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2024-02-20
【628568.com--策劃書】
“化學(chemistry)是自然科學的一種,主要在分子、原子層面,研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律,創(chuàng)造新物質(zhì)(實質(zhì)是自然界中原來不存在的分子)。互信范文網(wǎng)今天為大家精心準備了高中化學教學案例分析,希望對大家有所幫助!【課程目標】
1、舉例說明化學能與電能的轉(zhuǎn)化關系及其應用。
2、會應用生活中的材料制作簡易原電池。
【教材分析】
生活在現(xiàn)代社會,學生對“電”有著豐富而強烈的感性認識。當學生了解了化學反應中的能量轉(zhuǎn)化的原因,并感受了探究化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化過程后,會對化學能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。從能量轉(zhuǎn)換角度看,本節(jié)課程內(nèi)容是對前一節(jié)課中“一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量,能量是守恒的;化學能是能量的一種形式,它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,如熱能和電能等”論述的補充和完善。從反應物之間電子轉(zhuǎn)移角度看,原電池概念的形成是氧化還原反應本質(zhì)的拓展和應用。從思維角度看,“將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想,是對“化學能——熱能——機械能——電能”思維方式的反思和突破。
【學情分析】
中學生對“電”的內(nèi)容的認識不僅來源于生活經(jīng)驗,而且來源于學科學習。在生活經(jīng)驗方面,不僅接觸了火力發(fā)電(或水利發(fā)電),而且接觸了干電池等化學電源;在學科學習方面,學生不僅接觸了摩擦起電,而且還從能量轉(zhuǎn)化的角度認識了電能,此外還學習了關于電的初步知識(如電源的正負極、電壓和電流等內(nèi)容),因此對電并不陌生。此外,高中《化學1》已較為系統(tǒng)的學習了氧化還原反應的本質(zhì),也學習了鈉、鎂、鋁、鐵等有關的金屬知識,以及電解質(zhì)溶液的內(nèi)容。這些經(jīng)驗基礎為本課的教學提供了必要的基礎。為本節(jié)的學習做了知識、能力上的準備。
同時原電池是高中化學學科體系的核心知識之一,它的教學是氧化還原反應原理的延伸與應用,也是后續(xù)電化學知識的基礎。原電池的教學是體現(xiàn)學科交叉,科學理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生思維能力和探究能力的好素材。學生在第一節(jié)學習了化學能與熱能的轉(zhuǎn)化關系,本節(jié)課則學習化學能轉(zhuǎn)化為另外一種能量即電能,由于電化學知識是學生首次接觸的新領域,存在著強烈的好奇心和陌生感,因此一個好的開端十分重要。
【教學目標】
1、知識與技能
(1)理解原電池的概念、工作原理和構(gòu)成條件,同時掌握原電池正負極的判斷方法。
(2)通過學生設計完成原電池構(gòu)成條件的實驗,學習實驗研究的方法。
(3)能舉例說明化學能與電能的轉(zhuǎn)化關系及其運用。
2、過程與方法
(1)分析火力發(fā)電的原理及利弊,建立“將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能”的新思路,通過對氧
化還原反應的本質(zhì)的分析,提出實現(xiàn)新思路的各種推測和猜想等,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。
(2)通過實驗和科學探究,對比、歸納,培養(yǎng)學生科學探究精神和分析、歸納的能力。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過化學能與電能轉(zhuǎn)化的學習,使學生認識化學能轉(zhuǎn)化為電能對現(xiàn)代化的重大意義,
發(fā)展學生學習化學的興趣,樂于探究物質(zhì)變化的奧秘。
(2)通過原電池形成條件的探究,培養(yǎng)學生自主探究的科學態(tài)度和方法,體會實驗在化學
研究中的重要作用。
【教學重難點】
教學重點初步認識原電池的概念、工作原理及形成條件
教學難點通過對原電池實驗的研究,引導學生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的
本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。
一、導入
師:上節(jié)課我們學習了原電池的有關知識,請大家回憶,構(gòu)成原電池的條件是什么?
生:(思考)構(gòu)成原電池的條件:活潑性不同的兩個電極;電解質(zhì)溶液;
生:形成閉合電路;自發(fā)氧化還原反應。
二、新課講授
師:[投影顯示]如下圖所示。大家觀察實驗現(xiàn)象,并回答:電流表指針的變化。碳棒上有什么變化?在兩極發(fā)生了什么反應?
?。ㄉ^察現(xiàn)象)
生:1.電流表的指針發(fā)生偏移;
生:2.碳棒上有紅色物質(zhì)生成。
師:請大家是這寫出電極反應。
生:鐵為負極,碳棒為正極。
生:Fe:Fe-2e=Fe2+氧化反應;C:Cu2++2e=Cu還原反應;總反應方程式:Fe+Cu2+=Fe2++Cu
師:這里設計了三個實驗,請大家分組實驗并觀察實驗現(xiàn)象,準確記錄實驗現(xiàn)象,匯報實驗結(jié)果。
[投影顯示]1.將兩根碳棒分別插入裝有CuCl2溶液的小燒杯中,浸一會,取出碳棒觀察碳棒表面現(xiàn)象(圖1);2.用導線連接碳棒后,再浸入CuCl2溶液一會兒,取出碳棒,觀察碳棒表面變化(圖2);3.浸入CuCl2溶液中的兩根碳棒,分別跟直流電源的正極和負極相連接,接通一段時間后,觀察兩極上的現(xiàn)象并用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗所生成的氣體(圖3)。
師:在此過程中請大家一定要操作規(guī)范,注意安全。
生:前兩個實驗碳棒上沒有明顯變化;
生:第三個實驗通電一會兒發(fā)現(xiàn),與電源負極相連的一端的碳棒上有紅色固體物質(zhì)析出;
生:與電源正極相連的一端碳棒上有使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍的氣體生成。
全部生:分析整理作出判斷。紅色物質(zhì)為銅,黃綠色使?jié)駶櫟矸?KI試紙變藍的氣體為氯氣。
陽極產(chǎn)物—氯氣(Cl2);陰極產(chǎn)物—銅(Cu)
師:為什么會有這樣的結(jié)果?[提示]討論提綱
[投影顯示]
1.通電前溶液中存在哪些離子?這些離子是如何運動的?
2.接通直流電后,原來的離子運動發(fā)生了怎樣的改變?
3.有關離子在兩極發(fā)生了什么樣的反應?
生:(討論分析)
1.通電前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移動。
2.通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動;帶負電的Cl-、OH-向陽極移動。
3.Cu2+在陰極得電子變成了單質(zhì)Cu,Cl-在陽極失電子變成了Cl2。
師:[總結(jié)板書]
通電前:CuCl2=Cu2++2Cl-;H2OH++OH-自由移動
通電后:陽極:2Cl--2e=Cl2↑氧化反應;陰極:Cu2++2e=Cu還原反應
總反應化學方程式:CuCl2=Cu+Cl2↑
[概括]通俗記法,利用諧音。陽(極)—氧(化反應)
師:在電解過程中,電子是如何形成閉合回路的?大家請看看課本第64頁,歸納電子流動
方向。
生:電源負極→電解池陰極→電解質(zhì)溶液→電解池陽極→電源正極
師:非常正確,我們一來總結(jié)一下。
師生:電子的方向與電流的方向相反從電源負極流出,流向電解池的陰極,陰極附近的Cu2+
在陰極得電子被還原為銅,溶液中的陰陽離子定向移動,陽極附近的Cl-在陽極失電子被氧
化為氯原子。氯原子結(jié)合形成氯氣分子,失去的電子從陽極流回電源的正極,從而形成了閉
合電路。
師:電解質(zhì)溶液的導電與溶液的電離有什么關系?
生:先有電離,后有電解。電離不需要通電,電解建立在電離的基礎上。
師:現(xiàn)在大家一起來完成投影顯示的表格。
生:(每位學生完成一項,共同填好此表。)
【二】
一、*導課
我國天宮一號與神舟十號載人飛行任務圓滿成功。大家可以看到飛船衛(wèi)星都有一雙巨大的像翅膀一樣的太陽能帆板,知道它有什么作用嗎?大家有沒想過當飛船運行到太陽光照射不到的陰影區(qū)域時,電能從何而來呢?
視頻:工程師的解決辦法
二、民主導學
【任務一】根據(jù)電解水的裝置示意圖,并閱讀課本79——80頁,解決以下問題:
1、放電:
2、電解(定義):
3、電解池:
4、電解池的構(gòu)成要素:
【任務二】水中加入電解質(zhì)可以增強水的導電能力,但會不會影響電解水的反應呢?我們通過探究實驗回答這個問題。
【實驗探究電解原理】以石墨為電極,電解CuCl2溶液
【問題引導、自主學習】
1、寫出電解質(zhì)的電離方程式:
分析溶液中存在的離子有:
2、通電后,離子的運動方向:向陰極移動。
向陽極移動。
【合作學習】
3、預測電解產(chǎn)物,設計實驗方案。
4、實驗記錄:
請利用桌面上的儀器和試劑,證明你的猜想。實驗現(xiàn)象與你的猜想一致嗎?你有新的結(jié)論和思考嗎?
實驗現(xiàn)象
電極反應及反應類型
陽極
陰極
電解CuCl2
的總反應
結(jié)論
【投影展示交流】
1、你觀察到什么實驗現(xiàn)象?
2、陰、陽兩極電極反應是什么?
3、你得到什么實驗結(jié)論?
【反思整理】原電池與電解池的比較
裝置類別
原電池
電解池
電極名稱
電極反應
能量轉(zhuǎn)變
反應能否自發(fā)
三、檢測導結(jié)
1、判斷下列裝置是否屬于電解池:
ABCD
2下列有關電解池的說法不正確的是()
A.電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。
B.電解池中陰離子向陰極移動,陽離子向陽極移動。
C.電解池中與電源正極相連的一極是陽極,發(fā)生氧化反應
D.電解質(zhì)溶液的導電過程就是電解質(zhì)溶液的電解過程
3.在原電池和電解池的電極上發(fā)生的反應,同屬氧化反應或同屬還原反應的有()
原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應;
原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應
原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應
原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應
A.B.C.D.
【反思總結(jié)】
【課后探究】
用鐵釘、碳棒做電極,電解NaCl溶液,探究電極材料的變換對電極反應有何影響。
案例:金屬鈉的知識。選自《化學必修1》教材中關于《金屬的化學性質(zhì)》中,鈉是典型的活潑金屬??蛇M行以下實驗。
【學生實驗】
首先學生通過實驗獲得一些認識,實驗的同時請同學們仔細記錄實驗現(xiàn)象。
?。?)取一小塊鈉(注意鈉顏色、儲存的方式),觀察表面,切開再觀察(切開時注意鈉的質(zhì)地)。
(2)由學生取一小塊鈉,放在石棉網(wǎng)上加熱,觀察現(xiàn)象,并查找有關鈉在純氧中反應的視頻,進行對照。
(3)由學生取一小塊鈉投入到盛有水的燒杯中,并滴加幾滴酚酞(提醒學生注意實驗安全)。
【學生活動】
討論剛才的實驗現(xiàn)象,分析、歸納得出鈉的性質(zhì)。
實驗(1)結(jié)論:鈉是銀白色金屬,質(zhì)地柔軟,放置在空氣中會被氧化而變暗,故應保存在煤油中。
實驗(2)結(jié)論:鈉在空氣中燃燒時火焰呈黃色,得到淡黃色固體過氧化鈉,在純氧中燃燒得到白色固體氧化鈉。
實驗(3)結(jié)論:鈉與水反應時浮于水面上,并會在水面上四處游動伴隨發(fā)出吱吱聲,最后融化消失,在反應后的溶液中滴加酚酞,溶液變紅色。
燒杯壁發(fā)燙,說明鈉與水反應放熱。
概括得出浮、游、融、響、紅(芙蓉又想紅)。
【討論】歸納總結(jié)金屬鈉的某些物理和化學性質(zhì)、保存方式。
實驗拓展:驗證鈉與水反應產(chǎn)生氣體是氫氣。
?。?)學生討論,提出實驗方案(注:考查氫氣的收集方式,氫氣的驗證方法)。
?。?)老師提出解決方案,進行共同探討。
方案一:
一、實驗材料
礦泉水瓶、鋁箔、針、橡皮塞、水槽、酒精燈、木條、金屬鈉
二、實驗步驟
1.取1個空礦泉水瓶,在下端開1個小孔。
2.用鋁箔包好1小塊綠豆大小的金屬鈉,在上面扎些小孔,并用針把包好的鈉固定在橡皮塞(大小與礦泉水瓶匹配)上。
3.在水槽中加入一定量的水,水位應高于礦泉水瓶小孔的位置。
4.用拇指堵住小孔,把礦泉水瓶放入水槽中,往礦泉水瓶中加水,直至加滿。
5.迅速用橡皮塞塞住礦泉水瓶口,放開堵住小孔的拇指。此時觀察現(xiàn)象,鋁箔四周有氣泡出現(xiàn),有水從礦泉水瓶的小孔排出,直到反應停止。這時可以打開橡皮塞,迅速用燃著的木條靠近礦泉水瓶口,可以看見礦泉水瓶內(nèi)氣體燃起一團火球,隨即熄滅。
(3)課后自主學習。
分組讓學生根據(jù)自己感興趣的話題查找相應資料:
1)常見金屬的顏色、保存方式、質(zhì)地。
2)常見金屬的主要存在形式及用途。
3)能否與水反應,反應條件是什么?
4)常見金屬的制備方法(金屬為常見金屬,如銅,鉀,鐵,鋁,鋅,鎂)。
本教學設計符合新課程改革教學理念,其優(yōu)點是:
符合新課標理念下自主學習教學案例設計,較好地體現(xiàn)以學生的發(fā)展為本的教學新理念;以實驗、討論、提問等多種方式使學生積極地參與到學習活動中來;引導學生體驗實驗的過程,完善自身的認知結(jié)構(gòu)。
1.自主學習的定義
國外學者對于自主學習的定義主要包括以下幾個方面。
?。?)學習者對學習自我負責的能力,具體表現(xiàn)為能夠根據(jù)實際情況確立自己的學習目標、決定學習內(nèi)容和進度、選擇學習方法和技巧、合理監(jiān)控學習步驟(學習節(jié)奏、時間、地點等),以及評估已掌握的學習內(nèi)容;(2)學習者能對學習過程進行批判性的反思,能建立一套自己的評估標準來衡量自己的學習情況,能獨立地發(fā)現(xiàn)問題和及時地解決問題;(3)學習者在學習過程中始終是積極的參與者,而不是消極地依賴教師、等待來自教師的知識傳授。
2.自主學習目的
通過讓學生在一定程度上結(jié)合自身已有的認知結(jié)構(gòu),最大限度地讓其積極、主動尋找更加合適自己的學習方法,在此過程中不斷進行“同化”和“順應”,以達到新的平衡,使之不僅學會學習,而且愛上尋知的過程,同時養(yǎng)成良好的學習習慣;在此學習過程中使學生個性可得到充分的發(fā)展,本身的認知結(jié)構(gòu)能得到補充和拓展。
3.自主學習實質(zhì)
就是在使學生掌握大綱所要求掌握的知識和技能處,還要注重學生其他能力(提出提問的能力,觀察的能力,查找資料,整理資料的能力,動手的能力,團隊合作的能力,等等)的培養(yǎng)和為其未來的發(fā)展打下基礎,通過自主學習,使學生具備較強的自主學習能力、主動發(fā)展的精神,以及自我完善的意識。
4.自主學習特征
?。?)主動性(最典型)
學生不僅僅是知識的接收器,而應該是能夠主動去探索知識,應用知識,按照自己的學習方式去學習化學,認識化學的原理,以及應用所學的知識去解決問題。在課堂中如果放手讓學生去做,去想,讓學生根據(jù)自己的興趣去選擇喜歡的內(nèi)容進行調(diào)查,然后分組自主學習,以學生活動為主體,每個學生都參與學習全過程當中,對所學知識印象就會更加深刻。
?。?)過程性:自主學習不是教師把現(xiàn)成的東西給學生,讓學生去死記硬背,而是讓學生自己經(jīng)過探索、討論、實驗、總結(jié)來得出所需的答案。
?。?)有計劃性(可變性):自主學習的過程中不是一成不變的,學生要學會合理地安排自己的時間,進行有效的、系統(tǒng)的學習,并針對自己的情況作出及時的調(diào)整。
(4)反思性:在自主學習的過程中,學生要不斷進行自我探索,自我認知:我會什么?我不會什么?我還需要知道什么?
(5)應用性:自主學習和應用緊密結(jié)合在一起,自主學習的動機源于知識的應用。新大綱把知識的應用和學習過程提到相同的重要地位,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、應用問題。
如在課后自主學習的問題中:常見金屬的顏色各是什么?是否都能與水反應?它們的常見形式?學生就會總結(jié)出如下知識:
?。?)創(chuàng)新性:采用自主學習的方式,讓學生自己找到所爭議問題的答案,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
5.自主學習策略
?。?)教師與學生要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念。
首先,應改變求知過程中以教師為中心的傳統(tǒng)觀念,確立以學習者為中心的思想。教師需要順應教學模式的變化,主動轉(zhuǎn)換角色,使自己不僅是知識的傳授者,而且是學生的學習顧問和學生學習的促進者。同時,教師還要幫助學生改變對教師依賴的局面,積極鼓勵學生主動參與到學習的探索過程中去。尊重每一個學生提出的見解,發(fā)現(xiàn)每個學生的長處,做到教學相長。把課堂大膽地交給學生,教師只是扮演一個導演的角色,而這臺戲的主角是學生。師生之間平等的關系,可以縮短師生之間的距離。其次,學生對自主學習這一教學模式應有正確的認識和積極的態(tài)度,充分認識自身在學習中的重要地位和作用,克服消極被動或無所作為的觀念,使自己真正成為學習的主人。
?。?)化學的英文名是chemistry,也就是“chemistryistry”,化學是一門需要動手的學科,重視和改進實驗教學是實施“自主學習”有效途徑。
只要條件允許,就可以大膽地把書本上原來驗證性的、總結(jié)性的實驗引到課堂中間形成一種探索性實驗,讓學生循著科學的探究過程,去發(fā)現(xiàn)規(guī)律,總結(jié)規(guī)律,形成屬于自己的一套解決問題的思維方法。實驗一旦完成,學生就能獲得成功的喜悅,激發(fā)學習的興趣,同時提高學習的能力。
?。?)興趣是學習的最大動力,激發(fā)學生自主探究的興趣是學生進行“自主學習”的前提條件。
教師積極營造自主學習氛圍,提供自主學習的條件。讓學生發(fā)現(xiàn)生活處處有化學,然后用化學知識去解決生活中的問題,使學生覺得化學就在我們身邊,激發(fā)學習興趣,使學生學以致用??梢匀嫣嵘龑W生的能力,同時也能培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。
(4)大膽提出“為什么”是“自主學習”的基本方法之一。
要克服原來束縛學生思維的灌輸式的教育方式。在自主教育過程中,要解放學生的思想,,讓他們?nèi)ビ^察、思考;解放他們的身體,讓他們親自動手操作。
(5)處理好教師引導與自主學習的關系。
學生自主學習并不意味著對學生放任自流,并不意味著對教師要求降低。而是教師幫助學生充分發(fā)揮主觀能動性,在必要時進行引導。
教師要處理好自主學習與其他學習模式的關系。教師要從多方位將多種教學模式有機結(jié)合起來,真正實現(xiàn)學生從被動學習到主動學習的轉(zhuǎn)變。總之,自主學習尊重學生的自由意志和獨立人格,突出學生的主體地位,符合學生的心理特點和認知規(guī)律。自主學習是學生自己主宰自己的學習,是學習者自覺確定學習目標、選擇學習方法、參與學習過程、評價學習結(jié)果的過程,促進創(chuàng)新能力的發(fā)展。
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