初中化学人教九年级上册（2023年更新） 碳和碳的氧化物stem教案

1、STEM创新课堂之实验室模拟火法炼铜 成都高新和平学校 刘珊学习目标随着STEM教育的日益普及，STEM+，STEAM教育，创客教育等新兴词汇也逐渐出现。在如今国家大力鼓励创新创业的大时代背景下，科学技术教育显得尤为重要。作为一名化学教学一线教师，我更愿意这样对STEM教育作出解释为了填补我国基础教育中学科融合理念及科研方法培养的缺失！我们的任务：结合学生生活、地方社会经济和产业发展实际，选择与学生知识相适应的主题项目，让他们运用数学和科学知识，采用工程方法和手段解决实际问题。在技术学习的过程中提升学生工程能力、技术素养、设计能力和社会责任感。所以本课的STEM学习目标如下：科学素养( Sci

2、entific literacy)：运用木炭还原氧化铜、酸与金属氧化物反应、过滤、以及电解等知识，理解火法炼铜制备金属铜的大致过程，并能推演冶炼其他金属(如铁）的炼制。技术素养( Technological literacy)：能熟练进行木炭还原氧化铜实验操作，过滤操作和电解硫酸铜溶液操作。3、工程素养( Engineering literacy)：在制备铜的过程中，遇到问题，学生能够交流讨论及应用现代化网络设备，来查阅相关资料，分析问题。4、数学素养( Mathematical literacy)：能进行简单数学运算，并能借助一些仪器（电子天平、计算器、计时器等）得到相关数据。二 、重难点重

3、点：通过火法炼铜主题项目的探究和操作，帮助学生掌握一些简单的科研方法和形成初步的科研思维意识。难点：针对总质量相同下的不同的木炭粉和氧化铜粉的比例，对实验现象和实验结论的影响这一问题，学生能通过交流讨论、自己动手设计并完成实验，并能进行简单的数据分析。学情分析参加本次STEM创新课堂实践活动的学生为九年级六班的学生，该班学生学习自主性、自觉性和行为习惯等综合素质良好，普遍具有强烈的求知欲望和探究精神。但在合作交流及动手能力方面还有所欠缺。课程设计思路中国传统课堂教学注重知识点、知识本身的掌握和理解， STEM教育与中国传统知识点驱动的教学不同，很大程度上是基于项目或者问题的学习。在 STEM课

4、堂中教师需要引导学生进行科学实践和科学探究。本人经过慎重考虑，结合中国传统课堂教学和STEM课程教育的特点，选取实验室模拟火法炼铜这个项目作为STEM创新课堂的主题项目。基于以下几个方面的考虑：中国传统课堂教学对知识的分析和讲解训练非常到位，学生普遍具有扎实专业知识功底，但知识的实践和实际运用非常欠缺。从历年来大学生就业状况就可分析得到：很多用人单位不太愿意把资金投入这些毫无任何实践经验且动手能力较差的新人身上。基于此，本课力求最大努力的创设条件，让每一位学生积极参与进实验操作中。九年级学生已经完成对这部分内容相关的知识储备，但是还没有一个有效的主题将这些零散的知识串联、融合起来。图1是对木炭

5、还原氧化铜知识板块的剖析：图2是对过滤知识板块的剖析：图3是对电解知识板块的剖析：观察图1到图3 ，我们可知，三个知识板块内在联系不大，且可以自成独立知识体系，所以在我们的传统教学中仍然占据着非常重要的位置。甚至，为了考查过滤这一知识点，我们教师通常会编纂这样的试题：简述过滤操作的注意事项。本课程以知识板块为起点，以炼铜为项目主旨，实现相应知识点的融合，如图4所示：教学流程设计图：教具、学具实验药品：木炭粉、氧化铜粉实验仪器：微型具支试管、酒精灯、网罩、打火机、试管夹、止水夹、镊子、钥匙、学生用直流电源、过滤器等教学过程教学环节及时间教师活动学生活动设计意图开门见山，引出主题探究项目展示铜片实

6、物。提问：铜在日常生活中的用途有哪些？学生观察实物。回答铜在生活中的各种用途。引发学生兴趣和探究欲望。探究实验1：怎样生成最多的铜？简略介绍化工厂炼铜过程。引出实验：通过木炭还原氧化铜生成铜。1、学生列举影响实验成功因素并提出解决方案：反应物比例是影响铜的产量的关键因素。学生分组动手实验。2、学生针对实验数据进行分析：实际反应最佳比例为1:10到1:12之间。回顾知识，复习整理，综合运用相关知识和技能进行实验操作。培养学生数据分析能力及科学的思维能力及团队合作意识。探究实验2：怎样提高铜的转化率？反应后有哪些混合物？怎样将混合物中的铜元素尽可能多的转化为单质铜？1、氧化铜、氧化亚铜。学生通过手

7、机查阅资料：氧化铜和氧化亚铜均能与稀硫酸反应生成硫酸铜。2、学生思考：混合物中的铜元素转化为硫酸铜，再将硫酸铜转化为铜单质。通过过滤操作，将固液分离，滤液为硫酸铜溶液。电解硫酸铜溶液实验，得到单质铜。培养学生运用现代化技术设备探究问题的能力及相关问题进行转化能力，当不能直接一步解决问题时，可分解问题，再逐一解决。培养学生实际动手能力、观察能力和合作意识。学以致用，知识提升展示学生制备的铜，视频播放：工业炼铜学生观看视频，实现知识升华。实验室模拟火法炼铜与工业火法炼铜的区别与联系，实现理论与实践的融合。学业测评学生练习知识落实板书设计STEM创新课堂之实验室模拟火法炼铜一、怎样生成最多的铜？实验目的：总质量一定，反应物的不同比