学生进行小组交流讨论.其他同学注意观察.
设计意图:培养学生理论联系实际,知道学习物理非常有用,加深对概念的理解.
(五)课堂小结
通过本节课的学习,我们了解了光的折射现象,知道光在折射中遵循的规律,并学会了用光的折射解释生活中的一些现象.
学生认真听讲、记录.
(六)布置作业
1.用一束光向玻璃砖入射,将会看到哪几种折射现象?试试看并画出光路来.
2.请你设想一下,如果没有光的折射,生活中会出现什么样情景?请写出两个合理的场景.
学生认真听讲、整理、总结.学生课后完成.
设计意图:锻炼学生获取信息的能力.联系实际,获得对自然现象的热爱.
8板书设计
一、光的折射
二、光的折射规律
三、生活中的折射现象
9教学反思
老师在课堂上充当的是一个“导”的角色,“导”的结果取决于你对学生了解的多少,你对本课难易程度的把握.在本节课中有一些做得比较好的地方:
1.在调动学生积极性方面取得了一定的成功,整堂课学生积极参与、积极思考、师生配合、学生合作较好.
2.学生在实验中发现问题,引发思考,通过实验探究规律.让学生在实践中体会到物理学习的实验特色,从而受到科学态度和科学精神的熏陶.发展初步的科学探究能力、形成尊重事实、探索真理的科学态度.让学生经历基本的科学探究过程,是培养学生科学态度的一个良好时机.
3.学生对于光从一种介质斜射入另一种介质两角的大小关系理解较好,并能总结出在空气中的角始终是大角.
4.实验和媒体相结合,在学校器材不足的情况下自制教具可折叠的光屏,加深了学生对折射规律的印象.
当然本节课也有一些不足和需要改进的地方:
1.整堂课虽然气氛较活跃,但语气语调较快,没有把握好时间.应加强学习时间控制,教学中的每一个环节,须设定时间,并根据学生的实际情况进行调整,使学生在有效时间内,获得最大收获,让本节课显得更完整.
2.对本次课的准备不够充分,有些实验现象来不及调整实物展台的效果.“光的折射现象”演示实验还有待改进.
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