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1、實驗室廢液的簡單處理 ? 內(nèi)容摘要：用“實驗室廢液的簡單處理”這樣一個實際問題作為載體，通過學生運用化學知識解決實際問題，鞏固深化學生對酸堿鹽的重要性質(zhì)等化學知識的理解，增強保護環(huán)境的意識，更重要的是提高收集、處理信息及分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度，促進學生的自主科學探究能力。 ? 關鍵詞：分析問題 解決問題 科學探究 ? 課的類型：應用型探究學習的復習課 課的具體內(nèi)容：利用實驗手段，除去某些化學實驗所產(chǎn)生的污水中銅鹽、汞鹽、鋇鹽等有害物質(zhì) 一、設計的定位與背景 課型：本課題是以課堂教學為主、課內(nèi)外相結合的章節(jié)課 學生信息：全校初三化學興趣小組人員40

2、人，分8組，這些同學的學習成績相對不錯，對酸堿鹽的化學性質(zhì)這部分內(nèi)容基礎扎實，對水污染有一定的認識，對探究污染問題的積極性也很高，但是大多數(shù)同學認為汞離子等重金屬離子污染的原因是化工企業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)造成的，與日常生活關系不大，同時他們對實驗設計的認識也很膚淺，只停留在什么物質(zhì)間能反應這樣一種程度，對實驗操作的認識還不夠，另外學生原有的認知方式也主要是以記憶科學信息為主，缺乏主動探究意識。 二、教學相關資源 教師參考書：初三化學（滬教版）、九年級義務教育化學課程標準、藍天綠水叢書 查閱網(wǎng)站：等 儀器和藥品：醫(yī)用離心分離機、實驗室常用儀器；實驗室排放的廢水（含銅、汞、鋇離子，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮

3、，顯酸性） 教學設備：實物投影儀、計算機、多媒體網(wǎng)絡教室 三、設計方案 （一）教學目標設計： 1、知識與技能：了解水處理的方案設計思路；使學生應用酸堿鹽的重要性質(zhì)及反應規(guī)律，設計并完成實驗室中含銅、汞、鋇離子污水的處理。 2、過程與方法：培養(yǎng)和發(fā)展學生思維能力；初步學會接受信息、處理信息；在處理實驗室污水的過程中，獲得科學的方法。 3、情感態(tài)度與價值觀：增強學生的好奇心、探究欲；學會關注社會問題；樹立珍惜資源、合理使用化學物質(zhì)的觀念。 （二）教學內(nèi)容和教學情境設計： 展示相關離子對水污染的網(wǎng)頁；設計處理污水的實驗方案；學生查找金屬離子對水污染的資料，進一步發(fā)現(xiàn)實驗室的排污問題，

4、運用銅鹽、鋇鹽、汞鹽的化學性質(zhì)設計實驗方案；組織交流設計方案；讓學生直接進入完成污水凈化的實驗操作環(huán)節(jié)，通過實驗中發(fā)現(xiàn)的問題對設計方案進行反思，最后主要對問題及反思過程進行交流。 （三）學習任務和學習活動設計： 分析實驗室污水樣品所含污染離子種類；設計污水處理方案完整地記錄；完成污水處理的實驗，記錄所遇到的問題；各組交流實驗方案、成果、實驗時的問題和對實驗室排污問題的反思；共同總結污水處理的實驗設計思路。 （四）學習活動組織與評價設計 分組設計、分組實驗和全體交流的時間分別為6分鐘、8分鐘和14分鐘實驗記錄評價表（附后）；包括對污水處理設計方案、完善方案過程、實驗成果情況、建議和設想四

5、個方面的評價，由學生自己完成。 四、課堂實施 課前準備：上課前一周老師布置了任務：請同學們查找重金屬污染不資源的有關資料，主要內(nèi)容有這幾個方面：重金屬是如何進入水循環(huán)：不同重金屬離子對生物的危害作用；用什么方法檢驗重金屬離子的存在；如何凈化污水，合格排放的國家標準是什么。 具體內(nèi)容 1、創(chuàng)設水污染問題情境，分析實驗室廢液，引出本節(jié)課的問題 學生分組展示自己組的資料，介紹銅、鋁離子的污染及危害，古埃及城市的滅亡（鉛管輸水），污水合格排放的標準等相關資料。教師展示出前面幾次分組實驗剩余的廢液樣品，學生分析出廢液中主要含有銅離子、鋇離子、汞離子。 教師展示報紙關于實驗室廢液污染環(huán)境的報道

6、。 實施效果 開始學生從化學的角度了解、關注水污染中重金屬離子的危害，感覺到很觸目驚心，但同時也有幾位同學低聲議論：“家里沒有人開化工廠，污染和自己沒有關系?！? 這時同學發(fā)現(xiàn)問題：“以前幾次實驗中產(chǎn)生的含有銅鹽、鋇鹽、汞鹽的污水污染很嚴重，直接排放會危害環(huán)境?！? 對于自己的行為也會產(chǎn)生污染，學生們驚訝地議論紛紛。 2、學生分組設計污水處理的實驗方案 教師指導學生通過分組進行討論，在實驗記錄評價表中設計出自己組的廢液處理方案，學生們的方案有：先加硫酸銅，再加氫氧化鈉；先加硫酸，再加氫氧化鈉；先測酸堿性，加氫氧化鈉，再加硫酸、調(diào)中性；先加銅絲、再加硫酸銅、最后加氫氧化鈉；加過量碳酸鈉，

7、調(diào)中性。…… 實施效果 各組同學都表現(xiàn)得對問題很感興趣，紛紛用試管圖示法、框圖法、流程圖法、圖表法等多種方法將設計方案記錄下來。 經(jīng)過巡視查看，學生設計的方案中沒有產(chǎn)生危險的可能，所以老師沒有組織學生進行方案交流。 3、學生按照自己組的設計方案，完成廢液處理分組實驗，同時對方案進反思與修正 學生按自己組的方案，開始實驗操作，檢驗方案的可行性，因為多數(shù)方案涉及幾次分離試管中少量沉淀與液體的混合物，因此學生實驗使用了醫(yī)用離心分離機。 老師提醒學生將每次的沉淀樣品及最后得到的水樣都保留下來。 實施效果 學生實驗中發(fā)現(xiàn)了問題：有兩組加入氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液后出現(xiàn)沉淀，片刻后沉淀又溶

8、解了；有一組不知道沉淀的是否完全，是否可以進行下一步實驗……這時教師鼓勵大家對這些問題產(chǎn)生的原因進行討論分析。 同學們討論后注意到是因為在設計方案時沒有考慮樣品的酸堿性，所以有的沉淀溶解了，調(diào)整方案后問題解決了。其他問題，如最后清液的pH調(diào)不到中性等也都通過解決了。 每組學生都幾次調(diào)整了最初設計方案中考慮不周的地方。 4、各組對實驗過程中問題進行交流 每組同學派代表展示分離出的沉淀，以及凈化后的廢液樣品，并進行比較。 同時交流自己組實驗方案、在實驗中遇到什么問題，是如何解決的，并對比其他組方案，分析自己組方案的優(yōu)劣。 其他同學對所闡述的設計方案和實驗過程提出問題，對各組遇到的問題和

9、解決的辦法進行思考。 實施效果 同學們都非常積極地想要把自己組解決問題的過程與其他組的同學分享，有問有答，氣氛很熱烈。學生不但對實驗內(nèi)容進行了交流，還提出很多減少分組實驗污染的設想：不能隨便傾倒廢液應當集中處理；應進行廢液回收，設計成本最低的、最有實效的防止污染方案；排污管道應設計一些環(huán)節(jié)除去污染物，使污水無害排放；實驗時藥品要取最少量，看到現(xiàn)象即可。 5、總結反饋 老師分類點評各種方案優(yōu)點，并明確污水處理的一般原則。 實施效果 每組學生都覺得本組的方案有可取之處，想進一步完善之后發(fā)布到學校網(wǎng)站上，并且準備在網(wǎng)站上討論本節(jié)課排放的硝酸鹽帶來的富營養(yǎng)化污染問題。 五、教學效果與課后

10、反思評價 本堂課在設計時首先考慮的是實驗室廢液污染問題如何產(chǎn)生，如果直接告訴學生污染問題，讓他們設計實驗，那么學生對于這樣被動地面對問題，反應不會積極，探究效果也不會太好，因此采用了逐步創(chuàng)設情境的辦法，把學生的注意力從對環(huán)境問題的關注一點點引到對實驗室廢液排放問題上。對于自己發(fā)現(xiàn)的問題，學生的探究熱情要高得很。 第二方面考慮的是這節(jié)課中的難點，最初認為學生如何把實驗方案設計得完善一些應該是廢液討論理實驗的難點，可是實際操作過程中卻發(fā)現(xiàn)無論多好的學生在設計時也都是一種思路：“先加什么，再加什么，最后加什么?！睕]有人考慮實際的可操作性，因此最后本節(jié)課的難點定位在：治理廢液實驗過程中所遇到的各

11、種問題的解決與反思。這樣設計之后，就不能再采用以往那種設計方案以后就討論方案，最后按一兩種最佳方案進行實驗的方法，而是放手讓學生自己通過動手操作認識設計方案中的不足之處，在一次次的行不通中來修改、完善方案，最終完成污水樣品的處理，獲得探究的真實體驗，體會“做科學”的樂趣。為引發(fā)學生對設計方案的反思，培養(yǎng)良好的科學實驗習慣，課上使用的記錄評價表中給設計方案和對方案的修改兩項內(nèi)容在整個評價中占相當比重，并提出了明確的評價標準，每個小組交流主要也是想起共享問題和經(jīng)驗作用。 ? ? ? 附：《實驗室廢液處理》記錄評價表 組員_________ 、_________ 、__________ 、

12、__________、 ___________ 項目 ? 標準描述；內(nèi)容 自評分數(shù) 廢液處理設計方案 10分 設計思路清楚，完整，程式準確 方程式______________________ 方程式______________________ 方程式______________________ 設計思路：__________________ ________________________________ ? 合作情況 5分 對方案不合理,不完善之處的修改 _________________________________ ? 成果 15分 能除去廢液中的各種離子10分 能將其中一種離子分離出來+2分 能將其中兩種離子分離出來+5分 其他可行的情況酌情打分 沉淀情況______________________ 污水樣品情況___________________ ? 建議放設想 10分 通過這次實驗，對實驗室中產(chǎn)生的廢液有什么建議和想法 ?