第七章第三節(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基于數(shù)字化技術(shù)的乙醇的催化氧化一體化實(shí)驗(yàn)說課課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

基于數(shù)字化技術(shù)的乙醇的催化氧化一體化實(shí)驗(yàn)改進(jìn)說課實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思價(jià)值挖掘01020305目錄實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及過程04價(jià)值挖掘1教材分析學(xué)情分析課標(biāo)分析1.結(jié)合定性實(shí)例認(rèn)識(shí)官能團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系，知道氧化、加成、取代、聚合等有機(jī)反應(yīng)類型，知道有機(jī)化合物之間在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的。2.提倡采用觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際、歸納總結(jié)等策略對(duì)典型的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用進(jìn)行教學(xué)。3.鼓勵(lì)教師運(yùn)用信息技術(shù)提高課堂教學(xué)效率與質(zhì)量，強(qiáng)化信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的深度融合課標(biāo)要求1.學(xué)生在初中以及日常生活中，對(duì)乙醇有著或多或少的了解，但很難從微觀角度認(rèn)識(shí)乙醇。2.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了烴類有機(jī)物，但容易官能團(tuán)與有機(jī)物的性質(zhì)割裂開來，不能深刻認(rèn)識(shí)到官能團(tuán)決定化學(xué)性質(zhì)3.局限于單一方面認(rèn)識(shí)事物，不能從多方面認(rèn)識(shí)世界；科學(xué)探究、邏輯思維、證據(jù)推理能力等化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)亟待發(fā)展。學(xué)情分析一、價(jià)值挖掘本節(jié)課選取人教版高中化學(xué)必修二第七章第三節(jié)第一課時(shí)中的乙醇的催化氧化。在人教版化學(xué)必修二實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過觀察銅絲前后的變化以及嗅聞氣味達(dá)到對(duì)產(chǎn)物的檢驗(yàn)。一、價(jià)值挖掘教材實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2實(shí)驗(yàn)儀器：注射器、硬質(zhì)玻璃管、試管、酒精燈、鐵架臺(tái)、燒杯實(shí)驗(yàn)藥品：銅絲、無水酒精、粘有無水硫酸銅粉末的棉花、銀氨溶液實(shí)驗(yàn)原理：C2H5OH+O2CH3CHO+H2O△

Cu二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2Cu+O22CuO△C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O△

實(shí)驗(yàn)儀器：注射器、燒杯、泡沫板、蘇維爾智能數(shù)字實(shí)驗(yàn)盤、氧氣傳感器、多媒體電子白板一體機(jī)、酒精燈、坩堝鉗實(shí)驗(yàn)藥品：銅絲、無水酒精（1）定性角度：學(xué)生改進(jìn)教材實(shí)驗(yàn)（2）定量角度：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）實(shí)驗(yàn)數(shù)字化。使用傳感器靈敏測(cè)出空氣中氧氣的變化曲線，將探究實(shí)驗(yàn)定量化、化學(xué)反應(yīng)可視化，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，提升學(xué)生深度學(xué)習(xí)與數(shù)字化學(xué)習(xí)素養(yǎng)。（2）實(shí)驗(yàn)微型化。課本中的實(shí)驗(yàn)是將燒紅的銅絲插入乙醇中，乙醇量多。我們將其改進(jìn)為使用注射器加熱，操作簡(jiǎn)單，耗費(fèi)藥品量少耗時(shí)短，現(xiàn)象明顯，便于進(jìn)行課堂學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。（3）實(shí)驗(yàn)綠色化。以課本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，將教材實(shí)驗(yàn)的開放體系改為了相對(duì)封閉的體系，有效防止乙醛氣體直接排放于空氣中，符合綠色化的實(shí)驗(yàn)理念。（4）實(shí)驗(yàn)一體化。從教材實(shí)驗(yàn)，到學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，再到數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，整體設(shè)計(jì)一體化，同時(shí)使用無水硫酸銅檢驗(yàn)是否生成水，用在后續(xù)教學(xué)糖類中出現(xiàn)的銀氨溶液檢驗(yàn)乙醛，使知識(shí)之間產(chǎn)生聯(lián)系，完成對(duì)醇催化氧化反應(yīng)的知識(shí)建構(gòu)，同時(shí)有效發(fā)展學(xué)生批判思維、科學(xué)探究、證據(jù)推理能力等，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。3目的構(gòu)建（1）通過思考現(xiàn)有教材問題并查閱資料，設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得證據(jù)，從而推出結(jié)論，感受并建立科學(xué)探究的一般過程，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力。（2）通過從學(xué)生完成教材實(shí)驗(yàn)，到自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，再到數(shù)字化探究乙醇的催化氧化，從定性認(rèn)識(shí)過渡到定量認(rèn)識(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一體化，培養(yǎng)學(xué)生多角度認(rèn)識(shí)世界，發(fā)展高階能力。（3）通過探究“乙醇的催化氧化”的過程，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展正確的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任意識(shí)，體會(huì)綠色化學(xué)的意義。三、目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容及過程4四、教學(xué)內(nèi)容及過程活動(dòng)一活動(dòng)二活動(dòng)三活動(dòng)四小結(jié)反思發(fā)現(xiàn)問題分組完成教材實(shí)驗(yàn)查閱資料改進(jìn)實(shí)驗(yàn)升華應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)分析定性分析到定量分析四、教學(xué)內(nèi)容及過程環(huán)節(jié)一：教材實(shí)驗(yàn)

1.教材實(shí)驗(yàn)中銅絲顏色變化明顯，但乙醇本身有氣味且反應(yīng)生成的乙醛偏少，乙醇揮發(fā)出來的刺激性氣味沖淡了乙醛的氣味，因此僅通過聞氣味來識(shí)別乙醛，依據(jù)不充分2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，由于酒精燈需對(duì)銅絲反復(fù)加熱，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程充斥在酒精及乙醛刺鼻的氣味中，實(shí)驗(yàn)感受較差，不符合實(shí)驗(yàn)安全和綠色化學(xué)的要求3.僅檢驗(yàn)產(chǎn)物乙醛，未驗(yàn)證產(chǎn)物水，不夠全面存在問題四、教學(xué)內(nèi)容及過程環(huán)節(jié)二：小組討論，查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并分享查閱資料：①乙醛是一種易溶于水，易揮發(fā)，有刺激性氣味液體；②乙醛可以與新制氫氧化銅懸濁液在加熱條件下生成磚紅色沉淀；可以與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)；具有還原性，可以強(qiáng)氧化劑反應(yīng)；希夫試劑與醛顯紫色，與酮作用不顯色。③無水硫酸銅與水接觸，顏色會(huì)由白色變?yōu)樗{(lán)色；變色硅膠無水時(shí)呈藍(lán)色，有水時(shí)呈粉紅色四、教學(xué)內(nèi)容及過程粘有無水硫酸銅的棉花檢驗(yàn)是否有水生成；銀氨溶液檢驗(yàn)是否有乙醛生成四、教學(xué)內(nèi)容及過程乙醇在加熱和催化劑（Cu或Ag）存在的條件下，被空氣中的氧氣氧化成乙醛。總反應(yīng)：___________________C2H5OH+O2CH3CHO+H2O△

Cu銅絲加熱時(shí)由紅變黑，加入乙醇后由黑變紅色，重復(fù)發(fā)生現(xiàn)象。2Cu+O22CuO△C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O△

粘有無水硫酸銅的棉花變藍(lán)銀氨溶液中產(chǎn)生銀鏡現(xiàn)象反應(yīng)生成水反應(yīng)生成乙醛銅是催化劑環(huán)節(jié)三：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究乙醇的催化氧化氧氣傳感器裝有無水乙醇的注射器泡沫板250m燒杯銅絲蘇維爾智能數(shù)字實(shí)驗(yàn)盤四、教學(xué)內(nèi)容及過程四、教學(xué)內(nèi)容及過程環(huán)節(jié)四：升華應(yīng)用（劇毒）乙醇乙醛乙酸

乙醇脫氫酶乙醛脫氫酶四、教學(xué)內(nèi)容及過程2018年8月，全球醫(yī)學(xué)頂級(jí)期刊《柳葉刀》發(fā)布了一項(xiàng)重磅級(jí)研究成果：即使是少量的飲酒，也會(huì)危害人體健康。這是由于乙醇進(jìn)入人體后，乙醇會(huì)在體內(nèi)乙醇脫氫酶的作用下，轉(zhuǎn)換為有毒的乙醛，乙醛再?gòu)捏w內(nèi)乙醛脫氫酶的作用下，轉(zhuǎn)換為乙酸。如果體內(nèi)乙醛脫氫酶活性弱，就會(huì)導(dǎo)致大量乙醛在體內(nèi)堆積，對(duì)人體器官產(chǎn)生損壞，甚至導(dǎo)致癌癥。尾聲：有同學(xué)提出，氧氣百分含量的減少是否是因?yàn)橐掖际軣崞瑢?dǎo)致總氣體含量增大所造成的？請(qǐng)同學(xué)們課后查閱資料，思考討論。4教學(xué)反思與評(píng)價(jià)不足：在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中，銅絲在酒精燈火焰加熱至紅熱之后，才迅速放置于燒杯中?？梢钥紤]在后續(xù)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中，將加熱方式更換，使得整個(gè)裝置保持密閉狀態(tài)。比如用電阻絲自制發(fā)熱裝置、微型加熱管加熱銅絲等等。優(yōu)點(diǎn)：1.讓學(xué)生完成已有的教材實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上討論，發(fā)現(xiàn)問題，自主查閱資料并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)