2020创新设计一轮复习化学(人教版)讲义：第十二章+第3讲+烃的含氧衍生物及答案
第3讲烃的含氧衍生物
【2020·备考】
最新考纲：1.掌握醇、酚的结构与性质，以及它们之间的相互转化。2.掌握醛、羧酸、酯的结构与性质。3.掌握醛、羧酸、酯与其他有机物的相互转化。4.了解有机分子中官能团之间的相互影响。
核心素养：1.宏观辨识与微观探析：认识烃的衍生物的多样性，并能从官能团角度认识烃的衍生物的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。
2.证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对烃的衍生物的组成、结构及其变化提出可能的假设。能运用相关模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
考点一醇、酚
(频数：★★★难度：★★☆)
名师课堂导语本考点主要考查醇、酚的性质，重点掌握醇的酯化反应和消去反应；酚羟基的检验以及含酚羟基的同分异构体等。
1.醇、酚的概念
(1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为C n H2n＋1OH(n≥1)。
(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为
。
(3)醇的分类
(1)醇类物理性质的变化规律
醇羟基是亲水基，多羟基化合物如丙三醇等都与水以任意比例互溶。
(2)苯酚的物理性质
3.由断键方式理解醇的化学性质
如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示，那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示：
以乙醇为例，完成下列条件下的化学方程式，并指明断键位置及反应类型。
H 2O
4.由基团之间的相互影响理解酚的化学性质
由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。
(1)弱酸性
苯酚电离方程式为C 6H 5OH
C 6H 5O －＋H ＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。
苯酚与NaOH 反应的化学方程式：
(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与饱和溴水反应，产生白色沉淀，反应的化学方程式为
(3)显色反应
苯酚跟FeCl 3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。
所有含有酚羟基的物质，与FeCl3溶液作用都显紫色，利用这一反应可确定酚羟基的存在。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”
(1)CH3OH和都属于醇类，且二者互为同系物(×)
(2)CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度(√)
(3)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应(×)
(4)苯酚的水溶液呈酸性，说明酚羟基的活泼性大于水中羟基的活泼性(√)
(5)分子式为C7H8O的芳香类有机物有五种同分异构体(√)
(6)鉴别苯酚溶液与乙醇溶液可滴加FeCl3溶液(√)
2.(教材改编题)下列四种有机物的分子式均为C4H10O。
(1)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是________。
(2)能被氧化成酮的是________。
(3)能发生消去反应且生成两种产物的是________。
答案(1)②③(2)①(3)①
[A组基础知识巩固]
1.下列说法正确的是()
A.苯甲醇和苯酚都能与浓溴水反应产生白色沉淀
B.苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，故两者互为同系物
C.互为同分异构体
D.乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应，又能与NaOH反应
解析苯甲醇不能与浓溴水反应，A错；同系物必须符合两点：结构相似，分子组成上相差若干个CH2原子团，苯甲醇、苯酚的结构不相似，故不属于同系物，B错；酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体，C正确；乙醇、苯甲醇的羟基都不显酸性，都不与NaOH反应，D错。
答案 C
2.下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()
解析发生消去反应的条件是：与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，上述醇中，B不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。
答案 C
3.乙醇是一种重要的化工原料，由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为____________________。
(2)B的化学名称是____________________。
(3)由乙醇生产C 的化学反应类型为____________________。
(4)E 是一种常见的塑料，其化学名称是____________________。
(5)由乙醇生成F 的化学方程式为_______________________________________ ____________________________________________________________________。 解析 (1)根据A 的分子式，结合A 由乙醇氧化得到可知A 为乙酸；(2)乙酸与乙醇发生酯化反应得到乙酸乙酯。(3)乙醇与C 的分子式比较可知，乙醇分子中的1个H 原子被取代，所以反应类型为取代反应。(4)E 的单体为D ，根据D 的分子式，可知D 为氯乙烯，所以E 为聚氯乙烯。(5)乙醇在浓硫酸作催化剂、170 ℃时发生消去反应生成乙烯和水。
答案 (1)CH 3COOH (2)乙酸乙酯 (3)取代反应
(4)聚氯乙烯
(5)CH 3CH 2OH ――→170℃浓硫酸CH 2===CH 2↑＋H 2O
【方法规律】
醇的两大反应规律
1.醇的催化氧化反应规律
醇的催化氧化的反应情况与跟羟基相连的碳原子上的个数有关。
2.醇的消去反应规律
(1)结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子，该相邻的碳原
子上必须连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子)，(相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。
(2)醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。
(3)一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。
如的消去产物有2种。
[B组考试能力过关]
4.(重庆理综)某化妆品的组分Z具有美白功效，原料从杨树中提取，现可用如下反应制备：
下列叙述错误的是()
A.X、Y和Z均能使溴水褪色
B.X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2
C.Y既能发生取代反应，也能发生加成反应
D.Y可作加聚反应单体，X可作缩聚反应单体
解析A项，X、Z中含有酚羟基，能与溴发生取代反应，Y中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，正确；B项，X、Z中均无—COOH，不能与NaHCO3溶
液反应放出CO2，错误；C项，Y中苯环上的氢可以被取代，碳碳双键和苯环都可以发生加成反应，正确；D项，Y中含有碳碳双键可以发生加聚反应，X中含有酚羟基，可以发生酚醛缩合反应，正确。
答案 B
5.党的十九大报告中明确了“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”，把“推进绿色发展”放到了首位，强调“加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”。化工生产中倡导原料尽量多地转化为目标产物，提高原子利用率。利用下列合成路线可以制备对羟基苯甲酸：
已知：①该合成路线中，生成G、F的物质的量之比为n(G)∶n(F)＝1∶3，且1 mol G与足量的Na反应产生33.6 L(标准状况)H2。
②同一碳原子上连两个羟基不稳定。
回答下列问题：
(1)下列关于对羟基苯甲酸的说法中正确的是________(填序号)。
a.能发生聚合反应生成聚酯
b.能与FeCl3溶液发生显色反应
c.1 mol对羟基苯甲酸最多能与1 mol NaOH反应
d.对羟基苯甲酸能发生酯化反应和水解反应
(2)H的化学名称是________。
(3)A生成B的反应类型是________，A中含氧官能团的名称是________。
(4)B生成C和D的化学方程式为__________________________________________。
(5)满足下列条件的对羟基苯甲酸的同分异构体共有________种(不包括立体异
构)，其中核磁共振氢谱中有4种不同化学环境氢原子的同分异构体有________种。
①能与银氨溶液发生银镜反应；
②与FeCl3溶液发生显色反应。
(6)写出由H制备G的合成路线(无机试剂任选)。
解析 1 mol G与足量Na反应产生H2的物质的量为
33.6 L
22.4 L·mol－1
＝1.5 mol，结
合G的分子式可知G中含有3个羟基，结合已知信息②可推知G为
，结合N的分子式及N在碱性条件下水解、酸化后生成的
n(G)∶n(F)＝1∶3可知，F为CH3COOH，N为。由E的结构简式为
可逆推知A中含有苯环，A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B，B在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成C与D，D酸化后得到F(乙酸)，则D为CH3COONa，C中含有7个C原子，C发生
连续氧化、酸化后得到，说明C中含有—CH2OH结构，故C为，进一步可推知B为
，A为。
(1)对羟基苯甲酸中含有酚羟基和羧基两种含氧官能团，能发生缩聚反应生成聚酯，a项正确；对羟基苯甲酸中含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，b 项正确；酚羟基与羧基均能与NaOH溶液反应，c项错误；对羟基苯甲酸不能发生水解反应，d项错误。(2)根据H的结构简式为CH2===CHCH3可知H为丙烯。
(3)
生成
是取代反应。
中含氧官能团为酯基。(5)能发生银镜反应，则含醛基或甲酸酯基；与FeCl3溶液发生显色反应，则含酚羟基，故苯环上的取代基有两种情况：①为—CHO、—OH、—OH，三者在苯环上共有6种位置
关系；②为和—OH，两者在苯环上有邻、间、对3种位置关
系，故符合条件的对羟基苯甲酸的同分异构体共有9种。其中核磁共振氢谱中有
4种不同化学环境氢原子的同分异构体有
3种。
答案(1)ab(2)丙烯(3)取代反应酯基
考点二 醛、羧酸、酯
(频数：★★★ 难度：★★☆)
名师课堂导语 醛、羧酸、酯是有机选修高考重点，主要考查醛、羧酸、酯的
性质，特别是羟醛缩合反应更是常考点，复习时加以关注。
1.醛
(1)醛：由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物，可表示为RCHO 。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为C n H 2n O(n ≥1)。
(2)甲醛、乙醛
(3)醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为
以乙醛为例写出醛类反应的主要化学方程式：
(1)氧化反应
①银镜反应
CH 3CHO ＋2[Ag(NH 3)2]OH ――→△CH 3COONH 4＋2Ag ↓＋3NH 3＋H 2O ；
②与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
CH 3CHO ＋2Cu(OH)2＋NaOH ――→△CH 3COONa ＋Cu 2O ↓＋3H 2O 。
Ⅱ.还原反应(催化加氢)
CH 3CHO ＋H 2――→催化剂△
CH 3CH 2OH 。 (4)醛的应用和对环境、健康产生的影响
①醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。
②35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林；具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。
③劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。
①醛基只能写成—CHO或，不能写成—COH。
②醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。
③银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。
2.羧酸
(1)羧酸：由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。官能团为—COOH。饱和一元羧酸分子的通式为C n H2n O2(n≥1)。
(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构
(3)羧酸的化学性质
羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图：
①酸的通性
乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液中的电离方程式为
②酯化反应
3.酯
(1)酯：羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。可简写为RCOOR′，官
能团为。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质
酯的水解反应为取代反应；在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，能中和产生的羧酸，反应能完全进行。
(4)酯在生产、生活中的应用
①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。
②酯还是重要的化工原料。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”
(1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上(×)
(2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛(×)
(3)醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇(√)
(4)乙醛能被弱氧化剂(新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液)氧化，所以也能被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色(√)
(5)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH(×) 2.(教材改编题)(RJ选修5·P592改编)某有机物的结构简式为
，下列对其化学性质的判断中，不正确的是()
A.能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化
B.能使KMnO4酸性溶液褪色
C.1 mol该有机物只能与1 mol Br2发生加成反应
D.1 mol该有机物只能与1 mol H2发生加成反应
答案 D
3.(思维探究题)通过小组讨论完成以下表格，提高对有机化学中的氧化反应和还原反应的认识：
答案
[A 组 基础知识巩固]
1.(2018·江西五校联考)有机物A 的结构简式如图所示，某同学对其可能具有的化学性质进行了如下预测，其中正确的是( )
①可以使酸性KMnO4溶液褪色②可以和NaOH溶液反应③在一定条件下可以和乙酸发生反应④在一定条件下可以发生催化氧化反应⑤在一定条件下可以和新制Cu(OH)2悬浊液反应
A.①②③
B.①②③④
C.①②③⑤
D.①②③④⑤
解析有机物A中含有—OH(羟基)，可被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色；有机物A中含有酯基，可在NaOH溶液中发生碱性水解反应；有机物A中含有醇羟基，在一定条件下，可与乙酸发生酯化反应；有机物A中含有“—CH2OH”，在Cu作催化剂、加热条件下，可发生催化氧化反应；有机物A中含有—CHO，因此能与新制Cu(OH)2悬浊液反应。
答案 D
2.从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物，其分子式为C8H8O3，遇FeCl3溶液会呈现特征颜色，能发生银镜反应。该化合物可能的结构简式是()
解析遇FeCl3发生显色反应说明苯环上直接连有羟基，能发生银镜反应说明含有醛基或甲酸酯基，再结合分子式可确定只有A项符合要求。
答案 A
3.我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾新疗法而荣获诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素可由香茅醛经过一系列反应合成(如下图)。下列说法正确的是()
A.青蒿素易溶于水，更易溶于乙醇等有机溶剂中
B.向香茅醛中滴加溴水后溴水褪色，证明香茅醛中含有碳碳双键
C.香茅醛与青蒿素均能发生氧化、取代、聚合反应
D.香茅醛的同系物中，含4个碳原子的有机物有3种(不考虑立体异构)
解析青蒿素中不含亲水基团，难溶于水，A项错误；香茅醛中还含有醛基，醛基具有较强的还原性，可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色，B项错误；青蒿素不能发生聚合反应，C项错误；香茅醛的同系物应含有一个碳碳双键和一个醛基，满足以上条件且含有4个碳原子的有机物有3种，分别为
CH2===CH—CH2—CHO、CH3—CH===CH—CHO、，D项正确。
答案 D
【归纳总结】
官能团与反应类型的关系
创新性实验设计
创新性实验设计 1 / 3 研究 项目 项目名称 智能水杯控制面板电路设计与实现 所属学科 计算机科学与技术 申请金额 元 起止时间 2009年 月至 年 月 项目性质 学生自选研究课题型或学生参与科研活动型（选其一） 科研 小组 成员 姓名 性别 年级 电话及电子邮箱 指导 教师
创新性实验设计 2 / 3 内容和 意义简介(400~500字) 内容描述： 水杯是居家生活的必备物品，每个家庭都需求的，而且水杯的作用也是 非常的重要，因为每个人都需要喝水，所以水杯的需求远远大于我们所想象的， 实用性强，需求量大，简单实惠。 尽管水杯的市场经济很有优势，但是 现阶段的普通保温杯还远远满足人们对完全智能化的服务需求，传统的水杯还有许多的地方带给人们的不便，其一：在平时，经常会有被烫到的现象，这给我们的生活造成伤害，其二：我们经常会问出这样的话：“今天我喝了多少杯的水呢？”这答案是很难得到答案的，其三：在平时工作或者因为事多，忙的会经常忘记喝水。其四：我们渴了想喝水时，经常因为温度高不能喝水，得一直的等水凉再喝，特别的让费时间。这些现象经常的会发生，鉴于这些缺点，我们需要设计一种智能更方便又人性化的水杯来解决这些问题。 本设计采用手动和自动的模式，通过提出设计智能温度控制器。设计集单片机技术,模拟、数字电子技术,电路辅助设计技术于一体。并已被电力系统所采纳,作为了必备的设备之一。并实现了一个基于单片机技术的温湿度控制器。该系统设计分为五个子模块实现其控制功能:系统电源模块、信号处理模块、温度采集模块、串口通信模块、人机交互模块、报警电路模块以及输出控制模块。其中,温度采集模块由主要器件温湿度传感器SHT10连接到单片机,负责采集电力柜内的温度信号,并将采集到的模拟信号转换为相应的数字信号传送入单片机,与按键控制部分输入的温度信息进行比对,并且在译码显示器上显示温度值。如果超过设定值,由单片机输出控制信号启动相应的加温装置,另外如果达到温湿度限定值,则由报警电路实现报警提醒功能。另外没喝完一杯水通过信号传输到计数器计数一次，并在译码显示器上显示数据，此外，当水杯的水温过高时，可以自动利用半导体制冷器件制冷。 本设计内容如下 1.设置一个手动复位功能开关 2.能测试水温0~150℃精度±1℃的温度传感器 a.当温度控温系统在20~40℃范围,警告提醒使用 B.当水温高于某值是时，自动制冷工作 3.每喝完一杯水计数器就计数一次 实施思路 传统的水杯都只有简单的保温功能，但随着科学技术的发展，这种简单的功能无法满足需求，现在需要的是智能化，方便化，人性化的装置，通过小组思考和研究，计划将传统的水杯加以改善，使之多元化。 1.进行市场调查，确定研究方向和目的 2.小组讨论，进行改造，并进行设计电路 3.根据需要设计控制面板，选择材料 4.根据电路图设计完成产品设计 5.对研究出的智能型水杯进行推广 需要
中学化学探究性实验设计
中学化学探究性实验设计 【内容提要】布鲁纳的发现学习理论告诉我们：“理解是一个过程，而不是一种品。”学习不但是让学生掌握知识，更要让学生去体验知识、原理的产生过程。本文从“验证性实验”为“探究性验”、中学化学探究性实验教学模式、中学化学探究性实验设计过程和方法等三方面入手介绍中学化学探究性实验设计的经验和思考。 “授之以鱼，不如授之以渔。”学习需要思考，掌握知识固然重要，但掌握方法，提升水平却更重要，实验教学是化学的一个重要的特点，但现行中学化学教材中的实验，从设计形式上看多是协助学生形成概念，理解和巩固化学知识的验证实验。这种实验的内容、原理、方法和步骤教材中均有明确的规定，实验的启发性和探索性受到限制使学生在实验中处于被动地位，易导致实验重结果、轻过程，不利于培养学生的创新精神和创新水平，不利于培养学生实行科学方法的教育和训练，而且难于发挥实验的多重教育功能。为改变上述现状，我们选择了探索性实验为教学的突破口，并对此实行了深入地研究和探索。 一、改“验证性实验”为“探究性实验” 在高中化学教材中安排了很多演示实验，这些实验往往只起到验证结论的作用，对培养学生的探究意识往往达不到应有的作用，所以在实际教学中能够把一些演示实验设计为探究性实验，对当前化学学习中的重、难知识实行专项研究，可促使学生对当前学习到的知识予以巩固，达到对重点知识的深层次理解，以便对难点知识的有效突破。例如：在用乙醇与浓硫酸混合加热到170℃制取乙烯时，发现得到的乙烯往往有刺激性气味，而课本明明告诉学生纯净的乙烯是无色稍有气味的气体，那就说明我们制取的乙烯不纯，有杂质，那么这杂质气体又是什么呢？是怎样产生的呢？又怎样能够把杂质除去而得到较纯净的乙烯气体呢？针对这些问题，我只作了启发性的点拨，至于整个探究过程由学生自己设计实验方案，自己动手实验, 自己得出结论，从而使学生在探索中既激活了原有知识，又获得了新的知识和方法。 所以“验证性实验”与“探究性实验”是有区别的，那如何设计探究性实验，使用什么模式呢？ 二、中学化学探究性实验教学模式 （一）对探索性实验教学的理解 探索性实验来自“探索性学习”，是在20世纪50年代美国掀起的教育现代化运动中，由施瓦布(Schwab)倡导提出来。我们对探索性实验的定义是：由教师给出实验课题，提供实验器材，提出实验要求，让学生自己拟定实验方案，制订实验步骤，独立地通过实验的观测和分析去探索研究，从而发现“新”的化学现象，并通过解释实验现象，总结出他们原来并不知道的规律性理解的实验。 （二）探究性实验教学的整体模式 提出问题（教师或学生）——→提出假说（教师或学生）——→收集资料设计实验（学生）——→论证假设实行实验（学生）——→作出判断得出结论（学生） 3．由整体模式而分的具体模式 1、引导探究模式 模式实例－氯气的化学性质 （1）样品展示、初步感知 [教师活动]展示氯气样品，初步感知氯气的物理性质 （2）系列实验、引导探究 [教师演示]实验一、氯气通入石蕊试液中－现象：先变红后褪色。 [学生分析]先变红：说明生成了氢离子。 [设疑]是谁使变红的石蕊褪色了？ [教师演示]实验二、干燥的氯气中放入干燥的含石蕊的纸片－现象：不褪色。 实验三、干燥的氯气通过用水润湿的含石蕊的红色纸片－现象：先变红后褪色。 实验四、在氯水中加入硝酸银溶液和稀硝酸－现象：产生白色沉淀。
例谈高中化学实验的创新设计共6页
例谈高中化学实验的创新设计 实验创新设计是指在高中化学课程标准的指导下，结合教学的实际情况，对新教材中所涉及的实验进行改进，优化，增设或创新等。这不仅是提高化学教学有效性的需要，更是深入理解高中化学课程改革的需要，也是提升老师自身教学素质，加强实践的需要。那么在平时的教学实践中该如何进行实验创新设计呢？现结合几个实例和自身的教学实践，谈谈对高中化学实验创新设计的“五化”新视角。 一、紧跟时代，实验装置微型化 微型实验是近20年发展较快的一种新的化学实验，微型实验节约药品，节省时间，操作安全，污染少，学生可以自己动手自制仪器，自行实验，积极参与，激发兴趣，培养创新精神。 例如，水和酒精混合的体积变化实验。取一干燥带大胶头（如图）的胶头滴管，倒置，从导管口向滴管中加入显红色的水，水面约占总体积的一半（A处），再从导管口向滴管中加入无色的酒精，加满滴管（B处）。用拇指按住管口，上下颠倒滴管两三次，红色的水和无色酒精混合，有少量气泡产生，橡胶头稍稍变“瘪”。松开拇指，液面下降2～3cm（C处）。仪器易得，操作简便，用料很少，现象明显。 二、反向思考，实验思路逆向化 逆向思维即是沿着事物的相反方向，用反方向探求的思维方式对现有的实验设计进行逆向思考，从而提出新的实验设计的实验创新方法。 （一）运用逆向思维改进实验 例如，做乙醇在铜作用下发生催化氧化反应时，一般的做法是：把下
部绕成螺旋状的红色铜丝先在酒精灯的外焰上烧黑，然后趁热迅速伸入装有适量乙醇的试管中，铜丝又变红色。反复多次，闻试管中乙醛的刺激性气味。这种做法耗乙醇较多，而且由于未反应乙醇的影响，很难闻到乙醛的刺激性气味。既如此，想到能否减少乙醇的量，能否逆向试验呢？取一铜制的燃烧匙，放在酒精灯的外焰上烧黑（若不易烧黑，可在稀硝酸稍浸一下）。用胶头滴管滴入一滴乙醇，立即看到乙醇液滴伴随着“嗤嗤”的声响在燃烧匙中晃动，且不断缩小，同时能闻到一股明显刺激性气味，乙醇液滴所到之处又恢复铜的红色。无疑，逆向改进的实验不仅节约试剂，而且现象明显，更科学、合理。 （二）运用逆向思维创新实验 做钠与水反应的实验时，观察到钠投入水中能放出巨大的能量使自身熔化，同时甚至能使周围产生的氢气在水面上燃烧。此处若运用逆向思维想到：把少量的水滴在小块钠上，不就是引火剂吗？我们试做了这样一个实验：把一黄豆般大小的钠放在酒精灯的灯芯中，向钠上滴入一滴水，随着“啪啪”声音，酒精灯点燃了。 三、一物多用，仪器功能别样化 仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要适用于什么。反思仪器的别样用途，可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的认识，进行化学实验的创新。如： （1）漏斗的别样用途。漏斗充当集气与尾气吸收作用，例：钠与水反应气体产物的验证实验中，将漏斗置于水中，倒扣在钠块上，产生的少量气体可顺利地富集到试管中。
初中物理创新实验设计方案1
初中物理创新实验设计方案 一、实验课题名称：惯性定律演示仪 二、实验设计思路： 运用惯性定律（牛顿第一定律）：物体在不受任何外力作用的时候总保持静止或匀速直线运动（物体总保持原有在运动状态直到有外力迫使它改变为止） 三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用： 该实验是八年级物理第八章第二节内容，在已经学习了牛顿第一定律的基础上，研究所有物体都具有惯性，对于学生理解、学习、运用牛顿第一定律以及惯性的知识具有相当重要的作用。 可以说，这个实验是探究物体惯性的核心演示实验，一旦学生通过观察本实验仪的演示，必定会十分深刻在理解和掌握惯性在相关知识。 四、实验器材： 长木板、小车、弹簧、直塑料细管、漏斗、橡皮筋、细线、弹珠、铁钉 五、实验原型及不足之处: 传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。 （如图） 六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要；
⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中，将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间，这样做的好处是使实验结论更直接； （如图） 七、实验原理： 通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素，来观察手中的秒表。升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量自然多一些，单位质量吸收热量的能力更强（即比热容更大一些）。 说明：完成实验时需控制的几个量 ⑴两试管型号相同、质量相等； ⑵试管中的水和食用油质量相等； ⑶试管中的水和食用油初温相同（可将两试管放入装有冷水的同一烧杯中1～2分钟）； ⑷相同时间内两试管吸收的热量相等； ⑸两试管中的液体升高相同的温度； 改变的量： ⑴升高相同温度时所需要加热的时间不同； ⑵升高相同温度时所吸收的热量不同。 八、实验操作步骤： ⑴将装有质量相等的水和食用油的试管插入事先准备好的同一烧杯的冷水中1～2分钟，保证两试管中液体的初温相同； ⑵将初温相同的两试管从冷水中拿出来同时放入正在加热的石棉网上，并放入温度计（同时按下秒表开始计时），观察通过热传递获得热量的两试管中温度计的变化； ⑶在温度计达到70℃时分别记下所用的时间； ⑷比较升高相同温度时所用时间的不同； ⑸得出结论：升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量较多，吸收热量的能力较强（比热容较大）。
初中化学创新实验设计
初中化学创新实验设计 实验题目：盐酸的化学性质微型实验学校名称：卢龙县潘庄镇中学 实验教师：何秀芳
实验方案 实验内容：在教学中酸的化学性质是以实验的形式分散进行教学的，学生对知识缺少系统性，实验较多操作较麻烦，改进后把酸的性质系统化简化了实验的操作过程。 一、改进实验名称：盐酸化学性质微型实验 二、改进实验目的： 1、将初中化学课标实验教材下册第十单元《酸和碱》中的课题1：常见的酸和碱——酸的化学性质的知识实验的形式加以系统化和具体化 2、培养学生的科学探究能力和观察能力，增强学习的趣味性和生动性，简化实验步骤，使学生获得鲜明突出的印象。 实验创新点： 三、实验仪器及用品：一个100毫升洗净的盛放过氯化钠注射液的玻璃瓶、用输液器和输液管改进的导管、五个洗净的盛放过青霉素的玻璃小瓶、带铁圈的铁架台、、药匙、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、酚酞指示剂、石蕊指示剂、硝酸银溶液、锌粒、氧化铁 四、实验装置图及说明： 如图所示，此装置的特点主要体现在： 1、铁架台及铁圈：对装置起固定作用。 2、对输液器进行改进，利用三通做成连通 器，在大气压的作用下，瓶内液体顺着输 液管往下流，通过简易的连通器流到各个 不同的反应容器中，避免做多个实验多次 添加药品的麻烦。 3、在干路导管和支路导管间都安装了控制 器，可以根据反应得需要打开不同的控制器，从而控制反应的发生。通过调整控制器，控制滴入液体的速度，从而达到控制反应速度的目的。
4、该装置还可以用于部分液体与固体反应的对比试验，比如通过金属与酸反应验证金属活动性强弱时，在大玻璃瓶中加入稀盐酸，在小玻璃瓶中加入不同的金属，打开控制器，就可以同时进行几个反应，节约实验时间，便于观察实验现象。 5、可以根据实验的需要调整支路导管的条数，如果拔掉一个三通就可以减少一组反应，由五组变成四组。 五、实验操作： 1、连接反应仪器并添加反应物，注意要使导管保持通畅，在开始实验之前要关紧控制器，在盛有氢氧化钠的玻璃瓶中预先滴入酚酞指示剂，溶液变成红色。 2、打开干路控制器和支路一的控制器，使液体流下来滴入到盛有石蕊指示剂的小玻璃瓶中。观察到溶液变红，验证了盐酸可以使石蕊指示剂变红这条酸的通性。 3、顺次打开各个支路控制器，使盐酸滴入不同的反应器中，观察现象，验证盐酸不同的性质 六、装置改进的意义： 1、缩短了反应时间，操作简单 2、可以根据需要调整反应的个数 3、把零散的实验集中在一起，复习物质的性质时更具有直观性，加深印象
创新设计课程设计
创新设计课程设计 设计题目：家用擦窗器的创新 指导教师：
摘要 随现代的居家用擦窗器往往不能实现自动跨过窗栏的功能，这样在擦拭过程中就很不连贯，往往很费劲。而一般的专用擦窗机器人虽然实现了这种功能，但是机构复杂，价格不适宜于家居生活。我们设计出的擦窗器就是在结构简单的指导思想下对擦洗头的结构进行改进，然后整合市场上擦窗器已经实现的功能，针对日常生活改进出家用擦窗器。 在大多数楼房的结构中都有玻璃窗户，一般来说擦窗有两种情况，对于高楼大厦擦洗高空中的玻璃，现在都有专门的机器，它的侧重点不同，由于允许体积和价格比普通的擦窗器高，所以它的特点是在自动化和其他方面，比如新加坡一家大学开发出的高空擦窗器就是利用水蒸气。这种擦窗器利用水蒸气冲洗污垢后，不但清洁效果好，而且可以杀菌，水也可以循环利用。另外一种情况就是居家用的擦窗器，在居家生活中窗玻璃的清洁始终是个让人头疼的问题，其一是对于有窗栏的窗户需要一次一次逐个擦洗，现在的擦洗如果不是高空作业往往都不是用的机器人，特别是针对家居生活来说，擦一次玻璃而买一台专用的机器不太合算，不仅价格高，并且机器所具有的优势也体现不出来。但是如果用现在市场上的擦窗器的话这样效率也不太高，特别是在窗栏比较多时工作往往比较容易累。记得自己上初中时有一回在家里帮妈妈打扫卫生，我就是擦玻璃，这样一块一块的擦非常累，所以我设计了一种结构新颖简单的擦洗头，它可以自动越过窗栏或其他障碍物，这样就能实现一次性擦到底，把效率提上去，人也轻松。并且最重要的是它的结构简单，完全可以投入生产，在现在的国内市场上所有的擦窗器都没有这个功能，所以它的应用前景很大。其二在于站在室内擦拭室外的一面
小学科学创新实验设计方案
小学科学创新实验设计方案 《空气占据空间》的实验创新 西海小学王绍亭 一．实验设计意图 1.《空气占据空间》是教科版小学科学三年级上册《认识空气》中的教学活动。通过实验，变看不见的空气为看的见，变摸不着的空气为摸得着，让学生在探究过程中认识到、感受到空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间。并为后面学习《空气的质量》打下基础。 2.通过尝试设计与完成实验过程，培养学生的科学探究精神，发展学生的科学素养。 二、实验原型的不足之处 教材上安排的实验为几个小实验：一是将吸管伸向水里，用嘴吹，有气泡产生；二是用橡皮泥堵塞瓶口，并插吸管，让学生向瓶内吹气，使水流出来；三是杯底塞入纸团，将杯子竖直压入水底，看纸团会不会湿。仔细分析，不难看出实验原型的不足之处有： 1.实验材料橡皮泥有毒；操作中容易出现橡皮泥堵塞吸管的失误，从而导致实验失败。 2.一次性吸管学生反复吹，不够卫生，用后丢弃造成环境污染和资源浪费。
3.学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。
4.如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。 5.三年级的学生在操作时很容易把纸团掉入水中，浪费纸张，不利于环保。 三．实验创新与改进之处 创新实验一： 1.用橡胶塞替代有毒橡皮泥，安全、环保。 2.用玻璃管替代塑料吸管，消除浪费，减少了污染。 3.用推注射器活塞代替用嘴吹气实验，安全可靠更加卫生。 创新实验二： 用乒乓球代替纸团，节约用纸，实验更加绿色环保。 创新实验三： 1.在水槽壁粘贴刻度尺，在水面放一乒乓球，可以更直观地观察水位的升降变化。 2.用推拉注射器活塞来控制瓶内空气的流动，操作方便，现象明显。 四．创新实验所需器材 玻璃水槽、去底矿泉水瓶（底部缠铁丝）和完整矿泉水瓶各一个。玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水等。 五、实验过程 （一）自制小喷泉
初中化学创新实验设计
硫在氧气中燃烧实验的改进 青龙满族自治县 高春民、高建全 一、实验目的 硫在氧气中燃烧实验是氧气重要性质的实验之一。以前有很多对该实验的改进，有的改进为密闭容器中进行，但是装置变得复杂，操作也不简便，成功率很低。所以我本次改进试着从实验的微型化入手，以图减少对环境的污染。 二、实验仪器及试剂 1.仪器 集气瓶、橡胶塞、注射器、燃烧匙、酒精灯、火柴、玻璃棒。 2.药品 硫粉、NaOH溶液、氧气。 三、实验仪器装置图及仪器的组装说明 1.仪器装置图（见附图） 2. 组装说明 将燃烧匙插进橡胶塞固定好，将燃烧匙铁丝上部分弯曲以便于控制燃烧匙底部和玻璃棒正对；再将玻璃棒如图穿过橡胶塞（玻璃棒上涂有少量凡士林）；塞紧胶塞。 四、实验操作部分 1.先将燃烧匙旋转，将玻璃棒向下移动，使燃烧匙和玻璃棒分开，向燃烧匙中加入少量硫粉，再将玻璃棒放在酒精灯上加热1分钟左右。 2.迅速旋转燃烧匙，燃烧匙底部和玻璃棒正对，将胶塞塞紧集满氧气的集气瓶。 3.将热的玻璃棒下移，使玻璃棒下端与硫粉接触，再将玻璃棒上移，可观察到玻璃棒下端硫的燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。火焰熄灭后，再将热的玻璃棒下移，使玻璃棒下端与硫粉
接触，再将玻璃棒上移，可再次观察到玻璃棒下端硫的燃烧。（此实验可反复观察现象） 4.反应完毕后，用空注射器抽取集气瓶中少量气体，闻气体气味。 5.反应完毕后，用注射器吸取少量NaOH溶液，向集气瓶中注入少量NaOH溶液震荡，吸收生成的二氧化硫气体。 注：将集满氧气的集气瓶换成充满空气的集气瓶用同样的方法实验，可观察硫在空气中燃烧。进行对比试验。 五、装置改进的意义 装置简单，并且实验中减少了硫粉的用量，且在密闭的容器中反应，并用NaOH溶液吸收生成的二氧化硫气体，使实验微型化、绿色化。用生活中废旧注射器，变废为宝，使物品再利用。
初中物理创新实验设计
初中物理创新实验设计 新疆巴州尉犁县第二中学芦春莉 一、实验课题名称：探究比较不同物质的吸热能力 二、实验设计思路： 运用控制变量法使水和食用油的质量相等、初温相同、相同时间内吸收的热量相同，观察水和食用油在升高相同的温度时所用时间的多少。在升高相同温度时用时较长的自然吸收热量就较多，表示吸收热量的能力就较强，即比热容较大；反之则然。（吸收热量的能力与时间成正比） 三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用： 该实验是九年级物理第一章第三节内容，在已知不同物体吸收热量的多少除了与它的质量、温度变化有关外，研究探究不同物质吸收热量的多少还与它的吸热能力有关，对于学生理解、学习、运用比热容的知识具有相当重要的作用。 可以说，这个实验是探究不同物质比热容实验的核心实验，一旦学生学会了控制变量，设计对照实验，对后面的知识探究就奠定了良好的基础。 四、实验器材： 铁架台、试管2支（型号相同、质量相等）、试管夹、温度计、细绳、石棉网、冷水、食用油、酒精灯、火柴、秒表等 五、实验原型及不足之处:
传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。 它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。 六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要； ⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中，将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间，这样做的好处是使实验结论更直接； 七、实验原理：
小学科学创新实验设计方案
小学科学创新实验设计方案 乐山市县街小学安琥 【教材内容】《义务教育课程标准实验教科书小学科学》（苏教版）四年级下册第四单元第4课《摩擦力的秘密》 一、实验名称： 研究摩擦力大小与物体运动的关系 二、实验设计思路： 通过本实验活动，让学生充分理解当物体的接触面的状态不同时产生的摩擦力也不同。因此指导学生认识摩擦力大小也可以以改变物体接触面的不同状态开始。使物体接触面变光滑和变粗糙，通过测量小车的运动（平行拉动和下降运动）形成数据，让学生更直观的认识到当接触面不同的时物体之间的摩擦力也会不同，物体运动的状态也会发生变化，从而使学生认识改变接触面的状态，可以增大或减小物体间的摩擦力。 三、实验目标： 利用教师提供的材料，改变物体的接触面状况，探究摩擦力大小与小车运动的关系。 四、实验器具 小车，木板，测力计，砂纸，尺子，书 五、实验操作： 小组活动一：探究如何减小摩擦力 材料：小车、一面光滑一面粗糙的木板（在木板一面粘上粗砂纸）
操作指南：把小车翻过来，连接上测力计，在木板的中间画上一条线，固定小车和测力计，拖动木板，让翻过来的小车分别在光滑板表面上，粗糙的表面上拖动，匀速拖到白线时读测力计的数字，并记录，再把小车放正（轮子朝下）再做一做。 相同的条件：小车测力计 不同的条件：光滑的表面粗糙的表面小车的正反面 实验结论： 1、接触面越粗糙，拉动小车所用的力越大，（摩擦力越大） 2、接触面越光滑，拉动小车所用的力越小，（摩擦力越小） 3、接触面能滚动时，所用的拉力更小（滚动摩擦时摩擦力更小） 小组活动二：改变小车的状况探究摩擦力。 （滚动摩擦与滑动摩擦的比较） 材料:小车、斜面。 操作指南：搭一个斜面，第一次让小车轮子朝上沿着斜面滑下去，第二次让小车轮子朝下沿着斜面滚下去，比较两次小车行驶的速度，说明什么道理？
初中化学教学论文 漫议中学实验的设计能力
漫议中学化学实验的设计能力 一、化学实验设计对学生的基础知识和实验技能的要求 1.深刻理解化学基本理论的实验基础 化学学科中，任何理论（或假设）的提出、发展和完善，都有一定的实验事实作根据，如：原子结构理论中核外电子分层排布的实验根据是电离能的测定；原电池原理的实验根据是铜—锌原电池实验；某些有机物之间反应机理的确定是在实验中利用了示踪原子等。许多类似的实例道出了以下规律：实验事实→理论的建立（或假设的提出）→再实验→理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白：化学家就是这样去认识化学世界的。 2.熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法 化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验，这些实验虽然简单，但确实可以培养学生透过实验现象（或实验数据）看清反应实质，进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的，某一物质的制备方法不止一种，但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法，熟悉了这些实验，在设计实验时就能够灵活选择实验原理。 3.能查阅、运用有关图表、数据和其它资料。 4.掌握中学化学常规实验手段，熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项 常规实验手段是化学实验的基础，综合实验是常规实验的综合运用，即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验，因而教材中所有实验（包括教师的演示实验）都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手，一方面达到对常规实验操作（加热、蒸发、过滤、分液、称量、滴定、仪器的组装等）的熟练掌握，同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。 二、设计实验必须有化学实验总体观 任何一个化学实验都包含以下内容：（1）实验目的（2）实验原理（3）实验设计（4）实验药品、仪器、装置（5）实验操作及操作规程（6）实验结果的处理，这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心；实验原理是达到实验目的的理论根据；实验程序是能否完成实验的关键，它的设计以实验原理为基础；药品、仪器、装置是物质保证，这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的，同时对实验程序也起着制约作用；实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证，它的制定要由实验程序和实验用品来决定；实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验，在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。
高中化学创新实验
高中化学创新实验目录
§1《Fe(OH)2快速转化成Fe(OH)3》的实验（可以转载，但不能故意抹掉或假冒原创作者） 高中化学教材中《Fe(OH) 2转化成Fe(OH) 3 的实验》方法是把新制出的白色Fe(OH) 2 试管 振荡，试管内的物质变成灰绿色，再振荡变成红褐色的Fe(OH) 3 。可是，直至下课了，除了在试管壁上有少量的红褐色痕迹外，试管内的物质仍为灰绿色。究其原因，是氧气在碱性介质 中氧化能力弱，同时Fe(OH) 2与氧气不能充分接触。笔者介绍一种在滤纸上完成Fe(OH) 2 快速 转化成Fe(OH) 3 的实验方法： 1 实验步骤和现象 取一张滤纸，先用水湿润，再滴一些盐酸将滤纸酸化，而 后把试管里的灰绿色物质倒在滤纸上，用玻棒将其摊开，片 刻间灰绿色物质变成红褐色。向学生展示，红褐色在白色滤 纸的衬托下很清晰，可见度很大。 2 原因分析 影响空气里的氧气氧化Fe(OH) 2 的能力因素有两点： ⑴介质的酸碱性根据电极电势可知，介质的酸性越强，氧气的氧化能力越强，介质的酸性越弱，氧气的氧化能力越弱。酸化滤纸的目的是为了降低PH值，增大氧气的氧化能力，从而 加快了Fe(OH) 2转化成Fe(OH) 3 的速度； ⑵氧气的浓度（氧气的分压）把Fe(OH) 2 倒在滤纸上，用玻棒将 其摊开，是为了使Fe(OH) 2 与空气（氧气）充分接触，从而加快了 Fe(OH) 2转化成Fe(OH) 3 的速度。 ▲探究实验设想提示 当今许多化学教学参资料、练习题、甚至2003年高考理科综合 试卷第33题，都十分肯定地认为：制取白色的Fe(OH) 2 成功关键 是全过程必须避免试剂与空气（氧气）接触，否则新生成的白色 Fe(OH) 2 将被氧气迅速氧化成绿色。于是设计出多种实验方法：加热法赶出试剂溶液里溶解的少量氧气，用长滴管把氢氧化钠溶液注入硫酸亚铁溶液底部，为阻断与空气接触在试剂溶液上加植物油、加石蜡油、加苯等，甚至用氢气作保护气，但实验结果常常并不理想。 笔者认为，新生成的白色Fe(OH) 2 变成绿色并非氧化所致，其理由为：
初中化学实验设计方案的改进与创新
初中化学实验设计的改进与创新 蔡兴亮 海南澄迈思源实验学校 摘要：化学是一门以实验为基础的学科，实验教案具有丰富的素质教育功能，实验教案可以激发学生学习化学的兴趣，帮助学生形成概念，获得知识和技能，培养学生的观察和实验能力，还有利于培养学生的实事求是、严肃认真的科学态度。实验教案是以实验为主，实验前做好充分地准备和精心地设计实验，能使在实验过程中，操作简便安全省时，现象明显，学生容易正确得出结论，更容易激发学生的学习兴趣。为此，本文进行教材实验设计分析，说明优缺点所在，提出改进方案，从而能提高化学实验教案的效果。 关键词：初中化学实验教案实验设计 中学化学教案中落实素质教育,化学实验教案是一个突破口，要加强化学实验教案。初中化学实验中大部分为演示实验，演示实验又以验证性实验为主。在教案过程中经常涉及到许多的探究实验，只有通过学生的自主探究，观察实验和做实验，才能够对所学知识得到巩固和应用。因此，教师要对实验进行精心的设计，使学生在实验中操作简便易行，更容易观察到现象，更能体会到实验的趣味，能正确的得出结论。 一、教材中实验分析 教材中没有严格区分演示实验和学生实验,不再单列学生实验,提倡在教师指导下学生动手为主。根据大纲的要求，在初中化学课中必须学习一些最基本的化学实验基本操作技能。主要包括:学生实验的基本要求；初中化学实验常用仪器介绍和使用；化学实验的基本操作,如固体和液体药品的取用、收集气体、加热方法等。对于一些较复杂的操作,学生在没有学习有关化学知识前进行操作,既没有兴趣,也有一定困难。教材中的一些实验设计或是操作复杂，或是现象不明显，或是成功率不高，或是不环保，或是缺乏趣味性。因此，对实验进行改进，重新设计，使之更好的进行实验，使之更简便化、趣味化、绿色化、科学化，是很有必要的。 二、实验设计与改进必遵循的原则 1、科学性原则：做到实验准确无误，实验方案的设计要科学，实验装置设计合理，实验操作符合。 2、简约性原则：取材容易，装置简单，操作简便，缩短实验时间，有创造性。 3、直观性原则：实验现象明显，感官性高。 4、安全性原则：实验过程安全，不出事故，不危害人身安全。 5、环保性原则：减少药品用量，减少环境污染。 6、可行性原则：实验的设计应符合实际情况<学校的条件和学生的情况），教师要先做验证实验，确保实验的可行性。 三、实验方案的优化与改进 <一）、《比较吸入气体与呼出气体》的实验探究 1.呼出气体的收集
创新设计作品
创 新 设 计 作 品 姓名：班级：学号：
摘要 根据创新设计课程要求，要求每个学生以自己创新思维为依据，结合软件工具设计出自己的机械创新设计作品，本文结合课程要求针对设计做出三个部分分析：第一部分为创意构思与前景分析，主要分析推骑婴儿车的创新思想，创新思想结合作品的市场需求，还对机械结构做了简单的介绍；第二部分为设计步骤，具体主要的介绍了推骑婴儿车机械转化结构，通过要实现的推骑功能，实现推骑功能的原理，还具体详细的结合了示意图分析的每次转化结构的具体情况；第三部分结合主要对三维软件（UG）设计作品的结果进行展示，让作品清晰明了的展现在读者面前。本文只针对创新设计课程设计要求作出满足要求的作品设计，对机械结构满足机械性能要求作出简单设计，使用三维软件（UG）对其进行简单建模 关键词：骑婴儿车；机械结构；课程设计；三维软件
一、创意构思与前景分析 把婴儿车下方扣环向后一拉，前轮变到车的后方，现出藏在车下的车座,婴儿车瞬间“变形”为三轮自行车，而“变形”过程中，用于乘坐婴儿的婴儿车一直在车的前端。 推着婴儿车走累了，“咔咔咔”几下，婴儿车变形成自行车，骑上车载着婴儿走；一个人在家，想要搬动家中大型家具，拿出一个小型搬运器，按一下开关，就能轻松地推着家具往前走；打个电话、发条短信，房门自动打开，如果房门被强制开启，就会自动发送报警到主人的手机上…… 以前，这些场景只能在科幻片中出现，而不久的将来，这些场景就可能出现在我们的日常生活当中。 前面一个轮子，后面两个轮子，乍一看与其他婴儿车没有任何分别，把婴儿车下方的几个扣环打开，向后一拉，最前方的轮子变到车的后方，藏在婴儿车下方的车座也呈现出来。婴儿车瞬间“变形”为三轮自行车，而在“变形”的过程中，用于乘坐婴儿的婴儿车一直在车的前端。 二、设计步骤 1、功能分析 （1）.要实现的功能 这个设计希望推行的婴儿车可以不借助工具在短时间内完成变形，转换为骑行婴儿车，而且可以不影响婴儿座椅的稳定性。 （2）.功能实现的原理 骑行婴儿车整体结构示意图（如图2-1）所示，通过一个旋转装置，加上定位销的固定作用，使骑行的婴儿车旋转60゜转向竖直方向，再用一个旋转装置的作用可以使旋转之后的婴儿车再次旋转90゜彻底转化为三轮婴儿车，但是坐垫还是会给三轮婴儿车一定的阻碍，所以再通过一个旋转装置使坐垫旋转成水平位置（如图2-2所示），完成骑行的婴儿车转化为推行的婴儿车。
中学化学实验设计、改进与创新分析报告
题目：化学实验设计、改进与创新研究： 单位：
化学实验设计、改进与创新研究 摘要：为了加强实验教学,提高实验教学水平,化学教师应具备设计、改进实验、进行创新实验教学研究的能力.本文阐述了设计、改进和创新化学实验的原则,探讨了设计、改进和创新化学实验的基本思路和基本方法.后应用实验、改进与创新的方法,联系中学化学教学,列举5个案例对课本需要补充的实验进行研究,对课外活动实验的研究以及对传统实验的改进研究. 关键词：实验教学；实验设计；实验改进；实验创新研究 化学是一门以实验为基础的自然科学.化学实验是化学教学的基本特征.实验是科学研究的重要方法,也是教师教学生学习科学知识的重要方法.实验教学是对学生进行科学知识、科学方法、科学能力、科学思想和科学品质教育的最生动、最活跃的教学形式.作为化学教学工作者,应该充分认识实验在化学教学中的重要意义和作用.现行教课书中缺少某些实验,或某些实验现象不明显,成功率不高.因此,根据学校的设备情况和学生的实际水平,适当增补一些实验、设计一些课外生活实验或者课本上规定的实验予以改进,设计和创造出适合化学教学、质量更高的实验,从而提高实验教学研究的能力,更好地发挥实验教学的作用. 一、实验设计、改进与创新遵循的基本原则 （１）科学性原则这是实验设计的首要原则.它指所设计实验的原理、操作顺序、操作方法等时,必须与化学理论知识以及化学实验方法论相一致.教师进行实验研究,其目的主要是要通过对实验现象的分析,得出科学的结论,以实现教学目的.实验研究必须实事,讲究科学性,而不能弄虚作假,违背科学规律,更不能有实验现象明显,而不科学的操作和做法.
大学化学创新实验报告模板
( 实验报告) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-053984 大学化学创新实验报告模板Report template of university chemistry innovation experiment
工作报告| Work Report 实验报告大学化学创新实验报告模板 这次参加创新实验，让我受益匪浅。回想起过去一年里参加创新实验的过程, 从开始的找老师寻找课题到撰写项目申请书,到查阅相关参考资料,咨询相关老师学长，确定实施方案与寻找创新点到撰写项目任务书; 并制定详细的研究方案和步骤；整个实验过程使我学到了很多我所感兴趣的、与专业有关的东西，更重要的是我的动手能力、创新能力、思维能力、团队协作能力都得到了锻炼。在实验初期，由于知识方面的欠缺，实验进度很慢，而且好多失败。通过询问指导老师、咨询技术员，查阅相关资料和组员们的思考讨论，找出了失败的原因。在此过程中我深刻的体会到实验最重要的是细心和耐心不怕失败的决心。最后我们采用单一循环法调整实验中配方的组成，设计出跟自己原料相符的配方，最后取得了预期成果。 能力培养方面 首先是创新思维的整体提升，在自己的已有的知识层面上进行陌生知识的学习与理解，不仅仅是学习难度的提升，更是创新意识的培养。大二上学期接触水性木器漆，刚开始对这方面一窍不通，学习难度很大，很多知识对于我们的眼界都是很难想象的，有时候更是一脸茫然的，陌生带给我们恐惧与畏怯，但同时带给我们惊奇与渴望。这期间让我在创新思维上有了提升。 第2页
高中化学最新实验改进与创新案例
《高中化学实验改进与创新案例集》 高中化学实验改进与创新课题组
改进型实验方案的设计要点 一、实验方案设计遵循的原则 1、立意的科学性。 2、操作的可行性。 3、过程的安全性。 4、用品的简约性。 5、思路的创新性。 6、效果的启发性。 二、实验方案设计满足的要素 1、改进背景与设计目的。 2、用品选取与装置组配。 3、实验过程与操作方法。 4、实验记录、现象分析与结果讨论。 5、注意事项与改进反思。 三、实验方案设计侧重的内容 1、实验药品的选取。 2、实验仪器的改进。 3、实验装置的改进。
案例 1 铝热反应实验的改进与创新 实验名称铝热反应实验的改进与创新 实验目的 通过改进和创新，使实验更具有安全性，科学性，环保性，现象明显等特点。 实验原理 铝热反应，是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应， 体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol) 极低，故反应会放出巨大的热，甚至可以使生成的金属以熔融态出现。另一 方面，反应放出大量热使铝熔化，反应在液相中进行使反应速率极快，短时间放出极大量的热。 实验仪器及药品 电子桌秤、药匙、铁架台 (带铁夹和铁圈 )、玻璃漏斗 (口径 150mm) 、玻璃罩子 (口径 200mm) 、凡士林、滤纸、橡皮弯管、玻璃(或塑料)水槽、镊子、小木条、尺子、三角锉刀。氧化铁、铝粉、氯酸钾、镁条、 细沙。 实验装置 实验步骤及现象一、实验步骤： 1用三角锉刀去掉玻璃漏斗下端的玻璃短颈，在其内壁涂上一层薄的 凡士林，架在铁架台的铁圈上，在漏斗正下方放置一个底层铺有细沙 的玻璃水槽 A。把玻璃罩子和塑料弯管连接起来夹在铁架台的铁夹上， 橡皮管的另一端通入玻璃水槽 B 来吸收烟尘。组装实验装置(如图）。 2.将两张圆形滤纸折叠成漏斗状套在一起贴于涂有凡士林的玻璃漏斗 内，其中，外侧纸漏斗须用水润湿，在其底端剪一小孔。 3.用电子桌秤称取干燥的氧化铁粉末 1.25g 、铝粉 0.50g ，均匀混合后放在纸漏斗里，在混合物中央放少量氯酸钾并插入长约5cm 的镁条。用小木条点燃镁条并迅谏盖卜玻璃置子，观察实验现象。 4.实验结束后用镊子夹取水槽中的熔融物一铁珠,观察其表面是否 光滑。 二、实验注意事项 : 1.涂在玻璃漏斗上用来绝热的一层凡上林厚度大约1-2mm 即可。不宜太厚,太厚会消耗大量凡士林也不宜太薄,太薄则达不到绝热的目的, 容
中学化学创新实验设计的途径
中学化学创新实验设计的途径 化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是实施素质教育的一种有效形式。化学实验以其丰富的内涵，在培养学生素质方面发挥独特的作用，特别是对学生实践能力和创新能力的培养起着举足轻重的作用。 一、创新实验设计存在的问题 当下很多学校都在开展创新实验设计的活动，但其中还存在着诸多问题，主要表现在：①老师将内容扩展一步到位，限制了学生思考和创新的空间;②创新实验大多强调实验环节的改进，较少体现学科观念和学生创新思路;③实验内容多为演示、验证型实验，而以学生为主体的设计、创造型实验很少;④限定的条件太多，缺少开放发散的探究;⑤班级过大，不易开展学生活动;⑥学生活动耗用课时多，教学时间紧张;⑦活动用品种类、数量准备困难等。 二、创新实验设计的途径 1.实验与投影设备结合 课堂演示实验时，只有少部分学生能看清楚，但如果让全部学生轮流观察，则又浪费时间。一些实验会产生有害气体，不适合长时间在教室里进行，如电解CuCl2溶液的实验等。这种情况下，课堂演示实验往往流于形式，并不能真
正起到作用。 因此，教师要努力改进那些现象不是很明显的演示实验，提高其可观察性。为便于观察，提高实验的可见度、清晰度，我们可采用投影仪配合实验。当屏幕上呈现一个放大了的实验装置时，学生对实验误差的分析理解就会更加深刻。比如，电解槽放大后，阳极碳棒上产生的气泡就十分明显，这时再取出另一根碳棒，在投影仪强光照射下它表面析出的铜就十分醒目。化学实验与投影仪的这种有效结合，提高了实验效率，学习效果很好。 2.创新小实验开启兴趣课堂 在物质的性质这一类课堂上，教师多数情况下会这样开始“今天我们学习……它的物理性质……化学性质……”，其间即使有相应的实验，也只是介绍实验步骤和实验结果，其余的只能靠学生自己想象。 居里夫人说过：“好奇心是学者的第一美德。”以《原电池》一课为例，假若教师一进入课堂即在讲台上放一个土豆（或其他多汁水果），然后在土豆上分别插上两根学生熟悉的铜芯、铝芯和电线，再接通灵敏电流计，当学生惊喜地发现土豆居然也能产生电流时，那种好奇、兴奋无法言喻。教师接着讲解怎样制造“水果电池”，学生就会全身心地投入其中。这样的微型实验同常规实验相比，具有仪器简单、用剂量少、反应速率快等优点，值得大力提倡。
小学科学实验创新实验设计
小学科学创新实验设计 一、实验课题名称 小学科学六年级下册《污水的处理》 二、参赛教师所在单位及姓名 沿滩区逸夫小学胡敬民 三、正文 1、实验在教材中所处的地位与作用。 实验是检验真理的唯一标准。小学生抽象思维能力弱，直观形象的实验有助于学生理解。小学生动手能力较强，好奇心强，实验既培养兴趣又提高能力。 2、实验原型及不足之处。 教材实验材料单一，实验结果不明显。所涉及的实验结果只有照片对比，学生对这一实验兴趣不浓，缺乏探究性。 3、实验创新与改进之处。 （1）创新导入，联系生活，激发兴趣和求知欲，寓教于乐。（2）改进实验器材，选用生活中的、可以重复利用的材料，用自己设计的装置，深入研究污水的处理方法。 （3）利用新旧知识（用滤纸细过滤）再进一步创新探究。 4、实验器材。 学生做清洁的污水、烧杯、大小碎石、棕叶、滤纸、漏斗、玻璃棒
5、实验原理及说明。 （1）对污水进行沉淀处理。（目的是除去污水中大的颗粒物及杂质）（2）对污水进行粗过滤处理。（目的是除去污水中较小的颗粒物）（3）对污水进行细过滤处理。（目的是除去污水中微小的颗粒物）6、实验过程。 （1）对污水进行沉淀处理。（沉淀后的污水和原污水进行比较）（2）对污水进行粗过滤处理。（对粗过滤装置进行组装，粗过滤后的水同沉淀后的污水进行比较） （3））对污水进行细过滤处理。（用滤纸对粗过滤后的污水进行再过滤，再进行比较） 7、实验效果。 具有趣味性、观赏性、知识性、可比性、开放性、能力性和创造性。这个实验的设计可以作为教师的演示实验用，也可以作为学生分组实验用。 8、自我评价。 这个实验的设计是在教学反思中逐步成型的，对教法和实验方法进行了创新，围绕课题《污水的处理》，改进实验器材及实验步骤，其目的就是要学生在动手操作中、在观察比较中学到新知识，巩固旧知识，达到寓教于乐。