基于STSE情境教学与问题导学下教学设计

基于STSE情境教学与问题导学下教学设计以沪教版乙醇的氧化反应为例广州市增城区增城中学 龙安瑜一、教学设计理念第一节标题为“杜康酿酒话乙醇”，教材通过酿酒原理谈到我国古代的酿酒史；从酒中的乙醇谈到酒对人体的作用，继而谈到血液中乙醇的浓度对人体行为的影响；从乙醇结构的推断到实验室制法；从乙醇的性质谈到清洁的醇类燃料，进一步谈到测定司机酒后驾车的原理；从乙醇的工业制法谈到它的用途。如何从生活实际出发引发学生的兴趣，但又有清晰的思路便于理解？这是我在教学前思考最多的问题。1. 乙醇的学习，应从生活中来、再到生活中去本节我将乙醇的学科知识、探究的过程方法和 STSE 内容进行充分地融合，引导学生学习乙醇在人体内的消化过程，了解人体血液中酒精含量对人的行为的影响，让学生理解酒后驾车的危害，增强社会责任感，在节假日做好严禁酒后驾车的宣传员，为维护好稳定的社会治安作出自己的贡献。整堂课围绕着酒，充分挖掘化学与学生生活相结合，科学与人文相结合的教学素材，充分体现了二期课改的理念，不仅引发学生思考，学会了有关化学知识，还适时进行了法制教育，学生一定会受益终身。2. 教学方式上应该以学生为本、实验探究、自主合作通过我对化学学科核心素养要求的理解，对本节课的教学目标进行准确定位并对本节课所采取的教学策略和方法进行选择。我所采取的方法是以课标为基础，把握乙醇内容的教学深广度，充分利用球棍模型，让学生自己动手拼装模型，探究乙醇分子结构；为学生提供充足时间和空间进行小组合作实验探究，突破乙醇催化氧化的重难点；再让同学们课下查阅酒精检测仪原理，自己动手设计实验方案，学生课堂介绍并展示自己的方案。通过这些过程，学生能真正参与其中，在学习乙醇内容的基础上，体会到探究的乐趣。二、教学目标1、知识目标：认识乙醇的分子结构、物理性质、化学性质、工业制法和用途。2、过程与方法：（1）通过对乙醇分子结构的探究，了解科学研究的一般方法，进一步提高综合研究的能力。（2）通过对乙醇化学性质跟乙醇分子结构关系的学习，提高有机物结构的分析与性质推测的能力。3、情感态度与价值观：通过学习，体验乙醇与生活、科技和社会的密切关系，从而增进对化学学科的认同感。通过乙醇在日常生活中的应用，培养学生形成具有两面性的观点。三、学情分析(1) 学生已有的知识：首先，学生们通过日常生活，已经对乙醇有了比较丰富的认识，初中阶段同学们曾学习了乙醇等有机物及其在生产生活中的一些应用，对乙醇的燃烧反应有所了解，但由于其关于物质结构和化学键的知识有限，因此，不知道结构简式如此书写的原因，化学性质也仅限于燃烧反应。学生在之前的学习中已经掌握了物质结构和化学键的基础知识，知道乙醇分子中的原子之间通过共价键相连，也知道化学反应的实质是旧键断裂和新键形成，并且能够从化学键的角度分析简单的化学反应。但对有机物的结构和性质关系的认识还非常模糊，也未建立官能团的概念。(2) 学生存在的障碍：一是乙醇与钠的反应与学生的生活实际联系不紧密，学生无法从实际应用的角度认识学习这个反应的必要性。从学科角度看，这是乙醇重要化学性质，是乙醇分子中羟基氢活泼性的重要表现。学习这一反应为学生后续羟基的其他性质奠定基础，同时可深入领会“官能团是决定有机化合物化学特性的原子或原子团”的涵义。二是乙醇的氧化反应，从乙醇的分子结构分析其催化氧化反应的过程对学生来说是一个难点。四、教学重难点(1)乙醇的重要化学性质。(2) 实验探究有机化合物化学性质的方法五、教学活动设计教学环节教学活动学生活动设计意图新课导入阅读故事，猜猜有关酒的谜语。故事：它看似水，实非水，它带有芬芳的香味；它“身材轻盈”，一瓶子的量仅有八两，一瓶水有一斤；它在生活中扮演着很重要的角色，既可以“燃烧自己照亮他人”，又可以杀菌消毒，去除污迹。它是生活中常见液体，猜猜他是谁？学生回答：酒点燃课堂，活跃学生思维任务1-探究乙醇物理性质根据课前故事，总结乙醇其他的物理性质材料1：它看似水，实非水，它带有芬芳的香味材料2：一瓶酒八两，一瓶水一斤材料3：去除污迹请同学们将物理性质落实到学案上学生依次回答物理性质学生配合实验，并向其他同学展示从材料出发，使同学们形成对乙醇物理性质的推理过程。在通过生活常识，加深对其是良好的有机溶剂性质的理解任务2-探究乙醇分子结构【联想思考】1.回想金属钠为何保存在煤油中？2.钠的密度比也乙醇密度大，钠是否也可以保存在乙醇中？【实验验证】实验投影教师演示：向 20 mL医用注射器中投入黄豆粒大小的金属钠，再吸入少量无水乙醇。反应结束后，将生成的气体引入肥皂水中，用火柴点燃气泡表面，观察并记录实验现象。根据实验现象和氧化还原原理，预测气泡成分是什么？那为什么与乙醇反应生成氢气？乙醇的结构是怎样的呢？信息1：已知乙醇的分子式为C2H6O,比乙烷多一个氧原子，尝试用球棍模型拼出所有可能的结构。信息2.已知1mol乙醇与足量的金属Na反应放出0.5mol气体。生成的氢气来源于哪儿？请由球棍模型书写结构式、结构简式和分子式介绍结构式、结构简式、分子式的特点，指出乙醇的结构中出现了羟基并落实，凡是醇都含有羟基。举例甲醇、丙醇乙醇与钠反应的断键位置是？动画演示乙醇与钠的反应过程请同学们书写该反应方程式通过方程式可看出，生成1mol氢气需几mol羟基？若是1mol乙二醇与足量钠反应呢？反应类型？为何乙醇与钠反应而乙烷不反应？引出官能团概念官能团决定化学性质，但比较钠与水、乙醇反应活性不同，说明反应活性还收周围所连原子和原子团的影响。学生回答，猜想观察并汇报实验现象，预测生成的气体是氢气分小组拼出所有可能的结构从等效氢的角度出发，找出正确结构，分析断键位置学生落实在学案上，小组代表上黑板书写羟基上的氢观看，体会学生上黑板书写2mol1mol取代反应乙烷的1个氢原子被羟基取代了解钠与乙醇可以发生反应的事实，引起对乙醇结构的好奇通过对球棍模型的拼插，加深对乙醇微观结构的认识培养学生将微观结构和宏观现象结合起来观结构转化成元素符号的过程。通过动画对该反应加深理解对该反应形成定量理解对有机反应类型加深理解任务3-探究乙醇的催化氧化奥运银牌与铜牌经过岁月的洗礼会因被氧化而变黑，据说加热至红热后，趁热放入乙醇中他们会恢复如新，是真的吗？【小组实验】在试管中加入3-5mL无水乙醇，将铜丝放在酒精灯外焰灼烧到红热，迅速插入乙醇中，反复多次，观察铜丝颜色和乙醇气味的变化。【实验现象与分析】请写出该现象对应的反应原理。a .铜丝由红变黑？b .铜丝又从黑变红，反复多次后闻到有刺激性气味。写出反应方程式。【思考与交流】1、铜开始作为反应物被消耗，后来又生成了，铜的作用是什么？ 2、怎样书写总反应方程式？专门分析第二步反应。思考：1.比较乙醇和乙醛的分子式，二者有何差别？2.试分析乙醇在生成乙醛过程中有哪些化学键断裂？又生成哪些化学键？3、是否所有醇类物质都能发生催化氧化？醇类物质的催化氧化反应条件是什么？迁移应用，练习联想，思考动手实验，观察总结实验现象，小组代表发言原因是被氧化生成氧化铜，方程式：略是因为和乙醇发生反应，重新生成了铜。催化剂先思考，然后书写。学生代表上黑板书写并讲解过程。回答。乙醇分子脱去羟基中的氢原子以及与羟基相连的C上的H原子，形成碳氧双键，脱下的氢结合氧化铜中的氧原子生成水。结论：醇发生催化氧化的条件：与-OH相连的碳原子上必须连有氢原子练习从生活实际出发，引出乙醇的催化氧化培养动手能力，观察能力，增加学习兴趣培养学生观察能力，从化学键的角度分析化学变化归纳能力巩固任务4-验证酒精检测原理这个场景大家熟悉吗？课下已经请同学们查阅了检测原理并设计了实验，其原理是乙醇呼出的气体通入经过硫酸酸化的重铬酸溶液浸泡的纸球，与乙醇蒸汽反应而由橙色变墨绿色。请XX同学展示他的设计并做演示实验，实验图如下。熟悉，查酒驾学生讲解他的实验装置，为什么这样设计，好处是什么。演示实验培养同学们设计实验的能力，动手能力，提高学习兴趣。并能从过程中体会化学与社会生活的关系乙醇的燃烧乙醇汽油科普的视频书写燃烧方程式对比乙醇的燃烧和乙醇催化氧化的方程式，思考：同样是乙醇和氧气反应，为什么产物不同？观看，了解乙醇可以用作燃料学生书写条件不同，产物不同加深化学与社会生活的关系加深对化学反应的认识乙醇的应用学生依次举出乙醇的应用回答加深对化学来源于生活，服务于生活的理解思维建模请同学们简洁概括你本节课的收获。首先，我们确定了乙醇的结构，明确了乙醇的官能团是羟基。羟基有哪些性质呢？尤其要注意断键位置。通过对性质的学习，加深对应用的理解。对比我们之前所学的乙烷、乙烯，和本节所学的乙醇，它们性质不同的原因是什么？由此我们可以建立研究有机物的一般模型：研究有机物，应首先认识其结构，从官能团入手，得到物质性质，最后将性质应用于生产生活。同时，有机物的应用也可以体现该有机物的性质。这也体现了化学中很重要的一种思想：结构决定性质，性质决定用途。研究有机物的一般模型：先从认识结构入手，由结构推到性质，最后应用于生活。这也体现了化学中很重要的一种思想：结构决定性质，性质决定用途。概括取代，催化氧化等结构不同迁移应用课后作业1. 完成学案基础巩固部分，学有余力的同学再完成B能力提高部分。2.查阅乙醇相关材料，开展以“乙醇的应用前景”为主题的研究性学习。