融合STEM理念的教学设计

|高中化学选修2化学与技术主题3课题1,PROJECTBACKGROUND,融合STEM理念的教学设计,“设计”一座硫酸厂,高中化学选修2化学与技术主题3课题1,人教版初中化学第九单元“溶液”,PROJECTBACKGROUND,融合STEM理念的教学设计,制作“天气瓶”,人教版初中化学第九单元“溶液”,从课程的角度出发对STEM教育理念的探索,化学知识,物理知识,生物知识,涉及到结晶、饱和溶液等重要概念，其制作原理是天气瓶内的饱和溶液析出了樟脑晶体，硝酸钾、氯化铵和水作为次要成分，对控制樟脑晶体形成有很大的作用；,涉及到气压、湿度、电场、磁场对晶体形成均没有影响，只有温度对其有影响，一般对于这种体系，温度越低，就越容易出现结晶；,涉及到樟脑为樟科植物的枝、干、叶及根部，经提炼制得的颗粒状结晶，天气瓶使用天然樟脑的效果要比人造樟脑的效果好。,活动中,物理知识,生物知识,小组都扮演了独立的天气瓶制作工厂的角色，体现了STEM理念中的情景与合作。从工厂生产的角度，每个步骤都是技术的体现；,涉及到气压、湿度、电场、磁场对晶体形成均没有影响，只有温度对其有影响，一般对于这种体系，温度越低，就越容易出现结晶；,涉及到樟脑为樟科植物的枝、干、叶及根部，经提炼制得的颗粒状结晶，天气瓶使用天然樟脑的效果要比人造樟脑的效果好。,活动中,物理知识,生物知识,小组都扮演了独立的天气瓶制作工厂的角色，体现了STEM理念中的情景与合作。从工厂生产的角度，每个步骤都是技术的体现；,涉及到气压、湿度、电场、磁场对晶体形成均没有影响，只有温度对其有影响，一般对于这种体系，温度越低，就越容易出现结晶；,涉及到樟脑为樟科植物的枝、干、叶及根部，经提炼制得的颗粒状结晶，天气瓶使用天然樟脑的效果要比人造樟脑的效果好。,辅助工具,物理知识,生物知识,涉及药品称量时的读数、计数以及制订药品配比，不仅培养了学生的数学素养，还加深了学生对科学探究和科学概念的理解，促进了工程问题的解决。,涉及到气压、湿度、电场、磁场对晶体形成均没有影响，只有温度对其有影响，一般对于这种体系，温度越低，就越容易出现结晶；,涉及到樟脑为樟科植物的枝、干、叶及根部，经提炼制得的颗粒状结晶，天气瓶使用天然樟脑的效果要比人造樟脑的效果好。,实验操作同屏演示-实时展示,资源共享随时随地调取文件、应付突发情况,信息技术与教育的深度融合；构建课堂融合新模式,1.本节课从学生的生活经验出发，以学生初中所学的有机物常识为基础，在介绍了有机物甲烷、乙烯、苯等烃的基础之上引入的第一个烃的衍生物；2.通过本节课的探究学习，既巩固前面所学的知识，也为后面学习乙酸、糖类等学习做了铺垫，因此，它既是本章的重点，也是高中有机化学的重点。3.乙醇这节课的学习，进一步巩固深化对结构决定性质的认识。,教材的地位和作用,1.学生对于烃的衍生物认识较为肤浅，对于官能团决定物质的特殊性质还不了解。2.学生还没有建立起“结构性质用途”这样一个有机物的学习模型。,1.学生根据生活经验以及对初中化学的学习，只了解了一些关于乙醇的用途，没有从分子结构的角度进行系统地学习。2.学生已经学完烃的基本知识，对有机物的学习有了一定的认识，所以对于进一步学习乙醇的组成和性质，有着较强的求知欲。,教学准备,为顺利完成教学任务，实现教学目标，帮助学生突破教学难点，我制作了多媒体课件，准备了实验、球棍模型。,教学重点,教学难点,通过对生活图片的放映，引入本节课的学习主题生活中常见的有机物乙醇，进而让学生通过已有的生活经验，自己归纳乙醇的物理性质。,信息：已知乙醇可以和金属钠反应，且放出氢气。取1mol的乙醇和足量的金属钠反应，实验证明乙醇与生成的氢气的物质的量之比为2：1,则说明乙醇的结构如图所示。处的氢原子被置换。,图（1）,图（2）,用球棍插出C2H6O分子的可能结构？,探究一,探究活动1乙醇的结构,小组合作,结构式：,CH3CH2OH或C2H5OH,羟基OH,分子式：,乙醇的分子结构,C2H6O,结构简式：,探究一,设计意图,探究一,在盛有少量无水乙醇的试管中加入一小块金属钠，迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞。（1）收集气体验纯并点燃。（2）把干燥的小烧杯罩在火焰上，观察现象。（3）迅速倒转小烧杯，向其中加入少量澄清石灰水，观察现象。,温馨提示,注意操作安全,探究二,探究活动2乙醇与钠的反应,小组合作,1.钠浮在水面上，而沉在乙醇中,对比钠与水反应实验现象，思考并回答下列问题。,3.煤油（烃类）可以保存钠，而乙醇却与钠反应说明乙醇的性质是由它的决定的,2.钠与乙醇的反应速率比钠与水的反应速率慢,说明羟基中的H原子的活泼性：,探究二,4.写出乙醇与水反应的化学方程式：,设计意图,乙醇和水都可以跟钠反应通过实验让学生明辨官能团的性质，结构相似性质相似，以及基团间相互影响的关系培养学生的动手操作能力，观察现象的能力，知识的对比、迁移能力。培养学生透过现象看本质的思维能力,，,探究二,，,探究三,探究活动3乙醇的氧化反应,1.可燃性,乙醇汽油由90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。,请你预测乙醇汽油的应用前景，与石油相比，它具有哪些优越性呢？并写出乙醇燃烧的化学方程式,回归生活一,，,教师将铜丝放在酒精灯的外焰上灼烧，慢慢的移向内焰，上下重复做几次，那么同学们可以直接观察铜丝变化的现象，让学生们去思考，到底内焰和外焰的区别在哪里？请同学们进一步自己来探究实验。,探究四,探究活动3乙醇的氧化反应,2.乙醇的催化氧化,（1）点燃酒精灯，拿一根洁净的铜丝在酒精灯的外焰上灼烧至红热。,（2）移开火焰迅速将铜丝放入盛有3mL乙醇的试管中。,（3）重复操作步骤(1)(2)2-3次，观察铜丝变化并闻液体的气味。（4）闻气味(方法)注意与乙醇对比,注意操作安全,温馨提示,探究活动3,探究四,小组合作,1.分析整个反应过程中铜丝的颜色变化？2.铜丝在整个反应中起什么作用？3.完成乙醇的催化氧化的方程式并找出乙醇的断键位置：【flash演示】,根据实验，思考并回答下列问题,探究四,信息：乙醛无色，具有刺激性气味的液体，结构式,CCH,探究四,回归生活二,酒精在人体中，不需经消化作用即可直接被肠胃吸收，并很快扩散进入血液并分布至全身各器官，主要是在肝脏和大脑中。酒精在体内的代谢作用，绝大部分发生在肝脏中，在肝脏中一种酶的作用下，酒精先转化成乙醛（对人体有毒），很快又在另一种酶的作用下，变成乙酸最终分解成二氧化碳和水。,乙醛的毒性是乙醇的十倍以上，所以常喝酒会伤肝,探究五,回归生活三,K2Cr2O7,酒精的快速检测,实验：乙醇被酸性KMnO4、K2Cr2O7(重铬酸钾）氧化,设计意图,乙醇的氧化反应渗透条件不同，产物不同的学科思想学会用辩证的思想分析事物化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成过程让学生意识到化学来源于生活，服务于生活和人们的生活息息相关。,，,探究三五,1.下列有关乙醇的物理性质应用中不正确的是（）A.由于乙醇的密度比较小，所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去。B.由于乙醇可以溶解很多的有机物和无机物，所以可以用乙醇提取中草药的有效成分。C.由于乙醇可以以任意比溶解在水中，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒。D.由于乙醇容易挥发，所以才有俗语“酒好不怕巷子深”的说法。,2.将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量不变的（）A硝酸B无水乙醇C石灰水D盐酸,3.乙醇与钠反应时断（)键,催化氧化反应时断（)键,A：B：C：D：,设计意图,一、乙醇1物理性质：2乙醇的分子结构结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH官能团：羟基3化学性质：(1)与Na反应2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2(2)氧化反应可燃性：C2H5OH3O22CO23H2O催化氧化：2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O被强氧化剂氧化：酸性KMnO4、K2Cr2O7,点燃,Cu加热,课后作业：第76页习题1.2.3题；酒的度数是如何确定的？3.制作一张海报，宣传酗酒或酒后驾车的危害,教学设计的说明,根据学生已有的生活经验和对初中化学的学习