第三章第四節(jié)：“三新”背景下沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一體化微型裝置及其拓展應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計(jì) 2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第三章第四節(jié)：“三新”背景下沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一體化微型裝置及其拓展應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是“三新”背景下沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一體化微型裝置及其拓展應(yīng)用，包括裝置的原理、使用方法以及其在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課內(nèi)容與人教版（2019）選擇性必修1第三章第四節(jié)有關(guān)，該章節(jié)主要介紹了沉淀轉(zhuǎn)化的原理和應(yīng)用。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)⒁延兄R(shí)與新知識(shí)相結(jié)合，理解并掌握一體化微型裝置的操作和實(shí)際應(yīng)用，提高實(shí)驗(yàn)技能和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用一體化微型裝置進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的操作能力，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探索實(shí)驗(yàn)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

2.實(shí)踐應(yīng)用與綜合素養(yǎng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和數(shù)據(jù)處理能力。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任擔(dān)當(dāng)：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全重要性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和責(zé)任心。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了沉淀轉(zhuǎn)化的基本原理，了解了一些常見(jiàn)的沉淀反應(yīng)，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有濃厚興趣，喜歡通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)。他們具備一定的觀察能力和邏輯思維能力，但在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析方面可能還需加強(qiáng)。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的學(xué)生善于獨(dú)立思考，有的學(xué)生則更傾向于小組合作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-對(duì)一體化微型裝置的操作不熟悉，可能需要額外的操作指導(dǎo)。

-在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，可能缺乏創(chuàng)新性和全面性，需要引導(dǎo)他們?nèi)绾谓Y(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

-在數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析方面，可能存在一定的困難，需要教授他們?nèi)绾握_處理數(shù)據(jù)，以及如何從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中提取有效信息。

-實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)遇到一些突發(fā)情況，需要培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和應(yīng)變能力。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-采用講授法介紹一體化微型裝置的原理和操作步驟，確保學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)。

-利用討論法引導(dǎo)學(xué)生探討實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可能遇到的問(wèn)題和解決方案，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思考和創(chuàng)新能力。

-實(shí)施實(shí)驗(yàn)法，讓學(xué)生親手操作一體化微型裝置，通過(guò)實(shí)際操作加深對(duì)沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的理解。

2.教學(xué)手段：

-使用多媒體設(shè)備展示一體化微型裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

-利用教學(xué)軟件模擬沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程，幫助學(xué)生預(yù)測(cè)和解決可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源提供相關(guān)的拓展閱讀材料，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，提高學(xué)習(xí)效率。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

1.各位同學(xué)，大家好！今天我們將學(xué)習(xí)一個(gè)新的內(nèi)容，那就是一體化微型裝置在沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。請(qǐng)大家回憶一下，我們?cè)谏弦还?jié)課中學(xué)到了哪些關(guān)于沉淀轉(zhuǎn)化的知識(shí)？

2.很好，大家已經(jīng)掌握了沉淀轉(zhuǎn)化的基本原理。那么，如何將這個(gè)原理應(yīng)用到實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中呢？今天，我們就來(lái)探討一下這個(gè)問(wèn)題。

二、新課內(nèi)容講解

1.首先，我要給大家介紹一體化微型裝置的構(gòu)成和原理。請(qǐng)大家看大屏幕，這里展示了一體化微型裝置的結(jié)構(gòu)圖。裝置主要由哪些部分組成？它們各自的功能是什么？

2.（等待學(xué)生回答）對(duì)，裝置包括反應(yīng)室、沉淀室、過(guò)濾室等。反應(yīng)室是進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化的地方，沉淀室用于收集沉淀物，過(guò)濾室則用于分離沉淀和溶液。接下來(lái)，我將詳細(xì)講解每個(gè)部分的操作方法和注意事項(xiàng)。

3.接下來(lái)，我們來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)案例。這個(gè)案例展示了如何使用一體化微型裝置進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)大家認(rèn)真觀看，注意觀察實(shí)驗(yàn)步驟和操作細(xì)節(jié)。

三、實(shí)驗(yàn)操作演示

1.現(xiàn)在，我將親自操作一體化微型裝置，進(jìn)行一次沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的演示。請(qǐng)大家仔細(xì)觀察我的操作步驟，同時(shí)思考每一步的目的和原理。

2.（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作）首先，我將配置好反應(yīng)溶液，并將其倒入反應(yīng)室。接下來(lái)，我會(huì)加入沉淀劑，觀察沉淀的形成。然后，將混合液倒入沉淀室，等待沉淀沉降。最后，通過(guò)過(guò)濾室將沉淀和溶液分離。

3.（實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束）同學(xué)們，你們看到了嗎？這就是一體化微型裝置進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，我們需要注意哪些關(guān)鍵步驟和細(xì)節(jié)呢？

四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作

1.現(xiàn)在，我想請(qǐng)大家分成小組，每組使用一體化微型裝置進(jìn)行一次沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，我想提醒大家?guī)c(diǎn)：

-確保實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)熟悉了裝置的結(jié)構(gòu)和操作方法。

-嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)步驟，注意安全操作。

-實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做好記錄。

2.（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）同學(xué)們，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)吧！我在旁邊會(huì)隨時(shí)提供幫助和指導(dǎo)。請(qǐng)大家務(wù)必認(rèn)真操作，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.（實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中）我看到有的同學(xué)已經(jīng)開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)操作，很好。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果遇到任何問(wèn)題，請(qǐng)隨時(shí)向我提問(wèn)。我會(huì)及時(shí)解答你們的疑惑。

4.（實(shí)驗(yàn)結(jié)束）同學(xué)們，實(shí)驗(yàn)結(jié)束了嗎？請(qǐng)各組代表匯報(bào)一下你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。大家都完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)，非常棒！接下來(lái)，我們將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論和分析。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論

1.現(xiàn)在，請(qǐng)各組代表分享一下你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中觀察到了什么現(xiàn)象？有沒(méi)有遇到什么問(wèn)題？是如何解決的？

2.（學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果）很好，我聽(tīng)到有的同學(xué)提到了沉淀的形成速度和沉淀的純度。這些問(wèn)題都非常關(guān)鍵。接下來(lái)，我想請(qǐng)大家結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論一下如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，提高沉淀的純度和實(shí)驗(yàn)效率。

3.（引導(dǎo)學(xué)生討論）同學(xué)們，你們認(rèn)為哪些因素可能影響沉淀的形成和純度？如何調(diào)整這些因素來(lái)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

六、課堂小結(jié)

1.通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們了解了如何使用一體化微型裝置進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。大家不僅學(xué)會(huì)了裝置的操作方法，還通過(guò)實(shí)際操作，掌握了實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng)。

2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)了許多有趣的現(xiàn)象，也遇到了一些挑戰(zhàn)。通過(guò)討論和思考，我們找到了解決問(wèn)題的方法，提高了實(shí)驗(yàn)技能。

3.同學(xué)們，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是探索科學(xué)的重要手段。希望你們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中，能夠更加積極地參與實(shí)驗(yàn)，不斷探索，不斷提高。

七、課后作業(yè)

1.請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)今天的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和討論，撰寫(xiě)一篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告中應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論分析。

2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告需要在下節(jié)課前提交。希望大家能夠認(rèn)真完成，鞏固所學(xué)知識(shí)。

八、結(jié)束語(yǔ)

1.各位同學(xué)，今天的課程就到這里。感謝大家的積極參與和認(rèn)真聽(tīng)講。下節(jié)課，我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容。希望大家能夠做好預(yù)習(xí)，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材，迎接新的挑戰(zhàn)。

2.下課！學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.理解并掌握了沉淀轉(zhuǎn)化的基本原理：學(xué)生在課程結(jié)束后，能夠清晰地闡述沉淀轉(zhuǎn)化的化學(xué)原理，理解沉淀形成的過(guò)程及其在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

2.熟練操作一體化微型裝置：通過(guò)實(shí)際操作，學(xué)生能夠熟練地使用一體化微型裝置進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，包括裝置的組裝、操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄。

3.提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，分析問(wèn)題并設(shè)計(jì)解決方案，提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和問(wèn)題解決的能力。

4.增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和安全意識(shí)：學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，加深了對(duì)實(shí)驗(yàn)規(guī)范性的認(rèn)識(shí)，能夠遵守實(shí)驗(yàn)安全規(guī)則，減少實(shí)驗(yàn)操作中的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

5.提升了科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅驗(yàn)證了已知的化學(xué)原理，還能夠提出新的實(shí)驗(yàn)設(shè)想，探索不同的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)結(jié)果的影響。

6.培養(yǎng)了實(shí)踐應(yīng)用和綜合素養(yǎng)：學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析，提高了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)能力。

7.加深了對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解和興趣：學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣明顯提高，對(duì)化學(xué)學(xué)科的理解也更加深入，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

8.增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力：在小組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)合作完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)會(huì)了在團(tuán)隊(duì)中有效溝通和協(xié)作，提高了團(tuán)隊(duì)合作能力。

9.形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和責(zé)任感：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，對(duì)待實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)真負(fù)責(zé)，增強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)和責(zé)任心。

10.提升了信息獲取和處理能力：學(xué)生在查找相關(guān)資料和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程中，提高了信息獲取和處理能力，為今后的學(xué)習(xí)和研究打下了良好的基礎(chǔ)。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)積極，對(duì)于一體化微型裝置的原理和操作步驟表現(xiàn)出濃厚的興趣。在講授過(guò)程中，學(xué)生能夠跟隨老師的思路，主動(dòng)提問(wèn)和參與討論。特別是在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，學(xué)生們能夠嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，表現(xiàn)出較高的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，各小組能夠圍繞實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行深入探討，提出了許多有創(chuàng)意的解決方案。成果展示時(shí)，各小組代表能夠清晰地表達(dá)本組的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，展示了良好的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。

3.隨堂測(cè)試：

隨堂測(cè)試旨在檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握程度。測(cè)試結(jié)果顯示，大多數(shù)學(xué)生能夠正確回答有關(guān)一體化微型裝置的操作步驟、沉淀轉(zhuǎn)化原理等方面的問(wèn)題。但仍有部分學(xué)生在數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析方面存在不足，需要進(jìn)一步加強(qiáng)訓(xùn)練。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)：

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。從提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)看，學(xué)生們能夠詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了合理的解釋?zhuān)糠謱W(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和數(shù)據(jù)分析的深度上還有待提高。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

針對(duì)學(xué)生在課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測(cè)試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的表現(xiàn)，教師進(jìn)行了以下評(píng)價(jià)與反饋：

-對(duì)于積極參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)生，教師給予了充分的肯定，鼓勵(lì)他們繼續(xù)保持積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。

-對(duì)于小組討論成果展示中表現(xiàn)出色的團(tuán)隊(duì)，教師強(qiáng)調(diào)了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，并鼓勵(lì)他們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中繼續(xù)發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神。

-對(duì)于隨堂測(cè)試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告中存在的問(wèn)題，教師進(jìn)行了個(gè)別指導(dǎo)，指出了學(xué)生的不足之處，并給出了改進(jìn)的建議。

-教師強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果分析能力的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中更加注重這些方面的訓(xùn)練。

-教師還對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行了詳細(xì)的批改，給出了具體的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和改進(jìn)意見(jiàn)，以幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量。典型例題講解例題一：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，使用一體化微型裝置進(jìn)行硫酸鋇的沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，并描述實(shí)驗(yàn)步驟。

答案：首先，配置含有硫酸根離子和鋇離子的溶液，分別加入反應(yīng)室。然后，加入適量的沉淀劑，觀察硫酸鋇沉淀的形成。接著，將混合液倒入沉淀室，等待沉淀沉降。最后，通過(guò)過(guò)濾室將沉淀和溶液分離，收集硫酸鋇沉淀。

例題二：在沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，如何判斷沉淀已經(jīng)完全形成？

答案：可以通過(guò)觀察溶液是否清澈透明來(lái)判斷沉淀是否完全形成。如果溶液仍然渾濁，說(shuō)明沉淀尚未完全形成，需要繼續(xù)加入沉淀劑。

例題三：解釋為什么在沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，需要使用一體化微型裝置而不是傳統(tǒng)的燒杯和漏斗？

答案：一體化微型裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)。它能夠?qū)⒎磻?yīng)、沉淀和過(guò)濾等步驟集成在一個(gè)裝置中，減少了實(shí)驗(yàn)操