一、比較法 將待測物理量與選做標(biāo)準(zhǔn)單位的物理量進(jìn)行比較的方法叫比較法。
如測量物體長度,用天平稱量質(zhì)量,用電橋測電阻等。有時(shí)光有標(biāo)準(zhǔn)量具還不夠,還需要配置比較系統(tǒng),使被測量量與標(biāo)準(zhǔn)量實(shí)現(xiàn)比較。
如:測量金屬在某溫度下的比熱容。因?yàn)榻饘俚谋葻崛蓦S溫度的升高而變大,可以找一個(gè)在該溫度下比熱容的金屬材料,用比較法測,把兩者做成形狀相同的樣品,加熱到一定溫度讓其自然冷卻,作降溫曲線(T-t曲線)由牛頓冷卻定律即可得解。
比較法是物理實(shí)驗(yàn)中最普通、最基本的實(shí)驗(yàn)方法,也是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。 二、替代法 用已知的標(biāo)準(zhǔn)量去代替未知的待測量,以保持狀態(tài)和效果相同,從而推出待測量的方法叫替代法。
如用合力替代各個(gè)分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對(duì)物體的各個(gè)壓力等。 三、累積法 又稱疊加法。
將微小量累積后測量求平均的方法,能減小相對(duì)誤差。實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常涉及這一方法。
如在《用單擺測定重力加速度》實(shí)驗(yàn)中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動(dòng)的時(shí)間誤差很大,于是采用測定30-50次全振動(dòng)的時(shí)間T,從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動(dòng)次數(shù))。 四、控制法 在中學(xué)許多物理實(shí)驗(yàn)中,往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變,依次研究某一個(gè)因素的影響。
如通過導(dǎo)體的電流I受到導(dǎo)體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。 五、留跡法 有些物理現(xiàn)象瞬間即逝,如運(yùn)動(dòng)物體所處的位置、軌跡或圖像等,用留跡法記錄下來,以便從容地測量、比較和研究。
如在《測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》、《驗(yàn)證牛頓第不運(yùn)動(dòng)定律》、《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》等實(shí)驗(yàn)中,就是通過紙帶上打出的點(diǎn)記錄下小車(或重物)在不同時(shí)刻的位置(位移)及所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,從而可從容計(jì)算小車在各個(gè)位置或時(shí)刻的速度并求出速度;對(duì)于簡諧運(yùn)動(dòng),則是通過擺動(dòng)的漏斗漏出的細(xì)沙落在勻速拉動(dòng)的硬紙板上而記錄下各個(gè)時(shí)刻擺的位置,從而很方便地研究簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像;利用閃光照相記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡等實(shí)驗(yàn)都采用了留跡法。 六、放大法 在現(xiàn)象、變化、待測物理量十分微小的情況下,往往采用放大法。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和放大對(duì)象的不同,放大所使用的物理方法也各異。例如:在《測定金屬電阻率》實(shí)驗(yàn)中所使用的螺旋測微器:主尺上前進(jìn)(或后退)0.5毫米,對(duì)應(yīng)副尺上有5n個(gè)等分,實(shí)際上是對(duì)長度的機(jī)械放大;許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來。
七、補(bǔ)償法 補(bǔ)償法是找一種效應(yīng)與之相抵消,從而對(duì)被測物理量進(jìn)行測量的方法。由于被測量的作用在測量中被抵消,故表示標(biāo)準(zhǔn)量與被測量作用之差的儀表示數(shù)為0,所以又稱零示法。
八、轉(zhuǎn)換法 某些物理量不容易直接測量,或某些現(xiàn)象直接顯示有困難,可以采取把所要觀測的變量轉(zhuǎn)換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量的相互轉(zhuǎn)換)進(jìn)行間接觀察和測量,這就是轉(zhuǎn)換法。如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實(shí)驗(yàn)》:其基本的思維方法便是等效轉(zhuǎn)換。
卡文迪許扭秤發(fā)生扭轉(zhuǎn)后,引力對(duì)T形架的扭轉(zhuǎn)力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉(zhuǎn)力矩這就是等效轉(zhuǎn)換,間接地達(dá)到了無法達(dá)到的目的。又如轉(zhuǎn)換法還應(yīng)用于石英絲扭轉(zhuǎn)角度的測量、根據(jù)電流的熱效應(yīng)來認(rèn)識(shí)電流大小、根據(jù)磁場對(duì)磁體有力的作用來認(rèn)識(shí)磁場等上。
轉(zhuǎn)換法是一種較高層次的思維方法,是對(duì)事物本質(zhì)深刻認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上才產(chǎn)生的一種飛躍。 九、理想化法 影響物理現(xiàn)象的因素往往復(fù)雜多變,實(shí)驗(yàn)中??刹捎煤雎阅承┐我蛩鼗蚣僭O(shè)一些理想條件的辦法,以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素,便于深入研究,從而取得實(shí)際情況下合理的近似結(jié)果。
如在《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中(假設(shè)懸線不可伸長)懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動(dòng)過程的空氣阻力不計(jì),在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等實(shí)驗(yàn)都采用了理想化法。 十、模型法 有時(shí)受客觀條件限制,不能對(duì)某些物理現(xiàn)象進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)和測量,于是就人為地創(chuàng)造一定的模型,在模型的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
但要求模型和原型必須具有一定的相似性。如在《電場中等勢線的描繪》實(shí)驗(yàn)中,因?yàn)閷?duì)靜電場直接測量很“困難”,故采用易測量的電流場來模擬。
又如在確定磁場中磁感線的分布,因?yàn)榇鸥芯€實(shí)際不存在。我們就用鐵屑的分布來模擬磁感線的存在。
如用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu),用簡單的線條代表杠桿等。以上僅是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法,有時(shí)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中同時(shí)會(huì)用到多種方法。
同時(shí),具體用運(yùn)中還會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理方法等,在此不再贅述。
模型法 即將抽象的物理現(xiàn)象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu),用簡單的線條代表杠桿等。
疊加法 物理學(xué)中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加起來,測量后求平均值的方法俗稱“疊加法”。
控制變量法 自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象,往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的。決定某一個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規(guī)律,必須設(shè)法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來,使它保持不變,然后來比較,研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系,這種研究問題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。初中物理實(shí)驗(yàn)大多都用到了這種方法,如通過導(dǎo)體的電流I受到導(dǎo)體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。
實(shí)驗(yàn)+推理法 有一些物理現(xiàn)象,由于受實(shí)驗(yàn)條件所限,無法直接驗(yàn)證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論,這也是一種常用的科學(xué)方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi),當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時(shí),鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
轉(zhuǎn)換法 一些看不見,摸不著的物理現(xiàn)象,不好直接認(rèn)識(shí)它,我們常根據(jù)它們表現(xiàn)出來的看的見、摸的著的現(xiàn)象來間接認(rèn)識(shí)它們。如根據(jù)電流的熱效應(yīng)來認(rèn)識(shí)電流大小,根據(jù)磁場對(duì)磁體有力的作用來認(rèn)識(shí)磁場等。
等效法 在研究物理問題時(shí),有時(shí)為了使問題簡化,常用一個(gè)物理量來代替其他所有物理量,但不會(huì)改變物理效果。如用合力替代各個(gè)分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對(duì)物體的各個(gè)壓力等。
描述法 為了研究問題的方便,我們常用線條等手段來描述各種看不見的現(xiàn)象。如用光線來描述光,用磁感線來描述磁場,用力的圖示描述力等。
類比法 在認(rèn)識(shí)一些物理概念時(shí),我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現(xiàn)象進(jìn)行類比,以幫助我們理解它。如認(rèn)識(shí)電流大小時(shí),用水流進(jìn)行類比。認(rèn)識(shí)電壓時(shí),用水壓進(jìn)行類比。
1 控制變量法:這個(gè)應(yīng)該是最常見的實(shí)驗(yàn)方法。
例如,在“探究壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”、“探究電流與電阻的關(guān)系”、“研究弦樂器的音調(diào)與弦的松緊、長短和粗細(xì)的關(guān)系”等實(shí)驗(yàn)中都用到了該實(shí)驗(yàn)方法。
2 類比法:例如,在學(xué)習(xí)電流時(shí),為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。
實(shí)驗(yàn)+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實(shí)驗(yàn)得出,此時(shí),我們可以在現(xiàn)實(shí)條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來這些理論。
例如,在初二我們學(xué)過牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。我們知道,物體在運(yùn)動(dòng)過程中必定會(huì)受到阻力作用,但是我們通過多次實(shí)驗(yàn),可以推出這一結(jié)論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線的,我們?yōu)榱烁玫貙W(xué)習(xí)光,才引進(jìn)了“光線”這一詞。
4 轉(zhuǎn)換法:例如,我們?cè)趯W(xué)習(xí)“聲音是振動(dòng)產(chǎn)生的”這一知識(shí)時(shí),我們把音叉的微小振動(dòng)轉(zhuǎn)換為乒乓球的擺動(dòng)。使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯。
5 模型法:我們?cè)趯W(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)時(shí),為了更好地認(rèn)識(shí)原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),用太陽系模型代表原子結(jié)構(gòu)。
擴(kuò)展資料:
物理實(shí)驗(yàn)是初高中階段物理課程中包含的相關(guān)實(shí)驗(yàn),包括電學(xué)實(shí)驗(yàn)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)等等,常用于驗(yàn)證物理學(xué)科的定理定律。
實(shí)驗(yàn)物理是相對(duì)于理論物理而言,理論物理是從理論上探索自然界未知的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的學(xué)科。
理論物理的研究領(lǐng)域涉及粒子物理與原子核物理、統(tǒng)計(jì)物理、凝聚態(tài)物理、宇宙學(xué)等,幾乎包括物理學(xué)所有分支的基本理論問題。而實(shí)驗(yàn)物理主要是從實(shí)驗(yàn)上來探索物質(zhì)世界和自然規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)室使用守則
1、為保護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器和保持環(huán)境衛(wèi)生,學(xué)生必須脫鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。
2、實(shí)驗(yàn)室是全校師生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研活動(dòng)的場所,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后要保持肅靜,遵守紀(jì)律。
3、做實(shí)驗(yàn)前,認(rèn)真聽教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、儀器的性能操作、方法和注意事項(xiàng),認(rèn)真檢查所需儀器設(shè)備是否完好齊全,如有缺損要及時(shí)向教師報(bào)告。
4、實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵守操作規(guī)程,按照實(shí)驗(yàn)步驟認(rèn)真操作。
5、實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意安全,防止意外發(fā)生。
6、愛護(hù)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備。
7、實(shí)驗(yàn)完畢要認(rèn)真清理儀器設(shè)備,關(guān)閉水源電源。
性質(zhì)
1.真理性:物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)揭示了自然界的奧秘,反映出物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律。
2.和諧統(tǒng)一性:神秘的太空中天體的運(yùn)動(dòng),在開普勒三定律的描繪下,顯出多么的和諧有序。物理學(xué)上的幾次大統(tǒng)一,也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。
麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦質(zhì)能方程又把質(zhì)量和能量建立了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動(dòng)性實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦的相對(duì)論又把時(shí)間、空間統(tǒng)一了。
3.簡潔性:物理規(guī)律的數(shù)學(xué)語言,體現(xiàn)了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質(zhì)能方程,法拉第電磁感應(yīng)定律。
4.對(duì)稱性:對(duì)稱一般指物體形狀的對(duì)稱性,深層次的對(duì)稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對(duì)稱性。如:物理學(xué)中各種晶體的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱性。豎直上拋運(yùn)動(dòng)、簡諧運(yùn)動(dòng)、波動(dòng)鏡像對(duì)稱、磁電對(duì)稱、作用力與反作用力對(duì)稱、正粒子和反粒子、正物質(zhì)和反物質(zhì)、正電和負(fù)電等。
5.預(yù)測性:正確的物理理論,不僅能解釋當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象,更能預(yù)測當(dāng)時(shí)無法探測到的物理現(xiàn)象。例如麥克斯韋電磁理論預(yù)測電磁波存在,盧瑟福預(yù)言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預(yù)言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預(yù)言電子的存在。
6.精巧性:物理實(shí)驗(yàn)具有精巧性,設(shè)計(jì)方法的巧妙,使得物理現(xiàn)象更加明顯。
參考資料:搜狗百科——物理實(shí)驗(yàn)
探究形式
(一)發(fā)現(xiàn)式探究
發(fā)現(xiàn)式探究是以學(xué)生本身觀察和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),在學(xué)習(xí)情境中通過自己的探索自我發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。這種教學(xué)法就是我們常說的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法。
開放性的問題, 封閉性的問題,
(二)推理性探究
推理性探究是“沒有動(dòng)手做”而應(yīng)用探究方法的探究,它主要是開發(fā)學(xué)生的批判性思維技能。它的主要特點(diǎn)是:學(xué)生通過問題進(jìn)行思考;學(xué)生直接或間接地觀察現(xiàn)象,如親手做、教師示范、看視頻和閱讀等;學(xué)生通過提出疑問和討論來得出或歸納出概念。
推理性探究教學(xué)過程往往包括教師講述、師生共同討論、學(xué)生運(yùn)用推理方法形成概念等步驟。
(三)實(shí)驗(yàn)式探究
實(shí)驗(yàn)式探究是一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)過程,包括從問題的提出到最終的解釋報(bào)告全過程。這種探究學(xué)習(xí)是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)。
一、觀察法
物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。人們的許多物理知識(shí)是通過觀察和
實(shí)驗(yàn)認(rèn)真地總結(jié)和思索得來的。著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),證明了大氣壓強(qiáng)的存
在。在教學(xué)中,可以根據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn),如長度、時(shí)間、溫度、質(zhì)量、密度、力、
電流、電壓等物理量的測量實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的觀察,進(jìn)行規(guī)范的實(shí)驗(yàn)
操作,得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能。大部分均利
用的是觀察法。觀察是學(xué)習(xí)物理最基本的方法,是科學(xué)歸納的必要條件, 學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的外部表現(xiàn)進(jìn)行有目的、有計(jì)劃的觀察、記錄, 能夠?yàn)槲锢砀拍畹男纬伞?/p>
物理知識(shí)
的理解、物理規(guī)律的探究提供信息和依據(jù)。常用觀察方法有:
1.
觀察重點(diǎn)
,
排除無關(guān)因素的干擾。如做氣體膨脹對(duì)外做功的實(shí)驗(yàn)時(shí)
,
學(xué)生
只聽到
“嘭”
的一聲
,
看到瓶塞跳得很高
,
對(duì)真正需要看的現(xiàn)象———塑料瓶口
出現(xiàn)的酒精煙霧卻視而不見
,
這就需要教師及時(shí)交待
,
提醒學(xué)生
,
然后再進(jìn)行
分析。
2.
前后對(duì)比觀察
,
抓住因果關(guān)系。
如學(xué)習(xí)密度一節(jié)時(shí)
,
我首先讓學(xué)生區(qū)分銅
塊、鐵塊、鋁塊、石塊、酒精、水等物體
,
通過觀察它們的顏色、狀態(tài)、軟硬來
辨認(rèn)。
然后出示用紙包住的相同體積的銅塊、
鐵塊、
鋁塊
,
怎樣區(qū)分它們
?
學(xué)生
通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)
,
它們的質(zhì)量不同
,
因而得出相同體積的物體質(zhì)量不同
,
也是物
質(zhì)的一種特性
,
從而引入密度概念。
3.
正、
反對(duì)比觀察
,
深化認(rèn)識(shí)。
在指導(dǎo)學(xué)生觀察時(shí)
,
多采用一些正反對(duì)比的
方法
,
可以加深學(xué)生理解知識(shí)
,
拓寬思路。如探究聲音的產(chǎn)生
,
即無聲又有聲;
探究沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系時(shí)
,
即增大氣壓
,
沸點(diǎn)升高
,
減小氣壓
,
沸點(diǎn)降低。
二、控制變量法
控制變量法是指一個(gè)物理量與多個(gè)物理量有關(guān)
,
把多因素的問題變成多個(gè)
單因素的問題
,
分別加以研究
,
最后再綜合解決。
利用控制變量法研究物理問題
,
有利于扭轉(zhuǎn)
“重結(jié)論、
輕過程”
的傾向
,
有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
,
使學(xué)生學(xué)
會(huì)學(xué)習(xí)。
如導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻都有關(guān)系
,
研究導(dǎo)體中
的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓時(shí)
,
控制導(dǎo)體的電阻不變
,
改變導(dǎo)體兩端電壓
,
看導(dǎo)體中電流的變化
,
通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)
,
得出歐姆定律
I=U/R
另外
,
研究導(dǎo)體的
電阻大小、滑動(dòng)摩擦力的大小、液體壓強(qiáng)的大小、浮力大小、動(dòng)能和重力勢能大
小、電流的熱量的大小、壓力的作用效果、滑輪組的機(jī)械效率、電磁鐵的磁性強(qiáng)
弱、產(chǎn)生感應(yīng)電流方向也都用到了控制變量法。
第一節(jié) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法(第3課時(shí)) 一、教材分析: 蒸餾和萃取是在實(shí)際生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用的分離和提純技術(shù),海水淡化問題是目前解決全球淡水日益緊缺問題的重要途徑,這為選修《化學(xué)與技術(shù)》奠定了一定的知識(shí)基礎(chǔ)。
萃取對(duì)于學(xué)生來說是全新的分離和提純技術(shù),它是對(duì)溶解性規(guī)律的一個(gè)應(yīng)用,其原理也在今后鹵族元素和有機(jī)物的學(xué)習(xí)中多次體現(xiàn),在生活中也有多方面的應(yīng)用。 本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面:(一)、復(fù)習(xí)蒸餾的原理,掌握實(shí)驗(yàn)室規(guī)范的蒸餾裝置。
這部分內(nèi)容只作復(fù)習(xí)和簡單的擴(kuò)充;(二)、介紹萃取的原理和裝置,特別是實(shí)驗(yàn)操作中的細(xì)節(jié)。這部分知識(shí)為新知識(shí),應(yīng)采用靈活多樣的教學(xué)手段由淺入深地讓學(xué)生理解和掌握。
蒸餾和萃取是高中階段的兩個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生對(duì)于相關(guān)內(nèi)容及部分儀器還比較陌生,本節(jié)課的主要目的就是讓學(xué)生了解蒸餾和萃取的操作及過程,學(xué)習(xí)一些儀器的使用方法,并進(jìn)一步豐富分離提純物質(zhì)的方法和手段。 二、教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)與技能 (1)體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)證研究方法。
(2) 知道液體混合物分離和提純的常用方法—蒸餾和萃取,能根據(jù)常見物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)分離和提純物質(zhì)的方案,并初步掌握其操作技能。 2.過程和方法 通過實(shí)際操作,來學(xué)會(huì)對(duì)混合物分離和提純的操作。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 (1)樹立綠色化學(xué)思想,形成環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。 (2)能發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)、生活中有意義的化學(xué)問題,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn): 重點(diǎn):蒸餾和萃取的掌握和應(yīng)用 難點(diǎn):蒸餾和萃取的掌握和應(yīng)用 四、學(xué)情分析: (1)在初中階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡易的蒸餾操作方法,本節(jié)課將在此基礎(chǔ)上對(duì)規(guī)范裝置和實(shí)驗(yàn)原理做深入的探討,使學(xué)生更容易接受。已經(jīng)初步了解了粗鹽提純的方法,蒸餾的簡易裝置。
蒸餾則是在初中簡易操作的基礎(chǔ)上引入使用冷凝管這一較正規(guī)的操作。 (2)萃取的引入采用學(xué)生回家做西紅柿湯并進(jìn)行觀察積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
(3)學(xué)生已經(jīng)掌握了部分溶解度的相關(guān)知識(shí),這對(duì)萃取原理的講解打下了一定的基礎(chǔ)。 五、教學(xué)方法:實(shí)際操作、歸納、總結(jié)等方法 六、課前準(zhǔn)備: 1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)課本上相關(guān)的實(shí)驗(yàn),初步把握實(shí)驗(yàn)的原理和方法步驟;完成課前預(yù)習(xí)學(xué)案。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作、實(shí)物投影儀,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案。 3.教具準(zhǔn)備:4人一組、制取蒸餾水裝置15套、50 mL分液漏斗(15)、10 mL量筒(15)、燒杯(15)、鐵架臺(tái)(含鐵圈)(15)、CCl4、碘水。
等。 七、課時(shí)安排:1課時(shí) 八、教學(xué)過程 (一)檢查預(yù)習(xí),了解學(xué)生對(duì)已有知識(shí)的掌握程度及存在的困惑。
[復(fù)習(xí)提問]過濾、蒸發(fā)操作及SO42-檢驗(yàn)方法。 [設(shè)問] 過濾、蒸發(fā)操作是用于固體混合物還是液體混合物的分離? [學(xué)生回答] 過濾、蒸發(fā)操作適用于固體混合物分離。
(二)情景導(dǎo)入,展示目標(biāo) [引言]上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了粗鹽的提純,通過除雜質(zhì)過濾的方法得到比較純的鹽水,大家想想如果我們要把鹽水變?yōu)榈?,該怎么做呢? 比如說在海邊,漁民們是怎么解決生活用水的問題;前段時(shí)間,中央電視臺(tái)播放了鄭和下西洋的那段歷史,大家知道他們是怎么解決長期在海上漂泊的吃水問題嗎? [展示]海水變淡水 [引]做湯的時(shí)候,觀察過鍋蓋嗎?鍋蓋上有水珠,這水珠與湯不什么不同?為什么會(huì)有水珠?水蒸汽凝結(jié)?為什么水蒸汽會(huì)凝結(jié)成水珠? [講]湯沸騰后,水蒸汽遇溫度低的鍋蓋而凝成水珠附于鍋蓋。那么這是一個(gè)什么過程,我們?cè)诨瘜W(xué)中應(yīng)怎么稱呼?大家想一想蒸餾是不是一種分離混合物的方法?如果是,那么是分離什么樣的混合物? [過]混合物的分離和提純除了過濾、蒸發(fā)外,還有其他很多方法,這節(jié)課,我們來學(xué)習(xí)另外兩種新方法:蒸餾和萃取 (三)合作探究,精講點(diǎn)撥 [板書](二) 蒸餾和萃?。╠istillation and extraction) [過]首先,讓我們利用實(shí)驗(yàn)室通過蒸餾的方法除去自來水中的雜質(zhì)制取蒸餾水的實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)蒸餾的過程 [板書]1、蒸餾 [引入]我們引用的自來水是純凈的水嗎?不是。
因?yàn)樽詠硭畯S使用了消毒劑氯對(duì)水進(jìn)行了消毒。使水中含有Cl― 。
我們可以利用加入硝酸銀溶液檢驗(yàn)是否含有氯離子。 [實(shí)驗(yàn)演示]自來水中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液 [講]有明顯白色沉淀生成,證明自來水中含有氯離子。
那么,我們應(yīng)該用什么方法除去自來水中的氯離子呢?能否向上一堂課中使用化學(xué)方法,加入試劑反應(yīng)除去? (不能。加入試劑后會(huì)引入新的雜質(zhì),達(dá)不到我們實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
要想得到純凈水??梢允褂眉訜釋⑺?yōu)樗羝?,然后再冷凝為純凈的液態(tài)蒸餾水。)
[小結(jié)]實(shí)驗(yàn)室就是使用蒸餾的方法制取蒸餾水。 [投] (1)原理:利用互溶的液體混合物中各組分的沸點(diǎn)不同,給液體混合物加熱,使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體,從而達(dá)到分離提純的目的。
蒸餾一般用于分離沸點(diǎn)相差較大的液體混合物。(例如蒸餾含有Fe3+的水提純其中水份,蒸餾石油提純不同沸點(diǎn)的有機(jī)組分) (2)儀器:鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)、膠塞、牛角管(尾接管)、錐形瓶、膠管 [實(shí)驗(yàn)演示]實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水 [投]。
科學(xué)探究的一般過程是從發(fā)現(xiàn)問題、提出問題開始的,發(fā)現(xiàn)問題后,根據(jù)自己已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)問題的答案作出假設(shè).設(shè)計(jì)探究的方案,包括選擇材料、設(shè)計(jì)方法步驟等.按照探究方案進(jìn)行探究,得到結(jié)果,再分析所得的結(jié)果與假設(shè)是否相符,從而得出結(jié)論.并不是所有的問題都一次探究得到正確的結(jié)論.有時(shí),由于探究的方法不夠完善,也可能得出錯(cuò)誤的結(jié)論.因此,在得出結(jié)論后,還需要對(duì)整個(gè)探究過程進(jìn)行反思.即提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)和交流.。
1、控制變量法:就是把一個(gè)多因素影響某一物理量的問題,通過控制某幾個(gè)因素不變,只讓其中一個(gè)因素改變,從而轉(zhuǎn)化為單一因素影響某一物理量問題的研究方法。
2、轉(zhuǎn)換法(放大法):對(duì)于一些看不見,摸不著的物理現(xiàn)象,或不易直接測量的物理量,用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用容易測量的物理量間接測量的方法。
3、等效替代法(等效法):在研究物理問題時(shí),有時(shí)為了使問題簡化,常用一個(gè)物理量來代替其他所有物理量,但不會(huì)改變物理效果。
4、理想模型法(抽象法、描述法):把復(fù)雜問題簡單化,將抽象的物理現(xiàn)象用簡單易懂的具體模型表示。
5、實(shí)驗(yàn)推理法(科學(xué)推理法、理想實(shí)驗(yàn)法):有一些物理現(xiàn)象,由于受實(shí)驗(yàn)條件所限,無法直接驗(yàn)證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論,這也是一種常用的科學(xué)方法。
擴(kuò)展資料
物理學(xué)中對(duì)于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素,而控制其余幾個(gè)因素不變,從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決。
它是科學(xué)探究中的重要思想方法,廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中。
1、獨(dú)立變量,即一個(gè)量改變不會(huì)引起除因變量以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨(dú)立變量來表達(dá),由它給出的函數(shù)關(guān)系才是正確的。
2、非獨(dú)立變量,一個(gè)量改變會(huì)引起除因變量以外的其他量改變。把非獨(dú)立變量看做是獨(dú)立變量,是確定物理量間關(guān)系的一大忌。
正確確定物理表達(dá)式中的物理量是常量還是變量,是獨(dú)立變量還是非獨(dú)立變量,不但是正確解答有關(guān)問題的前提和保障,而且還可以簡化解答過程。
參考資料來源:搜狗百科-控制變量法
參考資料來源:搜狗百科-轉(zhuǎn)換法
參考資料來源:搜狗百科-等效替代法
參考資料來源:搜狗百科-理想模型法
參考資料來源:搜狗百科-理想實(shí)驗(yàn)法
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