仿真模擬軟件輔助中學(xué)化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂在實踐教學(xué)中的應(yīng)用案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u32468仿真模擬軟件輔助中學(xué)化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂在實踐教學(xué)中的應(yīng)用案例分析 1232151.1實驗對象的選擇 2326641.2教學(xué)案例的選擇 2310111.3教學(xué)實踐 3242241.3.1氯氣的性質(zhì) 3307041.3.2氯氣的制備 91.1實驗對象的選擇為了更好地檢驗該模式的教學(xué)效果，采用控制變量法進(jìn)行實驗，為保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少實驗誤差，以學(xué)生的期中考試化學(xué)成績?yōu)橐罁?jù)，選取兩個成績相當(dāng)?shù)陌嗉壸鳛檠芯繉ο?。為了避免偶然性，在實踐前期，分析兩個實驗班級的期中考試化學(xué)成績，獨立樣本T檢驗結(jié)果如表4-1所示。表4-1兩個班的成績進(jìn)行獨立T檢驗班級N均值標(biāo)準(zhǔn)差方差方程的Levene檢驗獨立樣本T檢驗FSigTSig（雙側(cè)）一班3657.2813.060.900.35-0.930.93二班3657.5811.77由表4-1可知，兩個班的班級總?cè)藬?shù)一致，一班的平均成績?yōu)?7.28，二班的平均成績?yōu)?7.58，兩個班相差0.3分，兩個班的成績標(biāo)準(zhǔn)差較為接近，這說明兩個班學(xué)生的成績變化趨勢基本一致，通過對成績進(jìn)行Levene檢驗發(fā)現(xiàn)Sig=0.35>0.05，這說明兩個班的成績具有齊性，從T檢驗結(jié)果可知，Sig=0.93>0.05，說明兩個班的成績沒有顯著性差異。綜上可知，兩個班在人數(shù)、成績方面是比較相似的，可以作為對照班和實驗班進(jìn)行研究，在實踐中一班為實驗班，二班為對照班。1.2教學(xué)案例的選擇選擇教學(xué)案例時，根據(jù)虛擬實驗和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特點，分析了人教版高中化學(xué)課程中的實驗內(nèi)容，筆者選擇必修1第四章非金屬及其化合物中的部分內(nèi)容進(jìn)行案例設(shè)計。這部分內(nèi)容中很多實驗都不好開展，比如氯氣的實驗室制取與性質(zhì)探究、二氧化硫的性質(zhì)探究、濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)等。氯氣和二氧化硫都是有毒氣體，教室中沒有通風(fēng)設(shè)備，進(jìn)行演示實驗時會釋放大量氣體，不利于學(xué)生的健康。因此就需要教師在教學(xué)中創(chuàng)新教學(xué)方法，故將這部分內(nèi)容設(shè)計為虛擬仿真軟件輔助翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行研究。1.3教學(xué)實踐通過前面的論述可知，將NB軟件輔助實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式用于實驗教學(xué)是有必要的，該模式能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，并且有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。為探究本論文中的教學(xué)方法是否取得顯著性效果，在實驗班采用NB軟件輔助中學(xué)化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，在對照班采用傳統(tǒng)教學(xué)模式分別將氯氣的性質(zhì)、氯氣的制備、濃硫酸的性質(zhì)三個案例進(jìn)行實施。1.3.1氯氣的性質(zhì)1.教材內(nèi)容分析本節(jié)課選自人教版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《必修1》四章第2節(jié)的內(nèi)容，是本章的重難點，也是高中化學(xué)中很重要的一部分，是“鹵素”部分的重要教學(xué)內(nèi)容，在高考中占有很大的分值。但由于氯氣有毒，學(xué)校傳統(tǒng)實驗室雖能滿足該實驗操作的環(huán)境要求，但對學(xué)生有一定危害性，所以學(xué)校一般不組織學(xué)生統(tǒng)一進(jìn)行該教學(xué)內(nèi)容的實踐，教師進(jìn)行實驗演示教學(xué)效果也不佳，如果采用口頭講解與播放實驗視頻的方式教學(xué)，將實驗結(jié)果呈現(xiàn)給大家，不能以學(xué)生為主體，也無法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。故將本節(jié)課設(shè)計為虛擬實驗課，既可以實現(xiàn)教學(xué)效果，又能避免污染物質(zhì)的泄露。讓學(xué)生在虛擬實驗室設(shè)計氯氣的實驗室制取實驗，掌握實驗原理和步驟，并觀察氯氣與金屬和非金屬反應(yīng)的實驗現(xiàn)象。2.學(xué)情分析在九年級階段學(xué)生只學(xué)習(xí)了氧元素的性質(zhì)，對非金屬元素的性質(zhì)了解不多，氯氣和氧氣都是非金屬氣體，在學(xué)習(xí)方法上具有一些共性，都是從性質(zhì)、制法和用途等方面進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生通過類比學(xué)習(xí)的方法可以更好地掌握氯氣的性質(zhì)。但是，對于氯氣和水的反應(yīng)過程，學(xué)生容易出現(xiàn)理解偏差，另外，在對氯水漂白性實質(zhì)的推導(dǎo)中可能也存在理解上的困難。3.教學(xué)目標(biāo)依據(jù)氯氣的性質(zhì)的教學(xué)任務(wù)，確定教學(xué)目標(biāo)，如表4-2所示。表4-2《氯氣的性質(zhì)》教學(xué)目標(biāo)核心知識（1）掌握氯氣物理性質(zhì)。（2）掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)。核心能力（1）通過實驗探究的培養(yǎng)學(xué)生的思維和實踐能力。（2）通過課前學(xué)習(xí)以及交流討論培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、溝通合作的能力。核心品質(zhì)（1）通過氯氣泄漏事件，對與化學(xué)有關(guān)的生活和社會問題作出合理判斷。（2）了解氯既有毒性也有很大用途，可以辯證地看待事物。1.教學(xué)重難點教學(xué)重點：氯氣與金屬、非金屬、水的反應(yīng)。教學(xué)難點：探究氯氣與水的反應(yīng)。5.教學(xué)流程設(shè)計氯氣作為一種有毒氣體，不采用真實實驗教學(xué)，將本節(jié)課設(shè)計為虛擬實驗課。通過課前自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生對氯氣的性質(zhì)有初步的認(rèn)識。課堂上發(fā)揮學(xué)生的主體作用，學(xué)生采用虛擬實驗自主探究氯氣的化學(xué)性質(zhì)。在實驗中得出結(jié)論，更有利于掌握知識。具體設(shè)計如圖4-1所示。圖4-1《氯氣的性質(zhì)》教學(xué)流程圖7.教學(xué)過程（1）課前階段：“先學(xué)后教”是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的核心思想，因此課前自主學(xué)習(xí)就顯得尤為重要，學(xué)生需要在上課前借助教師提供的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成知識的內(nèi)化。教師和學(xué)生的課前準(zhǔn)備如下：教師活動：第一步：教師將學(xué)習(xí)資料上傳到班級QQ群，并將學(xué)習(xí)任務(wù)單（見表4-4）打印出來發(fā)給學(xué)生。第二步，回收自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單的反饋二次備課。學(xué)生活動：第一步：根據(jù)老師提供的學(xué)習(xí)資料自主學(xué)習(xí)。第二步：對于不懂的問題，在班級QQ群進(jìn)行討論或反饋給老師。第三步：完成任務(wù)單中的學(xué)習(xí)任務(wù)?！堵葰獾男再|(zhì)》微課教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)如表4-3所示。表4-3《氯氣的性質(zhì)》微課內(nèi)容呈現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)PPT內(nèi)容呈現(xiàn)內(nèi)容實錄導(dǎo)入新課【導(dǎo)入】同學(xué)們，大家好！今天我們學(xué)習(xí)富集在海水中的元素氯?！具^渡】首先我們來看一下氯原子的結(jié)構(gòu)及存在形式?！局v述】氯是第17號元素，核外電子排布如圖所示。易得到1個電子而成氯離子，表現(xiàn)為典型的非金屬性，有較強的氧化性?！局v解】自然界中沒有游離態(tài)的氯，主要以氯化鈉的形式存。因為鈉原子的最外層電子數(shù)為1。容易失去1個電子，表現(xiàn)為典型的金屬性，具有較強的還原性?？茖W(xué)史話初步了解【講述】老師講述兩個歷史事件：1.戰(zhàn)爭史上第一次化學(xué)戰(zhàn)，通過對歷史事件1的講述，學(xué)生對氯氣有初步的了解。2.重慶天原化工廠氯氣泄漏事件以及消防官兵如何處理氯氣泄漏事件。通過對歷史事件二的講述，學(xué)生從化學(xué)的角度概括出氯氣的相關(guān)性質(zhì)。【提問】通過科學(xué)史話的講解，提出問題。1.通過科學(xué)史話的內(nèi)容試著總結(jié)氯氣的性質(zhì)。2.如何應(yīng)對氯氣泄露事件？氯氣的性質(zhì)【過渡】對氯氣有了初步的了解，接下來我們學(xué)習(xí)氯氣的性質(zhì)，首先我們分析氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖，它易得到一個電子具有強的氧化性，氯單質(zhì)是強的氧化劑。常見的化合價為：-1價，+1價，+5價，+7價?！局v解】我們來看氯氣的強氧化性，氯氣具有強氧化性，是非常活潑的非金屬單質(zhì)?？梢院痛蠖鄶?shù)金屬反應(yīng)，也可以和非金屬反應(yīng)?！咎釂枴客ㄟ^分析氯原子的強氧化性，引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題。1.燃燒是否一定要有氧氣參與？在氯氣中燃燒嗎？2.變價金屬和氯氣反應(yīng)，產(chǎn)物是什么？【提出問題】引導(dǎo)學(xué)生回憶消防員筑起水墻降低氯氣濃度的方法，引發(fā)學(xué)生思考氯氣溶于水是否會發(fā)生反應(yīng)。課后總結(jié)【總結(jié)】這就是今天的所有的內(nèi)容，請同學(xué)們結(jié)合課本完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中的相關(guān)問題，存在的問題進(jìn)一步思考交流，反饋給老師。（2）課中階段：本研究的內(nèi)容是高中化學(xué)虛擬實驗。在學(xué)生實驗開始之前，教師首先引導(dǎo)學(xué)生解決自主學(xué)習(xí)過程中存在的問題，然后學(xué)生進(jìn)行實驗探究。環(huán)節(jié)一：交流討論學(xué)生首先在小組中提出自己的疑惑、然后小組討論解決、小組再將不能解答的問題統(tǒng)一提出，全班交流討論后教師進(jìn)行答疑。小組談?wù)摃r，教師主動參與其中，對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，記錄小組討論頻率較高的問題。小組不能解決的問題，老師進(jìn)行答疑。以下為小組典型討論發(fā)言：①學(xué)生對氯氣與變價金屬反應(yīng)的產(chǎn)物是什么存在分歧。有的認(rèn)為生成低價金屬氯化物，有的認(rèn)為生成高價金屬氯化物。②燃燒反應(yīng)是否必須有氧氣參與。③有的學(xué)生認(rèn)為氯氣只是溶解在水中，不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有的學(xué)生認(rèn)為會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。設(shè)計意圖：在合作討論中，感受自主學(xué)習(xí)帶來的成就感，在解決問題的同時，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識解決問題，提高分析解決問題的能力。在交流討論中也有利于增進(jìn)師生、生生的感情，實現(xiàn)了個性化的學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)二：實驗探究針對學(xué)生的疑惑，氯氣與金屬反應(yīng)的產(chǎn)物，氯氣與水是否發(fā)生反應(yīng)等問題。學(xué)生以小組為單位設(shè)計實驗進(jìn)行驗證，在實驗中的出結(jié)論。教師檢查學(xué)生實驗探究情況，適當(dāng)給出指導(dǎo)。實驗探究1：氯氣的強氧化性學(xué)生在實驗探究中首先參照氧氣的性質(zhì)實驗，設(shè)計氯氣的性質(zhì)實驗：氯氣在金屬鈉、鐵、銅以及非金屬氫氣中燃燒的實驗（如圖4-2所示）。得出實驗結(jié)論：1.氧氣不是發(fā)生燃燒反應(yīng)的必要條件，在氯氣中也可以燃燒。2.變價金屬在氯氣中燃燒時產(chǎn)物為高價金屬氯化物。圖4-2氯氣的性質(zhì)實驗現(xiàn)象實驗探究2：氯氣與水是否會發(fā)生反應(yīng)針對氯氣與水是否發(fā)生，學(xué)生設(shè)計的實驗，都是先將氯氣溶解在水中，然后探究氯水的性質(zhì)。很多學(xué)生認(rèn)為氯水中僅僅含有氯氣和水，為驗證假設(shè)，先用淀粉碘化鉀試紙測驗其氧化性，發(fā)現(xiàn)淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色（如圖4-3）。證明氯水具有強氧化性和漂白性，為進(jìn)一步探究漂白性由來，繼續(xù)探究干燥的氯氣是否有漂白性，實驗表明干燥的氯氣不具備漂白性，但氯水具有（如圖4-4）。得出結(jié)論：氯氣與水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成新的物種。部分學(xué)生認(rèn)為氯氣與水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物為鹽酸。為驗證假設(shè)，先檢驗氯離子的存在，取一定的氯水于試管中，滴加少量硝酸銀溶液后再加入稀硝酸，實驗表明加入硝酸銀溶液后產(chǎn)生白色沉淀，且加入稀硝酸溶液后沉淀不溶解（如圖4-5）。表明溶液中含有Cl-，再檢驗溶液的酸性，發(fā)現(xiàn)氯氣使?jié)駶櫟氖镌囈汉褪锛埢ㄏ茸兗t，后褪色（如圖4-6），發(fā)現(xiàn)溶液具有漂白性，因為鹽酸不具有漂白性，隨后探究發(fā)現(xiàn)干燥的氯氣不具有漂白性，從而證明氯氣與水反應(yīng)，但產(chǎn)物不僅僅是鹽酸，還含有其他物質(zhì)。此時教師再向?qū)W生解釋氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)生次氯酸，學(xué)生通過實驗討論總結(jié)次氯酸的性質(zhì)和用途。圖4-3氯水的強氧化性反應(yīng)的實驗現(xiàn)象圖4-4氯水漂白性的探究圖4-5氯水中氯離子的檢驗圖4-6氯水酸堿性的探究設(shè)計意圖：學(xué)生小組實驗設(shè)計實驗進(jìn)行探索后得出結(jié)論，不僅是對之前所學(xué)的知識進(jìn)行應(yīng)用。還可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識，提高解決問題的能力。環(huán)節(jié)三：成果分享。學(xué)生實驗結(jié)束后，小組匯報本組實驗探究的過程。老師根據(jù)小組匯報狀況給出補充和指點。設(shè)計意圖：學(xué)生匯報實驗探究過程，可以回顧本節(jié)課的實驗內(nèi)容，加深記憶。教師依據(jù)匯報內(nèi)容掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，做出教學(xué)評價。及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)存在的問題，及時改正。（3）課后階段：實驗結(jié)束后。學(xué)生書寫實驗報告并對本節(jié)課的知識進(jìn)行整理歸納。教師將學(xué)生實驗中存在的問題進(jìn)行進(jìn)行歸納整理，并反饋給學(xué)生。對整個教學(xué)過程進(jìn)行反思，分析教學(xué)過程中的優(yōu)缺點，進(jìn)一步修改教學(xué)設(shè)計。根據(jù)學(xué)生三個階段的學(xué)習(xí)狀態(tài)，做綜合的教學(xué)評價。表4-4《氯氣的性質(zhì)》自主學(xué)習(xí)任務(wù)單《氯氣的性質(zhì)》自主學(xué)習(xí)任務(wù)單姓名：班級：學(xué)習(xí)指南一、課題名稱：氯氣的性質(zhì)二、達(dá)成目標(biāo)：1.通過觀看教學(xué)視頻，對氯氣有初步的了解；2.通過觀看教學(xué)視頻，掌握氯氣基本的性質(zhì)；3.通過觀看教學(xué)視頻，思考教師提出的問題，并給出自己的理解。三、學(xué)習(xí)方法建議：教學(xué)視頻學(xué)習(xí)并結(jié)合課本內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)觀看教學(xué)視頻自主學(xué)習(xí)后，完成下列學(xué)習(xí)任務(wù)：1.總結(jié)氯氣的物理性質(zhì)2.如何應(yīng)對氯氣泄漏事件，寫出應(yīng)對措施？3.燃燒是否一定要有氧氣參與？在氯氣中可以燃燒嗎？1.氯氣與變價金屬反應(yīng)，產(chǎn)物是什么？5.氯氣于水會發(fā)生反應(yīng)嗎？氯水中的成分有哪些？困惑與建議自主學(xué)習(xí)的過程中，還存在有哪些問題？1.3.2氯氣的制備1.教材內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容選自人教版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《必修1》第四章第2節(jié)“富集在海水中的氯”第二課時。本節(jié)內(nèi)容是在對氯氣的性質(zhì)進(jìn)行了探究學(xué)習(xí)之后，對氯氣的用途和制取做更加全面和細(xì)致的探究。氯氣的制備實驗是制備氣態(tài)物質(zhì)的高中化學(xué)實驗之一。該內(nèi)容屬于高考的命題熱點。在教科書中，將氯的性質(zhì)安排在制備方法之前，作為學(xué)習(xí)該制備方法的知識基礎(chǔ)，而學(xué)習(xí)該制備方法又是對性質(zhì)的進(jìn)一步理解和應(yīng)用。九年級已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些氣體的制備方法。實驗室氯氣的制備方法可以拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)氣體制備的思路，通過對比、聯(lián)想、歸納推理等方法促進(jìn)所學(xué)知識系統(tǒng)化、規(guī)律化。2.學(xué)情分析學(xué)生在生活中常見到84消毒液、漂白液等物質(zhì)，只知道它們具有漂白性，但是對作們的漂白成分以及漂白原理并不了解，因此在學(xué)習(xí)過程中會充滿好奇，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氯氣和水的反應(yīng)，為學(xué)習(xí)氯氣和堿的反應(yīng)以及漂白液、漂白粉的漂白實質(zhì)打下知識基礎(chǔ)。同時。學(xué)生在九年級階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過很多氣體的實驗室制法，能夠利用實驗原理選擇裝置，知道氣體制取的流程，上節(jié)課學(xué)習(xí)的氯氣性質(zhì)，為學(xué)習(xí)氯氣的實驗室制法奠定了一定的基礎(chǔ)。高一學(xué)生已經(jīng)歷過制取氣體學(xué)習(xí)過程，已經(jīng)具備了一定的實驗技能。3.教學(xué)目標(biāo)依據(jù)本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)，確定教學(xué)目標(biāo)，如表4-5所示。表4-5《氯氣的制備》教學(xué)目標(biāo)核心知識（1）掌握氯氣和堿的反應(yīng)。（2）掌握實驗室制備氯氣原理。（3）掌握實驗室制備氯氣實驗步驟。核心能力（1）通過分析氯氣制備過程掌握制備氣體的方法原則；（2）在實驗探究的中，培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)研究方法解決問題的能力。核心品質(zhì)（1）在設(shè)計實驗時滲透性質(zhì)決定制備方法的思維；（2）通過小組實驗，培養(yǎng)學(xué)生合作解決問題的意識。1.教學(xué)重難點教學(xué)重點：氯氣與堿的反應(yīng)、氯氣的實驗室制取。教學(xué)難點：氯氣的實驗室制取5.教學(xué)流程設(shè)計氯氣作為一種有毒氣體且制取氯氣的裝置比較復(fù)雜，一般不組織學(xué)生動手實驗，進(jìn)行演示實驗不能發(fā)揮學(xué)生的主體性，不利于學(xué)生理解實驗內(nèi)容。因此將本節(jié)課設(shè)計為虛擬實驗課。在課前自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)主要學(xué)習(xí)氯氣的實驗室制取的理論知識，教師在微課課后布置討論題，發(fā)散思維。課堂上以學(xué)生為主體，學(xué)生先進(jìn)行交流討論解決課前的疑惑，并相互交流自己的實驗方案，不斷完善改進(jìn)實驗。具體思路如圖4-7所示。圖4-7《氯氣的制備》教學(xué)流程圖6.教學(xué)過程（1）課前階段：“先學(xué)后教”是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的核心思想，因此課前自主學(xué)習(xí)就顯得尤為重要，學(xué)生需要在上課前借助教師提供的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成知識的內(nèi)化。教師和學(xué)生的課前準(zhǔn)備如下：教師活動：第一步，教師將學(xué)習(xí)資料上傳到班級QQ群，并將學(xué)習(xí)任務(wù)單（見表4-7）打印出來發(fā)給學(xué)生。第二步，回收自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單的反饋二次備課。學(xué)生活動：第一步：根據(jù)老師提供的學(xué)習(xí)資料自主學(xué)習(xí)。第二步，對于不懂的問題，在班級QQ群進(jìn)行討論或反饋給老師。第三步，完成任務(wù)單中的學(xué)習(xí)任務(wù)?！堵葰獾闹苽洹肺⒄n教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)如表4-6所示。表4-6《氯氣的制備》微課內(nèi)容呈現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)PPT內(nèi)容呈現(xiàn)內(nèi)容實錄舊知回顧【過渡】大家好，上課前請同學(xué)們先回憶一下氯氣的化學(xué)性質(zhì)?！局v解】1.氯氣與金屬反應(yīng)：氯氣的氧化性較強，與鐵和銅等變價金屬反應(yīng)時，生成高價化合物。2.氯氣與氫氣反應(yīng)：將點燃的氫氣深入充滿氯氣的集氣瓶中，火焰為蒼白色，瓶口上方出現(xiàn)白霧。改變反應(yīng)條件，強光照射二者的混合物會發(fā)生爆炸；氯氣和氫氣反應(yīng)時，條件不同，實驗現(xiàn)象不同，但產(chǎn)物都是氯化氫。3.氯氣與水的反應(yīng)，氯氣的水溶液稱為氯水。氯氣和水發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物為HCl和HClO。次氯酸的中氯的化合價為+1價?！咎釂枴烤弥玫穆人托轮坡人煞忠粯訂?？液氯與氯水是否相同？氯氣與堿反應(yīng)【PPT展示84消毒液的成分說明圖片】【過渡】大家知道如何制造84消毒液嗎？【引導(dǎo)】氯氣與水會發(fā)生反應(yīng)，如果把氯氣通如堿溶液中，會發(fā)生反應(yīng)嗎？【講解】氯氣和堿反應(yīng)時工業(yè)上制取漂白劑的原理，產(chǎn)物為：氯化物、次氯酸鹽、水。在工業(yè)上制取漂白液，就是將氯氣通入到NaOH中制取以次氯酸鈉為有效成分的漂白液。這也是制備84消毒液的原理方法。除此之外將氯氣通入到Ca(OH)2中，可以制取以次氯酸鈣為有效成分的漂白粉。【提問】漂白液和漂白粉為什么能用來殺菌消毒？【講述】漂白液和漂白粉本身并不具有漂白性，使用時，必須與空氣中的CO2和H2O反應(yīng)，生成具有強氧化性的次氯酸才能做漂白劑。漂白原理如下：2NaClO+CO2+H2O=2HClO+Na2CO3Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO【提問】為什么不直接用次氯酸做漂白劑那？【講解】氯氣雖然有毒，但也有很廣泛的用途，可以用來殺菌消毒，還是重要的化工原料。那如何制取氯氣那？氯氣的制備【過渡】氯元素在自然界中最常見、最經(jīng)濟的化合物是什么？【講解】是HCl和NaCl，所以常以HCl和NaCl為原料制取氯氣。工業(yè)上就是用電解飽和食鹽水的方法制取氯氣：因為成本低，操作簡單?；瘜W(xué)方程式為：【過渡】實驗室制取氯氣，則沿用舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法。【講解】1774年，舍勒在研究軟錳礦時將它與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體。這就是氯氣的發(fā)現(xiàn)過程。在驗室制取氯氣，就是將二者混合加熱，其中MnO2為氧化劑，濃HCl為還原劑，化學(xué)方程式為：【提問】(1)MnO2和稀HCl會反應(yīng)嗎？(2)從氧化還原角度分析，還原劑是氯離子，是否可以用氯化鈉溶液與二氧化錳反應(yīng)來節(jié)約成本?！疽龑?dǎo)】我們在NB實驗進(jìn)中行驗證。取兩個燒杯，都加入過量的MnO2，在一個燒杯中加如稀HCl，一個燒杯中加入NaCl溶液，打開燒杯的質(zhì)量屬性以及化學(xué)方程式選項，墊上石棉瓦加熱，觀察現(xiàn)象?！狙菔緦嶒灐俊局v解】通過實驗發(fā)現(xiàn)，稀HCl和NaCl溶液都不能制取氯氣，因此需要在書寫方程式時特別注明濃鹽酸。因為氯離子的還原性比較弱，通過增大濃度的手段可以增強還原性；除此之外，溶液的pH越低，MnO2的氧化性越強，所以反應(yīng)還需要高濃度的H+。濃鹽酸可以同時滿足以上兩個條件，因此必須用濃鹽酸反應(yīng)?！窘忉尅克栽谥迫÷葰鈺r，我們要注意以下幾點：(1)MnO2是難溶于水的黑色固體。(2)稀HCl與MnO2不反應(yīng)。(3)反應(yīng)要加熱?！揪氁痪殹繉W(xué)習(xí)了氯氣的制取原理，我們來做個小練習(xí)：取100ml濃度為12mol/L的濃鹽酸和43.5g的MnO2反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氯氣的體積是多少？【題目意圖】1.讓學(xué)生注意反應(yīng)時用較少的反應(yīng)物算產(chǎn)物的體積；2.鞏固稀鹽酸不和MnO2反應(yīng)的知識點。隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃鹽酸逐漸變?yōu)橄←}酸，所以無法求出具體值。課堂小結(jié)【過渡】這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了如何制取氯氣，給同學(xué)們布置個思考題?！菊n后思考】請同學(xué)們根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)、產(chǎn)物的性質(zhì)、反應(yīng)條件等設(shè)計具體的實驗方案。（2）課中階段：由于本研究的內(nèi)容是高中化學(xué)虛擬實驗。在學(xué)生實驗開始之前，教師首先引導(dǎo)學(xué)生解決自主學(xué)習(xí)過程中存在的問題，然后學(xué)生進(jìn)行動手實驗。環(huán)節(jié)一：交流討論學(xué)生首先在小組中提出自己的疑惑、然后小組討論解決、小組再將不能解答的問題統(tǒng)一提出，全班交流討論后教師進(jìn)行答疑。其次，小組內(nèi)相互交流自己課前設(shè)計的制取氯氣的實驗。小組談?wù)摃r，教師主動參與其中，對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，記錄小組討論頻率較高的問題。小組不能解決的問題，老師進(jìn)行答疑。以下為小組典型討論發(fā)言：①100ml濃度為12mol/L的濃HCl和43.5gMnO2反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生Cl2的體積是否為6.72L。②收集氯氣是否可以用排水集氣法？③發(fā)生裝置選擇固液加熱型，應(yīng)該選擇長頸漏斗還是分液漏斗？④尾氣吸收裝置應(yīng)該用水、氫氧化鈉還是氫氧化鈣。設(shè)計意圖：在合作討論中，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識解決問題，感受自主學(xué)習(xí)帶來的成就感。讓學(xué)生交流實驗設(shè)計思路，不斷完善自己的實驗設(shè)計思路，明確實驗步驟。在交流討論中也有利于增進(jìn)師生、生生的感情，實現(xiàn)了個性化的學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)二：實驗操作學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計進(jìn)行虛擬實驗操作。教師檢查學(xué)生對氯氣的制取實驗的掌握。通過學(xué)生實驗教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計的制取氯氣的實驗參照了制取氧氣的方法，只是將發(fā)生裝置（固液加熱型）、收集裝置（向上排空氣法）、以及尾氣收集裝置連接在一起進(jìn)行氣體的收集。教師提示學(xué)生將集氣瓶中的質(zhì)量屬相打開觀察氯氣的成分，發(fā)現(xiàn)問題。結(jié)果如圖4-8，4-9所示，集氣瓶中不只有氯氣，還有氯化氫氣體和水蒸氣。設(shè)計意圖：學(xué)生通過實驗操作，發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計的實驗方案存在的問題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。教師通過學(xué)生實驗操作，了解學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時調(diào)整教學(xué)。圖4-8制取氯氣虛擬實驗圖圖4-9集氣瓶中氣體成分圖環(huán)節(jié)三：小組討論，改進(jìn)實驗。學(xué)生小組討論為什么會產(chǎn)生這些雜質(zhì)？以及如何除去雜質(zhì)。學(xué)生基本都可以分析出雜質(zhì)的由來。濃鹽酸有揮發(fā)性，會帶出氯化氫氣體，產(chǎn)物本來就有水。但是對于去除雜質(zhì)，學(xué)生基本都選用濃硫酸除去水。對于氯化氫氣體除雜，學(xué)生的意見不統(tǒng)一，一些學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該用水除去氯化氫。教師給出指導(dǎo)，解釋用飽和食鹽水代替水的方法更好，并解釋原因。最后分析除雜順序，最終的實驗設(shè)計如圖4-10所示。設(shè)計意圖：學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，找到問題的根源后解決問題，不僅培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題的思維，還可以提升學(xué)生的科學(xué)探究意識和實驗設(shè)計能力。環(huán)節(jié)五：成果分享教師組織學(xué)生分享本節(jié)課的成果以及存在的問題。設(shè)計意圖：學(xué)生主動分享本節(jié)課的成果，回顧實驗內(nèi)容，加深記憶。老師的通過學(xué)生提出的問題，分析整節(jié)課的教學(xué)效果，進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)。圖4-10制取氯氣虛擬實驗現(xiàn)象（3）課后階段：實驗結(jié)束后。學(xué)生書寫實驗報告，整理歸納對本節(jié)課的內(nèi)容。教師將學(xué)生實驗中存在的問題進(jìn)行進(jìn)行歸納整理，并反饋給學(xué)生。對整個教學(xué)過程進(jìn)行反思，進(jìn)一步修改教學(xué)設(shè)計。根據(jù)學(xué)生三個階段的學(xué)習(xí)狀態(tài)，做綜合的教學(xué)評價。表4-7《氯氣的制備》自主學(xué)習(xí)任務(wù)單《氯氣的制備》自主學(xué)習(xí)任務(wù)單姓名：班級：學(xué)習(xí)指南一、課題名稱：氯氣的制備二、達(dá)成目標(biāo)：1.通過觀看教學(xué)視頻，掌握工業(yè)制取氯氣的原理；2.通過觀看教學(xué)視頻，掌握實驗室制取氯氣的原理；3.通過觀看教學(xué)視頻，能簡單設(shè)計實驗制取氯氣。三、學(xué)習(xí)方法建議：教學(xué)視頻學(xué)習(xí)并結(jié)合課本內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)觀看教學(xué)視頻自主學(xué)習(xí)后，完成下列學(xué)習(xí)任務(wù)：1.久置的氯水和新制氯水成分一樣嗎？液氯與氯水是否相同？2.為什么不用次氯酸做漂白液？3.寫出工業(yè)制取氯氣的化學(xué)方程式和離子方程式。4實驗室制備氯氣的原理是什么？并寫出化學(xué)方程式和離子方程式。5.能否用稀鹽酸制取氯氣？6.100ml濃度為12mol/L的濃HCl和43.5gMnO2反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生Cl2的體積是？7.請根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)、產(chǎn)物的性質(zhì)、反應(yīng)條件等設(shè)計具體的實驗方案來制取氯氣。困惑與建議自主學(xué)習(xí)的過程中，還存在有哪些問題？1.2.3濃硫酸的性質(zhì)1.教材內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容選自人教版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《必修1》第四章“非金屬及其化合物”第四節(jié)“氨硝酸硫酸”。這部分內(nèi)容既是對硫及其氧化物知識的運用與鞏固，又是對硫的化合物的內(nèi)容的拓展，使學(xué)生初步形成硫的知識網(wǎng)絡(luò)。在中學(xué)階段，濃硫酸是一種具有代表性的強酸，“強氧化性”是濃硫酸的性質(zhì)中的重點內(nèi)容。在學(xué)習(xí)濃硫酸的強氧化性知識的同時，可以加深對氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念的認(rèn)識和理解。在探究濃硫酸的性質(zhì)時，實驗比較多，有的實驗耗時長且實驗現(xiàn)象不明顯，有的實驗且部分伴隨SO2氣體，且濃硫酸屬于強腐蝕性酸，比較危險，不利于課堂演示或?qū)W生實踐，故將本節(jié)課設(shè)計為虛擬仿真實驗，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景進(jìn)行實驗探究。2.學(xué)情分析從學(xué)生角度來看，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了酸的通性、氧化還原反應(yīng)等有關(guān)知識，對元素化合物的學(xué)習(xí)方法已初步掌握。在實驗探究之前適當(dāng)復(fù)習(xí)酸的通性，以便學(xué)生在舊知識基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識，引導(dǎo)學(xué)生運用氧化還原反應(yīng)的理論知識分析和解決問題。在能力上學(xué)生已經(jīng)初步具備了觀察能力、實驗?zāi)芰头治瞿芰?，能進(jìn)行簡單的實驗設(shè)計探究化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)。學(xué)生具備觀察實驗的興趣和基本能力，但可能忽視對某些現(xiàn)象的觀察，在教學(xué)中時，教師應(yīng)適當(dāng)給予言語指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)。3.教學(xué)目標(biāo)依據(jù)濃硫酸的性質(zhì)的教學(xué)任務(wù)，確定教學(xué)目標(biāo)，如表4-8所示。表4-8《濃硫酸的性質(zhì)》教學(xué)目標(biāo)核心知識（1）復(fù)習(xí)稀硫酸的性質(zhì)，認(rèn)識濃硫酸的物理性質(zhì)。（2）掌握濃硫酸的三大特性。（3）知道硫酸在生產(chǎn)中的應(yīng)用核心能力（1）通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)生的思維和實踐能力。（2）通過課前學(xué)習(xí)以及交流討論培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、交流合作的能力。核心品質(zhì)（1）通過學(xué)習(xí)濃硫酸的性質(zhì)和用途，形成辯證的思維。（2）在實驗探究的過程中形成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。1.教學(xué)重難點教學(xué)重點：濃硫酸的特性。教學(xué)難點：濃硫酸的氧化性及相關(guān)實驗。5.教學(xué)流程設(shè)計濃硫酸作為一種強腐蝕性酸，其性質(zhì)實驗產(chǎn)物多伴有二氧化硫，為教師演示實驗帶來一定的難度。且課堂演示實驗的主動權(quán)在教師的手中，學(xué)生參與度不高，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)效果不佳。因此將本節(jié)課設(shè)計為虛擬仿真實驗。在課前自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)主要學(xué)習(xí)濃硫酸的性質(zhì)的理論知識，課堂上學(xué)生進(jìn)行實驗探究，在實驗中進(jìn)一步理解知識。學(xué)生首先自主設(shè)計吸水性、脫水性、強氧化性的實驗。教師在學(xué)生實驗結(jié)束后，提出問題，讓學(xué)生分析黑面包實驗為何會產(chǎn)生大量的氣體？學(xué)生小組討論進(jìn)行實驗探究，從而掌握濃硫酸與非金屬碳的反應(yīng)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識。具體思路如圖4-11所示。圖4-11《濃硫酸的性質(zhì)》教學(xué)流程圖6.教學(xué)過程（1）課前階段：“先學(xué)后教”是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的核心思想，因此課前自主學(xué)習(xí)就顯得尤為重要，學(xué)生需要在上課前借助教師提供的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成知識的內(nèi)化。教師和學(xué)生的課前準(zhǔn)備如下：教師活動：第一步：教師將學(xué)習(xí)資料上傳到班級QQ群，并將學(xué)習(xí)任務(wù)單（見表4-10）打印出來發(fā)給學(xué)生。第二步，回收自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單的反饋二次備課?！稘饬蛩岬男再|(zhì)》微課教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)如表4-9所示。表4-9《濃硫酸的性質(zhì)》微課內(nèi)容呈現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)PPT內(nèi)容呈現(xiàn)內(nèi)容實錄復(fù)習(xí)導(dǎo)入【導(dǎo)入】同學(xué)們，說起硫酸，大家腦海中想到的第一個詞語是什么？老師第一個想到的詞語是腐蝕?！菊故緢D片】展示濃硫酸泄露事故的圖片，圖片中用熟石灰來處理泄露的硫酸。大家知道為什么嗎？今天我們來學(xué)習(xí)濃硫酸的性質(zhì)。【復(fù)習(xí)】進(jìn)入新課之前，我們先來回憶稀硫酸的性質(zhì)?！緩?fù)習(xí)】引導(dǎo)學(xué)生回憶稀硫酸的性質(zhì)。物理性質(zhì)【過渡】純硫酸是油狀的無色液體，常用濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%。純硫酸沸點為338℃，難揮發(fā)。濃硫酸屬于高密度酸，能以任意比與水混溶，溶解時放出大量的熱?！舅伎肌空埻瑢W(xué)們回憶一下如何稀釋濃硫酸？其它低密度液體與濃硫酸混合的方法與在水中的溶解方法一樣嗎？濃硫酸的特性【過渡】同學(xué)們還記得我們在制取氯氣時用什么來吸收產(chǎn)生的水蒸汽？就是濃硫酸，這就涉及到了濃硫酸的第一個特性——吸水性?！局v解】吸水性指濃硫酸能夠吸收氣體中的水分子及固體中的結(jié)晶水等。在這里要注意的是，濃硫酸吸收的是物質(zhì)本來就有的水，因此常用作干燥劑?！咎釂枴克袣怏w都可以用濃硫酸干燥嗎？【引導(dǎo)】根據(jù)濃硫酸的性質(zhì)分析，它屬于酸性物質(zhì)，濃硫酸中的硫是+6價，具有強氧化性?！局v解】因而不能干燥堿性氣體和還原性氣體；可以干燥中性氣體和酸性氣體?！局v解】濃硫酸還具有脫水性。濃硫酸能把物質(zhì)主要是有機物中的氫、氧元素按水的組成比脫去。留下黑色碳?！咎釂枴繚饬蛩岬奈院兔撍杂惺裁磪^(qū)別？哪些實驗可以驗證？【講述】濃硫酸還具有強氧化性。濃硫酸可以與除了Au、Pt以外的絕大多數(shù)金屬反應(yīng)?！局v解】常溫下，濃硫酸可以使Al、Fe鈍化，金屬表面被氧化為致密的氧化物薄膜，阻止了反應(yīng)的進(jìn)行，加熱后繼續(xù)反應(yīng)。鈍化反應(yīng)的實質(zhì)是化學(xué)變化，因此用鐵制酸槽貯存濃硫酸，鋁槽車運輸濃硫酸?！舅伎肌空埻瑢W(xué)們結(jié)合之前所學(xué)內(nèi)容思考：銅與濃硫酸是否會發(fā)生反應(yīng)？反應(yīng)條件是什么？產(chǎn)物是什么？如何用實驗驗證產(chǎn)物？濃硫酸的用途【過渡】都說性質(zhì)決定用途，學(xué)習(xí)了濃硫酸的性質(zhì)，大家想想它有哪些用途？【講述】硫酸有“化學(xué)工業(yè)之母”的稱號，因為它是世界上用途最廣、用量最大的化工基本原料之一。用途也很廣泛的。不僅可以制取揮發(fā)性酸、硫酸鹽和化肥；還可以做干燥劑和催化劑等。課后總結(jié)【總結(jié)】那這節(jié)課主要學(xué)習(xí)濃硫酸的性質(zhì)相關(guān)內(nèi)容，課后請同學(xué)們完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中的相關(guān)問題。（2）課中階段：本節(jié)課利用虛擬實驗進(jìn)行實驗探究，在學(xué)生實驗開始之前，教師首先引導(dǎo)學(xué)生解決自主學(xué)習(xí)過程中存在的問題，然后學(xué)生進(jìn)行動手實驗。環(huán)節(jié)一：交流討論學(xué)生首先在小組中提出自己的疑惑、然后小組討論解決、小組再將不能解答的問題統(tǒng)一提出，全班交流討論后教師進(jìn)行答疑。小組談?wù)摃r，教師主動參與其中，對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，記錄小組討論頻率較高的問題。小組不能解決的問題，老師進(jìn)行答疑。以下為小組典型討論發(fā)言：①如何辨別濃硫酸的脫水性和吸水性？②濃硫酸與銅反應(yīng)的產(chǎn)物為什么不是氫氣，而是二氧化硫？③如何檢驗濃硫酸與銅反應(yīng)的產(chǎn)物？設(shè)計意圖：在合作討論中，感受自主學(xué)習(xí)帶來的成就感，在交流中不僅可以相互學(xué)習(xí)，在還能增進(jìn)師生、生生的感情，實現(xiàn)了個性化的學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)二：學(xué)生實驗學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)的內(nèi)容，自己設(shè)計一個關(guān)