还剩28页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
化学教学课件分享化学学科的价值与目标化学作为一门基础自然科学,在现代教育体系中占据着不可替代的地位它不仅是一门独立学科,更是连接物理、生物、地球科学等多学科的桥梁化学教育的核心价值在于科学素养培养通过化学教学,学生能够建立物质观念,理解物质的组成、结构与变化规律,形成科学的世界观和方法论化学实验培养学生的观察能力、动手能力和逻辑思维能力探究精神养成化学学科强调实验探究,鼓励学生提出问题、设计实验、收集数据、分析结果,从而培养批判性思维和创新能力这种探究精神是科学进步的动力综合发展STEAM化学是教育(科学、技术、工程、艺术、数学)的重要组成部分,STEAM通过化学教学可以培养学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力,为未来社会培养创新型人才课程标准与内容体系课程标准解读主流教材体系目标整合策略中国化学课程标准经历了多次修订,最新版本当前我国高中化学主要采用人教版、鲁科版、现代化学教学强调知识、技能、情感目标的整强调学科核心素养的培养,包括宏观辨识与微苏教版、沪科版等教材各版本在内容编排上合教学设计需考虑基础知识与基本概念1观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模各有特色,但均遵循课程标准要求,兼顾基础的准确理解;实验操作与科学探究能力的培2型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社知识与能力培养大学化学则分为无机化学、养;化学学科的价值认同与环境保护意识;34会责任等方面有机化学、分析化学、物理化学等专业课程学科思维方法的迁移应用能力常见的教学难点与应对策略化学学科因其特殊性质,存在一系列教学难点,有效的教学策略能够帮助学生克服这些障碍有效的教学方法微观与宏观结合的难点针对化学学科的特点,以下教学方法得到了广泛应用化学既研究肉眼可见的宏观现象,又涉及原子分子等微观世界,学生往往难以建立二者的联系教师可通•化学建模教学法引导学生建立物质结构的心理模型,理解物质性质与结构的关系过分子模型、动画模拟、类比教学等方法,帮助学生在宏观现象与微观解释之间建立联系例如,使用彩类比教学法将抽象概念与学生熟悉的事物建立联系,如将原子结构比作太阳系•色球体模型展示分子结构,再结合实验现象,使抽象概念具体化实验探究法通过设计控制变量实验,培养学生的科学思维和探究能力•情境教学法创设与实际生活相关的问题情境,激发学习动机•化学语言理解障碍历史发展法介绍科学概念的发展历程,理解科学本质•化学符号、方程式、专业术语构成了化学特有的语言系统,对初学者形成障碍应采用渐进式教学,先用日常语言描述,再过渡到专业表达;设计符号转换练习,如文字描述化学方程式微观图示的多重表→→征训练化学计算困难化学计算涉及多种物理量和单位转换,思维链条长建议采用分步法教学,将复杂问题分解为若干简单步骤;设计思维导图,明确各物理量之间的关系;提供计算模板,培养解题规范和思路气体部分基础理论——气体的基本性质典型气体的制取与性质气体是化学教学中的重要内容,其基本性质包括可压缩性气体分子间距离远,分子间作用力小,故体积可大幅变化•流动性气体分子无规则运动,可自由流动填满容器•扩散性不同气体可相互渗透,最终混合均匀•温度与体积的关系温度升高,气体体积增大(查理定律)•压强与体积的关系压强增大,气体体积减小(玻意耳定律)•理想气体状态方程理想气体状态方程是描述气体宏观性质的重要理论其中,为压强,为体积,为物质的量,为气体常数,为热力学温度通过这一方程,可以计算气体在不同条件下的状P Vn RT态变化,预测气体的物理性质气体部分教学案例——氧气制取实验演示课堂互动设计探究型实验设计教学目标通过实验培养学生观察能力,掌握气体制取教学流程探究主题影响过氧化氢分解速率的因素的基本操作,理解氧气的性质提问导入日常生活中氧气的应用有哪些?实验设计
1.设计要点实验预设学生预测实验现象并说明理由
2.自变量催化剂种类、催化剂用量、溶液浓度、温度•安全预案实验前检查装置气密性,强调安全注意小组讨论分析影响氧气制取速率的因素•
3.因变量气体产生速率(可通过排水法测定单位时•事项实验比较不同方法制取氧气的优缺点对比间产生的气体体积)
4.演示重点药品的选择与用量,加热方式与温度控制•成果展示学生绘制实验装置图并解释原理控制变量保持其他条件不变,仅改变一个因素
5.•收集方法排水法收集氧气,强调排气孔位置的设•教学建议可设计错误操作辨析环节,培养学生批判性数据处理绘制时间气体体积曲线图,计算反应速率,-计原理思维;实验后可展开氧气与人类健康的跨学科探讨,拓分析各因素的影响规律检验方法用带火星的木条检验氧气的存在•展学习视野热力学第一定律核心知识——能量守恒及其化学意义热力学做功与热量概念热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表述,是化学热力学的基础其核心内容是在任何过程中,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转变为另一种形式,或者从一个系统转移到另一个系统,而能量的总量保持不变在化学反应中,热力学第一定律表明化学反应前后能量总量不变,只是形式发生变化•放热反应中,化学能转化为热能释放到环境中•吸热反应中,系统从环境吸收热能转化为化学能•能量变化只与初、终状态有关,与过程途径无关(状态函数特性)•热力学第一定律的数学表达式其中,为系统内能变化,为系统吸收的热量,为环境对系统所做的功ΔU QW内能()U内能是系统所含的全部能量,包括分子动能、分子势能、化学键能等在化学过程中,我们主要关注内能的变化量,而非ΔU其绝对值热量()Q热量是由于温度差而传递的能量形式按照热力学约定系统吸收热量,•Q0系统放出热量,•Q0热力学第一定律课堂设计——比热容测定实验热量守恒定量探究教学互动设计教学目标通过测定金属的比热容,理解热力学第一定律的应用,掌握教学设计组织学生分组开展探究化学反应热效应实验活动课堂活动热力学第一定律的生活应用分析量热技术的基本方法探究问题活动流程实验原理利用热量守恒定律,测量已知质量的金属在温度变化前后与不同浓度酸碱中和放出的热量是否相同?分组讨论列举日常生活中的能量转换现象•
1.水交换的热量,计算金属的比热容如何测定中和反应的焓变?情境分析解释手搓变热、气体压缩升温等现象•
2.实验装置量热器、温度计、电子天平、加热装置、金属试样、秒表影响反应热测定准确性的因素有哪些?模拟游戏用能量流转卡片设计能量转换链•
3.实验步骤实验方案
4.概念辨析区分热量、温度、内能等概念
1.测量金属试样质量m₁设计简易量热器(如聚苯乙烯泡沫杯)
5.问题挑战设计一个验证能量守恒的小实验
1.将金属试样加热到°恒温
2.100C准备不同浓度的和溶液
2.HCl NaOH测量量热器和一定量水的总质量₂及初温₁
3.m t测量反应前后溶液温度变化
3.迅速将热金属放入量热器,搅拌至温度不再变化
4.计算反应热△(为溶液质量,为比热容,△为温度
4.Q=mc tm ct记录最终平衡温度₂
5.t变化)根据热量守恒计算金属比热容
6.绘制酸碱浓度放热量关系图
5.-数据分析比较理论值与实验值的误差,分析误差来源,提出改进措施热力学第二定律核心知识——熵的概念及热力学自发性热力学第二定律是描述自然过程方向性的基本定律,它解释了为什么某些过程能够自发进行,而其他过程则不能在化学教学中,理解熵概念是把握第二定律的关键熵的定义与特性熵()是表征系统混乱程度或无序度的状态函数从微观角度看,熵与系统可能的微观状态数相关S W其中为玻尔兹曼常数熵的重要特性包括k熵是状态函数,只与系统的状态有关,与过程无关•孤立系统中的不可逆过程总伴随着熵的增加•物质从有序状态向无序状态转变时,熵增加•温度升高通常导致熵增加(分子运动加剧)•吉布斯自由能为了更便于判断反应的自发性,引入吉布斯自由能()G热力学第二定律教学难点在恒温恒压条件下,自发过程的判据为热力学第二定律是化学教学中最具挑战性的内容之一,主要难点包括抽象概念理解障碍熵、自由能等概念高度抽象,学生难以形成直观认识教学中可采用类比法,如将熵比作房间的混乱程度,自由能比作可用于做功的能量微观宏观联系不清-学生往往难以将宏观现象与微观解释联系起来可通过分子运动模拟动画,展示熵增加的微观过程,帮助学生理解自发性判断的多因素分析化学反应的自发性受焓变()和熵变()的共同影响,学生常难以综合分析建议采用图表法,绘制关系图,ΔHΔSΔH-ΔS直观展示不同情况下反应的自发性情况焓变熵变自发性()ΔHΔSΔG=ΔH-TΔS热力学第二定律教学方法——生活实例引入熵变化通过日常生活中的实例,帮助学生直观理解熵增加的概念冰块在室温下融化(固体液体,有序无序)•→→香水分子在空气中扩散(局部集中均匀分布)•→打乱的扑克牌难以自动恢复顺序(无序状态的概率远大于有序状态)•房间不打扫会变得越来越乱(自发趋向无序)•教学策略请学生列举更多日常生活中的熵增加现象,讨论这些现象的共同特点,引导学生归纳出自然倾向于从有序到无序的规律思考实验设计设计以下思考实验,帮助学生深入理解第二定律麦克斯韦妖思想实验讨论为什么不可能创造出一个不消耗能量就能将快分子和慢分子分开的装置热机效率思想实验分析为何无法制造出效率为的热机100%热量传递方向性实验解释为何热量总是从高温物体传向低温物体,而非相反通过这些思考实验,帮助学生理解第二定律的本质自然过程的不可逆性小组讨论自发与非自发反应组织学生分组讨论以下问题为什么有些吸热反应(如光合作用)能够进行?•为什么金属在空气中会自发氧化,但需要额外能量才能还原?•生命活动似乎违背熵增原理,如何解释?•设计实验区分熵驱动和焓驱动的反应•教学建议提供反应的和数据,让学生计算不同温度下的值,分析反应的自发性随温度的变化规律ΔHΔSΔG计算案例教学通过具体计算案例,培养学生定量分析反应自发性的能力案例碳酸钙分解反应₃₂CaCO s→CaOs+CO g已知°,°ΔH=
178.3kJ/molΔS=
160.5J/mol·K多组分系统热力学理解体系与环境、能量交换在化学热力学中,多组分系统是指含有多种物质的体系,其热力学行为比单组分系统更为复杂理解多组分系统首先需要明确以下基本概念热力学系统的分类开放系统与外界既有能量交换又有物质交换常见多组分平衡范例封闭系统与外界只有能量交换,无物质交换孤立系统与外界既无能量交换也无物质交换液气平衡-组分与相液体与其蒸气之间的平衡是最常见的相平衡例子当温度一定时,液体的饱和蒸气压取决于液体的性质而与液体量无关混合液体的蒸气压遵循拉乌尔定律(理想溶液)或表现为正负偏差(非理想溶液)多组分系统中,组分指可以独立变化的化学物质种类,相则是指物理性质和化学性质均匀一致的部分理/解组分与相的关系是分析多组分系统的基础溶液中的化学平衡化学势溶液中的化学平衡受多种因素影响,包括化学势()是描述物质在多组分系统中迁移趋势的热力学函数μ浓度根据质量作用定律,浓度变化会引起平衡移动•温度根据范特霍夫方程,温度变化会改变平衡常数•压力对含气体的平衡,压力变化会影响平衡位置•离子强度在电解质溶液中,离子强度会影响活度系数•化学势差是物质自发迁移的驱动力,系统达到平衡时各相中同一组分的化学势相等多相反应平衡多相反应中,固体纯物质的活度为,不参与质量作用定律表达式例如碳酸钙的热分解1₃⇌₂CaCO sCaOs+CO g多组分系统热力学案例分享——溶液混合过程的能量分析小组讨论活动设计教学案例溶液相图分析教学目标通过实验探究不同溶液混合过程中的热效应,理解混合教学环节组织学生讨论多组分系统中的熵变课堂教学以水乙醇体系为例,分析相图与热力学的关系-过程的热力学本质讨论主题教学内容实验设计为什么气体混合过程熵总是增加?相图的基本要素温度、组成、压力•
1.测定不同浓度的酸碱中和热效应
1.溶液形成过程中熵变的贡献因素有哪些?相律应用•
2.F=C-P+2研究醇类与水混合的热效应及浓度依赖性
2.如何解释某些混合过程的负偏离行为?杠杆规则计算各相的组成和比例•
3.探究盐类溶解过程的焓变
3.理想溶液与非理想溶液的热力学区别共沸现象的热力学解释•
4.实验装置简易量热器、温度计(精度°)、量筒、电子天平
0.1C讨论策略分组辩论,一组从微观分子运动角度分析,一组从宏观应用案例利用相图知识解释热力学函数角度分析,最后综合两种视角形成完整理解实验方法记录混合前后溶液温度变化,计算热效应为什么酒精难以通过常规蒸馏获得纯度•95%100%数据分析计算混合焓,分析混合过程中分子间作用力的变化成果展示学生绘制浓度-活度关系图,解释偏离理想行为的原因如何通过萃取分离混合物组分•工业分馏过程的理论基础•相平衡核心内容——相转变及其特征相图判读方法相平衡是化学热力学的重要内容,理解相转变特征是掌握相平衡的基础相的定义与分类相()是指物质中物理性质和化学组成均匀一致的部分,被明确的相界面与其他部分分开常见的相包括phase气相物质的气态形式,分子间作用力最弱•液相物质的液态形式,分子间有一定作用力但可自由流动•固相物质的固态形式,分子排列有序,分子间作用力最强•超临界流体温度和压力超过临界点,既不是液体也不是气体的特殊状态•相转变的热力学特征相转变是物质从一种相转变为另一种相的过程,其热力学特征包括相变温度(或压力)下,两相共存且处于平衡状态•相变过程中,温度保持不变(如冰水混合物恒定在°)•0C相变伴随着焓变(相变潜热)和熵变•相变可分为一级相变(如熔化、汽化)和二级相变(如铁磁性转变)•克拉珀龙方程克拉珀龙方程描述了相变曲线上压力与温度的关系其中为相变焓,为相变体积变化ΔHΔV相图是表示物质在不同温度、压力、组成条件下存在状态的图形,是理解相平衡的重要工具单组分相图单组分相图(如水的相图)中的关键要素P-T相平衡教学案例——实验设计析晶与熔融用水盐体系相图设计讨论题拓展案例材料科学中的相图应用教学目标通过实验观察物质的相变过程,理解相平衡原理教学案例以₂体系相图为例,设计以下讨论题教学内容介绍二元合金相图及其在材料科学中的应用NaCl-H O实验一硝酸钾的溶解度曲线测定如何利用相图预测结晶条件和产物形态(无水盐或水合物)?重点讲解•
1.在不同温度下(30°C、40°C、50°C、60°C)测定硝酸钾的•溶解为度什么撒盐可以融化道路上的冰?最低温度可以达到多少?
1.固溶体形成条件与结构特点
2.绘制溶解度-温度曲线•共晶点附近发生了什么?为什么此时系统的自由度为零?
2.共晶合金的组织与性能关系
3.利用曲线预测结晶条件和产量•如何利用相律分析相图上不同区域的自由度?
3.相图对热处理工艺的指导意义实验二萘的熔点测定与物质纯度关系研究探究活动设计制作冰淇淋的最佳配方实验,研究不同盐类对冰点
4.利用相图设计特定性能的材料降低的影响,理解溶液依数性质测定纯萘的熔点跨学科应用
1.教学建议结合生活实例,如冬季道路撒盐、冰淇淋制作、海水结向萘中添加不同量的联苯,测定混合物的熔点地质学矿物形成条件分析
2.•冰等现象,增强学生的学习兴趣和理解深度绘制成分熔点相图,理解共晶现象材料工程高温合金设计
3.-•教学注意点强调相变过程中温度保持不变的现象;引导学生从分•食品科学巧克力结晶控制子运动角度解释相变机理制药工业药物多晶型控制•化学平衡基础理论——化学平衡原理与移动规律化学平衡是化学反应达到动态平衡状态的过程,是化学教学中的核心内容之一理解化学平衡的基础理论对掌握物质变化规律具有重要意义化学平衡的本质特征化学平衡具有以下特征动态性正反应和逆反应同时进行,但速率相等•可逆性平衡可以从正反应或逆反应方向达到•条件性平衡状态依赖于温度、压力、浓度等条件•多样性在给定条件下,可以存在多种平衡状态•平衡常数对于一般反应⇌,平衡常数表达式为aA+bB cC+dD平衡常数的特点只与温度有关,与初始浓度无关•反应方程式系数翻倍,值变为原来的幂•K反应方向改变,值取倒数•K值大小表示反应的进行程度•K平衡移动规律勒夏特列原理()是预测平衡移动方向的重要原理当平衡系统受到外界干扰时,系统会朝着减弱Le ChateliersPrinciple这种干扰的方向移动,建立新的平衡勒夏特列原理应用在化学教学中,勒夏特列原理的应用主要体现在以下几个方面浓度变化对平衡的影响化学平衡课堂活动——酸碱平衡可逆反应实验平衡常数测定实验计算题平衡浓度推断教学目标通过颜色变化直观展示化学平衡的可逆性和条件性教学目标培养学生定量分析化学平衡的能力,理解平衡常数的物理意义教学目标培养学生运用平衡原理解决定量问题的能力实验设计利用铬酸盐重铬酸盐平衡体系实验设计测定⁺与⁻反应的平衡常数典型例题/Fe³SCN反应原理反应原理将₂和₂放入的密闭容器中,在°
0.200mol H
0.200mol I
2.00L448C下反应达到平衡₂₂⇌H g+I g2HIg实验步骤实验步骤若平衡时的浓度为,求该温度下的平衡常数HI
0.160mol/L Kc
1.准备黄色的铬酸钾溶液
1.配制已知浓度的Fe³⁺和SCN⁻溶液解题策略逐滴加入稀硫酸,观察溶液变为橙红色(重铬酸根)按不同比例混合,待达到平衡
2.
2.列出初始浓度表()₂₀,₂₀,₀
1.mol/L cH=
0.100cI=
0.100cHI=0逐滴加入氢氧化钠溶液,观察溶液重新变为黄色利用分光光度计测定⁺的吸光度
3.
3.FeSCN²设平衡移动,则,
2.x mol/L cHI=
0.160x=
0.080反复操作,展示平衡的可逆性根据标准曲线计算平衡浓度
4.
4.计算平衡浓度₂,₂
3.cH=
0.100-
0.080=
0.020cI=
0.020教学提示引导学生讨论pH变化如何影响平衡位置;类比日常生活中的平衡现
5.代入平衡常数表达式计算K值
4.代入平衡常数表达式Kc=[HI]²/[H₂][I₂]=
0.160²/
0.020×
0.020=64象,如交通流量平衡数据处理让学生绘制标准曲线,计算平衡常数,分析实验误差来源常见酸碱及性质强酸、弱酸概念区分酸碱反应与实验演示酸碱理论是化学中的基础内容,理解酸碱的本质对掌握化学反应规律具有重要意义酸碱的定义根据不同理论,酸碱有多种定义阿伦尼乌斯理论酸是在水溶液中电离出⁺的物质;碱是在水溶液中电离出⁻的物质H OH布朗斯特劳里理论酸是质子⁺的给予体;碱是质子的接受体-H路易斯理论酸是电子对的接受体;碱是电子对的给予体强酸与弱酸的区别酸的强弱取决于其在水溶液中的电离程度特征强酸弱酸电离程度完全电离部分电离电离常数很大很小Ka11水溶液通常(相同浓度)通常(相同浓度)pH11典型代表₂₄₃₃₂₃₃₄HCl,H SO,HNO CH COOH,HCO,H PO弱酸电离平衡以醋酸为例,弱酸在水溶液中存在如下电离平衡₃⇌₃⁻⁺CH COOHCH COO+H电离常数表达式计算pH(适用于较稀的弱酸溶液,为酸的初始浓度)c教学案例碱及其性质与稀盐酸反应实验碱与两性金属的反应实验现象录像分析NaOH教学目标通过实验理解碱的性质,掌握酸碱中和反应的特点教学目标理解碱性溶液中的氧化还原反应,掌握两性金属的化学性质教学策略利用实验录像展示危险或复杂实验,提高教学效率和安全性实验原理实验设计研究溶液与铝、锌等两性金属的反应录像内容推荐₂NaOHNaOH+HCl→NaCl+H O反应方程式碱金属(、)与水反应的剧烈程度比较实验装置滴定管、锥形瓶、计或指示剂•Na KpH浓碱对有机物(如蛋白质、脂肪)的腐蚀作用₂₄₂•实验步骤2Al+2NaOH+6H O→2Na[AlOH]+3H↑不同浓度氢氧化钠溶液的导电性比较实验过程•准备溶液和溶液
1.
0.1mol/L NaOH
0.1mol/L HCl碱性溶液中金属离子沉淀反应系列•在三支试管中分别加入稀、浓和水向装有溶液的锥形瓶中加入滴酚酞指示剂
1.NaOH NaOH
2.
25.0mL HCl2-3教学活动各加入一小片铝片,观察现象用滴定管慢慢滴加溶液,观察颜色变化
2.
3.NaOH记录滴定终点所用的体积
3.加热试管,比较反应速率的变化
1.观看录像前,让学生预测实验现象并写下化学方程式
4.NaOH观看录像,记录实际观察结果收集气体,验证₂的存在
2.计算溶液的实际浓度
4.H
5.HCl分组讨论预测与实际结果的差异及原因现象解释铝在水中因表面氧化膜保护而不反应;在溶液中氧化
3.教学重点解释当量点的概念;分析影响滴定准确性的因素;讨论选择NaOH指示剂的原则膜被溶解,铝与OH⁻和H₂O反应放出H₂;反应速率受浓度和温度影
4.总结碱的性质规律和安全使用注意事项响化学反应热与焓变反应热测定方法介绍生物发热包应用实例化学反应热是化学反应过程中释放或吸收的热量,是热力学中的重要概念通常用焓变()来表示,单位为ΔH kJ/mol量热法测定反应热量热法是测定反应热的基本方法,根据反应类型可分为恒容量热法在密闭容器中进行,测量的是内能变化,适用于气体反应ΔU恒压量热法在大气压下进行,测量的是焓变,适用于大多数化学反应ΔH反应热计算方法除了直接测量,还可以通过以下方法计算反应热盖斯定律反应热与反应路径无关,只与初、终状态有关可将复杂反应分解为多个已知反应热的简单反应键能法基于化学键断裂需要吸收能量、形成需要释放能量的原理计算反应热标准生成焓利用物质的标准生成焓计算反应热标准生成焓应用对于反应,标准反应焓计算公式为aA+bB→cC+dD其中、为化学计量数n m生物发热包是化学反应热在日常生活中的典型应用,可作为教学中的生动案例化学暖宝宝的工作原理常见的一次性暖宝宝主要利用铁粉在空气中的氧化反应放热₂₂₃热量4Fe+3O→2Fe O+ΔH=-1648kJ/mol其构成组分包括铁粉主要发热物质•活性炭增加表面积,促进反应•教学案例化石燃料燃烧石油燃烧实验设计天然气燃烧能量测定能源与可持续发展议题讨论教学目标通过实验理解化石燃料燃烧的化学原理,探究完全燃烧与不完全燃教学目标测定天然气(主要成分甲烷)的燃烧热,理解燃烧热的概念教学目标将化学知识与社会发展议题相结合,培养学生的社会责任感烧的条件和产物实验原理讨论主题安全预案₄₂₂₂热量化石燃料消耗与温室气体排放的关系CH+2O→CO+2H O+•实验必须在通风橱中进行•不同能源的环境影响比较石油、天然气、煤、核能、可再生能源ΔH=-890kJ/mol•准备灭火器和防护用品•能源转型的科学与经济挑战实验装置•使用小剂量样品,避免火势失控•个人与社会在能源使用中的责任•燃气喷嘴、气体流量计•明确演示区域与学生安全距离•教学活动简易水槽量热器•实验设计•温度计(精度
0.1°C)
1.角色扮演辩论扮演能源公司、环保组织、政府和消费者代表取少量不同种类的液体燃料(煤油、汽油、柴油)
1.•秒表
2.数据分析研究不同国家的能源结构与碳排放在不同通风条件下燃烧,观察火焰颜色和烟气
2.方案设计提出学校或社区的节能减排计划实验方法
3.使用收集装置捕集燃烧产物气体
3.科普创作制作化石燃料与可持续发展的科普海报
4.测量一定质量水的初始温度
1.检测₂(澄清石灰水)和(碘化钾淀粉试纸)
4.CO CO-点燃天然气,调节到稳定小火焰
2.数据记录测量燃烧前后温度变化,计算热值,比较不同燃料的能量密度用火焰加热水,记录气体用量和温度变化
3.计算传递给水的热量
4.根据气体用量计算燃烧热
5.误差分析讨论热损失的途径,计算热效率元素周期表与元素性质周期表结构与周期律元素周期表是化学的核心工具,它系统地展示了元素间的关系和性质变化规律周期表的结构现代周期表基于元素原子序数排列,包含以下结构周期横行,共个周期,表示主量子数7族纵列,主族元素(区、区)和过渡元素(区、区)s pd f区块区、区、区、区,对应电子填充的轨道类型s pd f周期律门捷列夫周期律的现代表述元素的性质随原子序数的增加而呈现周期性变化这种周期性源于元素原子结构的周期性变化,特别是最外层电子排布的相似性元素分类根据元素在周期表中的位置和性质,可分为元素性质递变规律金属元素位于周期表左侧和中部,导电性好,光泽,易失电子非金属元素位于周期表右上部,不导电(除石墨外),易得电子元素性质在周期表中呈现有规律的变化,理解这些规律有助于预测元素的化学行为C类金属元素位于金属与非金属之间,如B、Si、Ge等,性质介于两者之间原子半径变化规律同一周期从左到右原子半径逐渐减小•同一主族从上到下原子半径逐渐增大•原因同周期核电荷增加,核对电子的吸引力增强;同主族主量子数增加,电子云范围扩大电离能变化规律同一周期从左到右电离能总体上升(有小波动)•同一主族从上到下电离能减小•原因电离能与核电荷和原子半径密切相关,核电荷大、原子半径小的元素电离能高电负性教学案例身边的氧气氧气在自然界的作用空气成分检测实验氧气的应用拓展教学目标认识氧气作为地球上最重要元素之一的自然循环和作用教学目标通过实验测定空气中氧气的含量,掌握气体收集和体积计算方教学目标了解氧气在医疗、工业、环保等领域的广泛应用法氧气在自然界中的分布医疗应用实验原理利用红磷燃烧消耗氧气的原理大气中含量约为(体积比)氧疗治疗呼吸困难、缺氧症状•21%•化学方程式₂₂₅水中以溶解氧形式存在(约)4P+5O→2P O高压氧舱治疗减压病、一氧化碳中毒•8-14mg/L•地壳中以氧化物形式占据近质量实验装置气体收集装置、量筒、燃烧匙、红磷急救设备中的必备气体•50%••生物体中占据生物质量的约65%实验步骤工业应用自然界氧循环
1.量取一定体积的空气在集气瓶中•金属冶炼助燃剂,提高温度
1.光合作用产生氧气6CO₂+6H₂O+光能→C₆H₁₂O₆+6O₂
2.在燃烧匙中放入少量红磷,点燃后迅速放入集气瓶•化工原料氧化反应、制备化合物
2.呼吸作用消耗氧气C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O+能量
3.等待反应完全,待系统冷却至室温•火箭燃料氧化剂
3.燃烧和氧化过程消耗氧气
4.测量剩余气体体积•水处理增加溶解氧,促进微生物降解水分解和某些化学反应产生氧气计算氧气百分含量初末初×
4.
5.V-V/V100%教学建议讨论人类活动对氧循环的影响,如森林砍伐减少光合作用,化误差分析讨论可能的误差来源,如温度变化、气体溶解、水蒸气影响等石燃料燃烧消耗氧气等化学计算专题质量守恒定律与方程式配平摩尔质量与反应物计算化学计算是化学学习中的重要内容,掌握基本计算方法是理解化学变化定量关系的基础质量守恒定律应用质量守恒定律(拉瓦锡定律)在化学反应前后,反应物质的总质量等于生成物质的总质量这一定律是化学方程式配平的理论基础化学方程式配平方法常用的配平方法包括试错法最直观的方法,通过尝试不同的系数使方程两边原子数相等元素平衡法首先平衡特殊元素(如金属、稀有元素),然后依次平衡、等常见元素O H氧化数法适用于氧化还原反应,基于得失电子数相等原则离子电子法将反应分为氧化半反应和还原半反应分别配平,然后合并配平实例以氧化还原反应为例铬酸钾与硫酸亚铁反应未配平₂₂₇₄₂₄₂₄₂₄₃₂₄₃₂K CrO+FeSO+H SO→K SO+Cr SO+Fe SO+H O氧化数分析从价变为价,每个得到个电子;从价变为价,每个失去个电子Cr+6+3Cr3Fe+2+3Fe1电子平衡接收个电子,需要个提供个电子2Cr66Fe6配平结果₂₂₇₄₂₄₂₄₂₄₃₂₄₃₂K CrO+6FeSO+7H SO→K SO+Cr SO+3Fe SO+7H O基本概念理解以下基本概念是进行化学计算的前提摩尔物质的量单位,摩尔物质含有×个粒子(阿伏伽德罗常数)
16.0210²³摩尔质量摩尔物质的质量,单位为1g/mol摩尔体积摩尔气体在标准状况下的体积,约为
122.4L物质的量浓度单位体积溶液中溶质的物质的量,单位为mol/L计算方法化学计算的基本思路和方法化学式计算根据元素相对原子质量计算化合物的摩尔质量教学方法情境设计与任务驱动剧情导入法与真实问题情境学生自主探究活动模块任务驱动教学设计教学理念通过创设真实、有趣的问题情境,激发学生学习兴趣,提高学习教学目标培养学生的科学探究能力和创新思维,提高学习自主性教学理念以完成具体任务为中心组织教学活动,使学习过程具有明确目标主动性和实用价值探究活动设计框架情境设计原则任务设计要素提出问题基于观察或已有知识提出可探究的问题真实性来源于生活或科学实际明确的成果要求•形成猜想提出可能的解释或假设•趣味性能引起学生情感共鸣分阶段的操作步骤•设计实验规划验证假设的实验方案•开放性允许多种思路和解决方案必要的资源支持•收集数据进行实验并记录数据•适切性难度适中,有挑战但可达成合理的时间安排•分析结论解释数据并得出结论•案例分享交流评价展示探究成果并接受评价•客观的评价标准神秘液体鉴定模拟犯罪现场的化学分析探究案例任务类型示例
1.沉船救援设计除去船舱中二氧化碳的方法实验设计类设计测定水硬度的方法
2.影响化学反应速率的因素探究•食品安全调查员检测食品添加剂超标问题产品研发类研制环保型洗涤剂
3.自制指示剂项目•pH绿色化学家设计环保型化学实验替代方案问题解决类提出降低实验室酸雾污染的方案
4.金属活动性顺序验证实验•教学提示情境导入后,需明确任务目标和评价标准,引导学生从问题中提生活中的催化剂调查研究模型构建类制作分子结构模型解释物质性质•炼化学知识点科普创作类编写元素周期表的科普故事评价方式过程性评价与结果性评价相结合,关注探究能力、合作精神和创新思维的发展技术手段在化学教学中的应用课件、动画、微课的实际效果现代教育技术为化学教学提供了丰富的辅助手段,合理运用这些技术可以提高教学效果多媒体课件应用多媒体课件在化学教学中的价值可视化抽象概念,如原子结构、分子构型•展示危险或复杂实验过程•整合文字、图像、视频和音频,丰富教学内容•提高课堂信息容量和教学效率•设计原则内容为王技术服务于教学内容,避免花哨但无实质•简洁清晰避免信息过载,每页聚焦一个核心概念•互动性设计师生互动和学生自主探索环节•节奏感合理安排动静结合,避免视觉疲劳•化学动画与模拟动画和模拟在化学教学中的应用智慧教室与在线实验资源整合•微观世界可视化展示分子运动、反应机理微课与翻转课堂动态过程演示如电化学原理、化学平衡移动•微课在化学教学中的应用实验预演帮助学生理解实验步骤和注意事项•知识点精讲针对单一概念或技能的简短视频(分钟)交互式模拟允许学生调整参数观察结果变化•5-10•实验技能示范展示标准操作流程和技巧•典型题目讲解针对常见难点的解题方法•翻转课堂资源学生课前自学的基础材料•微课设计要点聚焦单一主题、节奏适中、高清画面、清晰解说智慧教室建设化学智慧教室的核心要素数字化实验平台数据采集系统、数字显微镜、智能传感器•交互式教学系统电子白板、师生互动软件、即时反馈系统•教学评价与反馈机制形成性评价设计终结性评估设计学习过程性档案设计教学理念评价不仅是为了判断学习结果,更是促进学习过程的重要手段教学目标通过系统全面的评估,检验学生对化学知识、技能和方法的掌握程度教学理念通过系统收集、整理学生学习过程中的作品和材料,全面反映学习历程和成长形成性评价的特点终结性评估的内容构成档案内容组成过程性关注学习全过程而非仅关注结果基础知识概念理解、事实记忆、规律掌握()••30%学习目标与计划个人学习目标设定和规划诊断性及时发现学习中的问题和困难能力应用计算能力、推理能力、实验设计()•••40%课堂笔记与作业反映日常学习轨迹发展性强调学生的进步和潜能发展综合素养科学态度、创新思维、问题解决()•••30%实验报告与记录展示实验技能发展•多元化采用多种评价方式和评价主体评估方式多元化•测验与考试记录阶段性学习成果实施策略笔试选择题、填空题、计算题、论述题•
1.探究活动材料收集研究过程和成果•课堂观察记录使用观察量表记录学生参与度实验考核操作技能、数据处理、结果分析
1.
2.反思与总结对学习经历的思考•概念图评估学生绘制知识关联图展示理解研究性学习评价研究报告、成果展示
2.
3.教师和同伴评价多角度的反馈意见•小组互评基于明确标准的同伴评价化学素养评价科学文献阅读、科学新闻评论
3.
4.实施建议
4.化学日记记录学习反思和问题命题建议基于核心素养设计试题;注重情境创设;关注能力层级;提供适当的开阶段性小测针对单元知识点的快速检测放性问题;合理设置难度梯度
1.提供明确的档案建设指南
5.定期组织档案整理与反思案例分享设计离子反应单元的形成性评价体系,包括实验操作评价、离子方程
2.式书写检测、生活应用探究等多元评价内容
3.安排档案交流与展示活动将档案评价纳入综合评价体系
4.教学反思与课后提升学生易错点梳理及对策教师同行互评与自我提升教学反思是提高教学质量的重要环节,系统梳理学生易错点并采取针对性措施,可以有效提升教学效果常见易错点分析化学教学中学生常见的易错点主要包括概念混淆如混淆原子与分子、元素与化合物、物理变化与化学变化等同行互评机制对策制作概念对比表,明确不同概念的定义和特征;设计判断题训练,强化概念辨析能力;使用概念图可视化知识关建立有效的同行互评机制,促进教师专业成长联结对听课定期互相听课,提供建设性反馈•教学案例研讨分析成功或失败的教学案例符号表达错误•集体备课共同设计教学方案,互相启发•如化学式书写错误、离子符号电荷遗漏、化学方程式不平衡等教学视频分析录制课堂实践进行微格分析•对策强化符号书写规范训练;提供符号转换练习(如文字描述转化学式);设计检查点,培养自查习惯教研活动围绕教学主题进行专题研讨•自我反思工具计算错误促进教师自我反思的有效工具如单位换算错误、化学计量数理解偏差、限量剂判断失误等教学日志记录教学过程、问题和思考•对策提供计算思路导图;设计分步骤练习;建立单位换算检查表;使用真实数据进行计算训练课堂录像回放客观分析自己的教学行为•解决策略学生反馈问卷获取学生对教学的评价•教学分析系统评估教学优劣势和机遇挑战针对易错点的系统解决策略•SWOT个人发展计划设定专业成长目标和路径•建立错误分析数据库,记录常见错误类型和原因•专业发展途径设计针对性练习,集中突破难点••采用同伴互查法,提高错误意识化学教师专业发展的多元途径组织错误分析讨论,培养反思能力•参加学科培训更新专业知识和教学方法•开发自我诊断工具,支持自主学习•开展教学研究针对实际问题进行行动研究•参与学术交流与同行分享教学经验和成果•利用网络资源参与在线学习社区和课程•跨学科合作与其他学科教师合作开发综合课程•化学学科竞赛与实践活动化学奥赛命题走向与难度分析实验技能提升训练营案例创新实践活动设计教学目标了解化学学科竞赛的特点和命题趋势,指导学生有效备赛教学目标通过系统训练提升学生的化学实验基本技能和科学探究能力教学目标培养学生的创新意识和实践能力,将化学知识应用于解决实际问题主要化学竞赛类型训练营设计框架创新实践活动类型全国高中学生化学竞赛(化学奥林匹克竞赛初赛)基础技能训练(天)基本操作、仪器使用、安全规范科研小课题参与教师或科研人员的研究项目••1-2•全国化学奥林匹克竞赛(决赛)专项技能训练(天)滴定分析、有机合成、气体制备等发明创造设计开发新产品或改进现有产品••2-3•国际化学奥林匹克竞赛()综合实验挑战(天)设计并完成探究性实验环保监测开展水质、空气等环境化学监测•IChO•1-2•中学生化学实验技能竞赛成果展示与评价(半天)实验报告展示与技能测评科普创作编写化学科普作品或开发教具••••青少年科技创新大赛(化学类)实验技能训练模块•社会调查针对化学相关社会问题进行调研命题趋势分析定量分析技能容量分析、重量分析、仪器分析入门项目化学习流程理论与实际应用结合更紧密,注重化学在生活、工业、环境中的应用有机化学实验分离提纯、有机合成、结构鉴定选题与规划确定研究问题,制定项目计划
1.
1.跨学科整合趋势明显,融合物理、生物、材料科学等领域知识无机制备技术气体制备、晶体生长、配合物合成资料收集查阅文献,了解研究现状
2.
2.探究性问题比重增加,强调分析推理和创新思维物理化学测定热化学、电化学、化学动力学实验方案设计设计实验或调查方案
3.
3.
4.实验设计与数据处理能力要求提高教学建议采用示范-模仿-独立操作-评价反馈的训练模式;建立实验技能评分细
4.实施与调整执行计划并根据情况调整难度分布基础题(30%)、中等难度题(40%)、挑战题(30%),整体难度递则;设置不同难度的挑战任务;鼓励团队协作解决复杂问题
5.数据分析处理和解释所获得的数据增但保持合理梯度成果总结撰写报告、制作展示材料
6.交流分享参加科技节、竞赛或学术交流
7.教学资源汇总与推荐网站资源推荐优质的教学资源是提升化学教学效果的重要支持,以下是精选的化学教学资源网站国内化学教学资源网站第一提供大量化学教学模板和成品课件,涵盖各年级各版本教材内容,可直接下载使用或修改定制PPT PPT砺儒云课堂集合优质化学微课、实验视频和交互式练习,支持个性化学习路径设计和学情分析学科网提供教案、课件、试题、实验指导等全方位教学资源,按教材版本和知识点分类整理中国化学教育网由中国化学会主办,提供学科前沿资讯、教学研究成果和竞赛信息化学自习室面向学生的化学学习平台,包含知识点讲解、习题解析和考点归纳国际化学教学资源网站英国皇家化学学会提供的教育资源,包含实验设计、教学活动和最新研究Royal Societyof ChemistryRSC美国化学会教育资源,提供化学教育研究和创新教学方法American ChemicalSociety ACS卡内基梅隆大学开发的虚拟实验室和在线问题集ChemCollective科罗拉多大学提供的互动化学模拟实验,直观展示微观过程PhET InteractiveSimulations推荐电子教材与实验视频库优质电子教材人教版化学数字教材官方出版的配套数字资源,包含交互式课件和拓展材料化学之旅电子教材融合多媒体和技术的创新型化学教材,具有强交互性3D中国大学化学课程高校名师讲授的系统化学课程,适合高中教师专业提升和学生拓展学习MOOC总结与展望面临的挑战与对策化学教学创新趋势化学教育面临的主要挑战未来化学教学将呈现以下发展趋势实验教学与安全管理的平衡•核心素养导向的课程设计,注重学科思维方式培养抽象概念与直观教学的矛盾••跨学科整合教学,打破学科壁垒,关注教育基础知识与能力培养的协调•STEAM•智能技术深度融入,实现个性化学习和精准教学教学评价改革与升学压力的冲突••绿色化学理念渗透,培养可持续发展意识教师专业发展与教学创新的推进••前沿科学及时引入,缩短科研与教学的距离•应对策略建立多元评价体系;加强教师专业培训;优化教学资源配置;促进学校与社会协同育人教师持续实践与分享教师专业社群建设鼓励教师在日常教学中推动化学教师专业成长的社群建设保持教学反思习惯,记录教学心得和问题•尝试创新教学方法,不断优化教学设计建立跨校教研共同体,促进资源共享和经验交流••开展小型行动研究,解决实际教学问题发展线上线下混合式教研模式,扩大影响范围••积极参与学术交流,分享教学经验和成果构建教师教研员专家协作机制,形成梯队••--关注学科前沿发展,将新知识融入教学开展主题式研修活动,聚焦教学热点难点••推进教学成果转化与推广,放大优秀经验效应建议每学期至少开发一个创新教学案例,每学年撰写一•篇教学反思或研究文章,定期参加教学研讨和培训活动。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0