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1、课题名称：【主题教学】化学反应的“求同存异” 铜离子还原反应的探究教师姓名：刘堃 学校：朝阳区和平街一中教学指导思想 高三的教学是学生在前三年化学学习的基础上，充分利用已有知识尝试解决实际问题，并在该过程中体会学科价值，提升思维能力的关键一年，因此更要重视提高学生终身学习所需具备的科学素养。而对于简单体系的复杂反应进行探究与分析，是北京高考近几年的考查方向，更重要的是可以很好的帮助学生提升综合能力。所以本节课的教学指导思想是：让学生从看似简单的反应体系入手，通过对比分析找到复杂现象背后的原因，并在对具体事例探究基础上归纳出分析体系反应的“思维模型”，帮助学生形成解决问题的新方法，加强思维的深广
2、度，加深对“宏微结合”、“证据推理”等学科思维运用的理解。整节课在遇到困难再反思解决困难的过程中层层递进，让学生感受科学探究的真实过程并收获成就感和乐趣，帮助学生树立“创新意识”，建立善于发现问题并努力解决问题的“科学精神”。教学内容分析本节课以分析“铝与铜盐溶液”的反应作为探究主线。因三个相似的反应体系却呈现出不同的现象，让学生感受到化学反应的多样性和复杂性。而探究“简单体系的复杂反应”优势在于装置与试剂易清晰呈现，便于学生入手分析，而现象多变甚至让人感觉“出乎意料”，则便于调动学生的探索欲望，并在探索过程中让学生更加灵活应用知识，提升思维品质，内化思维方式。因此，作为高三教学，本节课围绕的
3、四个“简单体系的复杂反应”实验，一方面承载了对高三 “氧化还原反应、离子反应、盐类水解、沉淀溶解平衡”等核心知识的考查功能，另一方面因其体系相似而又现象不同的特性，可以帮助学生在探究的过程中对比得出分析体系反应的“思维模型”，有利于思维能力和方法的提升。在对实验的不断探究和反思过程中还可以让学生充分感受科学探究的真实过程，体会科学探索的严谨与不易。学生情况分析1、从知识层面：学生已经在高一高二完成了对常见无机物的性质、化学基本概念、基本原理的学习，但知识掌握不够灵活，对复杂体系可能出现的陌生物质缺乏主动查找资料的自学意识。2、从能力层面：学生对科学探究的过程比较熟悉，能较好的掌握对比实验的设计
4、，注意“控制变量”的使用，但对于验证过程中推翻猜想的探究情况较陌生，还需要在合理的引导下，挖掘学生思维深度，引导学生利用已有知识进行反思，重新寻找合理猜想，主动提出知识信息的补充需求，并体会“直接证明与间接证明”、“证实与证伪”等实验方法的运用。教学方式与教学手段 采用小组合作模式开展科学探究，穿插学生实验、填写展板、汇报交流、现场查阅资料等活动。教学目标及重难点【教学目标】知识与技能：1、能熟练运用氧化还原反应、盐类水解、沉淀溶解平衡等原理对实验现象进行合理的演绎猜想，有宏微结合的意识。2、能结合物质性质设计实验，验证猜想并给予解释。3、能在演绎推理过程中主动寻找所需信息并会查阅资料获取新知
5、识，进而解决问题。过程与方法：1、通过对已有知识的挖掘帮助学生提升思维高度，在不断探索获取新知识的过程中体会“演绎与归纳”在解决实际问题中的综合运用。2、通过对实验现象的解释与反思，帮助学生逐步提升实验设计与结论分析的严谨性。3、在对实验原理的分析过程中形成较完整的“思维模型”并会运用其解决问题。情感态度价值观：1、利用对教材实验的仿做失败与实验改进文献作为引课素材，激发学生深入思考兴趣，帮助学生建立敢于质疑的科学精神。2、在发现并解决问题的过程中提供多种学习方式，营造宽松的学习氛围，让学生感受到科学研究的多元化与开放性。3、用名人名言激发学生使命感，并树立对生活充满好奇并愿意积极探索的人生态
6、度。【教学重点】对三个相似体系却产生不同实验现象的分析，并在探究过程中形成分析反应的思维模型。【教学难点】利用已有知识对复杂现象的演绎推理；对错误猜想的反思与更正；对验证现象的归纳推理、理论解释与结论生成。板书设计思维模型教学流程图【简单探究 思路建立】环节一 教学线索 活动与素材【总结提高 思想升华】环节四思想升华环节四教学载体：爱因斯坦的名言。思想提升：体会一切事物都有规律可循。树立积极面对生活，对未知保持好奇心并乐于探究和创新的人生态度。ppt： 爱因斯坦名言原文。学案：习题分析与讲解照片素材：习题实验试做照片图片素材：教材原型实验图片交流活动：对【练习】中实验的分析与讨论图片素材：验证
7、实验、资料照片视频素材：实验3产生气体的检验资料素材：大学无机化学教材ppt素材：“思维模型”和“科学探究基本过程”的展示实验活动： Al + CuCl2溶液的反应对生成的红色沉淀的检验展示活动：展板记录现象、猜想、充分交流验证方案。【归纳小结 模型应用】环节三环节三【复杂探究 模型生成】环节二教学载体：实验1 与 实验2对比：环境对反应的影响：有无氯离子效应。能力提升：反应的发生不仅与“物质”有关，还与“环境”有关。教学载体：实验2 与 实验3对比：物质化学性质：多价态元素在氧化还原反应中的化合价变化情况。环境对反应的影响：生成物的状态、氯离子效应的强弱。能力提升：进一步体会对“物质”和“环
8、境”共同影响反应。对“科学探究的基本过程”有进一步理解和认识。教学载体：【练习】运用本节课的知识重新分析教材实验电解CuCl2溶液的反应。能力提升：能以本节课做学知识作为启发，迁移应用。敢于对教材进行质疑并给出合理解释和事实证据。图片素材：教材实验、仿做实验、改进实验照片视频素材：改进实验的视频展示活动：展板记录分析思路、预测现象。组间交流讨论。教学过程环节及估时长教师活动学生活动设计意图环节一简单探究思路初建（20分钟）【引入】ppt知识习得：（高一高二）个别（归纳）一般知识运用：（高三）一般（演绎）个别【情景】ppt 实验1Al + CuSO4(饱和)【展板】汇总预测现象【板书】分析过程【
9、讲述】ppt实验1背景：教材实验，但仿做失败。【提问】你认为失败原因可能是？【提问】面对仿做失败的结果，我们应该怎么做？【资料】ppt 实验改进的相关文献照片。【照片】 实验2Al + CuSO4(饱和)+少量KCl反应现象与教材照片基本一致。【提问】反应过程是否伴随其他现象？你的依据是什么？【视频】实验过程。与预测现象对比。【提问】能否让实验2的改进更加简化？ 教材为何不直接用CuCl2替代CuSO4？ 【汇总】各组实验现象【提问】根据现象你认为能否用CuCl2替代CuSO4完成教材实验？为什么？【汇总】各组对生成物的猜想【提问】你的预测依据是什么？（重点分析预测白色沉淀的成分） 倾听、体会
10、、记录【分组活动】分析体系中发生的反应，在展板1上写出： 你们组的分析过程和相关化学用语； 写出预测出现的实验现象。 汇报、交流、讨论思考、回答思考、回答习得“氯离子效应” 思考、回答（有气体，溶液颜色变化） 思考、回答【分组实验】实验3铝箔与2 mol/L CuCl2溶液反应完成实验，并在展板2上： 分类逐条记录实验现象； 分析体系中的反应； 猜想生成物（写化学式）。 组间观摩、讨论、填写展板 汇报分析猜想的生成物及依据。明确解决问题的思维方式。看似简单且相似的反应体系容易让学生只考虑相同因素而忽略了不同因素。而两个实验现象上的差异可以激发学生探索的欲望，并在对比探究，解决问题的过程中感受对
11、体系反应的分析不能只局限有“物质”的性质层面，还要考虑“环境”对反应的影响。经过对两个具体实验分析思路的反思，初步感受“环境”对体系反应的影响。在之前分析的基础上引发学生运用刚刚总结的知识进一步思考。 让实验现象与理论预测再一次产生差别，激发学生不断反思与探究的积极性。 查阅资料教学过程环节及估时教师活动学生活动设计意图环节二复杂探究模型生成（40分钟） 环节四：寻找共性提高认识【板书】从“元素种类守恒”角度：从“化合价变化”及“微粒”角度：白色沉淀：Al(OH)3？ CuCl？【展示】ppt无机化学和“百度百科”相关内容：铜化合物的物性。【板书】汇总检验方案【展示】ppt1、无机化学相关内容
12、 2、CuCl中Cu+的检验方法【板书】归纳白色沉淀检验方法【照片】ppt 白色沉淀提纯后的验证实验。【追问】是否需检验Cl-？【提问】分析实验3生成CuCl的原因？ 【追问】红色沉淀的成分是否存在其他可能？ 如何验证红色沉淀？ 【展示】ppt教师课前预做的红色沉淀检验照片。确认红色沉淀成分。【反思】实验2为何没产生白色沉淀？【小结归纳】三个实验的“同”与“异”【ppt】“思维模型”建立与使用 物质 反应 环境 化学性质 物质状态思维模型的建立。帮助我们在分析体系反应时有明确的思维方向和角度。（宏观现象&微观分析）分析：思路一：利用元素种类守恒， 可能是：Al(OH)3、CuCl、CuOH？
13、（需查阅资料）思路二：从反应后溶液中微粒判断， 可能是：Al(OH)3、CuCl、CuOH？ （可能存在Cu+，需查阅资料）【分组活动】根据猜想，在展板2中写出“白色沉淀”验证方案。 查阅书籍、讨论、记录 思考、学习 观看、思考【分组活动】讨论下列问题并记录在展板2上。因为铜元素多价态，在被还原的过程中可能先生成Cu+，而一旦生成Cu+，就可以结合Cl-产生CuCl沉淀。也可能是Cu2O两份样品，分别滴加稀盐酸、浓硝酸【分组实验】用确认后的方法检验红色沉淀。 虽然实验2中也有Cl-，但由于浓度很小，无法与生成的Cu+达到饱和析出CuCl。倾听、思考、记录在对异常现象探索的过程中，通过演绎推理主
14、动提出获取新信息的需求（CuCl、CuOH的物理性质等），并锻炼学生查阅资料，收集提取新信息的能力。当确认了体系中确实产生Cu+后，要及时反思前面其他猜想是否存在欠缺的地方并将其完善。 以此提高学生的思维严谨性，帮助学生强化在科学探究过程中不断反思的意识。帮助学生建立分析问题的“定量”意识。帮助学生对比归纳对化学反应“求同存异”的认识，并在反思的过程中形成分析体系反应的思维模型。教学过程环节及估时教师活动学生活动设计意图环节三归纳小结模型应用（15分钟）环节四总结提高思想升华（5分钟）【小结归纳】ppt科学研究的程序：问题猜想验证解释(结论)本节课在探究过程中与以往不同之处在于：没有一次探究成
15、功，经过了反思（白沉成分、红沉成分），这才是科学探究的常态，在不断反思的过程中获得更严谨可靠的结论。不仅运用旧知识，更在分析过程中主动提出信息需求，查阅资料解决问题，并补充了缺乏的知识，是自身得以提升。而科学探究也是发现新知识的必要过程，这便是创造。【过渡】 但是创造并不容易，在科学技术发展逐渐成熟完善的今天，我们更多的是要学会将获取的知识迁移运用的能力。现在我们来检验一下大家今天的学习成果。【练习】学案习题【展示】ppt实验照片、实验背景：教材实验、教参上的实验建议。【追问】习题中的实验与今天探究的三个实验有哪些异同？ 【提升】一切的探索与发现都源于充满好奇的心和愿意思考的头脑。就像爱因斯坦
16、所说：【ppt】There are only two ways to live your life. One is as though nothing is a miracle. The other is as though everything is a miracle.只有我们能积极面对人生的未知，勇于探索和挑战，才有可能用科学的眼光严谨的态度创造出属于自己的奇迹。【ppt】好奇心+有序思维+积极行动 精彩人生倾听、思考、记录贷：累计折旧 147.83借：长期股权投资 25001、B2、B3、B4、B5、B6、D7、B8、B9、D10、C A凝血系统被激活 D凝血系统活性大于纤溶系统活性2
17、、答案如下：【答案】：B继续涉入负债 l l00万元答案要点：【分组活动】 分析学案【课堂巩固】的习题 ，预测现象，并写出你的分析过程和判断依据。 先独立完成，后讨论。【展台】分析讲解、汇报交流四、问答题（每小题8分，共计16分）同：该实验也涉及了Cu2+还原反应及生成的Cu+与Cl-析出CuCl沉淀。异：还原剂不同，实验2、3是Al，借：以前年度损益调整营业成本 800该实验直接提供电子是电源负极。 观看、思考倾听、体会、感受 在三个实验探究清楚之后，梳理本节课的收获。分析体系反应的思维模型。科学探究的一般过程。（科学探究并非是一步到位的过程，需要不断反思与尝试。并且科学探究的目的不是运用旧
18、知识解释问题，而是发现新知识解决问题。） 感受教材编写者面对科学的严谨态度。 加深对思维模型的认识。 帮助学生体会到只有知识和方法并不足以成功，推动科学家不断探索的内驱力是要有积极的生活态度和对未知充满兴趣的好奇心。学习效果评价设计 评价方式： 组内互评 教师评价 评价工具：课堂学习效果评价量化表（见附表1）、打分表（见附表2）附表1：课堂学习效果评价量化表化学反应的“求同存异” 铜离子还原反应的探究课堂学习效果评价量化表评价内容评价层次优秀（8分10分）良好（4分7分）一般（1分3分）1、参与讨论积极性能积极参与组内讨论，献计献策。能提出有价值的观点，给其他组员启发。能主动参与组内讨论，认真
19、倾听他人想法，并适时给予补充和反馈。能参与，但以倾听为主，不太愿意表达自己的想法。2、交流汇报主动发言次数占本节课发言总次数的比例较高。有想法的时候可以主动发言。即便有想法也不主动发言。3、实验操作与观察记录能积极参与实验操作，且操作较规范，对现象观察详细准确。不愿亲自操作，但能在操作过程中给予建议和提醒，现象观察较仔细认真。只是观看，参与度不高。现象观察不够仔细认真。4、知识掌握与运用能在组内讨论和发言时熟练运用化学知识解释问题，并能适时运用化学用语表达自己的想法。能较好的运用化学知识解决一部分问题，可以用化学用语表达一些想法，但化学用语书写有瑕疵。知识掌握不够扎实，运用不熟练、不灵活，化学
20、用语使用时错误率较高。5、资料查找与信息获取能主动提出获取陌生信息的需求与方向，并能选择不同的方法和渠道收集资料，提取信息。能在他人提示下提出查阅资料的需求，并能较好的利用资料查阅到相关信息。通过查阅资料获取信息的意识较弱，当明确所需查阅的资料之后，不知如何收集和获取信息。附表2：组内互评打分表 姓名 同组人姓名：1 2 3 4 互评项目（各项满分10分，分值越高，表现越好）组员一组员二组员三组员四1、参与讨论积极性2、交流汇报3、实验操作与观察记录4、知识掌握与运用5、资料查找与信息获取总成绩：教学设计特色说明与教学反思1、给学生经历真实科学探究过程的机会，让学生的学习积极性倍增。由于展板的
21、使用，让各组间可以随时共享他人的思维进程，增加了学生的探索愿望。学生交流与讨论热烈，形成了头脑风暴的学习氛围。（录课视频：02:1205:30 18:2031:35）2、三个实验的现象都与学生的预测发生冲突，以此激发学生的好奇心和探索欲望，效果良好。 （录课视频：09:5210:43 13:5014:43 ）3、在课堂内容设置上有意的增加了分组实验和查阅资料的环节，及时满足了学生在探索过程中求证和求知的需求，让探究形式更为真实与多样。（录课视频：16:1417:55 33:5334:13）4、在探究过程中引导学生要有敢于推翻原有猜想并重新确立新猜想的勇气和不断反思的意识。（录课视频：35:3538:39 43:0746:40）5、注重了探究之后的归纳与提升，帮助学生养成归纳总结的学习习惯，并让对具体问题的探究提升到解决问题的通法通则层次，达到了“授之以渔”的效果。（录课视频：49:1752:14）6、注重对教材实验的挖掘，并在此基础上感受教材编写者对待知识科学严谨态度。（录课视频：55:0057:39）7、课堂最后将学生引领到化学学习之外，利用爱因斯坦的名言帮助学生树立积极、乐观的人生态度和勇于探索、创造的求知精神。（录课视频：59:5061:04）
