1、1高锰酸钾法教学设计 广州市市政职业学校 陈莎莎选用教材 高等教育出版社出版的职业院校课程改革系列教材分析化学 ，编者：刘斌、张龙课题名称 高锰酸钾法 授课类型 探究课 专业及年级 环境治理技术专业 一年级学生人数 24 人 课时 2 课时（80 分钟）教材分析1、 “高锰酸钾法”选自分析化学教材的第六章氧化还原滴定法的第一节。2、本课是在学生对氧化还原平衡和影响氧化还原反应速率的因素有了基本认识、对氧化还原滴定的基本原理基本掌握以及对氧化还原指示剂有了基本了解的基础上，开始对氧化还原滴定法应用在水质分析中的第一种方法进行探究，并且后面还将学习其他氧化还原滴定法。因此，本课在本章中起着从理论到
2、实践的转折作用。3、我国对环境水质的高锰酸盐指数有严格的规定，而高锰酸钾滴定法是测定高锰酸盐指数的主要方法，也是氧化还原滴定法中最重要的一种滴定分析法，广泛应用于环境治理行业的水质分析中，因此，本课的学习对培养专业技能有着重要意义。学情分析教学对象为环境治理技术专业一年级的学生，授课班级人数为24人。本专业培养的是能从事不同条件下的环境监测，污水处理工程的运营与管理，环保设备的销售和服务等相关工作的一线员工。高锰酸钾滴定法是常用的氧化还原滴定法之一，也是学生接触到的第一种氧化还原滴定法，学会采用高锰酸钾法测定高锰酸盐指数是本专业学生将来从事环境监测工作的基本技能。学生前期已经学习了氧化还原滴定
3、的基本原理和氧化还原指示剂的反应原理，具备本次课的理论基础；并且在此之前学生已经进行过酸碱滴定法等三种滴定分析法的探究和操作练习，具备了一定的滴定分析基本操作能力，基本上能合作完成探究活动。学生好奇心较强、对动手实践有着较大的兴趣，但自控力较差，可以充分利用这一点让学生体验探究的乐趣，品尝成功的喜悦。教学目标1.知识与技能（1）能根据需要判断高锰酸钾法的滴定方式。（2）能正确配制和标定 KMnO4标准溶液。（3）能按照要求规范完成环境水质标准水中高锰酸盐指数的测定。2.过程与方法通过实验探究与讨论，提高观察、动手、思维能力，学习通过实验获得精确数据的科学方法。3.情感态度与价值观学会与人合作，
4、养成严谨的科学态度。教学重点 1. KMnO4标准溶液的配制和标定。2. 水中高锰酸盐指数的测定。 2教学难点 1. 标定 KMnO4标准溶液时，严格控制滴定条件，尤其是温度的控制；2. 滴定终点的确定。教法、学法教法：情景教学法、任务驱动法、实验探究法相结合。学法：实验探究法、小组讨论法、类比推理法。教法、学法的运用策略中，主要采取理论实操一体化的教学模式，具体如下：1. 布置课前预习，并且于上课时先提出问题，让学生在强烈的求知动机的驱动下，通过实验探究结果进行分析并回答；2. 提供两种不同的水样，分别让不同组别进行实验探究测定，并比较实验结果，继而进行分析与讨论。3. 教学手段现代信息技术
5、集音、像、动画于一体，比较直观形象，有利于优化课堂教学。在教学中根据学生的认知规律，充分挖掘信息技术对学生的导学功能，把准辅助时机，激发学生情趣，从而促进学生主动学习，主动发展。如中职学生对“高锰酸盐指数是水质污染重要指标之一”这一认识尚不够深刻，通过播放新闻视频，让学生在思想认识上加深印象，从而引起对本次课学习的重视，激发学生的学习动机。教师在整个教学过程中充当组织者、指导者、参与者、评价者的角色。教学资源1. 一 体 化 水 质 分 析 实 验 室2. 资料：实验结果记录和处理表； 教 学 课 件 （ 图 片 、 视 频 、 Flash 动 画 ） 。3. 仪 器 ： 沸 水 浴 装 置
6、、 250ml 锥 形 瓶 、 50ml 酸 式 滴 定 管 、 定 时 钟 。4. 试剂：高锰酸钾溶液（1/5KMnO 4=0.1mol/L） 、高锰酸钾标准溶液（1/5KMnO 4=0.01mol/L） 、1:3 硫酸溶液、草酸钠标准贮备液（1/2Na 2C2O4=0.100mol/L） 、草酸钠标准使用液（ 1/2Na2C2O4=0.0100mol/L）教学过程教学环节时间分配 教师活动 学生活动 设计意图课前准备1.布置学生带着问题预习：为 什 么 要 测 定 水 中 高 锰 酸 盐 指 数 ？ 1KMnO4 溶 液 标 定 时 的 滴 定 条 件 是 ？2高 锰 酸 盐 指 数 测
7、定 的 原 理 是 ？32.主讲教师、实验教师组织学生组长准备实验试剂和仪器。3.教师尽量尊重学生的个人意见，适度引导学生分组。4.制 作 教 学 课 件 、 实验结果记录表。5.准备好两种有机物含量不同的水样，1 号水样有机物含量较少，2 号水样为有机物含量较多。1.做好预习。2.全班学生分成 6 个学习小组。3.了解组内成员的能力与经验，推选一名组负 责 组 内协 调 和 任 务 指 导 。为课堂教学的顺利开展做好准备。3创设情境测定水中高锰酸盐指数的重要性描述（5分钟）1.多媒体投影播放“环保部称我国七大水系总体为轻度污染”新闻视频，让学生意识到国家社会对水质污染重要指标之一水中高锰酸盐
8、指数的重视。2.介绍我国地表水环境质量标准（GB 38382002）中高锰酸盐指数限值范围 215 mg/L。3.提出问题：“如果你现在是某城镇环保局的一名环境监测人员，应如何测定所在城镇主要河流的水中高锰酸盐指数？”学生观看视频，认识到国家社会对水质污染重要指标之一水中高锰酸盐指数的重视，进而意识到学习高锰酸钾滴定法的重要性。从社会时事和热点和具体岗位能力需求进入学习情景，将枯燥的化学知识的学习化为一种现实的需要， 让学生体会到学习的必要性，激发学生的学习动机。1.KMnO4溶 液 的标 定（ 20 分钟 ）1. 教师引导学生注意安全注意事项，并展示教室中的安全条例。要求各小组检查本组实验台
9、安全问题。2. 组织学生以小组合作的形式完成KMnO4 溶 液 的 标 定 实 验 。3.提问：为什么要加入硫酸溶液？是否可以 1用盐酸溶液或硝酸溶液代替？加热温度控制范围是多少？为什么 2要控制在这个范围内？滴定终点如何确定？ 34.评价学生的回答，并补充说明滴定条件：若想让反应速度加快，可在滴定前加入几滴 MnSO4。5.播放一小段关于规范操作滴定终点的视频。1.各小组组长检查本组实验台安全问题。2.小组按照实验步骤开展KMnO4 溶 液 的 标 定 实 验 ，记 录 实 验 数 据 ， 共 做 3 次 ，并 计 算 KMnO4 标 准 溶 液 的准 确 浓 度 。3.根据教师的问题，结合
10、预习的内容，思考实验步骤的原理。4.派代表回答教师的提出的问题：为使滴定反应定量进行， 1须控制溶液酸度为0.51mol/L，但若用 HCl 或HNO3会干扰测定。为加快反应速度，需将温 2度控制在 7085。滴定至溶液由无色至出现 3浅红色，且 0.51min 内不褪色即达到滴定终点。提高学生对安全问题的重视和动手操作、分析问解，解决问题等能力。为后续的自主实验探究打下基础。培养学生理论联系实际的能力。实验探究2. 水样的 测 定（45 分钟）1. 组织学生以小组形式完成水样的 标定 实 验 ， 并 分配各组的测定任务，单组号小组测定1号水样，双组号小组测定2水样，1、2号水样均为清洁透明的
11、水样。2. 提问：你们小组取到的水样是否需要稀释？ 1如何判断？ 为什么要做空白试验？ 23.评价学生的回答，并点评各小组在1.小组按照实验步骤开展水样中高锰酸盐指数的 测 定实 验 ， 同 时 做 3 份 水 样 ，记 录 实 验 数 据 。2.需判断是否需要稀释水样。3.若水样经稀释，需做空白试验。4.计算 KMnO4 标准溶液的校正系数。1.增强学生根据现象分析问题，解决问题以及主动思考的能力。培养学生理论联系实际的能力。2.通过信息化教学技术展示规范操作。4实验探究实验过程中的判断是否正确，反应是否迅速，以及操作是否规范。5.根据实际，选用不同的计算公式，计算每份水样的高锰酸盐指数及平
12、均值。6. 派代表回答教师的提出的问题：单号组不需要稀释，双号 1组需要稀释。根据煮沸过程中溶液的颜色判断。因为经过稀释，要去除蒸 2馏水本身对实验结果的影响，所以要做空白试验。课堂小结（ 5 分钟）1.先提问：各位同学，所谓高锰酸钾法就是指利用高锰酸钾作为氧化剂的滴定分析方法，而本次实验采用的就是高锰酸钾法，而经过实验的具体操作，想必当中的原理大家已经理解，有谁能用自己的话完整的表述出来吗？2.列出反应方程式：4MnO4-+ 5C + 12H2O = 4Mn2+5 CO2 + 6 H2O5C2O42-+ 2MnO4-+16H+ = 2Mn2+ 10CO2+8 H 2O2MnO4-+5C2O4
13、2-+ 16H+ = 2Mn2+ 10CO2+8 H 2O3.布置学生课后完成实验报告1.学生积极回想实验过程中的步骤，结合自己的理解，派代表回答出实验原理。2.在学生回答的同时，其他学生也会根据其表述，回想实验过程中每一个步骤的意义。3. 课后完成实验报告的编写培养学生的知识总结和口头表达能力。知识拓展（5 分钟）提出两道思考题：1.高锰酸钾滴定法的滴定方式有三种，那本次水中高锰酸盐指数的测定实验采用的是哪种滴定方式？2.高锰酸钾滴定法还可以应用于什么物质的测定？采用的是何种滴定方式？测定原理是怎样的？请查阅教材或者其他课外刊物回答问题。学生通过课后仔细阅读教材，或者查阅课外刊物查找答案，并
14、写进实验报告。拓展学生的知识，增强学生阅读与课程相关课外刊物的兴趣。培养学生的钻研精神，有助于他们更加主动的学习。5板书设计6.5.1 高锰酸钾法及其应用水中高锰酸盐指数的测定。1. KMnO4 溶 液 的 标 定2. 水样的 测 定反应方程式：4MnO4- + 5C + 12H2O = 4Mn2+5 CO2 + 6 H 2O5C2O42-+ 2MnO4-+16H+ = 2Mn2+ 10CO2+8 H 2O2MnO4-+5C2O42-+ 16H+ = 2Mn2+ 10CO2+8 H 2O教学反思在本次课的教学设计中，我坚持“做中教，做中学”的理念，通过任务驱动法，情境教学法和实验探究法，使学生亲身体验教学过程，在自主学习、合作学习、探究学习中形成一定的观察能力、思维能力和实践能力。同时情感态度和价值观也得到提升。为了突破教学难点，我利用信息化技术展示规范操作滴定终点的视频，优化课堂教学。不足之处是学生在实验时间把握上不住，个别双组号小组未能完成实验，说明其预习未够认真，下次增加检查预习情况的环节以督促学生重视预习环节。
