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仿真模拟软件辅助中学化学实验翻转课堂在实践教学中的应用案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u32468仿真模拟软件辅助中学化学实验翻转课堂在实践教学中的应用案例分析 1232151.1实验对象的选择 2326641.2教学案例的选择 2310111.3教学实践 3242241.3.1氯气的性质 3307041.3.2氯气的制备 91.1实验对象的选择为了更好地检验该模式的教学效果,采用控制变量法进行实验,为保证实验结果的准确性,减少实验误差,以学生的期中考试化学成绩为依据,选取两个成绩相当的班级作为研究对象。为了避免偶然性,在实践前期,分析两个实验班级的期中考试化学成绩,独立样本T检验结果如表4-1所示。表4-1两个班的成绩进行独立T检验班级N均值标准差方差方程的Levene检验独立样本T检验FSigTSig(双侧)一班3657.2813.060.900.35-0.930.93二班3657.5811.77由表4-1可知,两个班的班级总人数一致,一班的平均成绩为57.28,二班的平均成绩为57.58,两个班相差0.3分,两个班的成绩标准差较为接近,这说明两个班学生的成绩变化趋势基本一致,通过对成绩进行Levene检验发现Sig=0.35>0.05,这说明两个班的成绩具有齐性,从T检验结果可知,Sig=0.93>0.05,说明两个班的成绩没有显著性差异。综上可知,两个班在人数、成绩方面是比较相似的,可以作为对照班和实验班进行研究,在实践中一班为实验班,二班为对照班。1.2教学案例的选择选择教学案例时,根据虚拟实验和翻转课堂教学模式的特点,分析了人教版高中化学课程中的实验内容,笔者选择必修1第四章非金属及其化合物中的部分内容进行案例设计。这部分内容中很多实验都不好开展,比如氯气的实验室制取与性质探究、二氧化硫的性质探究、浓硫酸的化学性质等。氯气和二氧化硫都是有毒气体,教室中没有通风设备,进行演示实验时会释放大量气体,不利于学生的健康。因此就需要教师在教学中创新教学方法,故将这部分内容设计为虚拟仿真软件辅助翻转课堂教学模式进行研究。1.3教学实践通过前面的论述可知,将NB软件辅助实验翻转课堂教学模式用于实验教学是有必要的,该模式能够充分调动学生的积极性,并且有利于培养学生科学探究与创新意识。为探究本论文中的教学方法是否取得显著性效果,在实验班采用NB软件辅助中学化学实验翻转课堂教学模式,在对照班采用传统教学模式分别将氯气的性质、氯气的制备、浓硫酸的性质三个案例进行实施。1.3.1氯气的性质1.教材内容分析本节课选自人教版普通高中化学课程标准实验教科书《必修1》四章第2节的内容,是本章的重难点,也是高中化学中很重要的一部分,是“卤素”部分的重要教学内容,在高考中占有很大的分值。但由于氯气有毒,学校传统实验室虽能满足该实验操作的环境要求,但对学生有一定危害性,所以学校一般不组织学生统一进行该教学内容的实践,教师进行实验演示教学效果也不佳,如果采用口头讲解与播放实验视频的方式教学,将实验结果呈现给大家,不能以学生为主体,也无法培养学生的科学探究与创新意识。故将本节课设计为虚拟实验课,既可以实现教学效果,又能避免污染物质的泄露。让学生在虚拟实验室设计氯气的实验室制取实验,掌握实验原理和步骤,并观察氯气与金属和非金属反应的实验现象。2.学情分析在九年级阶段学生只学习了氧元素的性质,对非金属元素的性质了解不多,氯气和氧气都是非金属气体,在学习方法上具有一些共性,都是从性质、制法和用途等方面进行学习,学生通过类比学习的方法可以更好地掌握氯气的性质。但是,对于氯气和水的反应过程,学生容易出现理解偏差,另外,在对氯水漂白性实质的推导中可能也存在理解上的困难。3.教学目标依据氯气的性质的教学任务,确定教学目标,如表4-2所示。表4-2《氯气的性质》教学目标核心知识(1)掌握氯气物理性质。(2)掌握氯气的化学性质。核心能力(1)通过实验探究的培养学生的思维和实践能力。(2)通过课前学习以及交流讨论培养学生培养学生的自主学习、沟通合作的能力。核心品质(1)通过氯气泄漏事件,对与化学有关的生活和社会问题作出合理判断。(2)了解氯既有毒性也有很大用途,可以辩证地看待事物。1.教学重难点教学重点:氯气与金属、非金属、水的反应。教学难点:探究氯气与水的反应。5.教学流程设计氯气作为一种有毒气体,不采用真实实验教学,将本节课设计为虚拟实验课。通过课前自主学习环节,学生对氯气的性质有初步的认识。课堂上发挥学生的主体作用,学生采用虚拟实验自主探究氯气的化学性质。在实验中得出结论,更有利于掌握知识。具体设计如图4-1所示。图4-1《氯气的性质》教学流程图7.教学过程(1)课前阶段:“先学后教”是翻转课堂教学模式的核心思想,因此课前自主学习就显得尤为重要,学生需要在上课前借助教师提供的学习资料进行自主学习,完成知识的内化。教师和学生的课前准备如下:教师活动:第一步:教师将学习资料上传到班级QQ群,并将学习任务单(见表4-4)打印出来发给学生。第二步,回收自主学习任务单,根据学习任务单的反馈二次备课。学生活动:第一步:根据老师提供的学习资料自主学习。第二步:对于不懂的问题,在班级QQ群进行讨论或反馈给老师。第三步:完成任务单中的学习任务。《氯气的性质》微课教学内容呈现如表4-3所示。表4-3《氯气的性质》微课内容呈现教学环节PPT内容呈现内容实录导入新课【导入】同学们,大家好!今天我们学习富集在海水中的元素氯。【过渡】首先我们来看一下氯原子的结构及存在形式。【讲述】氯是第17号元素,核外电子排布如图所示。易得到1个电子而成氯离子,表现为典型的非金属性,有较强的氧化性。【讲解】自然界中没有游离态的氯,主要以氯化钠的形式存。因为钠原子的最外层电子数为1。容易失去1个电子,表现为典型的金属性,具有较强的还原性。科学史话初步了解【讲述】老师讲述两个历史事件:1.战争史上第一次化学战,通过对历史事件1的讲述,学生对氯气有初步的了解。2.重庆天原化工厂氯气泄漏事件以及消防官兵如何处理氯气泄漏事件。通过对历史事件二的讲述,学生从化学的角度概括出氯气的相关性质。【提问】通过科学史话的讲解,提出问题。1.通过科学史话的内容试着总结氯气的性质。2.如何应对氯气泄露事件?氯气的性质【过渡】对氯气有了初步的了解,接下来我们学习氯气的性质,首先我们分析氯原子的结构示意图,它易得到一个电子具有强的氧化性,氯单质是强的氧化剂。常见的化合价为:-1价,+1价,+5价,+7价。【讲解】我们来看氯气的强氧化性,氯气具有强氧化性,是非常活泼的非金属单质。可以和大多数金属反应,也可以和非金属反应。【提问】通过分析氯原子的强氧化性,引导学生思考以下问题。1.燃烧是否一定要有氧气参与?在氯气中燃烧吗?2.变价金属和氯气反应,产物是什么?【提出问题】引导学生回忆消防员筑起水墙降低氯气浓度的方法,引发学生思考氯气溶于水是否会发生反应。课后总结【总结】这就是今天的所有的内容,请同学们结合课本完成学习任务单中的相关问题,存在的问题进一步思考交流,反馈给老师。(2)课中阶段:本研究的内容是高中化学虚拟实验。在学生实验开始之前,教师首先引导学生解决自主学习过程中存在的问题,然后学生进行实验探究。环节一:交流讨论学生首先在小组中提出自己的疑惑、然后小组讨论解决、小组再将不能解答的问题统一提出,全班交流讨论后教师进行答疑。小组谈论时,教师主动参与其中,对学生进行引导,记录小组讨论频率较高的问题。小组不能解决的问题,老师进行答疑。以下为小组典型讨论发言:①学生对氯气与变价金属反应的产物是什么存在分歧。有的认为生成低价金属氯化物,有的认为生成高价金属氯化物。②燃烧反应是否必须有氧气参与。③有的学生认为氯气只是溶解在水中,不会发生化学反应,有的学生认为会发生化学反应。设计意图:在合作讨论中,感受自主学习带来的成就感,在解决问题的同时,引导学生利用所学知识解决问题,提高分析解决问题的能力。在交流讨论中也有利于增进师生、生生的感情,实现了个性化的学习。环节二:实验探究针对学生的疑惑,氯气与金属反应的产物,氯气与水是否发生反应等问题。学生以小组为单位设计实验进行验证,在实验中的出结论。教师检查学生实验探究情况,适当给出指导。实验探究1:氯气的强氧化性学生在实验探究中首先参照氧气的性质实验,设计氯气的性质实验:氯气在金属钠、铁、铜以及非金属氢气中燃烧的实验(如图4-2所示)。得出实验结论:1.氧气不是发生燃烧反应的必要条件,在氯气中也可以燃烧。2.变价金属在氯气中燃烧时产物为高价金属氯化物。图4-2氯气的性质实验现象实验探究2:氯气与水是否会发生反应针对氯气与水是否发生,学生设计的实验,都是先将氯气溶解在水中,然后探究氯水的性质。很多学生认为氯水中仅仅含有氯气和水,为验证假设,先用淀粉碘化钾试纸测验其氧化性,发现淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(如图4-3)。证明氯水具有强氧化性和漂白性,为进一步探究漂白性由来,继续探究干燥的氯气是否有漂白性,实验表明干燥的氯气不具备漂白性,但氯水具有(如图4-4)。得出结论:氯气与水会发生化学反应,生成新的物种。部分学生认为氯气与水会发生化学反应,产物为盐酸。为验证假设,先检验氯离子的存在,取一定的氯水于试管中,滴加少量硝酸银溶液后再加入稀硝酸,实验表明加入硝酸银溶液后产生白色沉淀,且加入稀硝酸溶液后沉淀不溶解(如图4-5)。表明溶液中含有Cl-,再检验溶液的酸性,发现氯气使湿润的石蕊试液和石蕊纸花先变红,后褪色(如图4-6),发现溶液具有漂白性,因为盐酸不具有漂白性,随后探究发现干燥的氯气不具有漂白性,从而证明氯气与水反应,但产物不仅仅是盐酸,还含有其他物质。此时教师再向学生解释氯气与水反应产生次氯酸,学生通过实验讨论总结次氯酸的性质和用途。图4-3氯水的强氧化性反应的实验现象图4-4氯水漂白性的探究图4-5氯水中氯离子的检验图4-6氯水酸碱性的探究设计意图:学生小组实验设计实验进行探索后得出结论,不仅是对之前所学的知识进行应用。还可以培养学生科学探究的意识,提高解决问题的能力。环节三:成果分享。学生实验结束后,小组汇报本组实验探究的过程。老师根据小组汇报状况给出补充和指点。设计意图:学生汇报实验探究过程,可以回顾本节课的实验内容,加深记忆。教师依据汇报内容掌握学生的学习情况,做出教学评价。及时发现教学存在的问题,及时改正。(3)课后阶段:实验结束后。学生书写实验报告并对本节课的知识进行整理归纳。教师将学生实验中存在的问题进行进行归纳整理,并反馈给学生。对整个教学过程进行反思,分析教学过程中的优缺点,进一步修改教学设计。根据学生三个阶段的学习状态,做综合的教学评价。表4-4《氯气的性质》自主学习任务单《氯气的性质》自主学习任务单姓名:班级:学习指南一、课题名称:氯气的性质二、达成目标:1.通过观看教学视频,对氯气有初步的了解;2.通过观看教学视频,掌握氯气基本的性质;3.通过观看教学视频,思考教师提出的问题,并给出自己的理解。三、学习方法建议:教学视频学习并结合课本内容学习任务观看教学视频自主学习后,完成下列学习任务:1.总结氯气的物理性质2.如何应对氯气泄漏事件,写出应对措施?3.燃烧是否一定要有氧气参与?在氯气中可以燃烧吗?1.氯气与变价金属反应,产物是什么?5.氯气于水会发生反应吗?氯水中的成分有哪些?困惑与建议自主学习的过程中,还存在有哪些问题?1.3.2氯气的制备1.教材内容分析本节内容选自人教版普通高中化学课程标准实验教科书《必修1》第四章第2节“富集在海水中的氯”第二课时。本节内容是在对氯气的性质进行了探究学习之后,对氯气的用途和制取做更加全面和细致的探究。氯气的制备实验是制备气态物质的高中化学实验之一。该内容属于高考的命题热点。在教科书中,将氯的性质安排在制备方法之前,作为学习该制备方法的知识基础,而学习该制备方法又是对性质的进一步理解和应用。九年级已经学习了一些气体的制备方法。实验室氯气的制备方法可以拓宽学生学习气体制备的思路,通过对比、联想、归纳推理等方法促进所学知识系统化、规律化。2.学情分析学生在生活中常见到84消毒液、漂白液等物质,只知道它们具有漂白性,但是对作们的漂白成分以及漂白原理并不了解,因此在学习过程中会充满好奇,学生已经学习了氯气和水的反应,为学习氯气和碱的反应以及漂白液、漂白粉的漂白实质打下知识基础。同时。学生在九年级阶段已经学习过很多气体的实验室制法,能够利用实验原理选择装置,知道气体制取的流程,上节课学习的氯气性质,为学习氯气的实验室制法奠定了一定的基础。高一学生已经历过制取气体学习过程,已经具备了一定的实验技能。3.教学目标依据本节课的教学任务,确定教学目标,如表4-5所示。表4-5《氯气的制备》教学目标核心知识(1)掌握氯气和碱的反应。(2)掌握实验室制备氯气原理。(3)掌握实验室制备氯气实验步骤。核心能力(1)通过分析氯气制备过程掌握制备气体的方法原则;(2)在实验探究的中,培养学生用科学研究方法解决问题的能力。核心品质(1)在设计实验时渗透性质决定制备方法的思维;(2)通过小组实验,培养学生合作解决问题的意识。1.教学重难点教学重点:氯气与碱的反应、氯气的实验室制取。教学难点:氯气的实验室制取5.教学流程设计氯气作为一种有毒气体且制取氯气的装置比较复杂,一般不组织学生动手实验,进行演示实验不能发挥学生的主体性,不利于学生理解实验内容。因此将本节课设计为虚拟实验课。在课前自主学习环节主要学习氯气的实验室制取的理论知识,教师在微课课后布置讨论题,发散思维。课堂上以学生为主体,学生先进行交流讨论解决课前的疑惑,并相互交流自己的实验方案,不断完善改进实验。具体思路如图4-7所示。图4-7《氯气的制备》教学流程图6.教学过程(1)课前阶段:“先学后教”是翻转课堂教学模式的核心思想,因此课前自主学习就显得尤为重要,学生需要在上课前借助教师提供的学习资料进行自主学习,完成知识的内化。教师和学生的课前准备如下:教师活动:第一步,教师将学习资料上传到班级QQ群,并将学习任务单(见表4-7)打印出来发给学生。第二步,回收自主学习任务单,根据学习任务单的反馈二次备课。学生活动:第一步:根据老师提供的学习资料自主学习。第二步,对于不懂的问题,在班级QQ群进行讨论或反馈给老师。第三步,完成任务单中的学习任务。《氯气的制备》微课教学内容呈现如表4-6所示。表4-6《氯气的制备》微课内容呈现教学环节PPT内容呈现内容实录旧知回顾【过渡】大家好,上课前请同学们先回忆一下氯气的化学性质。【讲解】1.氯气与金属反应:氯气的氧化性较强,与铁和铜等变价金属反应时,生成高价化合物。2.氯气与氢气反应:将点燃的氢气深入充满氯气的集气瓶中,火焰为苍白色,瓶口上方出现白雾。改变反应条件,强光照射二者的混合物会发生爆炸;氯气和氢气反应时,条件不同,实验现象不同,但产物都是氯化氢。3.氯气与水的反应,氯气的水溶液称为氯水。氯气和水发生反应的产物为HCl和HClO。次氯酸的中氯的化合价为+1价。【提问】久置的氯水和新制氯水成分一样吗?液氯与氯水是否相同?氯气与碱反应【PPT展示84消毒液的成分说明图片】【过渡】大家知道如何制造84消毒液吗?【引导】氯气与水会发生反应,如果把氯气通如碱溶液中,会发生反应吗?【讲解】氯气和碱反应时工业上制取漂白剂的原理,产物为:氯化物、次氯酸盐、水。在工业上制取漂白液,就是将氯气通入到NaOH中制取以次氯酸钠为有效成分的漂白液。这也是制备84消毒液的原理方法。除此之外将氯气通入到Ca(OH)2中,可以制取以次氯酸钙为有效成分的漂白粉。【提问】漂白液和漂白粉为什么能用来杀菌消毒?【讲述】漂白液和漂白粉本身并不具有漂白性,使用时,必须与空气中的CO2和H2O反应,生成具有强氧化性的次氯酸才能做漂白剂。漂白原理如下:2NaClO+CO2+H2O=2HClO+Na2CO3Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO【提问】为什么不直接用次氯酸做漂白剂那?【讲解】氯气虽然有毒,但也有很广泛的用途,可以用来杀菌消毒,还是重要的化工原料。那如何制取氯气那?氯气的制备【过渡】氯元素在自然界中最常见、最经济的化合物是什么?【讲解】是HCl和NaCl,所以常以HCl和NaCl为原料制取氯气。工业上就是用电解饱和食盐水的方法制取氯气:因为成本低,操作简单。化学方程式为:【过渡】实验室制取氯气,则沿用舍勒发现氯气的方法。【讲解】1774年,舍勒在研究软锰矿时将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色的气体。这就是氯气的发现过程。在验室制取氯气,就是将二者混合加热,其中MnO2为氧化剂,浓HCl为还原剂,化学方程式为:【提问】(1)MnO2和稀HCl会反应吗?(2)从氧化还原角度分析,还原剂是氯离子,是否可以用氯化钠溶液与二氧化锰反应来节约成本。【引导】我们在NB实验进中行验证。取两个烧杯,都加入过量的MnO2,在一个烧杯中加如稀HCl,一个烧杯中加入NaCl溶液,打开烧杯的质量属性以及化学方程式选项,垫上石棉瓦加热,观察现象。【演示实验】【讲解】通过实验发现,稀HCl和NaCl溶液都不能制取氯气,因此需要在书写方程式时特别注明浓盐酸。因为氯离子的还原性比较弱,通过增大浓度的手段可以增强还原性;除此之外,溶液的pH越低,MnO2的氧化性越强,所以反应还需要高浓度的H+。浓盐酸可以同时满足以上两个条件,因此必须用浓盐酸反应。【解释】所以在制取氯气时,我们要注意以下几点:(1)MnO2是难溶于水的黑色固体。(2)稀HCl与MnO2不反应。(3)反应要加热。【练一练】学习了氯气的制取原理,我们来做个小练习:取100ml浓度为12mol/L的浓盐酸和43.5g的MnO2反应,标准状况下产生氯气的体积是多少?【题目意图】1.让学生注意反应时用较少的反应物算产物的体积;2.巩固稀盐酸不和MnO2反应的知识点。随着反应的进行浓盐酸逐渐变为稀盐酸,所以无法求出具体值。课堂小结【过渡】这节课我们主要学习了如何制取氯气,给同学们布置个思考题。【课后思考】请同学们根据反应物的性质、产物的性质、反应条件等设计具体的实验方案。(2)课中阶段:由于本研究的内容是高中化学虚拟实验。在学生实验开始之前,教师首先引导学生解决自主学习过程中存在的问题,然后学生进行动手实验。环节一:交流讨论学生首先在小组中提出自己的疑惑、然后小组讨论解决、小组再将不能解答的问题统一提出,全班交流讨论后教师进行答疑。其次,小组内相互交流自己课前设计的制取氯气的实验。小组谈论时,教师主动参与其中,对学生进行引导,记录小组讨论频率较高的问题。小组不能解决的问题,老师进行答疑。以下为小组典型讨论发言:①100ml浓度为12mol/L的浓HCl和43.5gMnO2反应,标准状况下产生Cl2的体积是否为6.72L。②收集氯气是否可以用排水集气法?③发生装置选择固液加热型,应该选择长颈漏斗还是分液漏斗?④尾气吸收装置应该用水、氢氧化钠还是氢氧化钙。设计意图:在合作讨论中,引导学生利用所学知识解决问题,感受自主学习带来的成就感。让学生交流实验设计思路,不断完善自己的实验设计思路,明确实验步骤。在交流讨论中也有利于增进师生、生生的感情,实现了个性化的学习。环节二:实验操作学生根据自己的设计进行虚拟实验操作。教师检查学生对氯气的制取实验的掌握。通过学生实验教师发现学生设计的制取氯气的实验参照了制取氧气的方法,只是将发生装置(固液加热型)、收集装置(向上排空气法)、以及尾气收集装置连接在一起进行气体的收集。教师提示学生将集气瓶中的质量属相打开观察氯气的成分,发现问题。结果如图4-8,4-9所示,集气瓶中不只有氯气,还有氯化氢气体和水蒸气。设计意图:学生通过实验操作,发现自己设计的实验方案存在的问题,培养学生发现问题的能力。教师通过学生实验操作,了解学生的课前自主学习情况,发现问题,及时调整教学。图4-8制取氯气虚拟实验图图4-9集气瓶中气体成分图环节三:小组讨论,改进实验。学生小组讨论为什么会产生这些杂质?以及如何除去杂质。学生基本都可以分析出杂质的由来。浓盐酸有挥发性,会带出氯化氢气体,产物本来就有水。但是对于去除杂质,学生基本都选用浓硫酸除去水。对于氯化氢气体除杂,学生的意见不统一,一些学生认为应该用水除去氯化氢。教师给出指导,解释用饱和食盐水代替水的方法更好,并解释原因。最后分析除杂顺序,最终的实验设计如图4-10所示。设计意图:学生自己发现问题,找到问题的根源后解决问题,不仅培养学生运用所学知识解决问题的思维,还可以提升学生的科学探究意识和实验设计能力。环节五:成果分享教师组织学生分享本节课的成果以及存在的问题。设计意图:学生主动分享本节课的成果,回顾实验内容,加深记忆。老师的通过学生提出的问题,分析整节课的教学效果,进行教学改进。图4-10制取氯气虚拟实验现象(3)课后阶段:实验结束后。学生书写实验报告,整理归纳对本节课的内容。教师将学生实验中存在的问题进行进行归纳整理,并反馈给学生。对整个教学过程进行反思,进一步修改教学设计。根据学生三个阶段的学习状态,做综合的教学评价。表4-7《氯气的制备》自主学习任务单《氯气的制备》自主学习任务单姓名:班级:学习指南一、课题名称:氯气的制备二、达成目标:1.通过观看教学视频,掌握工业制取氯气的原理;2.通过观看教学视频,掌握实验室制取氯气的原理;3.通过观看教学视频,能简单设计实验制取氯气。三、学习方法建议:教学视频学习并结合课本内容学习任务观看教学视频自主学习后,完成下列学习任务:1.久置的氯水和新制氯水成分一样吗?液氯与氯水是否相同?2.为什么不用次氯酸做漂白液?3.写出工业制取氯气的化学方程式和离子方程式。4实验室制备氯气的原理是什么?并写出化学方程式和离子方程式。5.能否用稀盐酸制取氯气?6.100ml浓度为12mol/L的浓HCl和43.5gMnO2反应,标准状况下产生Cl2的体积是?7.请根据反应物的性质、产物的性质、反应条件等设计具体的实验方案来制取氯气。困惑与建议自主学习的过程中,还存在有哪些问题?1.2.3浓硫酸的性质1.教材内容分析本节内容选自人教版普通高中化学课程标准实验教科书《必修1》第四章“非金属及其化合物”第四节“氨硝酸硫酸”。这部分内容既是对硫及其氧化物知识的运用与巩固,又是对硫的化合物的内容的拓展,使学生初步形成硫的知识网络。在中学阶段,浓硫酸是一种具有代表性的强酸,“强氧化性”是浓硫酸的性质中的重点内容。在学习浓硫酸的强氧化性知识的同时,可以加深对氧化还原反应有关概念的认识和理解。在探究浓硫酸的性质时,实验比较多,有的实验耗时长且实验现象不明显,有的实验且部分伴随SO2气体,且浓硫酸属于强腐蚀性酸,比较危险,不利于课堂演示或学生实践,故将本节课设计为虚拟仿真实验,为学生创设情景进行实验探究。2.学情分析从学生角度来看,学生已经学习了酸的通性、氧化还原反应等有关知识,对元素化合物的学习方法已初步掌握。在实验探究之前适当复习酸的通性,以便学生在旧知识基础上建构新知识,引导学生运用氧化还原反应的理论知识分析和解决问题。在能力上学生已经初步具备了观察能力、实验能力和分析能力,能进行简单的实验设计探究化学反应的实质。学生具备观察实验的兴趣和基本能力,但可能忽视对某些现象的观察,在教学中时,教师应适当给予言语指导,以促进学生观察能力的培养。3.教学目标依据浓硫酸的性质的教学任务,确定教学目标,如表4-8所示。表4-8《浓硫酸的性质》教学目标核心知识(1)复习稀硫酸的性质,认识浓硫酸的物理性质。(2)掌握浓硫酸的三大特性。(3)知道硫酸在生产中的应用核心能力(1)通过实验探究培养学生的思维和实践能力。(2)通过课前学习以及交流讨论培养学生培养学生的自主学习、交流合作的能力。核心品质(1)通过学习浓硫酸的性质和用途,形成辩证的思维。(2)在实验探究的过程中形成严谨求实的科学态度。1.教学重难点教学重点:浓硫酸的特性。教学难点:浓硫酸的氧化性及相关实验。5.教学流程设计浓硫酸作为一种强腐蚀性酸,其性质实验产物多伴有二氧化硫,为教师演示实验带来一定的难度。且课堂演示实验的主动权在教师的手中,学生参与度不高,不能激发学生的学习兴趣,课堂教学效果不佳。因此将本节课设计为虚拟仿真实验。在课前自主学习环节主要学习浓硫酸的性质的理论知识,课堂上学生进行实验探究,在实验中进一步理解知识。学生首先自主设计吸水性、脱水性、强氧化性的实验。教师在学生实验结束后,提出问题,让学生分析黑面包实验为何会产生大量的气体?学生小组讨论进行实验探究,从而掌握浓硫酸与非金属碳的反应。培养学生的科学探究意识。具体思路如图4-11所示。图4-11《浓硫酸的性质》教学流程图6.教学过程(1)课前阶段:“先学后教”是翻转课堂教学模式的核心思想,因此课前自主学习就显得尤为重要,学生需要在上课前借助教师提供的学习资料进行自主学习,完成知识的内化。教师和学生的课前准备如下:教师活动:第一步:教师将学习资料上传到班级QQ群,并将学习任务单(见表4-10)打印出来发给学生。第二步,回收自主学习任务单,根据学习任务单的反馈二次备课。《浓硫酸的性质》微课教学内容呈现如表4-9所示。表4-9《浓硫酸的性质》微课内容呈现教学环节PPT内容呈现内容实录复习导入【导入】同学们,说起硫酸,大家脑海中想到的第一个词语是什么?老师第一个想到的词语是腐蚀。【展示图片】展示浓硫酸泄露事故的图片,图片中用熟石灰来处理泄露的硫酸。大家知道为什么吗?今天我们来学习浓硫酸的性质。【复习】进入新课之前,我们先来回忆稀硫酸的性质。【复习】引导学生回忆稀硫酸的性质。物理性质【过渡】纯硫酸是油状的无色液体,常用浓硫酸质量分数为98.3%。纯硫酸沸点为338℃,难挥发。浓硫酸属于高密度酸,能以任意比与水混溶,溶解时放出大量的热。【思考】请同学们回忆一下如何稀释浓硫酸?其它低密度液体与浓硫酸混合的方法与在水中的溶解方法一样吗?浓硫酸的特性【过渡】同学们还记得我们在制取氯气时用什么来吸收产生的水蒸汽?就是浓硫酸,这就涉及到了浓硫酸的第一个特性——吸水性。【讲解】吸水性指浓硫酸能够吸收气体中的水分子及固体中的结晶水等。在这里要注意的是,浓硫酸吸收的是物质本来就有的水,因此常用作干燥剂。【提问】所有气体都可以用浓硫酸干燥吗?【引导】根据浓硫酸的性质分析,它属于酸性物质,浓硫酸中的硫是+6价,具有强氧化性。【讲解】因而不能干燥碱性气体和还原性气体;可以干燥中性气体和酸性气体。【讲解】浓硫酸还具有脱水性。浓硫酸能把物质主要是有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去。留下黑色碳。【提问】浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别?哪些实验可以验证?【讲述】浓硫酸还具有强氧化性。浓硫酸可以与除了Au、Pt以外的绝大多数金属反应。【讲解】常温下,浓硫酸可以使Al、Fe钝化,金属表面被氧化为致密的氧化物薄膜,阻止了反应的进行,加热后继续反应。钝化反应的实质是化学变化,因此用铁制酸槽贮存浓硫酸,铝槽车运输浓硫酸。【思考】请同学们结合之前所学内容思考:铜与浓硫酸是否会发生反应?反应条件是什么?产物是什么?如何用实验验证产物?浓硫酸的用途【过渡】都说性质决定用途,学习了浓硫酸的性质,大家想想它有哪些用途?【讲述】硫酸有“化学工业之母”的称号,因为它是世界上用途最广、用量最大的化工基本原料之一。用途也很广泛的。不仅可以制取挥发性酸、硫酸盐和化肥;还可以做干燥剂和催化剂等。课后总结【总结】那这节课主要学习浓硫酸的性质相关内容,课后请同学们完成学习任务单中的相关问题。(2)课中阶段:本节课利用虚拟实验进行实验探究,在学生实验开始之前,教师首先引导学生解决自主学习过程中存在的问题,然后学生进行动手实验。环节一:交流讨论学生首先在小组中提出自己的疑惑、然后小组讨论解决、小组再将不能解答的问题统一提出,全班交流讨论后教师进行答疑。小组谈论时,教师主动参与其中,对学生进行引导,记录小组讨论频率较高的问题。小组不能解决的问题,老师进行答疑。以下为小组典型讨论发言:①如何辨别浓硫酸的脱水性和吸水性?②浓硫酸与铜反应的产物为什么不是氢气,而是二氧化硫?③如何检验浓硫酸与铜反应的产物?设计意图:在合作讨论中,感受自主学习带来的成就感,在交流中不仅可以相互学习,在还能增进师生、生生的感情,实现了个性化的学习。环节二:学生实验学生根据之前所学的内容,自己设计一个关

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