《拓展课题1-1茶叶中某些元素的鉴定》教学设计(部级优课)x-化学教案

《茶叶中某些元素的鉴定》教学设计瑞安市第十中学徐雅设计理念STSE教育强调科学技术与社会、环境的关系以及在社会生产、生活中的应用，是一种适应21世纪的新型的科学教育模式。新课程标准重视STSE教育在化学教学中的渗透，提出化学应“由过分注重学科系统知识向贴近社会、贴近生活，体现STSE教育思想转变”。这种理念经过中国特色的提炼与总结，产生了“3S”化学教学模式，即指在高中化学教学中，以化学核心素养为指导，围绕“生活、实验、生产”来展开教学活动的一系列教学方法、框架和程序。为使得目前的STSE教育能够得到全面、深入的开展，在本节课化学教学中充分、灵活地运用了“3S”教学模式进行教学，让课堂变得更加有效、精彩、互动。教材分析《茶叶中某些元素的鉴定》这节课来源于苏教版实验化学专题一课题一拓展课题1-1。其在教材中的位置既巩固了《海带中碘元素的提取及检验》的相关分离提纯知识，构建了检测植物体中某些元素的基础模型；也为专题三“物质的检验与鉴别”奠定了基础，让学生熟悉物质鉴别的相关思维与方法，为后续的课程开展埋下伏笔。由于其材料难处理，流程较复杂，难以直接操作，在实际教学中常常被一带而过，没有体现其应有价值。学情分析在必修课程中，学生也较全面的学习过各种离子的常见检验方法。但他们对于各种离子的检验还停留在简单记忆层面，对于如何在具体情况下，选择试剂、排除干扰、排定次序对混合溶液中的多种离子的检验还知之不详。而在本课前，学生已经学习了《海带中碘元素的分离和检验》，基本掌握了从植物体中检验某些元素的大致流程和方法。但对于实验方案的完整性、细节性还有待提高，特别是自主设计实验方案的能力还有所欠缺。教学目标（一）宏观辨识与微观探析1.巩固离子检验中试剂选择的相关知识；2．通过实验现象分析，理解干扰排除在检验过程中的重要性；3.掌握以操作简易性为原则，选择检验顺序，将金属阳离子的沉淀pH运用于物质分离。（二）变化观念与平衡思想1.通过提高浸取率的思考，理解实验条件控制的对于实验效果的重要性。（三）证据推理与模型认知1.通过实验现象与结论，推测茶叶中金属元素的可能存在形式，培养证据推理能力；2.通过资料中钙铁铝的存在形式演推获取自由离子的方法，结合上节课内容，构建植物中获取无机离子的基础模型；3.通过各种情况分析，归纳原材料处理的常见方法，可运用于工业生产。4.通过层层剖析，建立离子检验的思路模型。（四）科学探究与创新意识1.通过茶水中钙铁铝三种离子的检验，运用离子检验知识来解决实际生活问题，并巩固离子检验中试剂选择的相关知识，提升学生动手操作能力；2.初步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析等方法在化学学习和科学研究中的应用；3.运用所学设计与呈现离子检验的流程图，培养创新意识。（五）科学精神与社会责任1.通过生活中常见的茶水来引发学生学习兴趣，通过茶叶商的情境激发学生探究热情；2.能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象，并能主动进行交流，初步形成良好的实验习惯；3.培养从生活细节中发现化学问题的能力，尝试用化学知识解决生活问题，最后升华为化学的思路与方法。教学用具仪器：试管、滴管、井穴板试剂：KSCN溶液、双氧水、草酸铵溶液、铝试剂、茶水、滤液、FeCl3溶液教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图情景引入:茶与微量元素（2min）【引入】同学们好，老师这里有一杯茶水。茶是我们国人喜爱的饮品，古人曾总结出茶之十德，请欣赏：以茶驱睡气，以茶养生气——它的这些功效来源于茶叶中的茶多酚与咖啡因。茶多酚是一类物质的总称，顾名思义，其结构应该还有多个什么基团？因此具有强还原性，可以抗氧化，降脂降压，以茶养生气；而咖啡因可以提神醒脑，以茶驱睡气。【过渡】近年来，茶叶商又打出了新的招牌，认为喝茶可以补充人体必需的微量元素。请看表格，这种说法，究竟是商家的忽悠伎俩还是确有其事呢？我们这节课先以钙铁铝为例，做一个初步的探究。【设疑】喝茶能否吸收钙铁铝元素？初步了解茶叶中茶多酚和咖啡因的存在与性质。【齐答】酚羟基。通过生活中常见的茶水来引发学生学习兴趣，通过茶叶商的情境激发学生探究热情。活动探究一：茶水中对应离子的检验（8min）【问1】如何把这个生活问题转化为化学问题？【问2】铁元素对应的可能是铁离子还是亚铁离子？【演示实验】茶水+FeCl3溶液显紫色【问3】应选用什么试剂来检验对应离子？【问4】由该现象我们得出了什么结论？【齐答】茶水中是否含有对应离子。【学生回答】铁离子与茶多酚会显色，因此不可能存在与茶水中。【学生回答并演示】用草酸铵检验Ca2+；用KSCN溶液和双氧水检验Fe2+；用铝试剂检验Al3+。【齐答】茶水中不含对应离子。通过茶水中钙铁铝三种离子的检验带领学生运用离子检验知识来解决实际生活问题，并巩固离子检验中试剂选择的相关知识，提升学生动手操作能力。理论分析：茶叶中对应离子的获取（8min）【过渡】通过喝茶来补钙、补铁是不太可能的。茶叶中含有这些元素，而茶水中却无法检测出对应离子，可能原因是什么呢？【展示】资料查阅中钙铁铝的存在形式。【设问】结合“海带中碘的分离及检验”，我们应该如何获取茶叶中的金属离子？【追问】如何提高浸取率？【小结】实验目标的达成，除了进行具体的操作以外，我们还需要对实验的条件进行严格的控制，才能达到最理想的实验效果。【学生讨论】这些金属元素在茶叶中的可能存在形式。【学生甲】难溶金属氧化物；难溶无机盐。【学生乙】难溶或难电离的有机盐【学生回答】灼烧、酸浸、过滤。【学生回答】磨细灰分，提高酸浓度，提高温度等。通过实验现象与结论，推测茶叶中金属元素的可能存在形式，培养证据推理能力。通过资料中钙铁铝的存在形式演推获取自由离子的方法，结合上节课内容，构建植物中获取无机离子的基础模型。通过提高浸取率的思考，巩固实验条件控制的相关知识。活动探究二：滤液中的离子检验探究（8min）【实验讲解】1号组：半滴管滤液2号组：半滴管滤液+1-2滴KSCN溶液3号组：半滴管滤液+4-5滴草酸铵溶液4号组：半滴管滤液+4滴铝试剂5号组：半滴管蒸馏水+4滴铝试剂【设问】该实验现象能否证明滤液中对应离子的存在？3号组和4号组实验现象与预期不符的可能原因是什么？【过渡】所以我们在检验的过程中，还要特别注意环境和其它离子的干扰，通过刚才的探究，我们仅仅是检验出了铁离子，而该离子和铝离子还有待于进一步的探究。进行实验操作，记录并描述现象。【学生描述】2号组溶液变血红色；3号组溶液无明显变化；4号组溶液变紫红色。【学生回答】3号组受强酸环境影响，4号组可能有其他离子干扰。能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象，并能主动进行交流，深度探讨：最优离子检验方案的设计（10min）【设问】根据表格信息，你会选择以怎样的顺序检验滤液中Ca2+、Al3+？【板书】钙离子检验的具体流程。【设问】请同学们设计后续的检验方案，并画出流程图。【评价】对学生的实验设计进行具体的分析、评价、改进。并和教材中建议的检验方案进行对比。【学生回答】铝元素与铁元素沉淀pH接近，较难分离。可先检验钙离子。【学生设计呈现方案】以操作简易性为原则，选择检验顺序，将沉淀pH与物质分离结合起来。通过离子检验的流程图设计与呈现，培养创新意识和探究精神。归纳总结：预处理方法与离子检验思路（4min）【归纳一】如何处理原材料：如何将有机物转化为无机物？如何将无机物转化为自由离子？如何富集获取有机物本身？【归纳二】如何检验离子：单一溶液中单一离子的检验；混合溶液中单一离子的检验；混合溶液中多种离子的检验。【小结】通过这节课的学习，我希望同学们了解到，生活问题其实就是化学问题。作为学化学的高中生，我们不能人云亦云，要通过实验探究、资料查阅来解决生活问题。有条件的话，还可以通过深入的挖掘与分析，将生活的点点滴滴归纳为化学的思维方法。化学实际上就是，来源于生活并应用于生活的。【学生归纳】灼烧灰化法；酸浸、碱浸、水浸法；萃取法。【思路归纳】选试剂→排干扰→定次序通过各种情况分析，归纳原材料处理的常见方法，可运用于工业生产。通过层层剖析，建立离子检验的思路模型。培养从生活细节中发现化学问题的能力，尝试用化学知识解决生活问题，最后升华为化学的思路与方法。教学反思（一）创新点1.设计“茶叶商的推销”生活情境激发疑惑，自然过渡到离子检验问题。在设计上，通过“探究—讨论—再探究”的模式深入对问题的理解，构建原材料预处理的方法模型和混合溶液中离子检验的思路模型。以“3S”教学模式为指导，使化学课堂源于生活，忠于实验，用于生产。2.摒弃传统课堂中直接给出离子获取方法的讲授式教学，让学生通过茶水离子检验的实验现象与结论，推测茶叶中金属元素的可能存在形式；并通过资料中钙铁铝的存在形式演推获取自由离子的方法，结合上节课“海带中碘的分离及检验”内容，构建植物中获取无机离子的基础模型。3.不采用直接通过教材中的“提示与建议”演示实验让学生过一遍流程的教学方式，而从学生的惯性思路出发，选择试剂