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“必修1概念原理教学”实施研究

作者:喻建军 廖军 来源:XSK 点击: 1379 次 评论: 0

 
 
 
化学概念原理是高中化学新课程的重要组成部分,它分布在各个课程模块中。由于新课程课程结构的变化,高中化学必修课程概念原理教学具有主题覆盖面较广、教学要求较浅、与选修模块构成螺旋上升特点。正因为如此一线教师如何正确处理高中化学新课程必修课程概念原理教学,就得特别重要。
2007年下学期,笔者开始实施人教版必修1模块教学,期间就概念原理教学开展了大量探索。现将其中有代表性的几个成果,包括“氧化还原反应”(第一课时)教学实录、“离子反应及其发生条件”说课稿和“必修1概念原理复习课”教学设计等,整理出来,谨以此作抛砖引玉之用
1、教学设计
“氧化还原反应”是人教社新课标教材的第二章第三节,编排在“从实验学化学”与“物质的分类”之后,肩负着落实课程标准“根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子转移,举例说明生产生活中常见的氧化还原反应”教学要求的重要使命。为此,我们计划用三课时加以研究,其中第一课时着重帮助学生从化合价升降角度认识氧化还原,第二课时则主要从电子转移出发,加深和巩固学生对氧化还原反应的理解,第三课时以实验探究的方式,挖掘氧化还原反应概念的功能与学习价值。本教学实录是该单元的第一课时,是一个典型的基于学生已有经验的、自主建构的概念教学案例。
2、教学实录
2.1 在旧知识的整理过程中发现问题
师:前面,我们运用研究物质在水溶液中的行为的方法,对化学反应进行了一次梳理,发现化学反应,可以按照有没有离子参加,分为离子反应和非离子反应两类。今天,我们要来尝试另外一种分类方法。
生:这种方法是什么?
(面对个别学生的快人快语,众学生窃笑)
师:你反应很敏捷,不过我暂时还不准备直接告诉你。先请你和大家一起,来列举一些自己熟悉的化学方程式!
生:自己熟悉的化学方程式?太多了吧?
(学生大笑)
师:确实!要不,咱们把范围限定在有气体参加或者气体生成的反应!
生:行,就这么定了!
师:那我请两位同学上黑板前来写,其他同学在自己练习本上完成。
(两名同学在黑板上板书,与此同时教师在巡视,并进行个别辅导,帮助他们修正那些错误的化学方程式)
生:C+ O2=CO2      ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ (1)(序号是后续讨论时追加的,为了叙述方便,这里统一编号,下同)
2H2O2=2H2O+O2↑ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(2)
2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O   ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(3)
2H2O=2H2↑+O2↑ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(4)
KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(5)
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(6)
:2Na+ Cl2=2NaCl   ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(7)
Fe2O3+3CO=2Fe+ 3CO2     ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(8)
C+ CO2=2CO ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(9)
C+2CuO=2Cu+ CO2↑ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(10)
CaCO3=CaO+ CO2↑ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(11)
CH4+2O2=CO2+2H2O   ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(12)
师:XX和XX两位同学一下子就写了不少。下面谁愿意对他们所写的化学方程式作一下点评?
生:他们写的比我多,说明他们都比我熟练,(学生大笑)只是他们写的方程式中,条件都没有注明;有的元素符号,如Mn、Cl书写不规范;有的方程式,如(5)还没有配平。
师:评价很实在,很中肯。能不能请你上台帮他们修正,顺便看你还有没有补充?
(学生上台更正方程式中的错误,并补充了3个化学方程式,老师继续巡视、个别辅导)
生:2C+ O2=2CO    ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(13)
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O  ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(14)
2Na+ 2H2O=2NaOH+H2   ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─(15)
师:好。下面我们就以这些为例,先给它们依次编号,然后请大家按某个标准给它们分类。
(教师巡视,学生或独立完成,或交流讨论,气氛很热烈)
师:谁愿意展示你的研究成果?
生:这些反应可以分为离子反应和非离子反应,其中(3)、(6)、(14)和(15)是离子反应,其余都是非离子反应。
师:学以致用,刚学完离子反应,就能用它来分析问题,不错,值得大家学习。
(学生很自豪地坐下去,与此同时又有学生站起)
生:我把它们分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。其中化合反应有(1)、(7)、(9)、(13),分解反应有(2)、(4)、(5)、(11),置换反应有(6)、(10)、(15),复分解反应有(3)、(14)。只是(8)、(12),我分不了,好像哪类反应都不是。
(学生先是笑,继而频频点头)
师:XX同学按照四种基本反应类型的分法,发现(8)、(12)不好归类,其他同学是不是这样?
生:是的。
(学生先是笑,继而频频点头)
师:这说明不是同学们的问题,而是这种分类方法本身有欠缺。对不对?
生:对。
师:看来,我们有必要接触一种分类更科学、更本质的方法了!
2.2 通过正确引导和互动交流,实现问题解决和新知呈现
师:大家在初中时还学过氧化反应和还原反应,从这个角度上判断,哪些是典型的氧化反应,哪些又是典型的还原反应呢?
生:C+ O2=CO2是氧化反应,氧气在氧化反应中提供氧,它具有氧化性。
(学生将自己手中的初中教材(上)翻到35页,很“神气”地在空中摇晃,教师示意一下才坐下去,还没等老师评价,另一个同学已然很兴奋地说着)
生:C+2CuO=2Cu+CO2↑是还原反应,CuO发生了还原反应,木炭是把氧化铜还原为铜的物质,它具有还原性。这在教材[初中教材(上),编者注]的108页清清楚楚地写着。
师:两位同学都努力从书本上去寻找答案,这种方法,值得我们学习。
(学生鼓掌)
师:还有其他反应是氧化反应,或者还原反应吗?
生:没有了!
师:为什么?
生:其他的都没有得氧、或者失氧关系。
师:这样说来,这种分类方法的局限性,比四种基本反应类型似乎更为明显,它必须有得失氧关系,而事实上很多反应没有氧元素参加,例如2Na+Cl2=2NaCl、H2+Cl2=2HCl。下面我们就来分析这四个反应,看它们有什么共同点。
(学生似乎毫无头绪,不知从何谈起,期待老师给出些许提示)
师:比如说从元素化合价升降变化的角度分析,看看有没有什么共同点。
生:在第1个反应中,氧元素化合价降低,碳元素化合价升高,是这样分析吗?
(老师面带微笑,点头以示肯定。在他的带领下,又有几个学生纷纷站起,甚至还出现了抢答的架势)
生:在第2个反应中,铜元素化合价降低,碳元素化合价升高化合价升高。
生:在第3三个反应中,氯元素化合价降低,钠元素化合价升高化合价升高。
生:在第4个反应中,氯元素化合价降低,氢元素化合价升高化合价升高。
师:现在知道这四个反应的共同点了吗?
生:都存在元素化合价的升降变化。
师:如果依据这个事实,进行一下拓展,承认C+O2=CO2中C发生了氧化反应,结合碳元素化合价升高的特点,认定:如果物质所含元素化合价升高,我们就说它发生了氧化反应。这样,我们的视野就一定会更加开阔。于是就有:在第2个反应中,C发生了氧化反应;在第3个反应中,H2发生了氧化反应;在第4个反应中,Na发生了氧化反应。那么相反的情况如何?
生:在第1个反应中,O2发生还原反应;在第2二个反应中,CuO发生了还原反应;在第3个反应中,Cl2发生还原反应;在第4个反应中,Cl2发生还原反应。
师:大家的模仿与创新实在是太棒了。
(学生鼓掌)
师:我非常高兴地告诉大家,科学上是认同我们这个拓展的。
(老师特意停顿,似乎给学生片刻的休整时间)
师:在这次拓展研究中,大家还有哪些收获呢?
(学生讨论,气氛空前热烈)
师:现在谁愿意来分享你的收获?
生:不需要有氧元素参加,一个反应,只要有元素化合价升高,它就是氧化反应;只要有化合价降低,它就是还原反应。
生:C+ O2=CO2既是氧化反应也是还原反应。其他反应也是这样的。
师:也是怎样的?
(伴随着老师的追问,学生的注意力纷纷投向该同学)
生:如果一个反应是氧化反应,那它同时也是还原反应。
师:很好!太深刻了。
(学生鼓掌)
师:科学上就把这种反应叫做氧化还原反应。它指的是一种有元素化合价升降变化的反应,与之对应的是非氧化还原反应。
生:因为在C+ O2=CO中氧气具有氧化性,那么是不是可以这么说:所含元素化合价降低,该物质就具有氧化性,比如在这几个反应中,CuO、Cl2都具有氧化性?
(学生表现得不那么自信,亟待老师给出评价,迟迟不肯坐下)
师;完全可以这样说,而且你说得非常棒!
(学生终于高兴地坐下。几乎在同时,又有学生站起)
生:这么说,我也有收获!
(学生大笑)
生:在这些反应中,C、H2、Na表现出还原性,就是说所含元素化合价升高的物质具有还原性。
师:大家的收获还真不少,远远超乎我的想象。
(学生异常兴奋,有的甚至相互击掌,以示祝贺)
师:现在谁能小结一下今天的收获?
生:所含元素化合价升高的反应叫氧化反应,而还原反应则是指所含元素化合价降低的反应。
生:有元素化合价升降变化的一类反应叫氧化还原反应,与之相对的是非氧化还原反应,这种反应中,没有任何元素存在化合价变化。
生:所含元素化合价降低的物质具有氧化性,而所含元素化合价升高的物质具有还原性。
(就在老师正要宣布汇报告一阶段的时候,有一个学生怯生生地站起)
生:记得初中老师跟我们说过,在C+2CuO=2Cu+CO2↑中,碳具有还原性,我们就把碳叫还原剂。那这几个反应中,H2、Na也是还原剂,对不?
师:太好了,你继续说。
生:我说不好!
师:你行的!
生:哦!那我试试?!
(有学生鼓掌助兴)
生:O2、CuO、Cl2是氧化剂。
师:现在再说说什么是还原剂,什么又是氧化剂?
生:反应中表现出氧化性的物质叫氧化剂,而表现出还原性的物质叫还原剂。
(正准备号召大家给他最热烈的喝彩的时候,却听得教室里掌声雷动)
2.3 在迁移运用过程中,实现学生认知意义的建构
师:下面请大家分析剩下的12个反应方程式,看哪些是氧化还原反应,哪些是非氧化还原反应。如果是氧化还原反应,再看其中哪种物质发生了氧化反应,哪种物质发生了还原反应,哪种物质是氧化剂,哪种物质是还原剂?
(教师巡视,并对个别同学进行帮扶、引领)
师:现在请大家汇报你们的判断,好吗?
生:非氧化还原反应有(3)、(11)、(14),其余的都是氧化还原反应。
生:2H2O2=2H2O+O2↑中H2O2既发生氧化反应又发生还原反应,同时它既是氧化剂又是还原剂。
生:在2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中Na发生了氧化反应,H2O发生还原反应;Na为还原剂,H2O为氧化剂。
生:在2C+O2=2CO中C发生了氧化反应,O2发生还原反应;C为还原剂,O2为氧化剂。
生:在Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2中CO发生了氧化反应,Fe2O3发生还原反应;CO为还原剂,Fe2 O3为氧化剂。
(学生回答问题争先恐后、此起彼伏,无奈下课铃声已然响起)
师:由于时间关系,我们尚没有把所列举的全部反应分析完,课后请同学们继续完成未竟事业。在此基础上,再一次梳理这节课涉及的几个概念,如氧化还原反应,氧化性与还原性,氧化剂与还原剂,看看你的认识有哪些变化,此外还存在哪些困惑,下节课我们再来一起交流。
教学反思
从学生的表现与表情来看,这堂课收效甚好。笔者认为,这主要得力于设计与组织实施的过程中,较好地理解了教材脉络、分析了学生起点、注重了体验交流、发挥了主体作用、实现了教学和谐。具体表现在:
3.1 牢牢把握了学生的认知起点
学生的情况制约着学习过程的开展和深入,影响着教学目标的达成。因此,研究学生的认知起点必须得到高度关注。本节课就特别注意这一点。比如引入时,教师从《离子反应》直接过渡到“另外一种分类方法——氧化还原反应”,这既是教材编写顺序的具体体现,也避免了情景素材的无效堆砌,更是基于对学生认知起点的全面把握作出的选择。一方面学生已然掌握《离子反应》的相关知识,另一方面学习《离子反应》的过程与方法还历历在目,从这里切入,容易激发学生学习新知识的高昂斗志。再如组织学生,围绕他们自己熟悉的“有气体参加或者气体生成的反应”,特别是C+ O2=CO2、C+2CuO=2Cu+CO2进行研究,导出化合价升降角度认识的氧化还原反应概念,由于充分尊重了学情,紧密联系了学生原有经验,所以整个过程可谓是水到渠成。
3.2 狠抓了学生基本知识、基本技能与基本能力的落实
教学的终极目标是实现学生的能力发展,而离开了基本知识、基本技能与基本能力的落实,一切发展都只能是无源之水。综观本堂课,无论是化学方程式的书写、规范,或者语言表达水平、与人会话交流技巧的提高,还是模仿与创新能力的培养,都得到了应有的重视。只要持之以恒,学生的发展就不是空中楼阁。
3.3 彰显了学生学习的主体性地位
学习是学习者在一定情景下,通过人际间的合作活动而实现意义建构的过程。一个人获得知识的多少,取决于他根据自身经验去建构有关知识的意义的能力。正因为如此,教学就必须是一个体验过程,要在其中充分发挥学生学习的主体性。本节课在处理这个问题上显得相当巧妙。比如在确定研究对象为有气体参加或者气体生成的反应的过程中,在发现反应(8)、(12)无法用四种基本反应类型分类的过程中,在感受传统的得氧失氧的氧化还原观的局限的过程中,在挖掘4个典型反应模型功能、建立化合价升降角度的氧化还原反应概念体系的过程中,教师始终让学生在“动”,确保他们在知识建构中是亲力亲为。
3.4      实现了师生之间、学生与学生之间的教学和谐
教学是和谐学校文化建构的基本活动和过程,教师要自觉地成为和谐学校文化的建构者、追求者。本实录在这个方面做出了积极探索。坚持了正面鼓励为主,对潜能型学生,在巡视过程中加强了个别辅导、帮扶和引领;对学生的活动表现,给予了积极评价;营造了激情课堂、效益课堂,并在其中促进了学生与老师、学生与学生之间的互动交流;特别是,为学生搭建了有意义学习的平台,即列举出学生自己熟悉的反应,而不是由老师事先框定一些反应,再进行归类、挖掘,让各种层次的学生都能有展示自己风采的机会,主动探索,师生、生生互动,实现了教学和谐。
 参考文献:
[1]  宋心琦等.普通高中课程标准实验教科书化学1(必修).北京: 人民教育出版社,2007:35-38
[2]  王晶等.普通高中课程标准实验教科书化学1(必修)教师教学用书.北京: 人民教育出版社,2007:21-29
[3] 佘平平,白无暇,熊辉.化学教学, 2006, 7: 41-43
[4] 蔡美玉. 化学教学, 2006, 6: 42-45
“离子反应及其发生条件”说课稿
一、说“教材的地位和作用”
“离子反应”,是落实《普通高中化学课程标准》要求,即“知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离,通过实验事实认识离子反应及其发生的条件”的一个内容,编排在人民教育出版社出版的普通高中课程实验教科书《化学1(必修)》的第二章第二节。它紧随在“从实验学化学”、“物质的分类”之后,是人们认识物质性质的一个重要途径,也为今后学习电解质溶液知识奠定基础,还能检验学生对“从实验学化学的方法和程序”及分类观的掌握程度。
本节教材包括两个部分的内容,其一是酸、碱、盐在水溶液中的电离,其二是离子反应及其发生条件。由于有着初中的溶液导电性实验、复分解反应及其发生条件等知识基础,通过自主、合作和探究学习,建立从电离角度对酸、碱、盐本质的认识,并以研究物质在水溶液中的行为的方法和程序来探讨离子反应发生的条件,进而领会离子反应的实质。这样的要求,对学生认知发展是非常必要的,相信也是可以达成的。
二、说“教学目标”
教学目标是教学活动后学生达成的身心发展水平,是教学设计的出发点和归宿。根据课程标准的要求,教学目标应力图体现“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度和价值观”三维课程目标。根据离子反应概念教学的功能与教学价值,可以确定本课的教学目标为:
1、通过哑泉及序列化的驱动性问题的设置,创设探究学习情景,激发学生学习的兴趣;
2、借助分类的观点,加深对物质类别、化学反应及其本质的认识;
3、用从实验学化学的方法和程序,规范“设计并实施探究性实验”的全过程;
4、在观察和模仿中,习得研究物质在水溶液的行为的基本程序。
三、说“教学重点、难点”
“离子反应”预计花三课时完成,本节课,作为其中的第二课时,将主要围绕离子反应及其发生条件展开,因此离子反应理所当然是本课的教学重点之一。在研究的过程中,要求学生反复运用“从实验学化学的方法和程序”,而且教学的最终落点也在于帮助学生习得研究物质在水溶液的行为的基本程序,所以过程和方法层面上的要求也是本节课教学的重点所在。此外,本节从哑泉开始,最后回到粗盐的提纯,自始至终在突出化学与环境、化学与生活的关系,帮助学生认识到这一点,进而激发他们学习化学的兴趣,自然又是一个教学重点。
从理性的层面研究电解质溶液,对于学生来说,还是第一次,而习得这种研究方法又不可能是一蹴而就的,因此在观察和模仿中,习得研究物质在水溶液的行为的基本程序是本节内容的一个教学难点。至于学生能否将初中所学的复分解反应的发生条件,无障碍地迁移到离子反应上来,并由此出发,归纳出离子反应应朝着某些离子浓度减小的方向进行的结论,可能需要一番引导,预计它将成为本节内容的另一个教学难点。
四、说“学情”
学生在初中学习了复分解反应,本节教材的第一课时又分析了酸、碱、盐在水溶液中的电离,在此基础学习离子反应、书写离子方程式,知识储备是足够的。若从“过程与方法”的层面上讲,学生已经分别学习了从实验学化学的方法和程序和物质的分类观,利用这些技巧,去研究物质在水溶液的行为,同样是可以达成的。
困惑在于教材不涉及强、弱电解质和非电解质的概念,反应也只探讨复分解反应,对哪些物质可以拆、哪些物质不可以拆,单纯依靠“易溶的”、“易电离的”去统领,学生理解难以透彻,而同步练习又没有跟上,甚至连氧化还原反应类型的离子反应暂时也没有回避,一定程度上会造成学生本来不该有的恐慌。如何处理必修内容的深、广度,可能需要更多的时间去思考。不管怎样,课堂上一定要善待学生由此而生的质疑。
五、说“教学流程”
[教师播放视频剪辑]三国演义第66回:绝路问津
(孔明)遂令王平领数百军为前部,却教新降蛮兵引路,寻西北小径而入。前到一泉,人马皆渴,争饮此水。王平探有此路,回报孔明。比及到大寨之时,皆不能言,但指口而已。
[教师设疑]为什么人马皆渴,争饮此水时,却皆不能言,但指口而已?
[学生猜测]可能是水中有毒!
[教师讲述]对,孟节就是如此告诉诸葛亮的:“军所饮水,乃哑泉之水也”。今天,我们从化学的视角看待哑泉,它实际上就是一些溶有CuSO4的泉水,而且其真正致病的是Cu2+
为了除去哑泉中的有害离子,某学生设计了3套方案,分别向泉水中加入NaCl、BaCl2和NaOH。请大家用实验加以确认,看看其中是否存在可行的方案。
[学生分组探究实验]
实验1:CuSO4+NaCl
实验2:CuSO4+ BaCl2
实验3:CuSO4+ NaOH
[学生收集数据、汇报结果]
实验1:无明显现象;
实验2:有白色沉淀生成;
实验3:有蓝色沉淀生成,溶液颜色变浅。
[教师设问]现在我们来看这3个实验,你能否根据不同标准,对它们进行分类?其结果分别是怎样的?
[学生思考、汇报]
1、根据解毒与否,分为1、2//3;
2、根据溶液颜色是否变化,分为1、2//3;
3、根据有没有沉淀生成,分为1//2、3;
4、根据有没有发生化学反应,分为1//2、3;
……
[教师分析]
CuSO4和BaCl2在溶液中分别发生了电离,其电离方程式分别是
CuSO4=Cu2++ SO42-
BaCl2=Ba2++ 2Cl-
当两种溶液混合时,Cu2+和Cl-之间没有发生化学反应,而SO42-和Ba2+之间则发生了化学反应,生成了难溶的白色沉淀BaSO4。用图示表示如下:
[教师板书]
[教师]大家能否仿照刚才的过程,分析一下CuSO4与NaOH的反应呢?
[学生模仿、展示]
[教师]象CuSO4和BaCl2、CuSO4与NaOH这样的反应,我们就叫离子反应,SO42-+Ba2+= BaSO4、Cu2++2OH-=Cu(OH)2这样的式子就叫离子方程式。那么你能否给这两个概念各下一个定义呢?
[学生讨论、汇报]离子反应:有离子参加或生成的反应。离子方程式:用实际参加反应的离子符号表示反应的式子。
[教师追问]什么叫“实际参加反应的”?
[学生思考、汇报] 实际参加反应的,比如CuSO4和BaCl2反应中的SO42-与Ba2+,而Cu2+、Cl-就不是实际参加反应的,因此最终的离子方程式中,就没有出现Cu2+或者Cl-。再如CuSO4与NaOH反应中的Cu2+与OH-也是实际参加反应的离子。没有参加反应的Na+或SO42-就没有出现在离子方程式中。
[教师引导]上述3个实验中,有两个能反应,是因为其过程中出现了沉淀。或者说,离子反应发生的条件是有沉淀生成。这个判断,能使大家联想到哪一类反应?
[学生思考,回答]
复分解反应
[教师追问]
那么,复分解反应发生还有其他条件吗?
[学生思考,回答]
有,比如生成水或者生成气体
[教师设问]
你能否利用所提供的试剂,包括:HCl、H2SO4、HNO3、NaOH、KOH、Na2CO3、酚酞,设计一个实验,让现象告诉大家离子反应真实地发生了?
[学生分组探究实验]
设计1:NaOH(或KOH)+酚酞+ HCl(或H2SO4、HNO3
数据(即实验现象)溶液由红色变浅,直至最后完全褪去
[教师追问]
你能否仿照上面过程进行分析,写出其中的离子方程式呢?
[学生分析,展台展示]
[教师引导,小结]离子方程式的意义:不仅表示某一个具体的反应,还表示一类反应。
设计2:HCl(或HNO3、H2SO4)+ Na2CO3
数据(即实验现象)有气泡生成
……
[教师引导]通过刚才的研究,我们发现,酸、碱和盐在水溶液中发生的复分解反应,都是离子反应,这些反应发生的条件,有的是生成沉淀,有的是生成气体,还有的是生成水。那么这些离子反应进行的方向有没有相同点?如果有,这个相同点是什么?
[学生思考、回答]反应物中某些离子的浓度减小。
[教师追问]请结合关于哑泉的3种方案加以分析,好吗?
[学生回答]加入NaCl,任何离子浓度都没有减小,没有反应;加入BaCl2,SO42-的浓度减小,发生了离子反应,但Cu2+浓度没有减小;加入NaOH,Cu2+浓度减小,解毒效果达成。
[教师]当然,蜀军解毒,喝的是安乐泉,其成分并非是NaOH,至于是什么,兴趣小组课后可以上网搜索。其实,离子反应除了在清除水中污染物方面有重要意义外,在混合物分离、物质提纯过程,同样可能用到。例如:
粗盐中常含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,请设计实验方案,完成对食盐的精制,并写出其中相应的离子方程式。
[教师]作业: P33~34:2、5、9、10
六、说“教学反思”
本堂课是离子反应的第二课时,是整合了人教社和鲁科版两种教材而形成的,在2007年湖南省普通高中化学新课程教学研究现场做了展示,得到了与会专家和老师的一致好评。大家普遍认为:课堂上设计的探究性学习情景是得体的,过程是流畅的,与课程标准吻合,更切合学生学情;学生的主体性地位得到了有效保障,知识与能力得到了真正提高,尤其是情感态度与价值观素养培养得到了实质性的贯彻;教材的处理有特色,概念教学的功能与价值得到了充分挖掘。
但是也有老师,对离子方程式的书写,不按常规的“写—改—删—查”进行提出了质疑。对此,我的理解是,如果学生确实不能领会研究物质在水溶液中的行为的奥妙,非得按常规方法写离子方程式,我会安排第三课时加以补救,这也是我为什么一开始就做了离子反应一节分三课时进行学习的计划的理由。
参考文献:
[1]  宋心琦等.普通高中课程标准实验教科书化学1(必修).北京: 人民教育出版社,2007:30-33
[2]  王磊等. 普通高中课程标准实验教科书化学1(必修). 济南: 山东科学出版社,2005:38-43
[3]  王晶等.普通高中课程标准实验教科书化学1(必修)教师教学用书.北京: 人民教育出版社,2007:21-27
“必修1概念原理复习课”教学设计
教学目的:
1、帮助学生熟练掌握必修1概念原理的知识本体,包括分类观、转化观和计量观等;
2、引导学生熟悉概念原理的工具功能,即用概念原理指导问题的分析与解答。
教学重点:
体验概念原理用于对学生已有认知结构优化重整的全过程,并在过程中实现知识与能力的提升
教学难点:
概念原理在化学方程式计算的应用
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
教学前测】下列各物质中,既能和H2SO4溶液反应,又能和NaOH溶液反应的是       。
NaHCOAl 
Al2OAl(OH)3
学生独立思考,解决问题并上缴练习备查
创设问题情景,引导学生参与后续教学过程
查阅上缴的练习,我发现大家这道题的正确率不高,请问问题到底在哪里?
学生倾听,思考,汇报:我的困惑主要是在NaHCO3能否和NaOH反应上。
促使学生审视自己学习的障碍,增强教学的针对性
要判断NaHCO3能否和NaOH反应,首先必须理清分析这类问题的方法或程序。
如果NaHCO3能和NaOH反应,则它必属于离子反应,请大家尝试着按照分析离子反应的程序进行判断。
学生在教师的指导下,运用已有方法,通过合作学习解决问题。
板演:
给学生必要的提示,促使学生进行有序思维,并为合作学习撘建平台
由于反应有水生成,所以我们可以判断NaHCO3是能和NaOH反应的。反应有水生成,只是离子互换型反应发生的一种条件。其他离子反应发生的条件还可能是怎样的?试分别举例加以佐证。
学生思考,汇报:
有难电离的物质生成,如:
H++CH3COO= CH3COOH   
有难溶于水的物质生成,如:
Ca2++CO32= CaCO3
有易挥发的物质生成,如:
H++HCO3= CO2+H2O
发生了氧化还原反应,如:
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl
让学生在回顾相关知识的过程中,加深对离子反应及其发生条件的理解,实现本节课的一个知识目标
在书写这些离子方程式的时候,你觉得还有哪些经验值得总结?
学生思考,汇报:
离子方程式的书写方法可以有两种:一是分析物质在水溶液中的主要存在形式,写出离子方程式;二是按照“写—改—删—查”的步骤进行,其中单质、氧化物、弱酸、弱碱和难溶物是不拆的,查则要元素是否守恒、电荷是否守恒,对于氧化还原反应,还必须查得失电子是否守恒。
 帮助学生在知识的归纳和总结过程中提升能力,为解决其他类似问题提供可靠的方法支撑
回头再看,NaHCO3     AlAl2O3Al(OH)3,这四种物质,与H2SO4溶液(或者NaOH溶液)反应,虽然都属于离子反应,但有一种与其他三种,显著不同?你能找出这种物质,并说明你的分类依据吗?
学生观察分析,得出结论:
Al,从反应物的类别上讲,其他三种物质是化合物,惟有Al是单质;
以对物质及其变化的认识为载体,加深学生对分类观思想的体验
利用分类的观点认识物质的属性是一个重要的方面,我们也可以用分类观指导对物质之间的转化认识的,大家不妨再试试看。
学生思考,汇报:
Al,从反应的实质上讲,其他三种物质与H2SO4溶液(或者NaOH溶液)反应属于非氧化还原反应,惟有Al与H2SO4溶液(或者NaOH溶液)反应属于氧化还原反应。
试分别用双线桥(或单线桥)表示这两个反应的电子转移来。
学生板演:





以铝知识为载体,复习氧化还原反应相关知识,落实氧化还原反应学习的功能与价值——为认识物质性质提供思路或方法。
在这两个反应中,氧化剂与还原剂分别是什么?
学生思考,回答:
还原剂是Al,氧化剂分别是酸或水。
Al还可以和哪些物质反应,表现出还原性?
学生回忆,汇报:
作为典型的金属,Al可以和非金属单质、氧化物、酸和盐反应,表现出还原性。尤其值得一提的是Al在冷的浓硫酸或硝酸中钝化,同样表现的是还原性。
等质量的两份Al,分别投入到100mL 2mol/L的硫酸与氢氧化钠溶液中,充分反应后,测得产生的H2的体积比(同温同压下测定)为4:5。求投入的Al的质量是多少?
学生分析:
因为Al,无论是与硫酸,还是与氢氧化钠溶液反应,都属于氧化还原反应的范畴,其本质都存在电子转移,所以计算应围绕电子数展开。
又因为生成的H2体积比为4:5,所以转移的电子数之比亦为4:5。正因为如此,不可能是铝对酸对碱均少量的情况(此时转移的电子数目为1:1),也不可能是铝对酸对碱均过量的情况(此时转移的电子数目为2:3),而应是“酸中铝过量,碱中碱剩余”的情况,于是就有:
通过具体化学方程式的计算,加深学生对氧化还原反应以及物质的量的理解,同时渗透分类讨论的科学思想的培养。
一定量的镁铝合金,溶于100mL某浓度的H2SO4,充分反应后逐滴加入2mol/L的NaOH溶液,产生的沉淀如图所示。
求:
1)该硫酸的物质的量浓度;
2)合金中镁的质量分数;
3)本实验产生的氢气在标准状况所占的体积。
学生讨论:题目给定的一系列反应,都是离子反应,所以解题是应着力分析物质在水溶液中的存在形式。
 
溶液中的
主要离子
结论
 
O
阳离子:H+、Mg2+、Al3+
阴离子:SO42
溶解合金后,H+剩0.04mol
A
阳离子:Na+、Mg2+、Al3+
阴离子:SO42
B点电荷守恒有,溶液中SO42的物质的量为0.14 mol,所以硫酸的物质的量浓度为1.4 mol/L;总量0.28mol的H+,有0.24mol用于产生标准状况下2.688L氢气;Mg2+、Al3+所带电荷也为0.24mol
B
阳离子:Na+
阴离子:SO42
比较B、C可知,增加的Na+所带的正电荷刚好与AlO2所带的负电荷相等,所以铝的物质的量应为0.04mol,镁的物质的量自然为0.06mol,镁的质量分数为57.14%。
C
阳离子:Na+
阴离子:SO42、AlO2
 
  通过具体化学
  方程式的计
  算,加深学生
  对离子反应
  及物质的量
  理解,并穿插
  图表数据处
  理,培养学生
  相应的能力。
随堂检测
1、某无色透明的溶液中加入铝粉能放出氢气,此溶液中一定能大量共存的离子组是(   )
A.、H+,Cu2+,Cl,SO42    B、HCO3,NO3,SO42,Na+
C 、Cl,SO42,K+,Na+      、Na+,SO42,CO32,ClD
2、下列离子方程式正确的是(   )
A 澄清的石灰水与盐酸反应 Ca(OH)+H+=Ca2++ 2H2
B 钠与水的反应 Na+2H2O=Na++2OH+H2
C 铜片插入硝酸银溶液中 Cu+Ag+=Cu2++Ag
D 大理石溶于醋酸CaCO3+2CH3COOH=Ca2++CH3COO+CO2↑+H2O
3、实现下列变化,一定要加入其它物质作还原剂的是(   )
A.Na2SO3→Na2SO4     B.Cl2→NaCl     
C.FeCl3→FeCl2       D.NaHCO3→CO2
4、把3.0 mol/L CuSO4溶液和2.0mol/L H2SO4等体积混合(假设混合后溶液的体积等于混合前溶液的体积之和)。计算:
(1)混合液中H+、Cu2+、SO42的物质的量浓度;
(2)向溶液中加入足量铁粉,经足够长时间后,铁粉有剩余。求此时溶液中Fe2+的物质的量浓度。
巩固知识,举一反三,触类旁通
教学后记:
这是我08年初,带领459、465、466和470四个班进行必修1模块复习推出的一堂课。反思整个设计与实施的过程,我觉得:
1、 教学过程充分尊重与保护了学生的认知起点。
教学从前测中学生暴露的问题开始,围绕其派生的一系列问题展开,这既是对学生学习积极性的极大保护,颇具人文关怀色彩,又切合学生认知起点,能真正起到“温故而知新”的作用。
2、 复习课教学没有停留在简单重复的层面上,而是略有侧重、略有拓展。
概念原理,包括分类观、转化观和计量观的复习,不是简单重复,也不求面面俱到,而是根据学情进行取舍,做到略有侧重、略有拓展。特别是两道计算题的处理,既落实了基础知识,更提升了方法与能力,可谓是本设计的点睛之笔。
当然,本节课的容量是比较大的,可视学生接受情况适当调整。特别是计算的处理,重在帮助学生掌握方法,具体解答过程可以由学生课后完善,或通过自主探究、以一题多解的方式加以强化。
概念原理教学,其研究对象很广,虽然我们只围绕了新授课(包括氧化还原反应和离子反应)和复习课两种课型,研究成果也有不同的表述方式,虽然我们只列举了教学实录、说课稿或教学设计三种。但不管以哪种形式、针对哪个内容所开展的研究,都必须服从和服务于概念教学的目的与要求。所以,教师在设计教学流程时,要深刻认识概念原理内容的学科本体;要充分挖掘概念背后的认识方式的功能;要认真分析学生的心理逻辑;要合理选择教学策略。
实施过程中,要创设合理的教学情景,可以是视频材料,如离子反应中的“绝路问津”片段,可以是学生认知的障碍,如氧化还原反应中的部分反应无法分类的事实,或者是复习课中的学生的困惑问题。不论是哪种类型,这些情景都必须是紧紧围绕着教学内容的;必须具有一定的开放性和延展性;必须难易适度,要能面向全体学生;最好还要是简洁明了的。
实施过程中,要关注概念的形成过程,要遵循学生认知发展的脉络,比如氧化还原反应中,从“在旧知识的整理过程中发现问题” ,到“通过正确引导和互动交流,实现问题解决和新知呈现”,到最后的“在迁移运用过程中,实现学生认知意义的建构”,便是雄辩的证明。惟其如此,才能让学生真正体会到概念学习的功能与价值。
实施过程中,要灵活运用探究性学习环节。适宜采用实验探究的题材,如离子反应,就放手让学生通过实验,参与概念建立的全过程。不宜以此方式进行的,比如复习课,就可以以问题探究、理论探究的形式展开,甚至采取恰当的讲授也未尝不可,要不拘一格。同时要密切关注媒体,包括教材、板书、信息技术媒体等的正确使用,力求实现教学过程的最优化。 

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update 更新:2008-7-29 18:01:40 编辑:fengyefy

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