-物质的分类 氧化还原反应PPT课件

.,1,化学课堂教学的发展从知识解析到促进学生认识发展为本,王磊北京师范大学化学教育研究所wangleibnu,.,2,对话交流,您在进行教学设计时通常考虑什么？您在考虑过程方法维度教学目标时通常会考虑什么？跟知识目标有什么关系？您在考虑教学内容时通常会考虑什么？教材定位、知识构成、知识的功能价值，三者之间最忽略什么？知识的功能价值只考虑生产生活应用价值吗？您在进行学情分析时通常会考虑什么？是只考虑已有知识基础吗？,.,3,对话交流,您通常的教学行为是哪些？经常向学生提什么样的问题？经常开展学生活动吗？开展哪些活动？请用“动词”表达？你在学生回答问题之后通常会做什么？你的板书和PPT内容都包括什么？,.,4,高水平教学设计与教学行为,教学系统设计：教学目标、教学内容分析、学生分析、教学重难点、教学方法和策略教学过程设计：知识线、认识发展线、问题线、活动线、情景素材证据线、讲解陈述线作业和评价设计,.,5,有利于认识发展的问题：关系性问题、为什么性问题、怎么办的问题、思路性问题有利于认识发展的学生活动：预测、设计、模型建构、分析、解释、评价有利于促进认识发展的教师行为：追问反思、模型化、证据反驳、思路外显、认识方式评价,.,6,教学取向的变迁从知识记忆到概念理解从知识解析到认识转变从知识结论获得到认识能力形成从具体性知识学习到核心观念建构从单课时孤立教学到单元整体教学,.,7,何谓认识发展,转变了具体的前科学认识明确了基本的化学观念丰富了认识角度建立了认识思路发展了认识方式类型（孤立、要素地联系、系统地；静态、组成地动态、变化地；定性地定量地）形成了认识能力（描述和说明、分析和解释、预测和证明、设计和调控）,.,8,何谓化学认识发展基于化学的视角认识物质及其变化的能力,认识物质及其变化的什么？主要认识域物质（无机物、有机物）、化学反应、水溶液、气体、材料对于物质：物质的组成与结构、物质的存在与分类、物质的性质与应用、物质的转化与制备；对于化学反应：方向、限度、速率、能量转化；对于水溶液：分散质、分散剂、相互作用（平衡、反应）、现象什么是化学的视角？基本认识角度物质、元素、化合价、微粒（分子、原子、离子、电子）；官能团、价键、能量、平衡性质、变化、反应、转化；基于元素和微粒认识物质的组成和结构；基于变化和反应认识物质的性质和应用；基于能量和价键认识物质的变化和反应；基于性质和转化认识物质的存在和制备；,.,9,越来越多的证据显示：,知识获得与认识发展不是简单的等于关系；认识发展不仅体现在认识结果上更是认识能力的发展；认识能力即认识方式的发展与认识角度和认识方式类别有关；核心知识具有重要的认识发展功能；将知识“退后”和“向前”一步或几步更有利于发挥知识的认识发展功能；将知识关系转换成认识模型，更有利于转变学生的认识方式，发展学生的认识能力。认识能力的发展有赖于丰富的认识活动的挑战。,.,10,促进学生化学认识发展的教学策略,教学取向：概念理解教学观念建构教学认识方式（能力）发展教学教学方式：观察-实验-启发讲授教学基于概念应用的问题解决教学概念转变教学（POE：预测-观察-解释）科学探究教学（假设检验、变量关系探究、解释论证探究、设计评价探究）教学策略：彰显核心知识的认识功能价值还原和探究本源性认识问题外化认识角度和认识思路建构认识模型引导学生参与解释、论证、预测、调控、设计等高级认识活动单元整体教学,.,11,主要教学策略,观察-实验-启发讲授教学基于概念应用的问题解决教学概念转变教学（预测-观察-解释）科学探究教学（假设检验、变量关系探究、解释论证探究、设计评价探究）模型建构教学单元整体教学有利于认识发展的问题线索：关系性问题、为什么性问题、怎么办的问题、思路性问题有利于认识发展的学生活动：预测、设计、模型建构、分析、解释、评价有利于促进认识发展的教师行为：追问反思、模型化、证据反驳、思路外显、认识方式评价,.,12,一、从单课时体现三维目标到整体性系统性的教学设计核心知识单元整体教学设计课内外结合的主题活动设计学生化学认识发展层级设计多条线索协同整体课时设计,.,13,二、从知识理解到概念转变、认识发展、学科思想和观念建构,学情分析关注学生偏差认识、认知障碍和认识发展层级设置认知冲突促进学生偏差认识转变彰显知识的认识功能价值，建构学科观念设计认识性驱动问题、挑战性认识任务“电离”教学；“原电池”教学、“电解”教学,.,14,三、开展多样学生活动的基础上更加注重培养学生的高级思维,猜想、假设、预测活动质疑、提问、评价活动设计、解释、概括活动数据分析、处理、模型建构活动外化思维过程和思路方法,.,15,四、精心选用教学素材创设真实学习情境,创新生活化、微型化实验，培养学生动手实践能力挖掘例证、原型的教学功能，促进学生认识发展应用素材丰富多样与时俱进，从环境自然和日常生活到工业生产和现代科技联系实际从必修到选修、从元素化合物到概念原理的教学创设不同水平层次的真实问题情境，提高学生能力从举例说明，到理解解释、设计改进从现象描述，到本质分析、变量干预,.,16,化学课堂教学教学发展值得关注的关键词,知识价值、学科观念、认识发展、认知冲突高级思维、预测猜想、解释分析、实验探究任务驱动、支架教学、小组讨论、思维模型真实情景、高新科技、现实问题、整体设计,.,17,.,18,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,寻找用于制取农药的元素,.,19,人教版必修一第二章第一节,物质的分类,北京师范大化学教育研究所“高端备课”项目组,.,20,碳家族:C、CH4、CO、Na2CO3、NaHCO3CO2、CaCO3、H2CO3,如何对以上物质进行分类?从哪些角度进行分类?,活动探究（一）,.,21,树状分类法,交叉分类法,.,22,Na,Na2ONa2O2,NaOH,.,23,氧化物,金属氧化物,非金属氧化物,举例：,举例：,已知：CuO+2HCl=CuCl2+H2O,CuONa2O,CO2SO3,已知：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,推测：Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,推测：SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O,.,24,氧化物,酸性氧化物,碱性氧化物,不成盐氧化物,与碱反应生成盐和水的氧化物CO2、SO2、SO3,CO不能与碱反应生成盐和水的氧化物,与酸反应生成盐和水的氧化物CaO、Na2O、CuO,.,25,物质,纯净物,混合物,单质,化合物,金属,非金属,氧化物,酸,碱,盐,分类结果（一）,碳酸盐,.,26,活动探究（二）,讨论:酸类物质有哪些共同的性质?,.,27,2HCl+Fe=FeCl2+H2,2HCl+CuO=CuCl2+H2O,HCl+NaOH=NaCl+H2O,2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2,使紫色石蕊试液变红,分类结果（二）,碱,金属,碱性氧化物,盐,指示剂,酸的类别通性,.,28,分组探究：组一：探究金属单质的类别通性组二：探究酸性氧化物的类别通性组三：探究碱性氧化物的类别通性组四：探究碱的类别通性,.,29,活动探究（三）,根据所学的知识预测SO2的性质,.,30,基于分类观建构下未知物性质预测的基本步骤：,预测性质,类别通性,分类,选择相应类别试剂验证,得出结论,归纳提升,.,31,酸雨的形成,SO2+H2OH2SO3SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+CaO=CaSO3,.,32,不同价态碳元素与有关类别代表物质间的关系,CH4,C,CO,CO2,H2CO3,Na2CO3Na2HCO3,.,33,物质的组成和性质,核心元素的价态,类别通性,氧化还原,方法小结：,.,34,氧化还原反应,第二课时,北京市第八十中学徐辉北师大化学教育研究所高端备课项目成果,.,35,Fe2O3,Fe,?,.,36,如何从新的角度对该反应进行类型分类？,如何从新的角度对反应物进行分类？,反应物,氧化剂,还原剂,所含元素化合价降低,所含元素化合价升高,Fe2O3,CO,.,37,氧化剂具有什么性质？还原剂具有什么性质？,氧化剂被（氧化或还原），还原剂被（氧化或还原）。,在氧化还原反应中，,反应物,氧化剂,还原剂,所含元素化合价降低,所含元素化合价升高,氧化性,被还原,还原性,被氧化,.,38,怎样分析一种物质是否具有氧化性或还原性呢？,分析物质所含元素的化合价,怎样分析物质中所含元素化合价的价态呢,？,.,39,硫：,一般规律：高价氧化低价还，中间价态两边转。,1、了解常见元素的常见价态，如最高价、最低价、中间价态。,.,40,物质中所含元素的化合价可以降低，该物质就一定适合做常见的氧化剂吗？,物质中所含元素的化合价可以升高，该物质就一定适合做常见的还原剂吗？,.,41,2、了解常见元素比较稳定的价态：比较稳定，则不易变价，一般来说，就不适合从该元素入手来分析该物质。,.,42,已知铜能与浓硫酸反应，判断什么元素的化合价发生了变化？,实验：铜与浓硫酸的反应,所以我们重点分析浓硫酸中的硫元素。,已知硝酸能与许多金属反应，但一般不产生氢气，判断什么元素的化合价发生了变化？,所以我们重点分析硝酸中的氮元素。,3、怎么分析物质中的重点元素，即核心元素？,.,43,哪些常见的物质能在氧化还原反应中承担氧化剂或还原剂的角色？,二、常见的氧化剂和还原剂,常见的氧化剂：O2、Cl2、HNO3、KMnO4、浓H2SO4、FeCl3等,常见的还原剂：活泼的金属单质如Al、Zn、Fe，以及C、H2、CO等,了解常见元素的常见化合价，再分析物质中核心元素的价态，即可预测其可能具有的氧化性或还原性。,.,44,现有物质H2O2,预测其可能具有的性质（从氧化还原角度）,怎样验证你的预测是否正确？,某同学设计了如下实验方案：实验一：取适量高锰酸钾溶液于试管中，滴加双氧水。实验二：取适量碘化钾溶液于试管中，滴加双氧水。,请分析该同学的设计意图，并预测实验现象。,.,45,物质的化学式,各元素的化合价,核心元素的化合价,预测可能具有的性质,选择合适的物质与之反应，进行实验验证,分析物质性质的一般程序,.,46,小结：老、新、,老：“老”概念,新：新角度,作业：1、继续熟悉常见元素的常见化合价。2、课本P38习题。,研究反应的新角度、研究物质性质的新角度、研究物质在反应中所起作用的新角度,铝的化合物,支瑶北师大化学教育研究所高端备课项目成果,无机阻燃剂,净水絮凝剂,耐火砖,请在笔记本上写出你知道的含铝化合物。,无机阻燃剂,净水絮凝剂,耐火砖,Al2O3,Al(OH)3,Al2(SO4)3,请预测硫酸铝Al2(SO4)3具有的化学性质?说明理由。设计实验验证你的预测。,.,52,小结：,预测性质,类别通性,分类,选择试剂,无机物,多角度交叉分类,设计实施实验,先抓住共性再关注差异,.,53,观察实验，记录实验现象，思考：通过实验，你能得出什么结论？是否有新的假设？如果有，是什么？,.,54,小结：研究无机物性质的思路,发现特殊现象,提出新问题,物质的组成,结论及解释,预测物质的性质,实验和观察,物质的类别,.,55,净水絮凝剂,Al(OH)3,Al2(SO4)3,你能解释吗？,抗酸药，治疗胃酸,无机阻燃剂,.,56,氢氧化铝受热分解,Al(OH)3用做无机阻燃剂的原理是什么？你对它的性质有什么新的认识？还提到其他铝的化合物及其性质吗？,.,57,任务3,请你预测：Al2O3具有哪些化学性质？说明理由。,.,58,请你利用托盘中提供的试剂和仪器，设计并实施实验，证明你的预测。试剂：未经打磨的铝片、稀盐酸、NaOH溶液,实验后与同学交流：你做了什么实验？观察到了什么现象证明你的预测是正确的？为什么这些现象可以证明你的预测？,.,59,对于这张图，你认为有需要改进的地方吗？,两性氧化物,两性氢氧化物,.,60,？,.,61,实现物质转化的地图,两性氧化物,两性氢氧化物,.,62,结束语,我的收获认识了铝的化合物的性质通过分类预测验证结论来认识物质的一般性质通过人造宝石的制备体会了含铝元素间各类物质的转化,.,63,任务4,实验室如何实现由原料金属铝制备目标物氢氧化铝？,请你预测FeSO4的性质。,.,64,电解质反应电离离子,导电（率）,pH,水溶液或熔融,其他现象,化合物,物质,基于现象、基于分类基于过程行为、基于微粒,建立概念定义为本解析概念关键字词为本发挥概念功能价值为本,基于概念定义讲解基于关键特征探究基于实际问题解决,实验例证模型情境变化,分类、解释预测、设计,单向孤立思考和分析双向系统思考和分析,微粒来源微粒种类微粒作用微粒数量,.,65,课例1,人们是如何利用导电性将物质分为电解质和非电解质的？哪些物质是电解质？实验学生自己概括电解质和非电解质特点教师明确定义并分析概念关键字词为什么不同的化合物会不同？氯化钠为什么会在水溶液或熔融状态下导电？这些自由移动的离子到低如何产生？从电离角度重新认识酸碱盐从导电性实验中还能发现什么？电解质与生命活动的关系,.,66,课例2,电器不能用手摸，为什么？本节课来研究电解质的电离。什么是电解质？要将下列物质分成两类，应该怎么分？能导电的物质一定是电解质吗？为什么？电解质一定能导电吗？电解质为什么能够导电？(为什么氯化钠固体不能导电而其水溶液可以导电？）哪些物质是电解质？哪些是非电解质？有人说，判断电解质与非电解质关键是看它在水溶液或熔融状态下是否可以导电，也有人说关键是看它本身能否电离，你同意哪种观点？重新认识酸碱盐的本质,.,67,课例3我们要研究单一电解质在水中的行为氯化钠白色固体，溶解到水中后，你分别能“看到”什么？你的猜想？请设计实验证明。为什么在水溶液中氯化钠可以导电？水可以提供外力使钠离子和氯离子成为自由移动的离子，还有什么可以提供外力？电离的条件是什么？电离的结果是什么？是否其他物质也具有与氯化钠相似的行为？导电现象电离行为微粒种类和数量之间的关系？哪些物质在一定条件下可以电离？从这个角度怎样对化合物进行分类？如何用化学用语表示电解质这种行为？请分析盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钡、硫酸钙、氯化铵的电离行为。重新认识酸碱盐的本质现给你一份100mL1mol/L的Al2(SO4)3溶液，你能想到什么？,.,68,其他,电解质很重要，那么什么是电解质？下面我们通过实验研究。氯化钠和蔗糖进入人体后是以什么样的微粒形式存在？如何检验物质进入溶液中是以离子还是分子形式？透过一杯水，你能看到什么？加入一把盐，宏观和微观上有什么变化？,.,69,教学内容分析课标分析教材分析知识本体分析知识知识功能价值分析学生情况分析认识已有基础发展点发展障碍点教学目标设定知识过程方法情感态度价值观,.,70,从知识的层次和迁移价值可以将学科知识分为两类：,第一类是“观念性知识”，它是建立在具体学科知识基础上，并超越具体学科知识，具有丰富的认识价值和方法价值的知