发布时间:2023-10-08 10:05:25
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[中图分类号]G633.8
[文献标识码]A
[文章编号]1674-6058(2016)32-0107
一、设计理念
从学生现有的知识水平着手,依据义务教育阶段课程标准要求,构建三维一体的教学目标。在明确教学目标的基础上,以学生身心发展为起点,从生活实际出发,制订以培养学生社会责任感、树立自信心为目的的教学方法及策略。从化学课程的特点出发,在实验中联系生活,在生活中提出教学内容,制订人教版九年级化学上册《金属的化学性质》一节的教学设计,将知识点与社会生活生产紧密结合,体会科学与技术的内涵,充实教学内容,坚持“STS”的教育理念。
二、教学背景分析
1.课标分析
课程标准就本节课内容明确要求:能说明、会表示金属与氧气的反应和金属与酸的反应,并会判断置换反应,学会运用金属活动性顺序。
2.教材分析
《金俚幕学性质》是人教版九年级化学第八单元课题2的内容,在通过课题1了解了金属的物理性质和合金概念的基础上,本课题侧重金属的化学性质:回顾金属与氧气的反应,重点介绍金属与酸的反应、金属与金属化合物溶液的反应,以及常见金属活动性顺序。
3.学生分析
知识水平分析:学生已有九年级化学上册知识的基础,了解常见酸的概念,已掌握金属与氧气的反应,这些为本节课的学习奠定了知识基础,有利于在教育教学活动中总结判断金属活动性的方法。
认知水平分析:本课题安排在九年级下册第八单元的第2课题,学生处于对化学知识的初步探索阶段,虽已有上册知识打下的基础,但学生的逻辑思维能力还没有系统化,教师应在教授学生知识点的基础上,偏重于帮助其建立正确的唯物主义价值观。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)通过回顾已学的知识,充分回忆和掌握铁、镁、铜等常见金属与氧气的反应;
(2)通过实验初步认识常见金属与酸的置换反应,能利用置换反应解释与日常生活有关的化学问题;
(3)联系相关的生产生活实际,学会运用金属活动性顺序表解决实际问题。
2.过程与方法
(1)能进行探究金属活动性强弱的实验设计,掌握探究金属活动性顺序的方法及其反应原理;
(2)通过观察演示实验,了解常见金属与酸的反应实验操作及注意事项;
(3)学习和体验对实验现象进行比较、分析、概括并获取结论的方法。
3.情感态度与价值观
(1)通过对实验的探究、分析,培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度;
(2)学生在实验探究中学会与他人交流、合作,增强协作精神;
(3)通过联系生产生活实际问题,培养学生的社会责任感和唯物主义价值观。
四、教学重难点
教学重点:探究金属活动性顺序,归纳得出置换反应的特点。
教学难点:对金属活动性顺序和置换反应的理解和应用。
五、教学过程
1.导课
[教师]展示漫画故事:《真金与黄铜》。
[学生]听漫画故事,产生疑问:为什么黄铜害怕遇见盐酸?
设计意图:设置悬念,激发学生好奇心,引出课题――《金属的化学性质》
2.复习
[教师]投影A组:金属与氧气的反应。
[教师]提示学生按操作规范进行实验,且进行指导纠正。同时引导学生根据金属与氧气的反应现象与反应难易程度,比较金属的活动性强弱。
[学生]以小组的形式进行相关实验,比较出镁、铁、铜的活动强弱:镁比铁强,镁比铜强。并完成表格(参见表1),回忆、记录、巩固知识点。
设计意图:复习、巩固相关知识,加深印象,培养学生独立自主的学习能力,初步掌握判断金属活动性差异的方法,并引出新课程的学习内容。
3.活动与探究
[教师]投影B组:金属与稀盐酸的反应。
[教师]演示镁、锌、铁、铜与稀盐酸的反应,并要求学生完成表格(参见表2)。
[学生]观察到镁、锌、铁都能与稀盐酸反应,且反应剧烈程度不同,但铜不能与稀盐酸发生反应。同时完成表格的填写。
[教师]根据镁、锌、铁、铜与稀盐酸的反应现象,让学生试猜想金属与稀硫酸的反应现象。
[教师]投影C组:金属与稀硫酸的反应,并要求学生完成与B组实验相同的表格。
[教师]提示学生按操作规范进行实验,观察现象。巡视、指导实验,引导学生讨论、交流和展示探究结果。
[学生]小组实验,完成表格。讨论、交流,小组代表描述实验现象及结论,书写化学方程式。
设计意图:让学生在合作与交流中自主探究,在操作与思考的活动中实现三维目标。
[教师与学生]欣赏课本图8-12:金属与盐酸反应的比较。
[学生]观察图片,探究出镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱依次为:镁>锌>铁>铜,思考、讨论得出结论:金属可分成能与酸发生反应和不能与酸发生反应两类。
设计意图:营造轻松、和谐的探究氛围,发展学生的想象力。
一、教材分析和教学设计思路
胶体属于分散系内容,知识相对独立,但胶体知识与生产、生活和高科技(纳米材料)联系密切,并与物理、生物等学科知识有一定的交叉。本部分知识有一定的综合性,适宜于对学生进行学科内和多学科间综合教学,有利于培养学生的综合能力。
教学设计时充分考虑化学新课程的教学理念,注重发挥学生的自主性、合作性和探究性,加强与生产生活的联系,加强与物理、生物等学科的渗透,加强多种媒体的运用。本节课采用了“启发引导,问题探究”的教学模式。
二.教学目标和教学重难点
【教学目标】
知识与技能:1、了解分散系、分散质、分散剂、胶体等概念
2、认识胶体与其它分散系的本质区别
3、能够通过实验区分胶体和其它分散系
过程与方法:1、经历科学探究的一般过程
2、能够运用观察、实验等科学方法探究胶体的本质
3、学会运用比较、归纳等方法对实验事实进行加工
情感态度价值观:1、能够积极参与实验探究活动,并获得成功体验
2、形成乐于探索、勇于质疑、实事求是的精神
【教学重难点】
胶体的性质
教学流程
【课题引入】运用多媒体向同学们展示以下图片:早晨阳光射入森林的美丽景象、自然形成的五彩石头、河流入海处冲刷成的三角洲、彩灯刺破夜空形成的绚丽景色以及大自然中的云山雾海,这些色彩斑斓的画面将会极大地激发起学生的学习兴趣,调动起他们的积极性。这时,老师就会及时地提出问题并引导学生加以总结,很容易得出这些物质都是混合体系这样一个结论。
【教学环节】
【讲解】:分散系:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的混合体系。在分散系中,被分散成微粒的物质叫分散质,起容纳分散质作用的物质叫分散剂。
【提问】:以前我们学习过物质的分类,那么,分散系又可以按照什么样的标准来进行分类呢?
【讲解】:按照分散质和分散剂的聚集状态(气、液、固)来分,可以分为九种不同的分散系。请试着举出生活中常见的分散系的例子并加以讨论交流。展示PPT。
【过渡】:分散剂如果是水或液体时,分散系又可以分为什么呢?
【讲解】:根据分散质微粒直径的大小可以将分散系分为溶液、胶体和浊液。分散质微粒直径小于1nm的为溶液,大于100nm的为浊液,介于两者之间的叫胶体。对于溶液和浊液大家都比较熟悉,我们具体来研究一下胶体。
【过渡】:胶体究竟是如何制备的呢?
【讲解】:通常制备胶体的方法有两种:分散法和凝聚法(物理凝聚法和化学凝聚法)。
【活动】:播放运用化学凝聚法制备Fe(OH)3胶体视频
【讲解】:方程式:FeCl3+3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3HCl,注意事项:①沸水、饱和FeCl3溶液,②加热至溶液呈红褐色后停止加热,③不能用自来水,也不能搅拌 ,④不用“”,写胶体。
【演示实验1】:分别用激光笔照射置于暗处的CuSO4溶液和Fe(OH)3
胶体
【学生总结】:照射Fe(OH)3胶体可以观察到有一条光亮的通路,而照射CuSO4溶液时无此现象。
【讲解】:这就是胶体的第一个性质——丁达尔现象,是区分溶液和胶体的物理方法。胶体可以产生丁达尔现象是因为胶体粒子对光线进行了散射(光波偏离原来方向而分散传播)。
【活动】:观看动画,解释生活中的丁达尔现象。
【故事引入】:1827年,Brown在用显微镜观察花粉时发现花粉颗粒不停的无序运动。在胶体里,胶粒不断地进行无规则运动,这种运动叫布朗运动。这是胶体稳定的原因之一,也是胶体的第二个性质[1]。
【活动】:观看胶体微粒在某一时间间隔中的运功轨迹动画。
【演示实验2】:在一个U形管里盛有红褐色的Fe(OH)3胶体,从U形管的两个管口各插一个电极,通直流电,经过一段时间,观察现象。
【学生总结】:阴极附近的颜色逐渐变深,阳极附近的颜色逐渐变浅。
【讲解】:这表明Fe(OH)3胶粒带正电荷,在电场的作用下向阴极移动。像这样在外电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象,叫做电泳[2],这是胶体的第三个性质。
【交流讨论】:胶体的这种性质在实际生活中具体应用
【讲解】:胶体的分离和水泥厂除尘
【故事引入】:生活中的“卤水点豆腐”是把CaCl2(或MgCl2)加入豆浆中发生凝聚制得豆腐。
【讲解】:这是利用了胶体的第四个性质——凝聚。由于胶体胶粒带有电荷,加入电解质后,由于电解质在溶液中能电离出阳离子和阴离子,分别能中和带有负电荷胶粒的胶体和带有正电荷胶粒的胶体。常用到的凝聚方法有:1.加入电解质溶液 2.加入胶粒带相反电荷的胶体3.加热4.搅拌[3]。
【交流讨论】:同种品牌的墨水为何不能混用?
【演示实验3】:将淀粉胶体和NaCl溶液放入半透膜袋里,再将此袋放入盛有水的烧杯中,一段时间之后,分别取烧杯中的液体加入AgNO3溶液和碘溶液中,观察现象。
【学生总结】:AgNO3溶液中会有白色沉淀生成,而碘溶液中无现象。
【讲解】:这是由于Na+和Cl-的直径小可以透过半透膜,而淀粉胶粒直径小不能透过半透膜,这种方法可以用来净化胶体,这也是胶体的第五个性质——渗析。
【交流讨论】:医学上尿毒症病人血液透析的原理。
【课后作业】:谈谈生活中的胶体,如何将胶体趋利避害更好为人类服务。
【课堂小结】:本节课学习了胶体的制备,重点研究了胶体的五个性质:丁达尔现象、布朗运动、电泳、凝聚、渗析。
参考文献
文献标识码:B
1教材分析和设计思想
人教版新教材《化学1(必修)》第三章第一节“金属的化学性质”是高中化学元素化合物的第一课,教师的教学设计应当体现自己的教学理念,对学生的高中元素化学学习也应起到引领作用。由于新教材新颖的编写思路和传统教材大相径庭,目前发表的相关教学设计很少。对于金属与非金属反应的研究就更鲜见。
本节教材在编写思路上延续了第二章分类法的思想。分门别类地对金属发生的反应进行了介绍,总结出了金属的一般化学性质和特性。在具体介绍金属的某一化学性质时,又运用了比较的方法,通过实验研究了不同金属性质间的异同,从而认识金属性质间的内在联系。笔者认为教材这样的编写思路。无疑也对元素化学第一课的教学提出了要求和指明了方向:要通过具体的金属元素化学教学,让学生学会观察、实验、分类、比较等研究物质性质的方法;要从学生已有的经验和知识出发,做好衔接教育。帮助学生认识化学与人类生活的密切关系;要通过化学实验探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识。
2教学目标
在初中已有的金属镁、铁与氧气反应的基础上,依据金属活动性顺序表,预测金属钠与氧气的反应,再进行实践,让学生成功体验理论对实践的指导作用。
通过铝和氧气燃烧反应的实验探究过程,学习科学探究的基本方法。体验科学探究的艰辛与喜悦,培养学生积极实践的科学态度。
通过提出铁粉在空气中燃烧反应的深入探究问题,培养提出问题的意识和享受解决问题的快乐。
通过验证含铁吸氧剂具有吸氧能力的方案设计和实验探究,体验合作学习,激发探索的积极性。
通过金属活动性顺序表中代表元素与氧气反应的学习,体验观察、实验、比较、归纳等高中化学学习方法。
3教学过程实录
3.1从学生已有知识出发,准确定位元素化学认知起点、认知特点
[情境导入]环顾四周,有哪些金属制品?
[学生]铁制品,比如说铁架台,铝制品,比如说铝合金窗框……
[教师]这些金属制品在长期使用过程中会有何变化?
[学生]比如说铁,会生锈。
[教师]铁生锈的原因是什么?
[学生]铁和空气中的氧气、水蒸气的共同作用。
[教师]许多金属在长期使用过程中会被氧气腐蚀,那么。这些金属被氧气腐蚀的难易和什么因素有关呢?
[学生]金属的活动性。
[投影]金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
[教师]今天我们将从大家熟悉的金属活动性顺序表中选择四种金属――Na、Mg、Al、Fe。较深入地研究它们和氧气的反应。
[投影]一、金属与氧气的反应
[教师]研究的金属中,哪种能够燃烧?
[学生]铁、镁
[教师]镁在什么条件下燃烧?
[学生]空气中点燃。
[教师]有何现象?
[学生]剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体。
[投影]镁在空气中燃烧的图片
[教师]铁在什么条件下燃烧?
[学生]氧气中点燃。
[教师]有何现象?
[学生]剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
[投影]铁在氧气中燃烧的图片
[投影](边结合上述对话,边投影板书)
(设计意图:从身边的化学物质引入,亲切自然,过渡到学生熟悉的金属活动性顺序表,再选择代表金属学习。一方面注重衔接教育,另一方面也向学生介绍了整个高中元素化学的一个重要学习特点。在一群有联系的元素中,选择一个或几个代表元素进行详细地研究。然后通过演绎,使知识增殖,扩大规律性知识的应用范围。)
3.2初识金属钠,成功体验理论指导实践的快乐
[教师]下面来研究金属钠,钠能燃烧吗?
[学生]能燃烧。
[教师]你是如何预测到的?
[学生]钠比镁、铁活泼,镁、铁能燃烧。所以,钠能在空气中燃烧。
[教师]让我们先认识一下钠,从试剂瓶标签上能获取哪些信息?
[学生]易燃,不能遇水,需保存在煤油中。
[教师]让我们取一块钠出来试试。请一位同学上来仔细观察,并及时向大家汇报。
(大家推荐了一位同学)
[演示实验3-1]取一小块钠,吸干表面煤油后,用小刀切去一端的外皮,观察钠表面的光泽和颜色。
[学生]银白色金属。
[教师]你再仔细看看。
[学生]又变暗了!
[教师]原因是什么?
[学生]钠和氧气反应了。
[教师]Na很活泼,和空气中氧气在常温下就能反应生成白色的氧化钠(Na20)
[投影]4Na+02=2Na20(常温下,白色固体)
[教师]加热,钠会燃烧吗?
[演示实验3-2]取一小块钠,放在两端开口的玻璃管中,酒精灯加热,观察现象。
[学生]熔化成光亮的小球后,很快在空气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体。
(请该学生拿着玻璃管,给其他同学观察燃烧产物。)
[教师]这种淡黄色的固体是过氧化钠,关于产物的论证,我们会在其他课时再进行。
[投影]2Na+02=Na202(加热燃烧,淡黄色固体)
[教师]让我们把钠的性质再归纳整理一下。
[投影]
(设计意图:会看商品说明书是学生应当养成的生活习惯,观察钠试剂瓶的英文标签,容易引起学生的兴趣。钠极其活泼,基于安全考虑,初次学习不宜安排学生分组实验。请同学代表近台观察,拉近了师生距离。且能有效缓解演示实验的一些不足。将教材中钠燃烧实验进行改进,增强了可观性,更适合演示。)
3.3深入研究铝。学习科学探究的基本方法
[教师]铝箔能不能燃烧?为什么?
[学生]能燃烧,因为根据金属活动性顺序,铝排在镁和铁之间。
[教师]太棒了,非常好的逻辑推断,动手试试。
[学生实验3-1]用镊子夹住一块铝箔,在酒精灯上加热。观察现象。
[教师]有何现象?
[学生甲]铝箔呈红热状,离开火焰后很快恢复原状。
[学生乙]铝箔熔化了,但没有滴落。
[教师]为什么没有滴落?
[学生乙]不知道。
[教师]铝箔熔化成液体,应该滴落,不滴落的原因是被表面的一层膜兜住了,这层膜是什么物质?
[学生]氧化铝。
[教师]氧化铝薄膜能将熔融的铝兜住,说明氧化铝有何性质?
[学生丙]氧化铝熔点比铝高。
[学生丁]氧化铝很致密。
[教师]铝箔在空气中不能燃烧,能不能说明铝箔就不能燃烧?
[学生]不能,应该在氧气中再试试。
[演示实验3-3]取一片铝箔,一端固定一根火柴,另一端用镊子夹住,引燃火柴,等火柴快熄灭
时插人收满氧气的集气瓶(瓶底放一些水)中。
(由同学结合初中铁丝燃烧实验,提出该实验方案以后进行。)
[实验现象]火柴燃烧很剧烈,但燃烧结束后,铝箔完好如初。
[教师]是什么因素造成了铝箔在空气中和氧气中均不能燃烧?
[学生]是铝表面上有一层致密的氧化层保护膜,阻止了铝的燃烧。
[教师]如果将铝箔表面打磨,破坏其表层的氧化膜,结果又将如何?
[学生实验3-2]取一块铝箔,用砂纸小心打磨后,在酒精灯上加热,观察现象。
(教师巡视,指导学生打磨,提醒学生合作。)
[教师]有没有燃烧?
[学生]没有燃烧。
[教师]没有燃烧,但和刚才有无差异?
[学生]熔化得比刚才更快。
[教师]可以预见,在氧气中应该反应得更快,会不会燃烧呢?
[演示实验3-4]取一片小心打磨过的铝箔,一端固定一根火柴,另一端用镊子夹住,引燃火柴,等火柴快熄灭时插入收满氧气的集气瓶(瓶底放一些水)中。
[实验现象]不燃烧。
[教师]还是不能燃烧,怎么解释呢?
[学生]打磨过的铝箔在空气中很快又生成了新的氧化膜,有效保护了内层金属,从而不能燃烧。
[教师]致密氧化铝薄膜的存在,使得铝箔无论是打磨、不打磨,在空气或氧气中均不能燃烧。
[教师]那么,铝是不是真得就不能燃烧呢?前几天,我在准备上课材料时,无意中发现人民网上有一则新闻,一下子激发了进一步探究的热情。
[投影]铝粉燃烧相关新闻:江苏沪宁城际铁路房屋坍塌事故系铝粉燃烧爆炸造成
[教师]这是在工地上的情况。在我们这样的环境中,铝粉能燃烧吗?现有铝粉、酒精灯、镊子、棉花等物品,请设计铝粉燃烧的探究实验方案。
[学生]用镊子夹住棉花,在棉花上蘸上一些铝粉,再用刚才相似的探究方案研究。
[教师]方案很好,但愿能成功。
[演示实验3-4]用镊子夹住一小团脱脂棉,脱脂棉上蘸上一些铝粉,在酒精灯上点燃,观察现象。
[实验现象]棉花能安静地燃烧,铝粉不燃烧。
[演示实验3-5]用镊子夹住一小团脱脂棉,脱脂棉上蘸上一些铝粉,在酒精灯上点燃,并立即伸人盛有氧气的集气瓶中(瓶底放一些水),观察现象。
[实验现象]铝粉剧烈燃烧,火星四射。
[学生]哇,终于燃烧起来了! (情不自禁热烈鼓掌。)
[教师]该实验能很好地说明铝粉在氧气中剧烈燃烧吗?
[学生]不能,也可能是棉花在氧气中剧烈燃烧。
[教师]需要再做什么实验作进一步地证明?
[学生]棉花在氧气中燃烧。
[对比实验]棉花在氧气中燃烧。
[实验现象]燃烧较剧烈,没有火星。
[教师]实验表明蘸上铝粉的棉花燃烧时火焰是棉花在燃烧。火星是铝粉在燃烧。
[教师]铝箔在氧气中不能燃烧,铝粉在氧化中能燃烧。怎么解释呢?
[学生]铝粉颗粒小,与氧气接触面积大,反应更快,以至于燃烧。
[教师]实验从另一方面也表明,氧化膜的保护不是绝对的。天然生成的氧化膜的抗氧化能力还不够强。在实际使用中,还需要对铝的表面进行处理。人们是怎么做的呢?请看P45资料卡片。
[学生]阅读资料卡片:铝的氧化膜。
[教师]铝粉在氧气中燃烧这个反应本身能不能加以利用?它可能有何用途?
[学生]可以利用反应放出的热和耀眼的白光。
[投影]铝粉在照明弹、燃烧弹中的应用(图片略)
[总结]
(设计意图:通过铝的燃烧反应的实验探究过程,让学生学习科学探究的基本方法,如对比法,条件控制法等,体验科学探究的艰辛与喜悦。)
3.4再次研究铁。提出问题和解决问题一样重要
[教师]铝箔不能在氧气中燃烧,铝粉可以,一下子使我们的视野开阔了。可燃物的形态可以影响它的燃烧行为,进而又想做怎样的实验进一步研究金属与氧气的燃烧?
[学生]可以用铁粉来试试。
[教师]需要做铁粉在氧气中能否燃烧的实验吗?
[学生]没有必要,肯定能燃烧的。应当试试铁粉在空气中能否燃烧。
[教师]铁粉能否在空气中燃烧,老师还未发现文献报道过,值得一试。
[演示实验3-6]用镊子夹住一小团脱脂棉,脱脂棉上蘸上一些铁粉,慢慢靠近酒精灯的外燃,轻轻抖动,观察现象。
[实验现象]铁粉剧烈燃烧,火星四射。
[学生]哇!象放焰火一样!(情不自禁地欢呼)
[教师]实验再次表明,随着反应物颗粒的减小,铁和氧气反应的速率会增大。其实,铁的这种性质在日常生活中已经开始应用啦。再过十几天,就到中秋节快了,大家会发现有些月饼中有一种脱氧保鲜剂,它就是以铁粉为主要物质制成的,能设计一个简单方案证明它确实含铁吗?
[学生甲]烧一下。
[教师]能燃烧就是铁粉吗?
[学生乙]看它能否和硫酸反应放出氢气。
[教师]还有其他更简便的方法?
[学生]用吸铁石吸一下。
[演示实验3-7]用吸铁石去吸一包从“元祖食品”中取出的脱氧剂。
[教师]试设计简单实验方案说明含铁脱氧剂有吸氧能力。请大家讨论一下。
[投影]实验用品:大试管,单孔橡皮塞,直角导管,盛有蒸馏水的小试管,脱氧剂。
[学生甲]在大试管中,加入脱氧剂,塞上橡皮塞和导管,将导管插入到蒸馏水中,加热,观察是否有气泡产生。
[学生乙]不应当加热,脱氧剂在食品中脱氧时也没有加热,而且,在加热情况下,即便脱氧剂吸氧了,由于气体膨胀也有可能有气泡产生。
[教师]那你打算如何改进?
[学生乙]只要不加热,其它一样,观察导管中是否有水柱形成。
[学生丙]将导管先插入水中,然后再接上盛有脱氧剂的试管,这样效果应当更好。
[学生丁]将丙同学的导管从水中取出,这时导管中应当有一段水柱,将大试管插在试管架上。水柱会倒吸。
[教师]同学们设计的方案都有一定道理,下面就请大家按照自己小组设计的方案进行实验吧。实验时注意观察脱氧剂工作时有无热量变化。
[实验结果交流]除甲组同学现象不佳外,其他各组的实验效果均很好。
[回顾与总结](1)金属与氧气的反应与金属的活动性有关。金属的活动性既影响产物的类型,也影响反应的速率。
(2)金属与氧气的反应与反应的条件有关。温度不同,反应产物可能不同,速率也不同;浓度不同,反应速率不同;金属存在的形态不同对反应的行为也有影响。
[课后思考]假如请你研究铜与氧气的反应,你打算如何研究?
4教学反思
一、课程定位
化学是五年制高职护理专业学生必修的一门重要的基础课。其课程定位是:为护理专业课程和专业基础课程奠定必要的理论和实践基础,提高学生的文化素质。
二、教学构思过程
本节课过程设计的思路是:改变传统的“满堂灌、填鸭式”教学法,根据护理专业学生的特点,在教学过程中使用情境教学法、自主探究教学法、启发式教学法等多种教学方法,通过活动探究与讨论,重点学习醇的化学性质,了解医学上常用的醇类。
三、教学目标
1.知识与技能
掌握醇的性质,了解醇在生活中的重要作用。
2.过程与方法
通过学习醇的性质,培养学生自主探究实验的能力;通过探讨醇性质的过程,培养学生解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观
在实验探究中,学生亲历实验的探究过程,体验探究中的困惑、顿悟、喜悦。
四、教学重点及难点
1.教学重点
醇的化学性质。
2.教学难点
醇的化学性质。
五、教学过程
1.提问复习(2分钟)
教师活动:PPT展示题目,提问醇类的结构、分类、命名,请学生回答问题。
学生活动:回忆知识,进入状态。
设计意图:通过教师提问,让学生牢固掌握已学内容。
2.新课引入(1分钟)
教师活动:PPT展示图片,白酒中含有酒精,酒精的化学名称叫乙醇,和我们日常生活有密切联系,世界卫生组织的事故调查显示,大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关。提出驱动性问题:(1)如何鉴别酒后驾车?(2)人体内的乙醇如何代谢?想解决上述问题,必须要学习醇类的主要化学性质。
学生活动:兴趣被激发,进入情境。
设计意图:通过看图,激发学生的兴趣,创设情境。
3.讲授新课(30分钟)
教师活动:布置任务,请学生阅读教材,自学总结醇的物理性质。
学生活动:阅读教材,自学总结,回答问题。
教师总结:(1)醇分子之间能形成氢键,故沸点比相对分子质量的烃高。(2)醇分子与水分子间能形成氢键,如低级醇能溶于水。
设计意图:培养学生的自学和归纳能力。
教师活动:学习醇的物理性质,请学生说说醇类的官能团是什么。
学生活动:集体回答醇的官能团为醇羟基。
教师总结:结构决定性质,那么醇的结构决定了醇应具有哪些化学性质呢?
教师演示实验乙醇、水与钠的反应,边演示边强调操作方法,并要求学生观察实验现象,分析上述现象的异同。
学生活动:观察实验现象,小组讨论。
教师活动:分发自行设计的表格,请学生根据上述实验现象,填写相关内容。
学生活动:学生填写表格内容,写出反应方程式。
教师活动:提问为什么醇与钠的反应比水和钠的反应慢。
学生活动:产生疑问,小组讨论,得出结论:乙醇羟基上的氢原子没有水中的氢原子活泼,并分析、体会官能团之间的相互影响。
教师总结:PPT展示乙醇与钠反应的本质。
2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2
设计意图:通过对实验现象的剖析,在教师引导下,由学生主动、积极地思考,得出结论,培养学生观察能力、综合分析问题的能力,激发学生学习化学的兴趣。
教师活动:醇除了可以与活泼金属反应外,还可以发生其他的化学反应;板书脱水反应:(1)分子内脱水,(2)分子间脱水;教师通过PPT展示脱水反应发生装置。
学生活动:观看多媒体,分析键的断裂的差异。
设计意图:FLASH动画展示反应装置和断裂方式的不同,容易让学生理解。
教师活动:醇的脱水反应有两种方式,氧化反应有两种途径,包括加氧氧化和脱氢氧化,但最后主要产物相同;PPT展示氧化反应实验步骤。
学生活动:分小组按照实验规范要求做实验。
教师活动:巡回各小组,检查实验情况并请学生观察实验现象。为什么1和2号试管颜色变化了?生成了什么?又是什么原因呢?
学生活动:小组探讨,各代表回答问题。
教师总结:醇分子中a-C上的氢原子(a-H),由于受羟基的影响而比较活泼,易被重铬酸钾和高锰酸钾等强氧化剂氧化。结论:伯醇氧化生成醛,仲醇氧化生成酮,叔醇一般不被氧化。
设计意图:动手做实验,提高学生的兴趣,加深学生对知识的理解。
4.联系生活(6分钟)
教师活动:解决驱动性问题(1),交警判断驾驶员是否酒后驾车的方法。(让司机呼出的气体接触强氧化剂重铬酸钾,通过重铬酸钾颜色的变化来判断是否酒后驾车。)
学生活动:观看图片,引发思考。
设计意图:与生活实际相联系,增强学生对生活中化学现象的好奇心和求知欲,激发学生学习化学的兴趣,使他们更加热爱科学,崇尚科学。
教师活动:解决驱动性问题(2),人体内的乙醇如何代谢?(酒精在体内的代谢过程,绝大部分酒精在肝脏中先与乙醇脱氢酶作用,生成乙醛,乙醛对人体有害,但它很快会在乙醛脱氢酶的作用下转化成乙酸。)
学生活动:小组讨论喝酒以及醉酒的利与弊。
设计意图:激发学生关注自然、社会和生活现象的热情,有助于学生综合素质的提高。
5.小结与练习(5分钟)
教师活动:分别请两个学生总结醇的理化性质。
学生活动:踊跃举手,回答问题。
设计意图:锻炼学生的归纳能力。
教师活动:投影展示题目。
学生活动:独立完成练习。
设计意图:巩固所学知识。
6.布置作业(1分钟)
教师活动:布置作业,让学生以小组为单位,查阅资料了解饮酒对健康的影响,并写出结论。
学生活动:独立完成课后作业。
设计意图:拓展所学内容,加深对理论的理解。
当前课堂教学所表现出的问题要是对数学知识的理解不到位,无深层次思维及本质的探索.而只有有了问题或知识的源头才能更好地进行教学设计,从而上出一堂精彩的课.
对数的运算性质的灵活掌握,基于对对数式的准确认识,如:log3是什么?刚学完对数的概念,学生对对数式还有些陌生感,甚至书写上还存在偏差,一下子很难从指数式变换到对数式.好像我们初中认识,π等一样,只是一个数值,这个数值源于一个运算.我们在关注对对数式的认识时,只有弄清楚对数的运算性质到底是怎样的性质,才会有恰当的教学设计.
二、对数的运算性质一课的教学该如何设计
了解了对数的运算性质及对数的概念,再进行设计教学也就有了根据.
整个教学过程应该围绕教学目标进行,所有的教学活动也应依据教学目标而开展.本节课的教学就是要让学生明确:(1)对数的运算性质是怎么来的;(2)对数的运算性质的必要性.让学生领会这一性质的实质及必要性,为今后熟练运用此性质进行对数运算奠定基础.
(1)情境设置一般都是提出问题.看如下两个引入问题:
指数幂运算有如下性质:aa=a①,=a②,(a)=a③.
对数的运算是否也有相应的性质?
(2)求lg2,lg5的值,那么lg2+lg5≈1还是lg2+lg5=1呢?
情境(1)存在的思维障碍是:无方向感,即使对数的运算有相应的性质,但体现的形式究竟是怎样的呢?通俗地说,问题问得有点大,还得重新设置情境.
情境(2)问题设置:lg2+lg5的值如何得到?计算器不是随时都可以使用,且计算器不一定能计算复杂的代数式.要计算lg2+lg5的值,必须利用对数的运算性质.
让学生感受问题研究的必要性,激发学生思考,并使问题明确,让学生有效地研究,主动地学习,才能保证有良好的教学效果.
指数幂运算性质与对数的定义应该是对数的运算性质的根本.这就要求我们得清楚如何运用对数的定义及指数幂的运算性质得到对数的运算性质.
如指数幂的运算性质中aa=a,另根据对数的定义有a=N,我们令m=logM,n=logN,不难发现a·a=M·N,且a=a,则MN=a,根据对数的定义把此式转化成对数式,即log(MN)=logM+logN.
有了性质①的指引,学生自然会去使用指数幂运算性质②、③来接着推导对数的运算性质.我们只要令m=logM,n=logN,其中a>0且a≠1,M>0,N>0,n∈R,使得性质的导出不再突然.至于教材对性质①的证明,则使用了逆过程,即从对数再回到指数.这样就使得两个性质的内容相得益彰,教学内容也得以丰富、圆满.
很显然,其中“a>0且a≠1,M>0,N>0,n∈R”都是对数的运算性质成立的前提,如logx+log(2-x),化简为log(2x-x)的前提是x>0且2-x>0.所以每一个对数式的出现,其真数一定是大于0的,当然底数a>0且a≠1亦是必需的.
学生在使用该性质进行对数运算化简时,多数是在套用.如例4,log(2×4),我们完全可以使用对数定义及指数幂运算性质来解决.笔者认为教材的编排意图是让学生初步体会公式的作用,能够让很大数的对数化归为较小数的对数运算.再如例5,通过lg2,lg3的值去求lg12的值,我们就能明显感觉到对数运算性质的好处,性质的存在就显得十分必要.
还有两个问题,即真数大于0与公式的记忆对学生的要求.辅助练习中有如下几题:
若a>0,a≠1,下列等式中不正确的是?摇 ?摇.
①log(M+N)=logM+logN;②log(M-N)=logM-logN;
③log(MN)=logM+logN;④log(MN)=logMlogN;
⑤log=;⑥(logM)=nlogM,n∈R.
对于这样的巩固练习到底是使学生记忆加深印象,还是造成混淆,笔者认为值得商榷.譬如,对于③的不正确性,学生一片哗然,老师解释了以后有的才反应过来,因为此时的学生哪里能顾得了这么多.笔者认为这样的圈套不宜设置,特别是其中一位教师在刚介绍完公式及证明后,跟着就设置这样的问题就更不应该了.你要真想巩固“真数要大于0”,就可以直接地问:log[(-2)×(-3)]是否等于log(-2)+log(-3)?还有①,笔者认为这明显是一种误导,本来也许学生并没有这样的想法,这个错误的等式就成了干扰.更何况学生正在进行正确的记忆储备,而且这个等式也不是一定不成立,如:log(2+2)=log2+log2.笔者认为大可不必通过这种方式来巩固等式成立条件及加深对公式的记忆,只要原理弄清摸透,加强正面训练,熟练掌握就会水到渠成.
其实教材中的练习足以让学生对公式的使用进行巩固.当然,如果学生的基础比较好,可以加一些与其他知识综合的问题或综合使用多个公式的问题.苏州市教研室陈兆华老师一次讲座中讲道:“上向量一节的内容,要求学生证明一个不等式,学生均考虑用向量法;而我们是否能在上证不等式课时,让学生用向量法呢?”意指我们的教学要让学生学会思考,不要把数学课上成了心理课.
三、对教学实践过程中几个片段的思考
笔者对几位教师在教学实践中的几个片段谈谈看法,以供再设计、再教学时参考.
片段1:对对数运算性质的发现的设计.
师:①计算:log8,log32,log(8×32);
②若logM=p,logN=q,能否用p、q来表示log(MN),log,logM?
这两个问题能有效引发学生的思考,学生有能力且有兴趣去解决.就在学生积极思考和演算时,老师又提出问题:大家很容易发现①中什么结论?根据①的结论,你能猜出②的结论吗?请学生回答,学生回答得倒也算流畅,如师所愿.
师:哪位同学来证明一下这个结论?
这么好的一个情境效果被大大打了折扣.我们凭什么去猜②的结论?猜的结论就一定是正确的吗?如何谈得上证明?一个好的情境引人深思,但不能充分利用,将事倍功半.教师在课堂教学中一定要关注提问的有效性,要有明确的目的性、合理的针对性、耐人寻味的启发性.
片段2:也是引导学生发现对数的运算性质.
师:分数指数幂有了运算性质,对数来自于指数,对数是不是也应该有呢?请看大家最熟悉的等式:5+3=8,5-3=2.
老师特意顿了一下,学生一脸诧异的表情,等待着下文.
师:我们根据上节课练习,已知恒等式:loga=b.这样的话,我们可以有:
5+3=8?圯log2+log2=log2;5-3=2?圯log2-log2=log2.
若2=M,2=N,2=?则有什么样的等式呢?
……
logM+logN=log(MN),下面我们来证明.
关键词:二氧化碳、学习目标、实录
一、教 材 分 析
本章教材的前二节研究的是碳的单质,从本节开始研究碳的化合物,碳的化合物有一氧化碳,二氧化碳,碳酸及碳酸盐和有机化合物,其中,学生最熟悉的是二氧化碳。二氧化碳是初中化学教学要求掌握的三气之一,也是与生活实际联系极其密切和广泛的一种重要物质,它的学习能真正明确“二氧化碳能使石灰水变浑浊”的原理,有利于巩固旧知识、学习新知识,同时,又为以后学习酸碱盐做了良好铺垫。
二、学 生 分 析
学生对二氧化碳并不陌生,知道它能灭火,能制汽水,还知道它是植物进行光合作用的原料,也知道用石灰水检验CO2,但它为什么会有这些用途,是什么性质决定的,它还有哪些用途,是学生们不知道的,要求学生通过探究的方法进行学习,所以这节课重点不在知识的本身,而是形成结论的过程和方法,通过这一节课的学习,学生能具备探究事物内在本质的能力,有一定的分析问题,解决问题,总结规律的能力。同时通过这一节课的学习,让学生了解生活中有化学,化学就在我们的身边,培养学生用化学的视觉去看待世界,有利于激发学生的求知欲,提高学生的学习兴趣。
三、 教 学 目 标
(一)知识与技能:
1、掌握二氧化碳的性质。
2、能将二氧化碳性质用途与生产生活实际紧密相连。
(二) 过程与方法:
1、 思考、交流、合作,训练学生初步的探究能力。
2、 有一定的发现问题、分析问题、解决问题及综合、概括能力。
(三)情感态度与价值观:
1、了解生活中处处有化学,化学就在我们身边。
2、提高学生的学习兴趣,激发学生强烈的求知欲。
3、培养学生科学的态度。
四、设 计 意 图
从学生已有的经验出发,激发兴趣,调动思维。引导学生观察实验、分析现象、得出结论,再将结论运用到生产、生活当中。培养学生的分析问题,解决问题和总结规律的能力,同时,还设计了训练学生自主探究 CO2性质的教学过程,为使学生具备一定的透过现象、探究本质的能力,树立科学的态度和世界观。
五、 教 学 环 节
创设情境—分析讨论—推测结果—设计实验方案—实验验证—得出结论—应用—循 环
六、教 学 过程:
师:请同学们深深地呼出一口气,它的主要成份是什么?
生:CO2 。
师:你对CO2了解多少?
生:空气中有CO2,CO2能灭火,汽水中有CO2,光合作用需要CO2等等。
师:CO2为什么会有这些用途?还有哪些你们不知道的,这一节课我们一起学氧化碳。(如图演示)请回答有什么现象?
生(1):低蜡烛先熄灭,高蜡烛后熄灭。
生(2):还应该加上,蜡烛熄灭,低蜡烛先熄灭。
师:对,这位同学回答到位。(鼓励)
师:这一现象说明了什么?同学们可以讨论一下。
生:说明CO2不燃烧,并且CO2的密度大。
生(2):还应说明CO2不支持燃烧。
师:好,谁能完整地总结一下。
生:CO2不支持燃烧,本身不燃烧,密度比空气大。
师:好,CO2的这个性质,请同学设想一下,能干什么用?
生:灭火,灭火器。
师:好,请看一下录像(灭火及灭火器)
师:谁注意到哪种灭火器好?
生:干冰灭火器。
师:请开动你的大脑,干冰是什么物质?还有什么用途?可以查书,交流。
生:干冰是固态的CO2,可作制冷剂、人工降雨、制造舞台烟雾效果。
师:好,回答很完整,说明认真对待了,接着思考,用它做制冷剂有什么好处?
生:它由固体直接变成气体,没有残留物,清洁、无污染。
师:好,回答很准确,再想CO2的这些性质还能解决生活中的哪些实际问题?集思广益。(学生讨论,教师循查,估计学生何时处理完)
师:哪位同学来回答刚才的问题?
生:进入菜窖前的灯火实验。
生:进入山洞时选择火把比手电筒好。
师:为什么?
生:选择火把能检验出CO2含量多少,防止人因缺氧而窒息。
师:请同学们猜测,将两支高低不同的燃着的蜡烛,用玻璃罩扣上,会有什么现象?(如图)
生:高的先熄灭。
生:低的先熄灭。
师:意见不统一,请注意观察现象,并说明原因。
(如图演示)
生:高蜡烛先熄灭,原因不知道。
生:CO2气体受热向上运动,故高蜡烛先熄灭。
师:好,高见,同学们同意吗?这一现象用来解释什么现象?
生:不知道。
师:森林大火可否用CO2灭火。
生:(恍然大悟)不行。
师:喝汽水与喝水比,除了好喝外,有什么明显的区别?
生:打嗝。
师:对,对此你有什么感想,有问题问我吗?
生:为什么喝进去的是水,而出来的是气?
生:这种气是什么?能证明吗?
生:这些气体怎么制成汽水的?
生:汽水与二氧化碳的性质一样吗?(问题表达不够科学)
师:这些问题问的好,咱们大家一起研究,逐一解决,谁有办法?
生:假设汽水的气体是CO2,把汽水瓶上安装一个导气管,通入石灰水中,看是否浑浊就可以证明。
师:好,那么这些气体怎么制成汽水的?汽水与二氧化碳性质有什么关系?(班级顿时活跃起来,人人参与寻找解决办法)。
师:(介绍石蕊试剂与酸变红。取石蕊试纸发给大家,学生桌上有准备好的汽水、烧杯、水、干燥的二氧化碳),你们可以利用这些物质自己研究二氧化碳与汽水的关系。( 循回指导五分钟后,停)
师:谁来说一下,你怎样证明的?
生:我们是先把石蕊试纸放入水中,发现颜色未变,再把石蕊试纸放水干燥二氧化碳气体中,也未发现变化,可是当把水倒入二氧化碳气体中振荡,再把石蕊试纸放水其中,发现石蕊试纸变红,我们又把石蕊试纸放水汽水中,发现石蕊试纸仍然变红,因此我们认为水与二氧化碳反应的产物与汽水的成分一样,就可以证明汽水的主要成分是二氧化碳溶于水的产物。
生:刚才老师介绍酸能使石蕊变红,既然二氧化碳溶于水能使石蕊变红,就能证明二氧化碳溶于水生成的酸,那么这种酸是什么呢?
师:好,鼓励,你的表现非常出色,能通过现象探究到二氧化碳与水反应的本
质。 CO2+H2O=H2CO3
师:通过探究不难知道,二氧化碳怎么制成汽水的。
师:那么喝汽水打嗝又说明了什么?同学们还可以再想,夏天打开汽水瓶,和冬天打开汽水瓶现象一样吗?这其中的道理和打嗝一样吗?
生:一样,说明碳酸不稳定,受热立刻分解,变成了二氧化碳和水。
师:好,根据刚才的讨论,有谁会制汽水吗?回家亲自做一下好吗?
师:我们对二氧化碳又加深了认识,还知道二氧化碳可用澄清的石灰水来证明。可谁又想过,它为什么可以证明?
生:有现象,出现浑浊了。
师:它为什么可以有这个现象呢?这得从二氧化碳与石灰水反应的原理说起Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O你们从中找出答案了吗?
生:啊!原来是碳酸钙不溶于水形成的。
师:这一原理运用到生产生活中,你见过吗?
生:装过石灰水的玻璃瓶,放在空气中,内壁会变白。
生:石灰水在空气中会有一层白膜。
师:好,知道吗?砌墙用的是石灰浆,石灰浆在空气中凝固后会有什么变化呢?
生:坚硬、牢固,因为碳酸钙不溶于水。
师:好,非常好,通过这节课的学习,我们又知道了二氧化碳的哪些性质?哪些用途?能分类谈谈吗?给二分钟时间。
生: 二氧化碳的物理性质:
1、二氧化碳常温下是无色无味的气体,固体叫干冰;
2、二氧化碳能溶于水;
3、二氧化碳的密度比空气密度大。
二氧化碳的化学性质:
1、二氧化碳本身不燃烧,不支持燃烧,不供呼吸;
2、二氧化碳与水反应生成碳酸;
文章编号:1008-0546(2012)12-0058-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.028
苏教版高中化学1(必修)专题3“从矿物到基础材料”是以从矿物资源获得的重要无机基础材料为主线,重点介绍基础无机材料中所包含的铝、铁、铜、硅等常见元素的单质的冶炼原理,单质及其化合物的性质和用途。其中第二单元《铁、铜的获取及应用》是在学生已经学习了钠、镁、铝三种活泼金属后,已具备了研究金属元素的学习经验,对较活泼金属的进一步学习。此内容是本章节的一个难点,也是与高考密切相关的重点内容,但高一学生所学知识有限,如一加深,学生接受不了,同时时间也不允许,在实际教学中很难兼顾。我们作了深入研究和教学设计。根据学生已有的基础,确定了本单元教学重点为高炉炼铁及金属冶炼原理、Fe2+和Fe3+之间的相互转化规律,并通过Fe2+和Fe3+之间的相互转化规律的探究,进一步认识氧化还原反应的本质。在Fe2+和Fe3+之间的相互转化规律的教学中,我们希望把实验的主动权交给学生,“如何引导学生从实验中发现新问题,设计新实验,解决新问题,并将探索引向深入?”是我们备课时重点考虑的问题。针对这一问题,我们在教学设计时作了一些尝试,在教学实践过程中取得了较满意的效果。本节课设计和教学过程如下。
课题:Fe2+和Fe3+的性质与转化
两名同学为一组,给每组同学桌面上提供的试剂:研磨硫酸亚铁片糖衣片粉末、NaOH溶液、稀酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、溴水、碘水、KSCN溶液。
一、教学过程
1.导入新课
投影三段资料:
教师:围绕课题,从上述三段资料中你可以获取哪些信息,又有哪些疑惑?
学生答:信息:(1)人体血红蛋白所需为亚铁离子;
(2)硫酸亚铁固体颜色为淡蓝绿色;
(3)铁的化合物易发生氧化还原反应。
再在教师的引导下阅读资料3,提出疑惑:
过渡:要想解决这些疑惑,我们必须对不同价态铁元素的性质进行学习研究。
教师:下面我们就从常见补血药硫酸亚铁着手,请同学们先利用已有知识分析“FeSO4可以发生哪些类型的化学反应?”
学生答:(1)可以发生复分解反应(与NaOH溶液);
(2)可以发生氧化还原反应,可被还原到零价,也可被氧化到+3价。
板书:1.Fe2+性质预测
■
2.实验探究
要求学生按照下列说明进行实验:
实验结果分析:
【问题1】Fe(OH)2沉淀是白色的,有谁得到了白色沉淀?若不是白色沉淀,你得到的沉淀是什么颜色?
投影:氢氧化亚铁白色沉淀图片,将所得沉淀与图片进行比较。
学生回答并展示实验结果:没有得到白色沉淀,得到的是灰绿色沉淀。
视频:氢氧化亚铁的制备。
教师:+2价铁的化合物极易被氧化,空气中的氧气就可将其氧化到+3价,所以硫酸亚铁片外面要包裹一层糖衣,不仅为了改善口感,还起到隔绝空气,保护硫酸亚铁的作用。我们的第一个疑惑就顺利的解决了。
设计意图:按照实验1的操作学生肯定得不到白色沉淀,教师有意设计这一实验,就是为了引出学生的疑惑,生成问题,推进课堂。
【问题2】你选择的氧化剂是什么?产生了怎样的现象?
学生1回答并展示实验结果:选择的氧化剂是酸性高锰酸钾,现象是高锰酸钾褪色,得到的溶液显黄色。
学生2回答并展示实验结果:选择的氧化剂是双氧水,溶液颜色加深。
学生3回答并展示实验结果:选择的氧化剂是溴水,也是溶液颜色加深。
学生4回答并展示实验结果:选择的氧化剂是少量的碘水,溶液颜色变黄。
【问题3】有没有人觉得第四位同学的结果存在可争议之处?
学生答:碘水本身就是黄色的,加入碘水变黄不一定是Fe2+被氧化了,也可能是碘水的颜色。
【问题4】如何进一步检验反应生成的Fe3+呢?
学生答:可以用KSCN溶液。
实验结果分析:
学生回答并展示实验结果:我们组加的氧化剂是酸性高锰酸钾溶液和溴水,加入KSCN溶液后,两支试管中的溶液都变成了血红色。
教师:在含有Fe3+的溶液中加入KSCN溶液,溶液变成血红色。这是Fe3+的特有检验方法,操作简单,现象明显,即使溶液中Fe3+浓度很低也能检验出来。血红色物质是硫氰化铁,是一种易溶于水的弱电解质。
投影:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
设计意图:由课堂中的生成性问题自然引出Fe3+的检验方法这个知识点,在学生预习的基础上顺利完成该知识点的学习。
【问题5】刚才加少量碘水的一组,你们继续加入硫氰化钾溶液后有什么现象?
学生回答并展示实验结果:没有变化。我们又加了点淀粉溶液,变蓝了,引导学生讨论分析以下问题:
①I2是否氧化了Fe2+?②Fe与I2反应能否生成FeI3?
教师:首先老师要表扬你们的探究精神,能够灵活地运用已有知识帮助自己进一步确定实验结果。结合大家的实验结论,在老师提供的集中常见氧化剂中,哪些能氧化Fe2+,哪些不能氧化Fe2+?
学生齐答:酸性高锰酸钾溶液、双氧水、溴水能氧化Fe2+,碘水不能。
板书:2.实验结论
氧化性:Br2>Fe3+>I2
学生练习:请写出溴水与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式。
投影:Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,学生检查是否正确。
设计意图:由学生的实验结论自然地将Fe3+纳入原有的氧化性Cl2>Br2>I2序列,进一步加深对氧化还原反应规律的认识,适当提高学生对知识点的理解深度,为今后的学习打好基础。
再提出下列问题,运用规律解决问题。
【问题6】氯气能否氧化Fe2+的溶液?如能写出该反应的离子方程式。
学生齐答:能。
【问题7】在溶液中Fe3+能否氧化I-?如能写出该反应的离子方程式。
学生齐答:能。
投影:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,2Fe3+2I-=2Fe2++I2,学生检查是否正确。
实验结果分析:
学生回答并展示实验结果:在FeCl3溶液中加入少量KI溶液后,溶液颜色明显变黄,进一步滴加淀粉溶液,溶液变成深蓝色,说明有I2生成。
学生练习:请写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式。
投影:2Fe3+2I-=2Fe2++I2,学生检查是否正确。
板书:
■
【问题8】你还知道哪些物质能够将Fe3+还原为Fe2+?
学生答:铁、铜。
过渡:下面让我们轻松一下,比一比谁画的笑脸最可爱。
教师:在等待结果前,我们先假设FeCl3溶液与铜能反应,请同学们利用氧化还原反应化合价变化的规律来推测一下可能的产物和随之带来的现象。
学生答:铜元素处于最低价,只能失电子生成Cu2+,有失必有得,铁元素就应该得电子生成Fe2+,用水冲洗后的溶液会显蓝色。
教师:请学生完成后半实验,并展示你们的实验结果。
学生展示。
设计意图:此环节的设计将课堂气氛推向,活跃了课堂,使学生更有参与感,让化学更贴近生活。
【问题9】Fe3+氧化Fe还需要用实验来证明吗?
学生答:不需要,因为根据金属活动顺序表可以知道,铁的还原性比铜更强,所以铁也能还原Fe3+。
学生练习:请分别写出铁、铜与FeCl3溶液反应的离子方程式。
投影:Fe+2Fe3+=3Fe2+,Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,学生检查是否正确。
教师:这两个反应在我们的实验室和工业生产中都有重要应用,请大家把书翻到76页,看第一段和第三段内容。
设计意图:回归书本,紧扣书本该单元课题中的“应用”二字。
课堂小结:投影。
过渡:通过本节课对Fe2+、Fe3+性质的学习,课前资料中产生的第二个疑惑“为什么与Vc同服有利于吸收”能否解决呢?
实验结果分析:
学生展示并分析:红色褪去,说明Vc具有还原性,可将铁元素从正三价还原至正二价,有利于人体补血时对亚铁离子的需求。
设计意图:回归课题引入时提出的两个问题,使情境的运用不只是停留在课题引入阶段,而是有始有终,使提出问题、解决问题的教学过程更加完整。
3.课堂巩固练习(略)
二、教后反思
1.优化教学内容,直击重点知识,打造有效课堂
苏教版《化学1(必修)》中该部分知识以“铁、铜及其化合物的应用”作为标题,先复习铁单质的有关反应,再给出铁离子的检验方法,然后通过实验探究进行Fe2+与Fe3+性质的学习,最后是应用。笔者将标题改为“Fe2+和Fe3+的性质与转化”,直接从标题中可以知道本节内容的重点;教学过程以生活情境引出课题,再以实验探究推进课堂,在提出问题、解决问题、产生新问题、解决新问题的循环推进下完成重点内容的学习,最后再回归情境结束课题。每个知识点过渡自然流畅,没有突然的跳跃;从生活中开始,又回归生活,体现化学影响生活的理念。
2.突出了化学实验、基本理论对学习元素化合物的支撑作用
整节课都是在化学实验的推动下一步一步的前进,在实验中验证、提炼规律,又用规律来指导下一步的实验探究,通过Fe2+和Fe3+之间的相互转化规律的探究,进一步认识氧化还原反应的本质,将化学实验、基本理论、元素化合物三者有机地融合在一起。
3.活中有实,素质教育下一样培养学生的应试能力
在教学中采用分组实验,活跃了课堂,锻炼了学生的动手能力,也体现了化学实验对化学教学的促进作用,符合新课程下素质教育的要求。但是在具体操作中,由于学生实验时间较难控制,生成性问题较多,多采用开放式教学,着眼基本理论或知识框架的构建,而忽略了基本技能的训练,例如方程式的训练,知识的运用等。笔者教学中在学生理解反应原理、认识反应事实的前提下,再进行化学方程式或离子方程式的训练,既有利于进一步加深元素化合物的学习,同时也锻炼了学生的应试能力。本节课最终要将知识落实到应用,尤其是应用于解题,笔者在课堂小结之后安排了四条小题目的训练,进一步巩固了课堂知识,这四条小题既体现了本节课的核心知识,又是该内容的常见题型。改变了以前这类课上下来给人一种花架子、华而不实的感觉,学生在实验、理论、实践方面都得到锻炼。
4.一些感悟和不足
一、POE教学策略的实施
二、教学过程
【引入】生活中有一种常见的物质,它具有水的外形,火的性格,它是什么物质?
【学生】酒精
【过渡】其实酒精的主要成分就是今天要学习的乙醇。
探究一、乙醇的物理性质
【提问】能用什么方法鉴别出无水乙醇和水?
【P―预测】通过闻气味的方法,有特殊香味的是无水乙醇。
【实验】请同学们将酒精涂在你的皮肤上,你有什么样的感觉?你闻到了什么?
【O―观察】无色液体、有特殊香味、皮肤感觉凉爽。
【E―解释】乙醇具有挥发性。
探究二、乙醇的分子结构
【过渡】我们了解了乙醇一些物理性质,那乙醇的分子式和分子结构到底是怎样呢?
【创设知识情境】已知乙醇的相对分子质量为46,0.2mol乙醇在纯氧中完全燃烧后生成17.6gCO2和10.8gH2O,通过计算确定乙醇的分子式(乙醇分子中仅含C、H、O三种元素)。
【结论】通过李比希元素分析法计算得出乙醇的分子式为C2H6O
【提问】乙醇的分子和哪种烃分子最相近?请搭建出该烃的球棍模型。
【实验】搭建乙烷(C2H6)分子的球棍模型,培养学生的迁移能力和动手操作能力。
【提问】在乙烷(C2H6)分子结构中嵌入1个O原子(即得到C2H6O),有几种情况并组装,请写出它们的结构式。
【P―预测】有两种情况:
【实验】定量实验探究乙醇的结构式
【O―观察】金属钠沉在无水乙醇液面下,不断反应并产生气体,反应过程中钠块会上浮,试管壁发热。消耗的乙醇和生成的氢气的物质的量之比为2:1。
【E―解释】1.无水乙醇密度小于水
3.乙醇中羟基―H的活性弱于水,反应较缓慢。
【总结】乙醇的结构与乙烷和水有相似性,乙烷能燃烧,水能与钠反应,乙醇也具有这样的性质。然而乙烷中的氢不易被置换而乙醇中―OH中的氢易被置换,像这样决定有机化合物化学特性的原子或原子团叫做官能团。
【举例】卤素原子(―X)、羟基(―OH)、硝基(―NO2),烯烃中的双键等
探究三、乙醇的化学性质
【过渡】那么乙醇这种结构还决定它有哪样的性质和用途呢?
【提问】乙醇有火的性格就是说乙醇能燃烧,大家是否能写出它的燃烧反应方程式。
【讲述】利用这个性质,乙醇可做新型的燃料乙醇汽油。利用它一方面减少了有毒气体的排放,同时节约了石油资源,解决了我国的能源危机。然而乙醇汽油的生产消耗了大量的玉米,从而出现了汽车与人争粮食的社会问题,造成新的粮食危机。看来任何事情都要辩证的去对待。
【提问】乙醇能溶在汽油中说明乙醇的什么性质?
【E―解释】乙醇能溶于多种有机物
【过渡】乙醇有火的性格不仅是因为能燃烧,还因为乙醇可以让人喝了之后发烫、面红。不同的人喝酒后的现象不同,其原因是什么呢?
【E―解释】酒精在人体发生一系列的反应CH3CH2OH―CH3CHO―CH3COOH―CO2―排出体外,放出热量。这就是喝酒的人容易发热,脸红的原因。而第一步生成的乙醛是种有毒的液体,刺激人的中枢神经。饮酒过量时,甚至会导致死亡。
【提问】乙醇在铜或银催化的条件下能与氧气反应,其产物可能是什么?能观察到什么现象?(提示:CH3CHO是有刺激性气味液体)
【P―预测】有刺激性气味液体生成,氧气过量时可能有醋味液体生成,生成能使澄清石灰水变成浑浊的气体
【实验】乙醇的催化氧化,模拟乙醇变乙醛的反应,注意观察现象。
【O―观察】红色Cu受热变成黑色CuO,热的黑色CuO伸入乙醇中变成光亮红色,液体沸腾,反复多次后,在试管口闻到刺激性气味。
【投影】利用动画演示微观反应机理,形象生动有助于化解难点,使学生对于醇催化氧化的断键方式得到巩固。
2.金属Cu在反应前后不变,做催化剂
3. 乙醇催化氧化的机理是氧气结合羟基上的氢原子和羟基碳上的氢原子生成水。
【过渡】乙醇催化氧化的产物乙醛的危害之大,那么如何检验人是否喝酒了呢?
【讲述】检验酒驾原理。酒精的快速检测:让驾车人呼出的气体接触载有经过硫酸酸化处理的氧化剂三氧化铬的硅胶,可测出呼出的气体中是否含有乙醇及乙醇含量的高低。如果呼出的气体中含有乙醇蒸汽,乙醇会被三氧化铬氧化成乙酸,同时橙红色的三氧化铬被还原成绿色硫酸铬。
【投影】 与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液反应,被直接氧化成乙酸。
【提问】乙醇似水似火,用处多多,通过今天的学习,你掌握了它的哪些用途,以及决定它这种用途的性质?
【归纳总结】乙醇的三个主要的性质:与钠反应,燃烧及催化氧化。
教学目标:
1.经历探究“分数的基本性质”的过程,理解分数的基本性质。
2.能运用分数的基本性质,把一个分数化成指定分母(或分子)而大小不变的分数。
3.经历观察、操作和讨论等学习活动,感受数学问题的探索性和挑战性,体验数学学习的乐趣。
教学重点:
理解与掌握分数的基本性质。
教学难点:
运用分数的基本性质解决实际问题。
教学准备:
三张一样的正方形纸、CA1课件等。
教学过程:
一、复习准备
1.根据120÷30=4 在下面里填数并回答“商不变的性质”是什么?
(120×3)÷(30×3)=
(120÷)÷(30÷)=4
2.根据分数与除法的关系填空。
被除数÷除数=
提问:通过刚才的复习,你们有什么联想或猜想?(分数是否也有与除法类似的性质呢?)
二、实践操作,找出相等的分数
活动与反馈要点:
(1)要使你们的猜想成为科学结论,还必须加以证明。你们能用三张完全一样的正方形纸、尺子、水彩等等材料(工具),通过折纸或其他方法说明自己找的分数(几个)相等吗?(可独立操作完成或与同伴协作完成。)
(2)先让同桌互相说说,现展示学生的方法。
结合展示追问学生:你是怎么知道相等的呢?从这3幅图中你发现什么变了,什么没变?(平衡分的份数和涂色的份数变了,但涂色部分的大小不变。)
(3)教师利用多媒体演示整个验证过程。从图中可直接看出:==
三、探究交流,归纳分数的基本性质
1.归纳分数的基本性质。
观察这组相等的分数,它们的分子、分母之间有什么变化规律吗?先独立思考,再在小组内与同学交流。
活动与反馈要点:
(1)组织学生展开讨论时,允许学生用自己的语言进行表述。如:“我发现=,分子、分母都乘4,得到的分数大小不变。”
(2)结合学生汇报,教师辅以必要的板书:
(3)根据学生的回答逐步归纳:分数的分子、分母都乘或者除以相同的数(零除外),分数的大小不变。
(4)在初步归纳得到结论后,进一步追问学生:分子、分母同时乘或者除以相同的数,相同的数是不是可以是任何数?这是老师心中的疑问,为什么要把“0”除外?在引发学生讨论与思考中,逐步完善学生的发现,并揭示分数的基本性质。
(5)通过观察、验证,我们得到这个规律。(多媒体演示得出分数的基本性质的过程。)
(6)用笔画出教科书第75页,性质中的重点词,强调“0”除外。(齐读一遍)
(7)(揭示课题)板书:分数的基本性质
(8)质疑。(启发学生在理解“分数的基本性质”的同时,思考并提出问题,师生讨论解决。)
2.沟通“商不变的性质”和“分数的基本性质”之间的联系。
(1)你能说说“商不变的性质”和“分数的基本性质”之间的联系吗?(进一步强化分数与除法的关系。)
(2)多媒体出示小结。(略)
3.运用分数的基本性质解决问题。
教学例2(要求学生独立完成)。和同桌说说你是怎样想的?(指名口答后教师演示帮助学生深入理解。)
四、应用拓展,深化理解
1.完成教科书第76页做一做。反馈后继续完成练习十四第1、2、3、5、8、10题。
2.讨论:李小明同学学习了“分数的基本性质”后,写了这样一道算式:=,你认为他写得对吗?你是怎么想的?
五、本课小结
这节课研究了什么?你认为本节课最大的收获是什么?
教学反思:
1.整节课以学生“自主探索”为核心,由复习旧知导入,提出猜想(或联想),以验证猜想为线索,学生动手操作(独立完成或与同伴协作完成),全体学生积极参与到活动中,经历思考―操作―归纳―总结的过程。学生能用多种方法找到相等的分数,激起学生的探究兴趣。如,有的学生通过折纸验证,有的用涂色、画数轴、画线段图等方法探究,有的学生居然想到计算=0.5、=0.5、=0.5,说明==。整个教学重在让学生自己发现规律,提出问题并解决问题。使学生在经历观察、操作和讨论等学习活动中,感受数学问题的探索性和挑战性,体验数学学习的乐趣。
2.课前,我没有想到学生能在实际操作中想出如此多的方法验证猜想,而且对分数的基本性质理解得如此之深。我深深感到,我们应该相信学生,要与学生在同一平台上互动探究,让数学课堂再现学生与教师、学生与学生之间思维的交流与碰撞。
3.课堂教学不仅是贯彻教师的预设,更应该成为师生共同参与的一种生性活动。教学存在许多不确定性,正是因为这种不确定性的存在,才使我们的课堂教学充满动态美,进而构成师生共同参与、共同创造的精彩课堂。
作者单位
(1)定义域:R.(2)值域(0,+∞).(3)过点(0,1).(4)a>1时在R上是增函数;0<a<1时是减函数.(如图1)指数函数y=a(a>0,且a≠1)的图像与性质(《数学》必修1 P62):(1)、(2)、(3)条性质是指数函数y=()和y=2所共有的,(4)是a的不同取值范围时在单调性方面的区别.
很明显:这4条性质的给出用的是不完全归纳法.不完全归纳法不能作为一种论证方法,所得到的结论并不能保证它成立,还可能有的学生对此结论产生疑问.对此问题可用《几何画板》来动态演示出a的不同取值时指数函数图像:在射线AA1上绘制动点C,AA1=1,以AC的长度为底数a建立指数函数y=(AC).可动画点C也可手动点C在射线AA1滑动,同时追踪y=(AC)的图像.容易看出:指数函数的共性(1)、(2)、(3)和差异性(4)即:当点C在AA1间滑动即0<AC<1时,指数函数的图像是下降的,为减函数;当点C在A1的右边沿射线AA1滑动即AC>1时,指数函数的图像是上升的,为增函数(如图2).这样指数函数0<a<1及a>1时的图像和性质在《几何画板》的动态演示中就一目了然了.这必然会加深学生的印象,又能增强教材内容的说服力.
二、创设问题情境,通过做数学来培养学生的数学探究能力
做数学(doing mathemtics)是数学教育的一个重要观点,它强调学生学习数学是一个现实的经验、理解反思的过程,它认为学生的思考、实践与探索数学是学生理解数学的重要条件.学生学习数学应是一个做数学的过程,不应该是单纯地记数学、背数学、练数学、考数学的过程.所以,我们必须重视学生的主体活动来创设问题情境,使学生通过猜测、观察和操作等方式来做数学,给学生提供自主探索、合作交流、积极思考和操作实验的机会,使学生成为数学学习的主人.
在图1、2的演示中我们加设问题:
(1)当a即AC取0,1时指数函数图像什么?
(2)f(x)=2和g(x)=()的图像有什么关系?由此可得什么结论?
对于问题(1)学生可以作出y=0(x>0,x取零及负数没有意义)及y=1的图像,它们分别是y=0及y=1的两条直线.问题(2)提出后要求学生观察图1进行猜测,并自己动手做实验.在此过程中教师可启发学生分析f(x)与g(x)中底数2与的关系.可在图2的基础上再作出y=()的图像来与y=a得图像进行比较,动化点C就会得出y=a与y=()的图像关于y轴对称的结论.(如图3)
另外还可以再设置一些探索性的问题,如底数不同时幂值的大小比较:
(1)0<a<a<1时,a与a的大小比较;
(2)1<a<a时,a与a的大小比较;
(3)0<a<1,1<a时,a与a的大小比较.
这些问题会成为学生主动地从事观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动的主要素材.这样他们在探索的过程中就会真正理解和掌握基本的数学知识技能、数学思想方法,同时获得广泛的数学活动经验.
三、展示数学美感,陶冶审美情操的同时促进学生的智力发展
古代哲学家、数学家普罗克拉斯说:“哪里有数,哪里就有美。”近代数学家哈代则认为数学家是用概念造型的艺术家。数学是美丽的,数学的美感给其自身以无穷的魅力,同时也给人以难得的启迪。
如要学生来观察在图3上的指数函数的图像,引导他们进行丰富的想象,看看它们像什么?美感好的学生就会想象到一朵花的形象。再用《几何画板》作出几个关于y轴对称的指数函数图像,将函数的图像设成红颜色,把坐标轴设成绿颜色,这时一朵花的形象就更加明显了。
还可以将图3中的图像再关于y=x这条直线对称过去,得到另一组图像(对称函数的图像)。这也是一朵花的形象,而且这还可以引入下一节的教学内容《对数函数》。教学中能充分挖掘出数学内容中美的因素,给学生以美的感受而使其产生愉悦的情感体验。由情感体验而产生对对象丰富意蕴的深刻领悟,造成情景交融师生共鸣的课堂气氛,让学生置身于美的创造和美的欣赏之中,使学生的智力因素和非智力因素充分协调交互作用,这无疑有利于发展智力和培养能力。
教学目标
知识与技能:能说出二氧化碳的主要物理性质和化学性质;能用二氧化碳的性质解释生活中常见的现象;再次练习固体、液体药品取用等基本操作。
过程与方法:通过对二氧化碳的性质、用途等有关知识的探究学习,使学生体会获得知识的过程,使学生学会科学探究的方法,从而培养学生的科学素养。通过相互交流、探究式的学习方式,使学生产生科学探究的兴趣,从而产生学习化学的强烈愿望。
情感、态度与价值观:培养学生从生活视角观察二氧化碳的存在及用途,再从社会视角分析其使用,体会化学与社会的关系;在探究活动中,感受合作学习、研讨、理论联系实际的重要性,创设学术氛围、渗透科研方法,养成严谨求实的科学方法观。通过对温室气体之一的二氧化碳的介绍,增强环境保护意识,并且有意识辩证地看待问题。
教学重点与难点
探究二氧化碳与水反应,使学生认识二氧化碳的化学性质和掌握相关反应方程式。
教具学具
实验用品:烧杯、集气瓶、铁架台、试管、矿泉水瓶、喷壶、纸花、蜡烛、阶梯、毛玻璃片、火柴;盐酸、石灰石、水、石蕊试液
教学媒体的准备及使用环境
媒体的准备:幻灯片的制作,上网查找干冰升华、人工降雨视频
媒体使用环境:多媒体教室
本节课提供了大量实验平台,让学生在实验的基础上进行化学知识的学习,但有的实验在现有条件下无法完成,例如,干冰极不易保存,所以干冰升华、人工降雨实验在课上完成起来有困难。本节课我利用网络资源,找到干冰升华、人工降雨的视频,在课上播放,不但节省时间,而且效果非常好。多媒体展示自然、生动,使学习者易于接受,有利于激发和维持学生学习兴趣,帮助学生实现由感性到理性认识的飞跃。学生通过对多媒体提供的大量信息进行认真观察、思考,感知教材,既提高了课堂教学效率,又实现了化学教学的整体优化。因此,通过多媒体资源与课堂教学的整合,可以提高学生的学习动力,减轻学生的学习负担,使化学教学充满生机和活力。
教学过程
导入新课
猜谜语:农民伯伯说我是庄稼的粮食;消防队员说我是灭火先锋;环境学家说我是温室效应的罪魁祸首。谜底:二氧化碳。
设计意图:创设情境,激发兴趣。
设问:你还知道其他有关二氧化碳的事情吗?
教师首先通过图片展示二氧化碳循环图,介绍固态二氧化碳——干冰,然后通过视频播放干冰升华、人工降雨的过程,讲解人工降雨的原理。
设计意图:渗透生活中处处有化学,激发学生探求新知的兴趣。
环节一:二氧化碳的物理性质
学生通过肉眼无法观察到密度和溶解性,于是教师演示纸天平实验,并指导学生亲手做二氧化碳溶于水实验,学生分析实验现象,得出结论:二氧化碳密度比空气大,能溶于水。
设计意图:培养学生观察实验、分析问题能力。
环节二:二氧化碳的化学性质
在二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?教师通过实验总结化学变化的判断标准;是否有新物质生成;反应物是否减少。
设计意图:总结判断化学变化的依据,使学生形成阶段性总结的意识,拓展思维。
引导学生探究实验:取少量瓶中液体于试管中,滴加石蕊试剂,石蕊变红。是什么使石蕊变红的?分析瓶中液体的成分:水、二氧化碳、新物质。
结论1:二氧化碳与水反应生成了一种酸——碳酸:
H2O+CO2==H2CO3 。
演示实验:加热变红的小花又变回紫色。
结论2:碳酸不稳定,受热立刻分解,变成了二氧化碳和水:H2CO3== H2O+CO2。
设计意图:学生在探究二氧化碳的过程中,体验了一次完整的实验探究过程,学生在明确了化学实验探究过程的同时,也提升了实验探究的能力。
演示实验:检验碳酸饮料中的二氧化碳,现象:石灰水变浑浊了。
结论3 : 二氧化碳能与石灰水反应:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。
教师在此时提醒学生碳酸饮料会腐蚀牙齿;饮料中的磷酸影响钙和铁的吸收,造成缺钙和贫血。
设计意图:渗透生活中处处有化学,激发学生探求新知的兴趣。
讲述和设疑:在实验室制取二氧化碳时,这个反应可以用来检验二氧化碳气体。那么如何验满呢?
学生回答:用燃着的小木条,小木条熄灭。
结论4:一般情况下,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧,不供给呼吸。
设计意图:用学生已经熟悉的知识引出本节课新知识,过渡自然,学生易于接受。
教师播放视频:检验久未开启的菜窖是否能下去;进山洞用火把照明更安全。在久未开启的菜窖,干涸的深井等处一定要防止二氧化碳含量过高而危及生命。怎样测试菜窖里二氧化碳的含量过高?
演示实验:倾倒二氧化碳灭蜡烛实验
设计意图:应用所学知识解释生活现象,拓展视野,将课本上的知识应用于实际生活,渗透生活中处处有化学。
环节三:二氧化碳的用途
根据二氧化碳的性质,总结二氧化碳的用途。
设计意图:传递化学理念:物质的性质决定用途,用途反映物质的性质。
环节四:了解温室效应
CO2具有很多用途,那么在空气中是否越多越好呢?展示温室效应图片,让学生感受温室效应的危害。
设计意图:培养学生辩证地看待问题的思维,辩证地看待二氧化碳气体的利与弊,增强环保意识。
环节五:小结
教学反思
1.纵观本节课,信息技术与化学教学的有效结合,提高学习的效果和效率,促进学生对课程知识的深度理解和灵活运用,促进学生解决问题以及创造能力的发展。同时培养了学生应用信息技术的能力、对信息内容的理解与批判能力以及处理并运用信息的能力。
本节课的教学主要是引导学生通过自主探究、实验操作、进行实验现象的观察和分析,让学生掌握二氧化硫的性质,了解二氧化硫对空气的污染、酸雨的防治,使学生树立环保意识。
在上课过程中,教师要注重与学生的沟通和交流,让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识―实验操作―分析讨论―得出结论”的学习方法,在实验探究中学氧化硫的性质和应用。
【学情分析】
(1)本节课以“空气质量日报”“食品安全”为背景,它是当今的社会热点问题之一,也与学生的生命健康息息相关,有利于学生学习兴趣的激发。
(2)前面对氧化还原反应、部分元素化合物知识体系等知识的学习,对二氧化硫知识的学习起到了铺垫和支持的作用。
(3)学生对做实验比较感兴趣,但缺乏正确的科学探究方法。因此,必须在实验探究活动中加以培养。
【教学目标】
1.知识与技能:
①认识二氧化硫的主要性质和作用。
②了解二氧化硫对空气的污染,知道硫酸型酸雨的形成原因和防治二氧化硫所导致的空气污染的方法。
2.过程与方法:
①通过对二氧化硫性质的实验探究,进一步学习基本的化学实验技能,培养学生的实验探究能力、团队协作能力和思维的逻辑性。
②借助于生产实际和环境保护等社会热点内容,创设了促进学生改变学习方法的情景,在活动中获取知识。
3.情感态度与价值观:
①使学生了解二氧化硫引起酸雨等环境污染的社会问题,树立强烈的环境保护意识和健康意识。
②使学生了解二氧化硫在食品加工等领域的广泛应用,认识化学与人类生活的密切联系,体验学科价值。
③培养学生辩证认识事物两面性的哲学观点。
【教学重点】二氧化硫的化学性质以及硫酸型酸雨的形成过程。
【教学难点】二氧化硫的还原性,还原性与漂白性的区别。
【教学过程】创设情境引入:
1.通过多媒体网络展示南昌市当日空气质量日报,查查二氧化硫的指数。
2.通过记者在福建、桂林和北京的一些市场发现,一些看起来非常白而又鲜亮诱人的银耳竟是用国家明令禁止使用的“硫黄”熏蒸而成。
二氧化硫是食物的“化妆品”,对食品有漂白和防腐作用,使用二氧化硫能够达到使产品外观光亮、洁白的效果,有刺激性气味,超量食用会对人体的肝、肾脏等有严重损伤,并有致癌作用。
获取信息:从以上可获得二氧化硫的哪些物理性质?
学生归纳:一、二氧化硫物理性质
无色、有刺激性气味的、有毒气体
呈现资料:易液化(bp:-10℃),易溶于水(1体积水溶解40体积二氧化硫),密度比空气大。
实验探究一:展示用废弃的小矿泉水瓶收集的二氧化硫气体(瓶口朝上),向矿泉水瓶中加入五分之一的水,立即旋紧瓶盖,振荡。观察现象并分析。
问题:矿泉水瓶为什么扁了?
分析原因:二氧化硫易溶于水瓶中二氧化硫溶于加入的水中瓶中气压下降小于外界气压矿泉水瓶被大气压压扁了。
结论:二氧化硫密度比空气大,易溶于水。
问题:二氧化硫溶于水后是否与水发生反应?
实验探究二:取2ml二氧化硫水溶液于试管中,先测定pH值再滴加石蕊试液。观察实验现象并分析原因。
现象:二氧化硫水溶液pH值小于7。石蕊试液变红。
结论:二氧化硫水溶液显酸性。
问题:二氧化硫溶于水后是否与水发生反应?
讨论导出:二、二氧化硫的化学性质
1.与水反应
H2SO3 HSO3-+H+
教师讲解:石蕊试液变红的原因是由于亚硫酸的电离,并写好电离方程式说明二氧化硫是中强酸,亚硫酸不稳定同时分解出二氧化硫和水。让学生对可逆反应的概念理解好。并要联系到酸雨的酸性变强的原因做解释:被氧气氧化成硫酸(2SO2+2H2O+O2=2H2SO4)。
问题:像二氧化硫这样能与水反应生成相应的酸的氧化物我们称它什么氧化物?
结论:2.酸性氧化物
实验探究三:向试管中加入2mL的二氧化硫水溶液,滴加品红溶液,振荡,然后加热试管。观察现象并分析。
讨论导出:二氧化硫使品红褪色,具有漂白性。褪色后的溶液加热又变红,说明其漂白不稳定、可逆。
3.漂白性
回忆思考:我们还学过哪些物质具有漂白性?
交流讨论:有氯水中的次氯酸,Na2O2、H2O2、O3、活性炭等。
演示实验:在两份氯水中分别滴入品红和石蕊,再加热溶液。
二、教学思路
本节课着眼于学生自主学习能力的培养以及化学综合素养的构建,在教学设计过程中,通过实验探究,让学生掌握二氧化硫的性质,了解二氧化硫对空气的污染、酸雨的防治,使学生树立环保意识。
三、教学目标
1.了解二氧化硫的物理性质和用途。
2.掌握二氧化硫的化学性质。
3.知道硫酸型酸雨的形成原因、过程、危害及其防治的原理。
四、重点和难点
重点:二氧化硫的氧化性、还原性和漂白性。
难点:通过探究实验,归纳二氧化硫的化学性质。
五、教材分析
本节课是一节典型的元素化合物知识的学习。在学生学习了氯、溴、碘、硅、钠、镁、铝、铁、铜及其化合物等元素化合物知识的基础上,进一步介绍硫及其化合物。
六、课前准备
学生实验用品
1.探究二氧化硫的物理性质:收集满二氧化硫的集气瓶一瓶,收集满二氧化硫的矿泉水瓶一瓶,吸有15mL蒸馏水的注射器一支,胶带纸。
2.探究二氧化硫酸性氧化物的性质:石蕊试液、pH试纸、试管若干。
3.探究二氧化硫的还原性:盐酸(1mol/L)、氯化钡溶液(0.5mol/L)、酸性高锰酸钾溶液(0.1mol/L)、溴水(0.1mol/L)、双氧水(5%)、试管若干。
4.探究二氧化硫的漂白性:品红溶液、试管、试管夹、酒精灯。
七、教学过程
1.从旧知识导入新课。
(1)提问:同学们能写出你所知道的有关二氧化硫的化学方程式吗?学生一般会写出以下的几个方程式:
①SO2+H2O=H2SO3;②SO2+CaO=CaSO3;③SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(教师点评后选一组答案不要擦,留在黑板上,便于后面化学性质的讲解。)
(2)提问:根据大家书写的方程式,发现二氧化硫的性质类似于我们曾经学过的哪种气体?(CO2),二氧化硫属于酸性氧化物还是碱性氧化物?(酸性氧化物)
(3)提问:二氧化硫对环境的危害主要是什么?
(4)提问:为什么二氧化硫会成为大气污染物?在空气中它又是如何形成酸雨的呢?
(5)根据提供的实验器材总结二氧化硫的物理性质,探究其水溶性。(操作:将注射器中的水注入矿泉水瓶中,然后迅速用胶带封住针眼,振荡。
现象:瓶子瘪掉了。
结论:二氧化硫易溶于水。
2.提出问题,实验探究二氧化硫的物理性质及化学性质。
问题一:二氧化碳溶于水会发生化学反应而生成碳酸,那么二氧化硫溶于水是否也会发生化学反应呢?其产物又是什么?能否设计实验证实你的猜测?
教师提供:二氧化硫水溶液、碳酸氢钠溶液、石蕊试液、pH试纸
设计意图:(1)通过这一问题的提出,学生将会作出自己认为合理的猜想,并解释其猜想的依据,且用教师提供的实验用品,开放性地设计实验(可以用pH试纸,也可用石蕊试液,还可以用碳酸氢钠溶液等)。学生根据自己已有的知识和经验,努力探索解决新的问题,充分发挥了每个学生的学习潜力,促进了个性的发展。
(2)由此让学生认识二氧化硫溶于水所形成的水溶液显酸性,让学生认识到这是二氧化硫作为酸性氧化物所具有的一般性质。总结归纳出二氧化硫作为酸性氧化物的通性:①与水反应;②与碱反应;③与碱性氧化物反应;④与盐反应等。这将有利于学生对元素化合物知识体系网络化的形成。
问题二:刚刚同学们提到二氧化硫可能会形成酸雨,这种酸雨主要是硫酸型的酸雨.那这种硫酸型的酸雨到底是怎样形成的呢?某科技兴趣小组采集酸雨样品,每隔一段时间测定的pH值,得数据
提问:为什么久置于空气中的雨水的pH值会变小并保持不变?结合前面所讲的氧化还原反应的知识来解释这一问题。
学生会很容易得出结论:二氧化硫具有还原性。
设计意图:通过数据的分析,培养学生分析问题的能力。
问题三:根据提供的实验药品探究二氧化硫的还原性。
教师提供:盐酸(1mol/L)、氯化钡溶液(0.5mol/L)、酸性高锰酸钾溶液(0.1mol/L)、溴水(0.1mol/L)、双氧水(5%)、试管若干。
学生实验①:取矿泉水瓶中的二氧化硫水溶液2mL于一支试管中,滴加氯化钡溶液,观察现象,再滴加少许过氧化氢溶液,振荡,观察现象,放置片刻后滴加盐酸,观察现象。
学生实验②:取2mL酸性高锰酸钾溶液(或溴水)于一支试管中,滴加二氧化硫水溶液,振荡,观察现象。
现象:①中开始无明显现象,后生成不溶于盐酸的白色沉淀。
②中高锰酸钾溶液(或溴水)褪色。
结论:二氧化硫具有还原性。
设计意图:学生通过明显的实验现象,分析得出二氧化硫具有还原性,印象深刻。
八、课堂小结
1.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色——酸性氧化物的性质。
2.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色——还原性。
3.二氧化硫能使溴水褪色——还原性。
4.二氧化硫使品红溶液褪色——漂白性。