1、教学基本信息课题 “模块穿越”复习氯及其化合物 -84消毒液的制备和使用学科化学学段：高中 年级高三年级指导思想与理论依据能够迁移的知识是有价值的知识2016年9月，中国学生发展核心素养总体框架正式发布。高中化学学科素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下的化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。本节课通过氯及其化合物知识为载体，以84消毒液的制备和使用为线索，渗透宏观辩识与微观探析、变化观念与平衡思想、实验探究与创新意识、证据推理与模型认识、科学精神和社会责任等核心素养，让学生把所学知识加以迁移应用，
2、形成分析解决问题的能力。有效的学生学习活动是课堂的生命力 美国课程专家埃里克森（H.Lynn Erickson）教授在其著作中阐述：把对基本知识的理解以“基本问题”的形式表达，以问题驱动教学和学习，促进学生的基本理解。这是埃里克森教授对核心观念建构时所作的陈述，其实它适用于任何知识的学习。本节课设计问题通过物质类别和元素化合价两个角度分析预测物质性质，推测物质间的反应关系，运用任务驱动、探究活动等多种教学策略让学生主动运用氧化还原、物质分类、电化学、化学平衡等核心知识，大胆猜想、表达自己的观点、充分讨论交流，在积极自主参与活动的过程中形成分析物质性质和反应的一般思路。与生活紧密联系的知识具有亲
3、和力84消毒液是人们日常生活常用的消毒剂，因此学生对84消毒液的学习是有内驱力的。选择与生活联系紧密的知识，研究物质发生化学反应的规律，通过控制反应，有效解决社会需求，体现出物质转化观。教学背景分析【在课程与教材中的地位】元素化合物知识既是中学化学教学内容的重要组成部分，又是学生学习化学概念原理及化学实验的载体，更是学生自主建构与发展化学基本概念的载体，从知识类别看，属于事实性知识或陈述性知识1。高三元素化合物知识的复习教学，从形式上来看，比较传统的带领学生从类别、价态、特性三个角度归纳、整理某一元素及其重要化合物的主要化学性质，随着课改的不断深入，已经不太适应近年的高考要求。王磊、郭晓丽2认
4、为，以概括关联为核心任务，利用物质转化关系二维图复习有利于中下水平的学生复习，但很难激发程度较好的学生兴趣；以综合问题解决为核心任务，常以高考题或复杂实验情境为素材，虽有利于中上水平学生思考，但是基础较弱的学生无法得到有效训练。王磊、郭晓丽认为，目前高三元素化合物知识的复习主要存在以下三方面的问题：缺少贯穿多种问题任务的核心认识结构；学生活动系统化、层级化不足；未充分体现元素化合物知识的教学价值。如何实现知识结构、任务结构以及解决问题的思维结构的统一融合。本节课以“氯及其化合物的复习”为例，基于实际情境的问题解决为主线，通过完成84消毒液的制备、使用，整合反应原理，应用实验等方法完成本节课教学
5、。【元素化合物的认识模型】 图1 元素化合物认识模型3模型概括了中学阶段学生认识和解决有关元素化合物问题的思维系统（能力结构）的核心要素及其相互关系。包含认识对象、分析和解决问题的认识角度和认识方式、围绕认识对象的化学问题类型及核心的学科能力任务。这4个方面的变量相互组合可以概括元素化合物有关的知识结构、问题结构和认知思维结构。【学生情况分析】知识层面：必修1的元素化合物学习，主要的认识角度是落在代表物类比和类别通性；任务类型主要是停留在学习理解。所以学生对元素化合物的学习相对是零散的，且缺乏反应原理部分的指导。现在高三的学生具备一定的元素化合物知识，能够分析并书写一些化学反应，能够从分类和氧
6、化还原角度分析物质，但是学生对于这些认识基本上是基于高一时对方程式的死记硬背，不能把物质间的转化网络化，对问题的分析比较单一，不能灵活的应用化学原理来分析问题解决问题。能力层面：学生能够从已有知识和经验出发，有一定的知识迁移能力和分析概括能力，但微观思维、抽象思维能力还不够，还不能自如地运用所学到的平衡知识，氧化还原知识等灵活解决综合问题。【教学结构图】教师依据教学内容和学生的认识发展设计连续的课堂学生活动。每一个学生活动都包括：教师创设问题情境，引发学生讨论、生生交流和师生交流，然后教师强化。如图示2：教师调控学生思维活动学生思维活动学生主动学习的状态问题情境学生讨论生生交流师生交流教师强化
7、引发提升图2 教学结构图教师在学生思维活动中有三点作用：一是引发思维活动开始；二是调控思维活动过程；三是提升思维活动的质量。若教师不给学生指导和引领，学生的认识水平就会停留在一个较浅的层面上；若有了教师及时指导和引领，学生的认识就能得以深化和发展，学生的认识方法就会不断改进，学生的思维能力就会不断提高，学生最终思维的调整与提升需要通过教师强化才能完成。【技术准备】教室设备：计算机、投影、实验用品 教学目标1知识与技能：（1）能够从氧化还原、物质分类、电化学及化学平衡等角度，分析84消毒液的制备和性质（2）依据物质性质，准确获取必要信息，形成分析化学反应的思路（3）能够理解化学反应的本质，应用物
8、质性质、化学反应和反应原理解决实际问题2过程与方法：（1）通过84消毒液的制备，体会电化学在生产生活中的应用。（2）通过消毒液的不正确使用，从类别和氧化还原角度分析物质间的反应，并进行实验验证。在实验中体会对比实验（控制变量）的重要性。（3）通过工业和日常生活中84消毒液的科学使用，运用化学平衡解释问题。（4）分析SO2与84消毒液可能的反应，形成分析复杂反应的思路3情感态度与价值观：体会化学在生产生活中的价值，培养科学精神和社会责任【教学重难点】重点：以氯及其化合物的性质和转化为载体，应用氧化还原、离子反应、电化学和化学平衡来分析和解决实际问题。难点：识别情境中的化学问题，应用化学原理解释反
9、应过程中可能出现的现象教学流程示意(可选项)证据推理与模型认识、科学精神和社会责任回顾氯及其化合物的转化，并用电化学解决问题任务一：84消毒液的制备和成分分析教学环节 化学知识 化学核心素养宏观辩识与微观探析实验探究与创新意识从类别和氧还角度分析事件中发生了什么反应，并实验验证任务二：分析84消毒液的性质应用化学平衡和离子反应解释生活生产中的问题变化观念与平衡思想任务三：解释工业和日常生活中正确使用84消毒液的原理任务四：分析SO2与消毒液可能发生的反应对五种化学核心素养的进一步深化通过物质性质分析可能发生反应通过物质性质和反应解释现象图3 教学流程图教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活
10、动设置意图技术时间安排环节一84消毒液的制备和成分分析【引入】消毒液在日常生产生活的应用任务一：84消毒液的制备1.84消毒液的有效成分是什么，请用离子方程式表示实验室的制备原理2.以NaCl为原料，制备84消毒液，画出制备的装置图。【预设学生问题】学生能够联系应用电化学的知识，画出的是原理装置图。引导学生如何更充分的使用电解产生的Cl2和NaOH溶液，引出环保简便的装置图【资料】84消毒液的pH=12，饱和NaClO溶液的pH=11【问题】1.解释为什么饱和NaClOpH为11 2.思考为什么84消毒液pH为121.学生回顾必修1学习的漂白液的制备原理2.利用学过的电化学解决物质制备问题3.
11、合理改进装置图学生分析84消毒液的主要成分在必修1漂白液制备的原理上，应用电化学问题，用简单廉价原料制备物质。一是把原理模块与元素化合物进行整合，二是体会化学原理在生产生活中的应用，三是形成氯及其化合物的转化观投影7环节二84消毒液的使用事例分析任务二：给出两个事件事件一：某同学刷马桶时，为了更加卫生干净，将含有盐酸的洁厕灵和84消毒液一起使用，过一会儿，该同学晕倒。 事件二： 2016年巴西里约热内卢奥运会，室外游泳池水一夜之间变成绿色，成为当时一大新闻。后经查证，游泳池原本用84消毒液消毒，后来有人向其中加入过氧化氢消毒剂，不但没有加强消毒作用，反而使消毒剂失效，泳池内藻类疯长。1.分析事
12、例中的原因和发生的反应2.预计会有什么现象？怎么检验产物？从物质分类和氧化还原角度，预测可能的反应，写出反应的离子方程式推测产物，运用典型实验现象验证猜测感受化学在解决实际问题时的作用，激发学生学习的热情；深化从化学角度如何分析问题，如何用实验验证猜测。投影+实验15环节三84消毒液的科学使用【过渡】分析增强84消毒液漂白杀菌效果的方法任务三：如何增强84消毒液的漂白杀菌效果？家庭使用84消毒液为什么需要浸泡，发生什么反应？ 根据下表写出发生反应的方程式 【预设学生问题】1.学生可能会用水解平衡解释，但不能根据图说明，为什么不把pH降到7以下4 2.学生可能能想到浸泡过程中CO2溶解在水中起到
13、弱酸作用，判断出主要发生酸碱反应，但可能不能由K来分析书写方程式。还有可能会觉得发生氧化还原反应生成氯气。 学生分析可以通过调节平衡移动增强HClO的含量，来增强漂白杀菌效果分析酸碱反应，并正确书写方程式用平衡解释问题，分析化学反应，解决实际问题。利用电离常数，分析酸碱反应中的产物投影10环节四深化学生分析物质性质和化学反应的角度 SO2也有漂白性，将SO2和84消毒液混合使用，能不能增强其漂白性，会出现什么异常现象？【演示实验】演示SO2持续通入“84”消毒液的实验学生先分析预测SO2与“84”消毒液的反应观察实验，用化学反应解释发生的现象完善学生对分析化学反应的思路投影10环节五小结从知识
14、储备、能力方法、学科思想总结学生交流，教师点评谈一谈本节课的体会收获投影3板书设计 “模块穿越”复习氯及其化合物电解 -84消毒液的制备和使用 2Cl2H2O 2OHH2Cl2Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl-+ H2O ClO- + Cl-+ 2H+ = Cl2 + H2O ClO- + H2O2 = Cl- + O2 + H2O ClO- + H2O HClO + OH- H 0学习效果评价设计1. 学以致用：以小组为单位，课后设计以NaCl为原料，制备84消毒液的具体装置。在实验室进行操作，并检验制备的消毒液的效果。2. 某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH
15、。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（已知：饱和NaClO溶液的pH约为11）A该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：B该消毒液的pH约为12：ClO-+H2OHClO+OH-C该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生有毒Cl2： D该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：2. 某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4 g漂粉精固体，加入100 mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝（约为12），后褪色i液面上方出现白雾；稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方
16、程是 。（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。实验a目的是 。由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是 。（4）现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。用
17、离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因： 。教学设计特色说明与教学反思（1） 关注元素化合物知识在不同阶段的层级发展5（2）教学取向的转变基于实际问题解决以往进行复习教学设计时，教师通常会不自觉将复习取向定为事实知识的记忆和应用记忆结果解题。试图通过大量解题来提高学生考试的分数，忽略学生对学科本体的理解与认识。本复习设计以日常生活中常见84消毒液的制备和使用为线索，进行模块整合，应用氧化还原、离子反应、电化学和化学平衡等，把氯及其化合物的知识网络化、理论化、系统化。与以往复习教学设计相比，本教学设计，主要是基于实际问题的解决，去复习氯及其化合物，有利于提升学生分析解决实际问题的能力。（3）设计有
18、助于学生认知发展的活动-关注学生核心素养的培养为使学生的认知得到发展和深化，设计有利于学生认知得到发展的活动。如，工业使用84消毒液，调pH至7-8左右，学生可能的分析是促进水解，教师引导学生，进一步思考，为什么不再降低pH。在分析84消毒液使用事件中，学生分析可能发生反应，引导学生用实验验证自己的想法，并引导学生实验中对比实验的重要性。以问题促进学生反思、概括，提炼出解决问题的思路和方法。教师进行具体知识和思路的小结，并利用板书或PPT将其外显，对于学生建构观念、发展认识、形成能力非常重要。设计活动时，学生要有缓冲的学习空间，能够完整表达思想，课堂处于动态。学生思维活跃，积极投入，不断碰撞出
19、思维的火花。通过连续的学生活动，学生进入主动的学习状态，其认识得到深化和发展。（4）学生课后提出的问题在探究环节二84消毒液的使用事例分析时。学生实验过程探究过氧化氢与84反应后的产物，用带火星木条检验出氧气，再用湿润的淀粉KI试纸检验氯气时，有的组试纸变蓝，有的组没有变蓝。学生对试纸变蓝的组提出问题，有没有可能不是氯气，是氧气氧化的。学生思维非常严密，应该进行实验对比，或者给资料：纯O2不能使KI淀粉溶液变蓝，但可使稀硫酸酸化的KI淀粉溶液变蓝。“模块穿越”复习氯及其化合物 -84消毒液的制备和使用（学案）学习目标：1.能够从氧化还原、物质分类、电化学及化学平衡等角度，分析84消毒液的制备和
20、使用2.依据物质性质，准确获取必要信息，形成分析化学反应的思路3.能够理解化学反应的本质，应用物质性质、化学反应和反应原理解决实际问题环节一：84消毒液的成分和制备任务一：【思考与交流】1. 84消毒液有效成分是什么，请用离子方程式表示实验室的制备原理 。2. 以NaCl溶液为原料，制备84消毒液，画出制备装置图 2. 以NaCl溶液为原料，制备84消毒液，画出制备装置图资料：84消毒液的pH=12，饱和NaClO溶液的pH=113.分析84消毒液的主要成分： 。 环节二：84消毒液的正确使用事例一：某同学刷马桶时，为了更加卫生干净，将含有盐酸的洁厕灵和84消毒液一起使用，过一会儿，该同学晕倒
21、。事例二：2016年巴西里约热内卢奥运会，室外游泳池水一夜之间变成绿色，成为当时一大新闻。后经查证，游泳池原本用84消毒液消毒，后来有人向其中加入过氧化氢消毒剂，不但没有加强消毒作用，反而使消毒剂失效，泳池内藻类疯长。 任务二：分析以上事例，你认为的原因是什么？请用离子方程式表示其原理。 ； 。 【分组实验】药品：84消毒液、稀盐酸、淀粉KI试纸、过氧化氢溶液。实验验证你的预测实验现象环节三：分析增强84消毒液漂白杀菌效果的方法任务三：【思考与交流】1. 如何增强84消毒液的漂白杀菌效果？ 。2. 家庭使用84消毒液需要浸泡，为什么需要浸泡，发生什么反应？ 电离常数（25）H2CO3HClOK
22、1=4.410-7K2=4.710-11 K=2.9510-8 。任务四：SO2也有漂白性，将SO2和84消毒液混合使用，能不能增强其漂白性预测SO2与84消毒液可能发生什么反应？可能发生的反应推测理由预期现象环节四：通过今天的学习，谈一谈你的收获。参考文献：【1】曾国琼. 促进学生自主构建与发展化学观念的高三化学教学-以“铁及其化合物”为例J.中学化学教学参考，2015-12【2】王磊，郭晓丽等. 元素化合物认识模型及其在复习教学中的应用-以高中化学1“金属元素及其化合物”单元复习为例J. 化学教育，2012-5【3】王磊. 元素化合物认识模型及其在复习教学中的应用. 化学教育. 2015-5【4】任斌.运用手持技术探究84消毒液漂白性的原因及其影响因素. 化学教学. 2015-10【5】莘赞梅. 元素化合物知识在不同阶段层级发展的实践研究. 化学教育. 2013-3
