資源簡介

人教版高中化學選擇性必修1第二章第一節(jié)《化學反應速率》 第2課時
定性和定量研究影響化學反應速率的因素教學設計
一、教學目標
1．利用污雞凈洗衣服的生活實例，探究草酸與高錳酸鉀反應的原理，并推測影響化學反應速率的因素，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知能力，診斷并發(fā)展學生理論與現(xiàn)象的聯(lián)系水平（視角水平、內涵水平）。
2．通過設計對照實驗探究化學反應速率的影響因素，構建變量控制的思維模型，培養(yǎng)學生實驗思維能力，從定性觀察轉向定量實驗，二者互相融合過程中診斷并發(fā)展學生的實驗探究水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）。
3．通過實驗過程中的異?，F(xiàn)象——草酸與高錳酸鉀反應褪色速率先慢后快，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識，診斷并發(fā)展學生的解決實際問題的能力（孤立水平、系統(tǒng)水平）。
二教學重點、難點
教學重點：化學反應速率的影響因素及變量控制的實驗探究。
教學難點：實驗探究方案的自主設計。
三、教學過程
1．流程 2．教學過程 教學環(huán)節(jié)一：生活情境導課，激發(fā)學習興趣 教師活動1 【展示】發(fā)黃發(fā)霉的校服用污雞凈洗過變得亮白。老師洗這件衣服，用了一種“神奇藥水”，還將洗衣服的過程拍了下來，大家一起看看。【提問】這種“神奇藥水”的成分是什么？為什么泡得發(fā)黃的衣服最后洗完變得亮白。其實這兩種藥粉在實驗室很常見?！疽龑А扛咤i酸鉀具有強氧化性，白色藥粉是草酸，具有還原性，二者反應使高錳酸鉀的紫紅色褪去。反應原理：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O【過渡】這個反應的速率是相對比較快的，因此我們可以利用這個反應來設計實驗探究影響化學反應速率的因素。
學生活動1 觀看視頻，思考問題。 回答問題：紫色藥粉是高錳酸鉀。 記錄反應原理。活動意圖說明 通過生活趣味情境來激發(fā)學生學習興趣和探究欲，將化學反應原理與生活應用緊密聯(lián)系起來，感受化學學習的實際價值，進而引出本節(jié)課所要探究的內容。教學環(huán)節(jié)二： 布置實驗探究任務，引發(fā)小組探討教師活動2 【展示】 提供給大家的實驗用品有：燒杯、西林瓶、量筒、試管架、注射器、溫度計、秒表。 0.2mol/L H2C2O4溶液、 0.1mol/L H2C2O4溶液、0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、0.02 mol/L酸性MnSO4溶液、蒸餾水。 在實驗過程中，用針筒代替量筒量取液體，利用醫(yī)用西林瓶代替試管作為反應容器。 【引導】大家利用學案上的實驗表格框架，設計實驗完成實驗探究任務1：探究濃度對化學反應速率的影響。將自己的實驗方案寫在學案上，并與小組同學討論，最后進行小組實驗設計方案展示。
學生活動2 檢查桌面實驗儀器和試劑，并熟悉儀器用法。 完成學案的實驗探究設計，并與小組同學討論，確定最終方案。 活動意圖說明 教師提供實驗設計的框架，并引導學生利用控制變量法、單一變量法、對照實驗進行實驗設計，構建變量控制的思維模型，培養(yǎng)學生實驗思維能力，診斷并發(fā)展學生的實驗探究水平。教學環(huán)節(jié)三：動手實驗，驗證方案合理性教師活動3 【引導】小組實驗設計展示中提出實驗注意事項，如：
學生活動3 小組方案展示，其他同學對比同組實驗方案，思考方案合理性。 依據(jù)實驗方案，動手實驗，驗證實驗方案。 活動意圖說明 在對不同組學生實驗方案設計評價中，帶領學生建立實驗探究思維，幫助學生逐步掌握控制變量法在實驗探究中的應用。同時學生在動手實驗過程中對實驗方案進行驗證，從實驗結果中獲得滿足感，增強學習成就感。教學環(huán)節(jié)四：發(fā)現(xiàn)問題，類比思考，設計實驗，完成驗證教師活動4 【提問】1、在剛才的實驗過程中，大家有沒有發(fā)現(xiàn)溶液顏色變化的特點？ 【講解】利用手持技術數(shù)據(jù)采集器，我們可以發(fā)現(xiàn)溶液顏色變化先慢后快。 【提問】2、出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是什么？ 如何設計實驗驗證？ 【資料卡片】Mn2+是草酸與高錳酸鉀反應的催化劑 學生活動4 回憶實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常問題。 思考問題，類比實驗任務1，設計實驗探究Mn2+是否是草酸與高錳酸鉀反應的催化劑并動手實驗驗證假設。活動意圖說明 通過實驗過程中的異常現(xiàn)象——草酸與高錳酸鉀反應褪色速率先慢后快，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識，體會科學探究的相關思路，培養(yǎng)學生實驗探究與創(chuàng)新意識。教學環(huán)節(jié)五：真題體驗，思維升華教師活動5 【課堂練習】（2022廣東高考節(jié)選）17.(3)某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。 提出假設：稀釋HAc溶液或改變Ac-濃度，HAc電離平衡會發(fā)生移動。 設計方案并完成實驗:用濃度均為0.1mol/L的HAc和NaAc溶液，按下表配制總體積相同的系列溶液,測定pH，記錄數(shù)據(jù)。 (
3.00
) (
33.00
) ①根據(jù)表中信息，補充數(shù)據(jù)：a=_______，b=_______。 【課后思考】如何利用有效碰撞理論解釋不同因素對反應速率的影響呢？學生活動5 【課堂練習】思考，回答 活動意圖說明 利用高考真題進行課堂練習，將控制變量法應用到實際解題過程，搭建思維模型，同時作為課堂測評檢驗學習成果，實現(xiàn)學以致用。板書設計：
四、教學反思
1、反思教學策略
本節(jié)課圍繞如何定量定性測定化學反應速率進行教學設計，我們從日用化學品“污雞凈”神奇的去污現(xiàn)象引出課題，引導學生嘗試自主選擇藥品、儀器去設計影響草酸與酸性高錳酸鉀反應速率因素，定量實驗測定中無論是測定方法的選擇（稱質量、量體積、確定溫度的變化數(shù)等），還是定量儀器的選擇（電子天平、量筒、滴定管、溫度計、秒表等），都以數(shù)據(jù)測定的“精準”為目標，因此，培養(yǎng)學生定量思維的關鍵是發(fā)展學生“精準”的定量意識。
要實現(xiàn)化學定量實驗測定的“精準”，一定需要合適的定量實驗儀器來實現(xiàn)。但如果在實驗教學中，將新的定量儀器的認知過程設計為實物展示和使用介紹，則僅僅發(fā)揮了它的功能性價值，不利于學生定量思維意識的培養(yǎng)。但如果在教學中抓住學生的已有認知，從簡單熟悉的儀器出發(fā)，圍繞定量實驗測定的“精準”，精心設計教學過程，把定量儀器的直接選用變成自主設計，則學生不僅能夠輕松掌握新的定量儀器勾造及其使用注意事項，也能在自主設計中發(fā)展“米佳”的定量意識化學是一門以實驗為基礎的學科，是對物質組成、結構、性質的定性研究，是近代化學的基本實驗方法。教師要做好準備工作：1.整合與實驗相關知識點；2. 提出有序化學習任務，引導學生在實驗前熟悉實驗流程，先明確實驗目的，再準備所需實驗用品，熟悉實驗步驟，最后針對實驗結果提出問題和討論；3.提前準備實驗器具；4.加強現(xiàn)場操作指導；5.引導做好實驗反思。力求使實驗知識結構化，形成有價值、有效率的一個教學體，讓學生在高一階段能夠掌握化學實驗的基本知識和完成基礎化學實驗技能的訓練，達到課程標準要求的學生基本化學實驗素養(yǎng)水平。
2、反思教學中學生的學習過程
定量思維的培養(yǎng)離不開定量實驗測定?；瘜W定量實驗測定可以理解為借助化學實驗，從“量”的角度認識物質及其變化規(guī)律，定量實驗測定技術的進步推動了現(xiàn)本節(jié)課《定性和定量研究影響化學反應速率的因素》教師對于“探究”教學設計中要以“問題”為中心：1.讓學生帶著“問題”較完整地體驗化學實驗的始終，使學生通過實驗獲得第一手資料， 獲得體驗和發(fā)展科學探究過程的各種核心要素養(yǎng)；2.實驗后利用“問題”引導學生對實驗的過程、實驗的現(xiàn)象進行反思和評價，進而加深對化學實驗知識的理解，增強證據(jù)推理能力；3.在實驗反思中找出“新問題”，引導設計創(chuàng)新實驗去解決新問題，實現(xiàn)實驗增值，突破課堂教學難點，發(fā)展學生的高階思維。實驗教學過程充分利用了問題化引導學生進行實驗反思和探究，使得學生對知識的認知過程發(fā)展隨著實驗的進展而推進，從而實現(xiàn)知識的自主遷移，提高學生的實證意識和創(chuàng)新能力。
3、反思實驗教學與深度學習的關系
新教材重視實驗教學，由于定量實驗要求較高，在實際實驗教學中教師往往偏重定性實驗的教學，而輕視定量實驗，這樣會弱化從“量”的角度認識化學變化的本質，影響學生科學整體思維的養(yǎng)成，不利于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?？档略f：“在自然科學的各門分支中，只有那些能以數(shù)學表達的分支才是真正的科學。”從這個意義上講，化學實驗從定性走向定量是化學發(fā)展的必然，定量思維的培養(yǎng)在高中化學學習中占有不可替代的地位，有助于學生受到更全面的科學方法的訓練。因此，培養(yǎng)學生定量思維十分必要且意義深遠。
高中化學實驗的內容包括研究物質性質，掌握物質分離、提純、檢查和制備等化學實驗方法，探究化學反應規(guī)律，形成利用實驗條件調控化學反應的基本思路，深入認識物質的結構與性質之間的關系，發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)。由于化學實驗內容繁多，知識瑣碎、零散，要實現(xiàn)學生的深度學習，就要在實驗教學打破原有章節(jié)界限，注重知識的整體性和系統(tǒng)性，借助模型化建構實驗教學內容，建立知識之間的聯(lián)系，形成化學實驗知識體系，構建實驗設計、實驗探究的思維模型，進而提升相關實驗知識、實驗思路和實驗探究能力的結構化水平。

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