基于高中化學(xué)證據(jù)推理素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施案例目錄TOC\o"1-3"\h\u27081基于高中化學(xué)證據(jù)推理素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施案例 [44]，明確化學(xué)的符號(hào)意義對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有重要的價(jià)值。因此在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生同時(shí)從宏觀、微觀和化學(xué)符號(hào)多個(gè)層面對(duì)某一內(nèi)容進(jìn)行理解，通過(guò)三者的有機(jī)結(jié)合，深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，提升學(xué)生多角度分析問(wèn)題的能力。比如Na2O2與H2O的反應(yīng)，如果從宏觀角度討論，學(xué)生所獲得的只是一些表面的反應(yīng)現(xiàn)象。而如果從微觀角度，用文字表達(dá)式寫出相應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程，學(xué)生將獲得的信息包括反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件。如果進(jìn)一步從符號(hào)角度，用化學(xué)方程式表示Na2O2與H2O的反應(yīng)并用雙線橋法進(jìn)行處理，學(xué)生將獲得的信息更多，除反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件之外，還能獲取電子轉(zhuǎn)移數(shù)、Na2O2既做氧化劑又做還原劑等信息。1.1.3辨別證據(jù)層次，提高推理思維深度化學(xué)證據(jù)包括直接、間接證據(jù)，宏觀、微觀證據(jù)以及定性、定量證據(jù)等多種，但是對(duì)于大多數(shù)高一學(xué)生而言，由于推理能力發(fā)展水平不高，所挖掘的信息比較淺顯，僅局限于使用直接證據(jù)、宏觀證據(jù)、定性證據(jù)進(jìn)行推理。因此，教師要重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)證據(jù)層次的辨別能力，提高推理思維深度。在具體的問(wèn)題情境中，引導(dǎo)學(xué)生盡量從微觀、定量的角度分析問(wèn)題，不斷提高學(xué)生推理思維的復(fù)雜性，促進(jìn)學(xué)生推理能力向更高層次發(fā)展。比如推測(cè)新制氯水的成分：學(xué)生直接根據(jù)氯水的顏色以及氯水簡(jiǎn)單的形成過(guò)程能夠迅速的判斷出其成分含有Cl2和H2O，如果提示Cl2溶于H2O的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，學(xué)生能夠結(jié)合Cl元素的化合價(jià)分析得出氯水中含有HCl、HClO，如果再進(jìn)一步從H2O、HCl、HClO電離的角度進(jìn)行提示，學(xué)生能夠徹底推斷出新制氯水成分包括的微粒三分子：Cl2、H2O、HClO；四離子H+、OH-、Cl-、ClO-1.1.4開(kāi)展豐富的論證活動(dòng)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)論證過(guò)程科學(xué)論證能力作為學(xué)生順利進(jìn)行科學(xué)論證活動(dòng)時(shí)所必備的穩(wěn)定的心理特質(zhì)，是需要在科學(xué)論證實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中逐漸培養(yǎng)和發(fā)展起來(lái)的。教師要想培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證能力，就需要重視科學(xué)論證實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)論證程，給予學(xué)生充分表達(dá)的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)結(jié)論和各論證要素。1.2教學(xué)研究思路基于學(xué)生證據(jù)推理能力初始水平的診斷結(jié)果分析，結(jié)合科學(xué)推理、科學(xué)論證等相關(guān)理論提出針對(duì)證據(jù)意識(shí)、推理分析以及邏輯論證三個(gè)維度的子能力培養(yǎng)的教學(xué)策略，在教學(xué)策略的指導(dǎo)下完成元素及其化合物的教學(xué)設(shè)計(jì)，并對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)中各環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)的證據(jù)推理能力培養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行分析，使學(xué)生在有針對(duì)性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中充分的發(fā)展證據(jù)推理各項(xiàng)能力。其教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)思路如圖5.1所展示：圖1.1基于證據(jù)推理培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)思路Figure1.1Teachingactivitydesignideasbasedonevidentialreasoningcultivation.基于以上教學(xué)策略以及教學(xué)思路所設(shè)計(jì)的元素化合物教學(xué)設(shè)計(jì)在高一（6）班（實(shí)驗(yàn)班）進(jìn)行授課，而在高一（4）班（對(duì)照班）則按原來(lái)的教學(xué)方法進(jìn)行授課，實(shí)踐時(shí)間為兩個(gè)月，以下選取其中的三個(gè)課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行展示：人教版化學(xué)必修1《鈉的氧化物》《氯氣》以及《鐵的重要化合物》1.3教學(xué)案例設(shè)計(jì)1.3.1教學(xué)案例1——鈉的氧化物(1)課標(biāo)分析課標(biāo)金屬鈉的氧化物內(nèi)容要求意識(shí)到堿性氧化物具有相似的化學(xué)性質(zhì)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)或科學(xué)推理方法，了解氧化鈉、過(guò)氧化鈉的主要性質(zhì)；分析氧元素在氧化鈉、過(guò)氧化鈉中的不同價(jià)態(tài)；了解通過(guò)與水、酸、二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)金屬氧化物到堿、鹽的物質(zhì)類別轉(zhuǎn)化；根據(jù)氧化鈉、過(guò)氧化鈉的元素組成及性質(zhì)對(duì)兩種氧化物進(jìn)行分類；學(xué)業(yè)要求a.能從物質(zhì)類別和氧元素的價(jià)態(tài)對(duì)氧化鈉、過(guò)氧化鈉進(jìn)行區(qū)分；b.能從氧元素價(jià)態(tài)的角度，預(yù)測(cè)過(guò)氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究，分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，驗(yàn)證預(yù)測(cè)；c.能從物質(zhì)外觀上辨別氧化鈉與過(guò)氧化鈉，能夠準(zhǔn)確描述過(guò)氧化鈉的性質(zhì)以及與水、二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；d.能用準(zhǔn)確的化學(xué)方程式、離子方程式、正確表示氧化鈉、過(guò)氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)；e.能根據(jù)氧氣、氫氧化鈉、碳酸鈉的典型反應(yīng)，設(shè)計(jì)檢驗(yàn)各物質(zhì)的方案；f.能根據(jù)過(guò)氧化鈉的性質(zhì)分析其在日常生活中的應(yīng)用；(2)教材教法分析《鈉的氧化物》位于新人教版化學(xué)必修1“金屬鈉及其化合物”的第二課時(shí)，本課時(shí)以氧化鈉與過(guò)氧化鈉的性質(zhì)為研究?jī)?nèi)容。首先要求學(xué)生結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)從化學(xué)式、物質(zhì)外觀、生成條件以及氧元素化合價(jià)等方面談?wù)剬?duì)氧化鈉、過(guò)氧化鈉的初步認(rèn)識(shí)。接著要求學(xué)生在對(duì)氧化鈉、過(guò)氧化鈉的初步認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究它們的重要化學(xué)性質(zhì)：對(duì)于氧化鈉，教師一般以學(xué)生對(duì)堿性氧化物定義理解的前提下，引導(dǎo)大家依據(jù)堿性氧化物的通性進(jìn)行演繹推理獲得對(duì)其化學(xué)性質(zhì)的了解。而對(duì)于過(guò)氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)，教師往往引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究與理論分析相結(jié)合的方式進(jìn)行研究，一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究使學(xué)生獲得與過(guò)氧化鈉有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，另一方面在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生以化學(xué)符號(hào)對(duì)相關(guān)反應(yīng)進(jìn)行表征并結(jié)合氧化還原理論分析。在實(shí)驗(yàn)探究與理論分析的共同作用下促進(jìn)學(xué)生對(duì)過(guò)氧化鈉化學(xué)性質(zhì)的深刻認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)了宏、微觀相結(jié)合的思想。本節(jié)課以探究過(guò)氧化鈉的性質(zhì)為主要內(nèi)容，通過(guò)滴水生火、吹氣生火以及滴加酚酞后溶液先變紅后褪色的異?，F(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)情境激發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題探究意識(shí)，在一系列的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)合理論分析得出結(jié)論的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生信息收集、表征，分析推理以及論證結(jié)論的能力，促進(jìn)學(xué)生證據(jù)推理素養(yǎng)的發(fā)展。(3)學(xué)情分析在知識(shí)方面：在學(xué)習(xí)氧化鈉、過(guò)氧化鈉之前，已經(jīng)掌握了氧化還原反應(yīng)原、離子反應(yīng)相關(guān)理論，并在“金屬鈉及其化合物”第一課時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)兩種氧化物有了初步的認(rèn)識(shí)，為本節(jié)課氧化鈉、過(guò)氧化鈉的性質(zhì)學(xué)習(xí)提供知識(shí)基礎(chǔ)。在能力方面，基于初中化學(xué)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作的訓(xùn)練，學(xué)生具備初步的實(shí)驗(yàn)探究能力以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析能力，能夠進(jìn)行中低難度的證據(jù)推理活動(dòng)，為本節(jié)課過(guò)氧化鈉相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究提供能力基礎(chǔ)。(4)教學(xué)目標(biāo)a.根據(jù)堿性氧化物的通性，以演繹推理的方式推斷氧化鈉的性質(zhì)；b.基于氧元素化合價(jià)預(yù)測(cè)過(guò)氧化鈉的性質(zhì)；c.根據(jù)滴水生火、吹氣生火趣味實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析結(jié)合元素守恒、氧化還原原理對(duì)相關(guān)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生基于信息收集、理論分析、進(jìn)行推理的能力；d.通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)以及化學(xué)方程式的表征、雙線橋法分析，驗(yàn)證過(guò)氧化鈉的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生信息表征、基于微觀信息進(jìn)行推理得出結(jié)論的能力；e.能夠?qū)?dǎo)致過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)滴加酚酞后溶液中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的因素進(jìn)行多方面的假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題分析及解決的能力；f.結(jié)合過(guò)氧化鈉的性質(zhì)，分析其儲(chǔ)存方式以及在生活中的應(yīng)用問(wèn)題；g.通過(guò)使學(xué)生對(duì)一系列探究活動(dòng)的猜想、分析、驗(yàn)證以及研究結(jié)論的表述，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯論證能力；(5)教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：過(guò)氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)；教學(xué)難點(diǎn)：過(guò)氧化鈉與水或二氧化碳反應(yīng)的雙線橋法分析；(6)教學(xué)流程設(shè)計(jì)(7)教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)一：實(shí)驗(yàn)情境導(dǎo)入【問(wèn)題引導(dǎo)】常說(shuō)“水火無(wú)情”指的是水災(zāi)、火災(zāi)對(duì)人們的生活生命造成極大威脅，那么生活中出現(xiàn)火情，一般可以用什么方法來(lái)進(jìn)行滅火呢？【學(xué)生活動(dòng)】用H2O或者是CO2【問(wèn)題引導(dǎo)】常用來(lái)滅火的H2O、CO2它們是否又可以用于引火呢？【播放視頻】滴水生火、吹氣生火【問(wèn)題引導(dǎo)】為什么兩次實(shí)驗(yàn)的脫脂棉會(huì)著火？請(qǐng)結(jié)合燃燒的條件進(jìn)行分析【學(xué)生活動(dòng)】結(jié)合燃燒的條件推測(cè)：Na2O2與H2O、CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且有O2生成設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生基于滴水生火、吹氣生火實(shí)驗(yàn)情境結(jié)合物質(zhì)燃燒條件推測(cè)過(guò)氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象特征。這一環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象收集、理論分析、推理猜測(cè)，因此有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行證據(jù)推理素養(yǎng)中的信息收集、推理分析能力的培養(yǎng)。環(huán)節(jié)二：Na2O與Na2O2初步認(rèn)識(shí)【問(wèn)題引導(dǎo)】談?wù)剬?duì)Na2O、Na2O2已有認(rèn)識(shí)【學(xué)生活動(dòng)】從化學(xué)式、顏色、狀態(tài)、生成條件、元素化合價(jià)進(jìn)行討論性質(zhì)氧化鈉過(guò)氧化鈉化學(xué)式Na2ONa2O2色、態(tài)白色固體淡黃色固體生成條件常溫加熱或點(diǎn)燃元素化合價(jià)Na+1價(jià)+2價(jià)O-2價(jià)-1價(jià)設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)從化學(xué)式、顏色、狀態(tài)、元素化合價(jià)等多角度談?wù)剬?duì)氧化鈉、過(guò)氧化鈉的認(rèn)識(shí)，主要體現(xiàn)學(xué)生收集信息的意識(shí)，因此該環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生多角度收集信息的能力。環(huán)節(jié)三：Na2O2與Na2O的相關(guān)性質(zhì)預(yù)測(cè)【問(wèn)題引導(dǎo)】從物質(zhì)類別的角度預(yù)測(cè)Na2O的化學(xué)性質(zhì)【學(xué)生活動(dòng)】參考?jí)A性氧化物的通性，寫出Na2CO3與HCl、H2O、CO2的反應(yīng)【問(wèn)題引導(dǎo)】從元素化合價(jià)的角度推測(cè)過(guò)氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)【學(xué)生活動(dòng)】分析Na2O2中O元素價(jià)態(tài)為-1價(jià)，根據(jù)氧化還原價(jià)態(tài)規(guī)律，由中間價(jià)態(tài)元素組成的物質(zhì)，既具有氧化性又具有還原性設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生依據(jù)堿性金屬氧化物的通性對(duì)氧化鈉的性質(zhì)進(jìn)行推斷，結(jié)合元素化合價(jià)對(duì)Na2O2性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，這一環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要是依據(jù)科學(xué)理論分析進(jìn)行推理猜測(cè)或得出最終結(jié)論，因此有利于培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理”素養(yǎng)中的推理分析能力。環(huán)節(jié)四：Na2O2與H2O的反應(yīng)【問(wèn)題引導(dǎo)】結(jié)合滴水生火、吹氣生火實(shí)驗(yàn)以及氧化還原反應(yīng)原理、元素守恒角度推測(cè)Na2O2與H2O,與CO2反應(yīng)分別有哪些產(chǎn)物？【學(xué)生活動(dòng)】基于滴水生火實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、元素守恒以及氧化還原原理多個(gè)角度綜合分析，推測(cè)過(guò)Na2O2與H2O反應(yīng)產(chǎn)物可能是NaOH、O2【問(wèn)題引導(dǎo)】基于以上的推測(cè)，如何設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證？【學(xué)生活動(dòng)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案a.用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察木條是否復(fù)燃，檢驗(yàn)O2；b.用手觸摸容器的外壁感受溫度的變化以判斷是否放熱；c.用酚酞試劑檢驗(yàn)產(chǎn)物是否有NaOH；d.對(duì)于Na2CO3固體檢驗(yàn)可以通過(guò)滴加鹽酸觀察是否有氣體產(chǎn)生；【學(xué)生活動(dòng)】分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：Na2O2與H2O的反應(yīng)，操作如下：在大試管中加入少量的Na2O2粉末，向其中加入適量的H2O，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感受反應(yīng)后試管溫度，用帶火星的木條檢驗(yàn)O2，加入酚酞試劑觀察溶液顏色的變化實(shí)驗(yàn)2：探究Na2O2與CO2的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置圖如下：【學(xué)生活動(dòng)】記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析現(xiàn)象及結(jié)論1：a.帶火星的木條復(fù)燃——有O2生成；b.試管外壁有發(fā)燙的感覺(jué)——反應(yīng)放熱；c.滴加無(wú)色酚酞溶液后現(xiàn)象是先變紅后褪色——有堿生成；現(xiàn)象及結(jié)論2：a.將帶火星的木條檢驗(yàn)，木條復(fù)燃——有O2生成；b.U型管外壁發(fā)熱——反應(yīng)放熱；c.U型管內(nèi)的固體由淡黃色轉(zhuǎn)變成白色，用鑷子將固體取出，裝入到試管內(nèi)，加入適量的H2O，玻璃棒攪拌，使其完全溶解，滴加幾滴HCl溶液，觀察到固體溶解，有明顯的氣泡不斷產(chǎn)生——有Na2CO3生成；【問(wèn)題引導(dǎo)】用化學(xué)方程式表示Na2O2與H2O、CO2的化學(xué)反應(yīng)，并用雙線橋分析電子轉(zhuǎn)移情況【學(xué)生活動(dòng)】書(shū)寫化學(xué)方程式，并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移【問(wèn)題引導(dǎo)】根據(jù)電子的轉(zhuǎn)移情況可以得出什么結(jié)論？【學(xué)生活動(dòng)】分析Na2O2的O元素電子轉(zhuǎn)移情況得出過(guò)氧化鈉在以上兩反應(yīng)中O元素既失電子又得電子，證實(shí)過(guò)氧化鈉既有氧化性又有還原性【問(wèn)題引導(dǎo)】根據(jù)堿性氧化物的定義，判斷Na2O2是否符合要求？【學(xué)生活動(dòng)】Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)除了生成對(duì)應(yīng)的堿、碳酸鹽之外，還有其他物質(zhì)生成，因此不符合堿性氧化物的通性，查閱相關(guān)資料，Na2O2屬于過(guò)氧化物設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生首先結(jié)合滴水生火、吹氣生火趣味實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、氧化還原反應(yīng)原理以及元素守恒角度對(duì)Na2O2與H2O與CO2反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行猜想，接著基于猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析以及反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)對(duì)猜想加以驗(yàn)證，并用結(jié)合化學(xué)方程式的表征、雙線橋法分析，進(jìn)一步證實(shí)上一環(huán)節(jié)Na2O2既有氧化性又具有還原性的推測(cè)以及得出Na2O2不屬于堿性氧化物這一結(jié)論。該環(huán)節(jié)的學(xué)生活動(dòng)主要是基于已有信息結(jié)合理論分析進(jìn)行推理猜測(cè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，驗(yàn)證猜想得出結(jié)論，其中包括信息收集、符號(hào)表征、推理論證等活動(dòng)，因此該環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理”素養(yǎng)中證據(jù)意識(shí)、推理分析、邏輯論證各方面的能力。環(huán)節(jié)五：Na2O2與H2O反應(yīng)過(guò)程中酚酞褪色現(xiàn)象的研究【問(wèn)題引導(dǎo)】在以上實(shí)驗(yàn)用酚酞驗(yàn)證氫氧化鈉的過(guò)程中，為什么出現(xiàn)了先變紅后褪色的現(xiàn)象？褪色的原因是什么？【提供資料】資料1：Na2O2與H2O反應(yīng)實(shí)質(zhì)：資料2：酚酞試劑的變色范圍：8.2-10.0；【學(xué)生活動(dòng)】結(jié)合資料以及自己的理解多角度提出假設(shè)假設(shè)1：產(chǎn)物中O2的氧化性使溶液紅色褪去；假設(shè)2：結(jié)合反應(yīng)的放熱現(xiàn)象假設(shè)反應(yīng)后溫度的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象造成影響；假設(shè)3：結(jié)合酚酞試劑的變色范圍假設(shè)生成物NaOH濃度的大小對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象造成影響；假設(shè)4：結(jié)合Na2O2與H2O反應(yīng)的實(shí)質(zhì)中間產(chǎn)物H2O2的生成對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象造成影響；【學(xué)生活動(dòng)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并分組探究探究現(xiàn)象1：取0.01mol/L的NaOH溶液少量于試管中，滴加兩滴酚酞試劑，將收集好的O2通入其中——通入O2后,等待一段時(shí)間，紅色并未褪去；探究現(xiàn)象2：將Na2O2與H2O反應(yīng)后的溶液分成兩等份，其中一份迅速滴加酚酞試劑，另一份用冷卻后再滴加酚酞試劑——常溫時(shí)滴加酚酞試劑后溶液先變紅又立即褪色，冷卻后加酚酞試劑，溶液先變紅，稍等片刻后褪色；探究現(xiàn)象3：向10mL0.5mol/L的NaOH溶液中滴加少量的酚酞試劑，振蕩，將溶液分成兩等份，其中一份滴加少量一定濃度的HCl溶液，與另一份形成對(duì)比——向NaOH溶液中滴加酚酞試劑后溶液先變紅后褪色，將溶液分成兩等份，其中一份滴加少量鹽酸后，發(fā)現(xiàn)紅色恢復(fù)，而另一份并無(wú)現(xiàn)象變化；探究現(xiàn)象4：將Na2O2與H2O反應(yīng)后的溶液靜置片刻，取少量MnO2加入其中，振蕩，迅速將帶火星的木條放在試管口，當(dāng)不再有氣體產(chǎn)生時(shí)，滴加少量酚酞試劑——向反應(yīng)后的溶液中加入少量MnO2，產(chǎn)生大量氣泡，用帶火星的木條在試管口檢驗(yàn)，木條復(fù)燃，滴加酚酞試液后顯紅色，且紅色沒(méi)有褪去；初步結(jié)論：紅色溶液褪色與NaOH溶液的濃度過(guò)大以及Na2O2與H2O生成的中間產(chǎn)物H2O2有關(guān)【問(wèn)題引導(dǎo)】實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明氫氧化鈉溶液的濃度和中間產(chǎn)物都是導(dǎo)致酚酞試劑紅色褪去的因素，那么究竟以哪一個(gè)為主呢？【學(xué)生活動(dòng)】補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)探究現(xiàn)象5：向過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)的試管中滴加幾滴酚酞試劑，振蕩，并加入少量一定濃度的HCl溶液——滴加酚酞試劑后，溶液先變紅后褪色，且加人HCl溶液后，未恢復(fù)紅色；結(jié)論：中間產(chǎn)物H2O2是導(dǎo)致酚酞褪色的真正因素設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生首先基于過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)滴加酚酞后的先變紅后褪色的異?，F(xiàn)象提出質(zhì)疑，結(jié)合自己的理解以及資料提示從多角度進(jìn)行假設(shè)，并設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案進(jìn)行探究；其次在初步得出氫氧化鈉溶液的濃度過(guò)大和中間產(chǎn)物H2O2同為導(dǎo)致酚酞試劑紅色褪去的因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，證實(shí)出H2O2是導(dǎo)致酚酞褪色的根本原因。該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)在基于問(wèn)題分析，結(jié)合自己的理解和相關(guān)理論對(duì)問(wèn)題進(jìn)行多角度的假設(shè)，設(shè)計(jì)并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，對(duì)假設(shè)加以證實(shí)或證偽，得出最終結(jié)論，其中包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄、分析、論證結(jié)論等活動(dòng)，因此該環(huán)節(jié)有利于學(xué)生“證據(jù)推理”素養(yǎng)中除信息表征外各方面能力的培養(yǎng)。環(huán)節(jié)六:物質(zhì)的儲(chǔ)存、應(yīng)用【問(wèn)題引導(dǎo)】問(wèn)題1：為什么老師將Na2O2裝入試管中，立馬塞上橡膠塞？問(wèn)題2：實(shí)驗(yàn)室如何保存Na2O2？問(wèn)題3：潛艇在水下如何供氧？【學(xué)生活動(dòng)】回答1：隔絕CO2和H2O；回答2：Na2O2的保存：密封干燥的器皿；回答3：用Na2O2吸收呼出的CO2，提供O2；設(shè)計(jì)意圖：該環(huán)節(jié)要求學(xué)生基于過(guò)氧化鈉化學(xué)性質(zhì)的理解對(duì)其儲(chǔ)存以及生活應(yīng)用方面的問(wèn)題進(jìn)行合理解釋，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用能力。1.3.2教學(xué)案例2——氯氣(1)課標(biāo)分析課標(biāo)氯及其化合物內(nèi)容要求結(jié)合生活實(shí)例以及實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，了解氯氣及次氯酸的重要性質(zhì)；意識(shí)到氯氣與次氯酸中氯元素的不同價(jià)態(tài)，通過(guò)氧化還原反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)兩者相互轉(zhuǎn)化；了解氯氣、次氯酸在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。學(xué)業(yè)要求a.能依據(jù)物質(zhì)類別和氯原子結(jié)構(gòu)、氯元素價(jià)態(tài)，結(jié)合氧化還原原理預(yù)測(cè)氯氣、次氯酸的相關(guān)性質(zhì)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究驗(yàn)證，解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；b.能夠準(zhǔn)確概括氯氣的物理性質(zhì)；c.能用準(zhǔn)確描述氯氣、次氯酸有關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能夠化學(xué)方程式、離子方程式對(duì)相關(guān)反應(yīng)正確表示；d.能夠?qū)懗鏊⒙然瘹?、次氯酸的電離方程式，以分析新制氯水中微粒成分；e.能從氯元素價(jià)態(tài)分析氯氣與次氯酸的轉(zhuǎn)化途徑；f.能根據(jù)次氯酸的性質(zhì)分析其保存注意事項(xiàng)；g.能基于次氯酸的漂白性分析其在生活中的應(yīng)用；(2)教材教法分析《氯氣》位于人教版化學(xué)必修1“氯及其化合物”第一課時(shí)，本課時(shí)以氯氣、次氯酸的性質(zhì)、應(yīng)用以及氯水的成分探究為研究?jī)?nèi)容。氯氣的性質(zhì)分為物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，對(duì)于氯氣的物理性質(zhì)，教師通常是讓學(xué)生通過(guò)對(duì)舍勒氯氣發(fā)現(xiàn)史資料的閱讀自主進(jìn)行歸納概括。而對(duì)于氯氣、次氯酸化學(xué)性質(zhì)以及氯水成分的探究，教師往往引導(dǎo)學(xué)生以理論分析與科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的方式進(jìn)行研究，但是基于氯氣是一種刺激性氣味、有毒的氣體，出于安全考慮，氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究一般以教師演示實(shí)驗(yàn)或視頻演示實(shí)驗(yàn)為主。從理論分析與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的角度，一方面引導(dǎo)學(xué)生從原子結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)、氧化還原價(jià)態(tài)規(guī)律、電解質(zhì)電離理論對(duì)氯氣、次氯酸的化學(xué)性質(zhì)、氯水成分進(jìn)行預(yù)測(cè)，另一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)對(duì)所作的猜想預(yù)測(cè)加以驗(yàn)證，通過(guò)理論分析與實(shí)驗(yàn)探究的共同作用使學(xué)生獲得對(duì)氯氣、次氯酸性質(zhì)及氯水成分微粒的深刻認(rèn)識(shí)。本課時(shí)以氯氣的氧化性、次氯酸的漂白性以及氯水的成分探究為研究載體，提供了豐富的實(shí)驗(yàn)情境素材，比如自來(lái)水中余氯的味道、氯氣用于自來(lái)水的消毒殺菌、滴加氯水的有色鮮花褪色、暴曬后的自來(lái)水養(yǎng)魚(yú)等，以情境創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題探究意識(shí)，在對(duì)這一系列問(wèn)題的猜想與實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證得出結(jié)論的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生信息收集、表征、推理分析以及科學(xué)論證的能力。(3)學(xué)情分析知識(shí)水平：在初中階段學(xué)習(xí)了氯原子的結(jié)構(gòu)，并形成了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的意識(shí)，具備了氧化還原反應(yīng)、價(jià)態(tài)規(guī)律以及電解質(zhì)電離等知識(shí)，為本節(jié)課氯氣、次氯酸性質(zhì)以及氯水成分微粒的預(yù)測(cè)提供了知識(shí)前提。能力水平：通過(guò)上一節(jié)內(nèi)容金屬鈉及其化合物的學(xué)習(xí)，大家對(duì)元素化合物知識(shí)的研究思路具有了基本的認(rèn)識(shí)，同樣學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的探究能力、推理分析能力也進(jìn)一步提升了，為本節(jié)課為本節(jié)課氯氣、次氯酸性質(zhì)以及氯水成分微粒的探究驗(yàn)證提供了能力基礎(chǔ)。(4)教學(xué)目標(biāo)a.首先通過(guò)閱讀氯氣相關(guān)的化學(xué)史實(shí)故事概括氯氣的物理性質(zhì)，能夠從原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)類別角度初步預(yù)測(cè)氯氣的重要性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的信息收集意識(shí)；b.能基于氯氣的性質(zhì)的預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證，并用化學(xué)方程式、雙線橋分析對(duì)相應(yīng)反應(yīng)進(jìn)行表征和分析，培養(yǎng)學(xué)生符號(hào)表征意識(shí)以及發(fā)展學(xué)生對(duì)問(wèn)題的解決能力；c.能利用氧化反應(yīng)原理對(duì)氯氣溶于水后的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析，并用化學(xué)方程式進(jìn)行表征，能夠結(jié)合氯氣的顏色、氯氣的水溶性大小、氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式、以及電解質(zhì)電離程度對(duì)新制氯水成分進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究證實(shí)；d.能夠基于氯水使有色鮮花的褪色現(xiàn)象，針對(duì)漂白性成分提出多種假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證，能基于生活問(wèn)題情境對(duì)久置氯水成分進(jìn)行推斷并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)；e.能利用次氯酸的漂白性和不穩(wěn)定性對(duì)生活中的漂白劑失效、起效原理進(jìn)行解釋；f.通過(guò)使學(xué)生對(duì)一系列探究活動(dòng)的猜想、分析、驗(yàn)證以及研究結(jié)論的表述，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯論證能力；(5)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)；氯水的漂白原理；難點(diǎn)：新制氯水成分的探究；(6)教學(xué)流程設(shè)計(jì)(7)教學(xué)過(guò)程任務(wù)一：故事情境，激發(fā)興趣【提供資料】Cl2的發(fā)現(xiàn)史【問(wèn)題引導(dǎo)】結(jié)合上述材料，你收集到關(guān)于Cl2的哪些性質(zhì)？【學(xué)生活動(dòng)】（歸納物理性質(zhì)）黃綠色、有刺激性氣味、密度大于空氣設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生通過(guò)Cl2化學(xué)史的閱讀，收集關(guān)于Cl2顏色、狀態(tài)、氣味方面的信息，并依據(jù)Cl2在空氣中的這一系列的直觀現(xiàn)象進(jìn)一步提煉出Cl2密度大于空氣的信息，該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)在收集信息，因此有利于學(xué)生信息收集能力的培養(yǎng)。任務(wù)二：Cl2的化學(xué)性質(zhì)【問(wèn)題引導(dǎo)】分別從物質(zhì)類別、原子結(jié)構(gòu)角度預(yù)測(cè)Cl2的化學(xué)性質(zhì)【學(xué)生活動(dòng)】活動(dòng)1：畫(huà)出Cl原子的結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)最外層電子個(gè)數(shù)為7，判斷其比較容易得電子到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)氧化性；活動(dòng)2：從物質(zhì)類別角度分析，Cl2是一種典型的非金屬單質(zhì)，推斷其可以與大多數(shù)金屬單質(zhì)反應(yīng)；【問(wèn)題引導(dǎo)】探討如何驗(yàn)證Cl2的強(qiáng)氧化性？【學(xué)生活動(dòng)】小組合作交流（一般金屬都體現(xiàn)出還原性，通過(guò)對(duì)比還原性強(qiáng)弱不同的金屬在氯氣中的燃燒現(xiàn)象及產(chǎn)物以驗(yàn)證氯氣的強(qiáng)氧化性）【視頻播放】金屬Fe、Cu在Cl2中燃燒現(xiàn)象【學(xué)生活動(dòng)】對(duì)比三種還原性不同的金屬Na、Fe、Cu分別在Cl2中的燃燒現(xiàn)象及產(chǎn)物活動(dòng)1：回顧已學(xué)的金屬Na在Cl2中的燃燒現(xiàn)象并書(shū)寫化學(xué)方程式；活動(dòng)2：記錄金屬Fe、Cu在Cl2中的燃燒現(xiàn)象，并通過(guò)查閱相關(guān)資料確定其反應(yīng)產(chǎn)物寫出化學(xué)方程式；活動(dòng)3：按照三種金屬還原性從強(qiáng)到弱的順序，從化合價(jià)的角度對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行對(duì)比分析；設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生能夠從原子結(jié)構(gòu)角度、物質(zhì)類別角度預(yù)測(cè)Cl2的化學(xué)性質(zhì)，并從氧化還原的角度考慮設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)Cl2的性質(zhì)加以驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行回顧、觀察，結(jié)合化學(xué)方程式的表征以及雙線橋法分析，證實(shí)氯氣具有強(qiáng)氧化性這一性質(zhì)。該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)在基于已有經(jīng)驗(yàn)和化學(xué)原理對(duì)問(wèn)題結(jié)論進(jìn)行預(yù)測(cè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以求證，其中包括信息收集、表征、理論分析、推理論證等活動(dòng)，因此有利于學(xué)生證據(jù)意識(shí)、推理分析、邏輯論證各方面能力的培養(yǎng)。任務(wù)三：氯水的成分及驗(yàn)證【提供情境】日常生活中的現(xiàn)象情境1：打開(kāi)自來(lái)水水龍頭，總是能聞到一股余氯的味道;情境2：許多的自來(lái)水廠會(huì)用Cl2來(lái)進(jìn)行消毒殺菌;【問(wèn)題引導(dǎo)】Cl2為什么可以用作于自來(lái)水的消毒殺菌？氯氣溶于水后會(huì)形成什么物質(zhì)？其成分又有哪些呢？【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材、資料，回答相關(guān)問(wèn)題回答1：Cl2能夠溶于水，溶于水后得到的溶液稱為氯水回答2：Cl2與水后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物中有HClO生成，結(jié)合Cl元素的化合價(jià)分析HClO具有強(qiáng)氧化性，因此能夠殺死水中的病毒，起到消毒殺菌的作用回答3：根據(jù)Cl2部分溶于水的特征結(jié)合化學(xué)方程式以及H2O、HClO、HCl的電離強(qiáng)弱，推斷出氯水中的成分有：Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、OH-、ClO-【提出問(wèn)題】對(duì)于氯水中可能存在的H+、Cl-如何進(jìn)行檢驗(yàn)？【學(xué)生活動(dòng)】回顧舊知，檢驗(yàn)H+一般用紫色石蕊作指示劑（酸能夠使紫色石蕊變紅），鑒定Cl-通常用AgNO3溶液（Cl-與Ag+結(jié)合生成AgCl白色沉淀）【教師活動(dòng)】提供實(shí)驗(yàn)試劑【學(xué)生活動(dòng)】分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分別向兩支試管倒入等量的新制氯水，其中一支滴加少量的紫色石蕊溶液，另一支滴加少量的AgNO3溶液，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象及結(jié)論1：向裝有新制氯水的試管中滴加少量的紫色石蕊溶液后，溶液先變紅后褪色——溶液變紅說(shuō)明有H+存在，后褪色，可能是新制氯水中存在某種漂白性物質(zhì)；現(xiàn)象及結(jié)論2：向裝有新制氯水的試管中滴加少量的AgNO3溶液后，有白色沉淀生成——新制氯水中有Cl-存在；設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生結(jié)合氯氣的水溶性大小、氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式、以及水、次氯酸、氯化氫的電離等多方面的信息對(duì)新制氯水成分進(jìn)行全面推理，并在推理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)氫離子、氯離子進(jìn)行檢驗(yàn)。該環(huán)節(jié)的學(xué)生活動(dòng)體現(xiàn)在從不同角度收集信息，結(jié)合理論分析進(jìn)行全面推理得出結(jié)論，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)結(jié)論加以驗(yàn)證，其中包括信息收集、表征、推理論證等活動(dòng)，因此有利于學(xué)生證據(jù)意識(shí)、推理分析以及邏輯論證各方面能力的培養(yǎng)。任務(wù)四：氯水中的漂白性成分探究【問(wèn)題引導(dǎo)】：結(jié)合氯水成分的各種微粒，預(yù)測(cè)具有漂白性的可能是哪一種？【學(xué)生活動(dòng)】提出三種猜想假設(shè)1：干燥的Cl2；假設(shè)2：HClO；假設(shè)3：H+；【問(wèn)題引導(dǎo)】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究？【學(xué)生活動(dòng)】提出探究氯水漂白性成分的實(shí)驗(yàn)方案：驗(yàn)證假設(shè)1：將干燥的有色鮮花伸入到盛有干燥Cl2的集氣瓶中；驗(yàn)證假設(shè)2、3：分別用膠頭滴管取少量HClO溶液、HCl溶液加到干燥的有色鮮花上；【教師活動(dòng)】演示實(shí)驗(yàn)【學(xué)生活動(dòng)】記錄現(xiàn)象，進(jìn)行對(duì)比，得出結(jié)論現(xiàn)象1：干燥的有色鮮花不褪色；現(xiàn)象2：干燥的有色鮮花褪色；現(xiàn)象3：干燥的有色鮮花不褪色；結(jié)論：氯水中具有漂白性的成分為HClO【問(wèn)題引導(dǎo)】分析HClO起漂白作用的原理【學(xué)生活動(dòng)】結(jié)合HClO的Cl元素化合價(jià)分析——強(qiáng)氧化性設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生針對(duì)新制氯水中滴加紫色石蕊先變紅后褪色的異?，F(xiàn)象對(duì)氯水中的漂白成分進(jìn)行大膽猜想，并基于猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究加以驗(yàn)證，得出氯水成分中次氯酸具有漂白性這一結(jié)論。且能夠結(jié)合次氯酸中氯元素化合價(jià)分析其強(qiáng)氧化性是次氯酸起漂白作用的原理。該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)在對(duì)問(wèn)題理解的基礎(chǔ)上，能夠針對(duì)問(wèn)題結(jié)論作出多種假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究對(duì)所作假設(shè)加以驗(yàn)證得出結(jié)論。除此之外，該過(guò)程需要學(xué)生向老師和其他同學(xué)清晰完整表述自己的研究與研究結(jié)論，因此有利于培養(yǎng)學(xué)生除信息表征外的證據(jù)推理素養(yǎng)各方面能力的培養(yǎng)。任務(wù)五：HClO的不穩(wěn)定性【提供資料】暴曬后的自來(lái)水養(yǎng)魚(yú)【提出問(wèn)題】自來(lái)水中微量的Cl可以通過(guò)暴曬或久置的方法除去，那么究竟是以哪一種或幾種形式除去的呢？在久置的氯水中會(huì)還有哪些微粒存在呢？【學(xué)生活動(dòng)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（對(duì)比新制氯水含Cl的微粒，以久置的氯水為對(duì)象進(jìn)行檢驗(yàn)）Cl2的檢驗(yàn)：取少量久置氯水滴在淀粉K-I試紙上，觀察試紙是否變藍(lán)HClO的檢驗(yàn)：取少量久置氯水于干燥的有色鮮花上，觀察有色鮮花是否褪色Cl-的檢驗(yàn)：取少量久置氯水于試管中，滴加幾滴AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀生成H+的檢驗(yàn)：取適量久置氯水于試管中，滴加少量NaHCO3溶液，觀察是否有氣泡生成【教師活動(dòng)】提供試劑及儀器【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)探究—根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)久置氯水成分進(jìn)行探究,并記錄現(xiàn)象現(xiàn)象及結(jié)論1：取少量久置氯水滴在淀粉K-I試紙上，試紙不變藍(lán)——久置氯水中無(wú)Cl2；現(xiàn)象及結(jié)論2：取適量久置氯水于干燥的有色布條上，有色布條不褪色——久置氯水中無(wú)HClO；現(xiàn)象及結(jié)論3：取適量久置氯水于試管中，滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成——久置氯水中有Cl-；現(xiàn)象及結(jié)論4：取適量久置氯水于試管中，滴加少量NaHCO3溶液,有氣泡產(chǎn)生——久置氯水中有H+；結(jié)論：自來(lái)水通過(guò)暴曬或久置的方法除去的是Cl2和HClO，而久置氯水成分只有HCl、H2O【問(wèn)題引導(dǎo)】在光照的久置的氯水中，Cl2和HClO發(fā)生了什么化學(xué)變化？【學(xué)生活動(dòng)】對(duì)比兩種微粒的元素組成分析，Cl2不能發(fā)生分解（剩余的氯氣揮發(fā)了），在光照或受熱條件下HClO發(fā)生分解【問(wèn)題引導(dǎo)】HClO在光照或受熱條件下分解得到的產(chǎn)物是什么？用化學(xué)方程式表示【學(xué)生活動(dòng)】結(jié)合久置氯水成分以及氧化還原原理分析HClO分解得到的產(chǎn)物是HCl和O2【提出問(wèn)題】基于HClO的不穩(wěn)定性，配制新制氯水時(shí)應(yīng)該要注意什么？【學(xué)生活動(dòng)】氯水中的HClO不穩(wěn)定，易分解，而關(guān)照時(shí)分解加速，使HClO分子數(shù)大大減少，故氯水要現(xiàn)配現(xiàn)用，并保存在棕色瓶中設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生首先基于真實(shí)情境思考新制氯水經(jīng)久置后其成分的變化，在對(duì)問(wèn)題思考的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)新制氯水久置后剩余成分進(jìn)行探究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究現(xiàn)象的觀察分析，判斷出新制氯水久置后所消失的成分為Cl2和HClO以及剩余成分為H2O和HCl；其次結(jié)合久置氯水剩余成分以及氧化還原原理對(duì)HClO在該過(guò)程中所發(fā)生的化學(xué)變化進(jìn)行分析，得出次氯酸見(jiàn)光受熱分解、不穩(wěn)定性的特征，用相應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行表征；并根據(jù)HClO的相關(guān)性質(zhì)討論其保存方式；該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)體現(xiàn)在能根據(jù)對(duì)問(wèn)題的思考結(jié)合自己的已有經(jīng)驗(yàn)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究從而解決問(wèn)題，并能夠依據(jù)相關(guān)理論對(duì)問(wèn)題結(jié)論進(jìn)一步分析解釋，其中涉及到信息收集、表征、推理論證等活動(dòng)，因此有利于對(duì)學(xué)生證據(jù)意識(shí)、推理分析以及邏輯論證各方面能力的培養(yǎng)。任務(wù)五：生活中的漂白劑【真實(shí)情境】介紹生活中的漂白液、漂白粉的成分【問(wèn)題引導(dǎo)】為什么不直接用新制氯水用作生活中的漂白劑？【學(xué)生活動(dòng)】新制氯水中含有的Cl2和HClO可用于消毒和漂白,但是由于HClO的不穩(wěn)定性，Cl2的儲(chǔ)存和運(yùn)輸不是非常方便，因此常常將Cl2轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的次氯酸鹽以制備漂白劑。【提出問(wèn)題】生活中的漂白粉應(yīng)該怎么制備呢？【真實(shí)情境】坦南特發(fā)現(xiàn)漂白粉的歷史——讓Cl2通過(guò)石灰發(fā)生作用，這樣就發(fā)現(xiàn)了一種方便實(shí)用的漂白粉【問(wèn)題引導(dǎo)】根據(jù)Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析漂白液、漂白粉的制備原理【學(xué)生活動(dòng)】參照Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式，寫出Cl2與兩種堿的反應(yīng)【問(wèn)題引導(dǎo)】結(jié)合HClO的相關(guān)性質(zhì)分析漂白粉生效、失效原理【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)HClO的漂白性，分析漂白粉之所以能起漂白作用的關(guān)鍵在于溶于水或者與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)生成了HClO【學(xué)生活動(dòng)】依據(jù)HClO的不穩(wěn)定性，分析漂白粉失效的原因在于HClO的受熱分解【問(wèn)題引導(dǎo)】基于漂白粉生效、失效原理討論如何對(duì)漂白粉進(jìn)行保存？【學(xué)生活動(dòng)】結(jié)合漂白粉的生效、失效原理分析其正確的保存方法應(yīng)該是干燥避光保存設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生首先基于生活情境結(jié)合HClO的性質(zhì)思考其不能直接作漂白劑的原因；其次結(jié)合化學(xué)史情境以及氯氣與水的反應(yīng)對(duì)漂白劑的制備原理進(jìn)行分析，并用化學(xué)反應(yīng)方程式表示；并進(jìn)一步依據(jù)次氯酸的漂白性、不穩(wěn)定性分析次氯酸的生效失效原理；該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)在結(jié)合已有的知識(shí)對(duì)生活中的問(wèn)題進(jìn)行分析并解釋，并清晰的向老師和其他同學(xué)表達(dá)自己的分析過(guò)程及結(jié)論，有助于學(xué)生推理分析的培養(yǎng)，能夠讓學(xué)生充分意識(shí)到化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，提高社會(huì)責(zé)任感。1.3.3教學(xué)案例3——鐵的重要化合物(1)課標(biāo)分析課標(biāo)鐵的重要化合物內(nèi)容要求結(jié)合生活實(shí)際應(yīng)用以及實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，了解鐵鹽、亞鐵鹽、鐵的氧化物以及鐵的氫氧化物主要性質(zhì)；按照金屬氧化物的性質(zhì)對(duì)氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵進(jìn)行分類；清楚的意識(shí)到鐵鹽、亞鐵鹽以及鐵的兩種氫氧化物之間的鐵元素不同價(jià)態(tài)，可以通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鐵鹽與亞鐵鹽、氫氧化鐵與氫氧化亞鐵的相互轉(zhuǎn)化；了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)鐵鹽、亞鐵鹽與鐵的氧化物以及鐵的氫氧化物之間的相互轉(zhuǎn)化；認(rèn)識(shí)鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化以及氫氧化鐵與氫氧化亞鐵相互轉(zhuǎn)化對(duì)促進(jìn)社會(huì)文明進(jìn)步、自然資源綜合利用的重要價(jià)值；了解鐵的化合物在日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；學(xué)業(yè)要求a.能夠?qū)﹁F的重要化合物從物質(zhì)類別以及元素化合價(jià)的角度進(jìn)行認(rèn)識(shí)；b.能夠準(zhǔn)確辨識(shí)、概括鐵的氧化物以及氫氧化物的物理性質(zhì)；c.能夠根據(jù)元素化合價(jià)以及金屬氧化物的通性推斷鐵的氧化物相關(guān)化學(xué)性質(zhì)，寫出準(zhǔn)確的化學(xué)反應(yīng)方程式，并對(duì)鐵的氧化物類別進(jìn)一步區(qū)分；d.能夠從元素化合價(jià)角度分析鐵的化合物的轉(zhuǎn)化途徑；e.能根據(jù)亞鐵鹽、氫氧化亞鐵的性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室在制備、保存方面應(yīng)該要注意的事項(xiàng)；f.知道鐵的重要化合物的生活應(yīng)用；(2)教材教法分析“鐵的重要化合物”是新人教版高中化學(xué)必修1中“鐵及其化合物”的第二課時(shí)，以鐵的氧化物、鐵鹽與亞鐵鹽、鐵的氫氧化物為研究?jī)?nèi)容。首先關(guān)于鐵的三種氧化物的性質(zhì)，其物理性質(zhì)教師一般是以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)物質(zhì)外觀的觀察結(jié)合大多數(shù)金屬氧化物的性質(zhì)以及相關(guān)資料的閱讀進(jìn)行自主概括，而三種氧化物的化學(xué)性質(zhì)通常也是根據(jù)金屬氧化物的通性進(jìn)行演繹推理從而獲得認(rèn)識(shí)。對(duì)于鐵鹽與亞鐵、鐵的氫氧化物的內(nèi)容，主要包括鐵鹽與亞鐵鹽的鑒別及相互轉(zhuǎn)化以及鐵的兩種氫氧化物的制備，教師往往是以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)理論分析與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的方式進(jìn)行研究，一方面是通過(guò)理論分析，比如依據(jù)特征反應(yīng)原理、氧化還原原理思考鐵鹽與亞鐵鹽的鑒別及轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案，以及結(jié)合氫氧化物的制備原理與氧化還原理論分析氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)方案。另一方面則是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)驗(yàn)證依據(jù)理論分析所提出的實(shí)驗(yàn)方案的可行性。在理論分析與實(shí)驗(yàn)探究的共同作用下促進(jìn)學(xué)生對(duì)鐵鹽與亞鐵鹽、鐵的氫氧化物相關(guān)內(nèi)容的深刻理解。本課時(shí)以鐵鹽與亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化以及氫氧化物的制備為主要內(nèi)容，提供了較多的問(wèn)題情境，比如印刷電路板的制備、缺鐵性患者服用補(bǔ)鐵劑、氫氧化亞鐵制備的異?，F(xiàn)象，以情境創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題探究意識(shí)，使學(xué)生在在對(duì)一系列問(wèn)題的猜想與驗(yàn)證的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生信息收集、表征、推理分析以及科學(xué)論證的能力。(3)學(xué)情分析在知識(shí)層面：通過(guò)初中階段氧化鈣以及上兩節(jié)課氧化鈉知識(shí)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)清楚的知道了堿性氧化物的定義與通性；此外，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等化學(xué)基本理論知識(shí)。為本節(jié)課學(xué)習(xí)鐵的氧化物的性質(zhì)、亞鐵離子和三價(jià)鐵離子鑒別及轉(zhuǎn)化以及氫氧化物制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。能力層面：學(xué)生具備了基于同一類別物質(zhì)的性質(zhì)也相同的類比推理意識(shí)；學(xué)生具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，也能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出一定的分析判斷的能力；基于上兩節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)學(xué)生逐漸形成了化學(xué)符號(hào)表征相關(guān)信息的能力。為本節(jié)課鐵的氧化物性質(zhì)研究、鐵鹽與亞鐵的鑒別與轉(zhuǎn)化探究及氫氧化物的制備提供了能力基礎(chǔ)。(4)教學(xué)目標(biāo)a.通過(guò)類比推理的方法獲得對(duì)鐵的三種氧化物化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，結(jié)合堿性氧化物的概念對(duì)它們加以歸類，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析鐵的氧化物與鐵鹽、亞鐵鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系；b.能夠掌握用不同方法對(duì)鐵離子、亞鐵離子進(jìn)行鑒別且準(zhǔn)確描述鑒別兩者的現(xiàn)象差異，培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括能力；c.通過(guò)從元素價(jià)態(tài)角度探究鐵離子和亞鐵離子的轉(zhuǎn)換規(guī)律，并能用化學(xué)方程式或離子方程式正確表示，歸納物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的研究思路，培養(yǎng)學(xué)生符號(hào)表征以及推理分析的能力；d.能夠從鐵元素化合價(jià)的角度對(duì)氫氧化亞鐵制備的異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析，并基于問(wèn)題的全面分析，充分探討實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性；e.梳理鐵的氧化物、鐵鹽與亞鐵鹽、鐵的氫氧化物不同物質(zhì)類別的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律；(5)教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：鐵鹽與亞鐵鹽的轉(zhuǎn)化；教學(xué)難點(diǎn)：鐵鹽與亞鐵鹽的轉(zhuǎn)化；氫氧化亞鐵的制備；(6)教學(xué)設(shè)計(jì)流程(7)教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)一：生活情境導(dǎo)入【展示資料】紅磚青磚的燒制過(guò)程【問(wèn)題引導(dǎo)】請(qǐng)大家結(jié)合紅磚、青磚的燒制條件推測(cè)出其中分別對(duì)應(yīng)鐵的哪幾種氧化物？結(jié)合素材分析紅磚、青磚的主要成分是什么？【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)紅磚的生成條件判斷其成分應(yīng)該是Fe2O3，而根據(jù)青磚的燒制條件判斷其成分應(yīng)該是FeO設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生基于情境素材結(jié)合鐵的氧化物的生成條件分析，推斷出紅磚與青磚的成分，該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)體現(xiàn)在信息收集、推理分析，有利于學(xué)生“證據(jù)推理”素養(yǎng)中信息收集、推理分析兩方面能力的培養(yǎng)。環(huán)節(jié)二：鐵的三種氧化物【展示圖片】FeO、Fe2O3、Fe3O4【問(wèn)題引導(dǎo)】結(jié)合三種氧化物的外部觀察、化學(xué)式以及自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)它們的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行歸納氧化物氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵色、態(tài)白色固體紅色固體黑色晶體化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4鐵元素化合價(jià)+2價(jià)+3價(jià)+2價(jià)、+3價(jià)水溶性不溶不溶不溶【問(wèn)題引導(dǎo)】根據(jù)堿性氧化物的通性判斷以上三種氧化物哪一種符合堿性氧化物的條件？【學(xué)生活動(dòng)】寫出三種氧化物與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，結(jié)合堿性氧化物的定義判斷結(jié)論：FeO、Fe2O3是堿性氧化物，而Fe3O4不是堿性氧化物【問(wèn)題引導(dǎo)】通過(guò)以上反應(yīng)證明鐵的氧化物在一定條件下轉(zhuǎn)化為鐵鹽、亞鐵鹽，請(qǐng)大家用二維圖表示它們之家的轉(zhuǎn)化關(guān)系【學(xué)生活動(dòng)】構(gòu)建鐵的氧化物與鐵鹽、亞鐵鹽轉(zhuǎn)化關(guān)系價(jià)態(tài)二維圖設(shè)計(jì)意圖：要求學(xué)生首先結(jié)合已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)從多方面收集信息對(duì)FeO、Fe2O3、Fe3O4的性質(zhì)進(jìn)行初步歸納；其次根據(jù)金屬氧化物的化學(xué)通性推斷Fe2O3、FeO、Fe3O4相關(guān)的化學(xué)性質(zhì)，以化學(xué)方程式表征，并結(jié)合堿性氧化物的定義對(duì)三種氧化物與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分析，對(duì)Fe3O4與Fe2O3、FeO物質(zhì)類別加以區(qū)分；且根據(jù)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)構(gòu)建氧化物與鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)體現(xiàn)在多角度收集信息并整合歸納，根據(jù)已有理論知識(shí)進(jìn)行類比推理，結(jié)合理論分析得出結(jié)論，基于知識(shí)理解構(gòu)建認(rèn)知規(guī)律等，其中包括信息收集、表征、推理及科學(xué)論證等活動(dòng)，因此有利于培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)意識(shí)、推理分析、邏輯論證各方面的能力。環(huán)節(jié)三：Fe3+鹽與Fe2+鹽的鑒別及轉(zhuǎn)化【提供資料】印刷電路板制備原理【問(wèn)題引導(dǎo)】基于對(duì)資料的閱讀和理解，請(qǐng)概括一下印刷電路板的制備原理【學(xué)生活動(dòng)】從相關(guān)物質(zhì)的元素化合價(jià)進(jìn)行分析，推測(cè)出印刷電路板是根據(jù)氧化還原原理（化合價(jià)升降）來(lái)制備的，用化學(xué)方程式表征為：【問(wèn)題引導(dǎo)】結(jié)合Fe3+鹽、Fe2+鹽的元素化合價(jià)可以推測(cè)它們分別具有什么性質(zhì)？【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)經(jīng)驗(yàn)從元素化合價(jià)的高低可以判斷鐵鹽中Fe3+顯氧化性，而Fe2+鹽中的Fe2+離子顯還原性【問(wèn)題引導(dǎo)】基于氧化性、還原性的判斷分析如何實(shí)現(xiàn)Fe3+鹽與Fe2+鹽之間的相互轉(zhuǎn)化？【學(xué)生活動(dòng)】從氧化還原反應(yīng)中的氧化劑、還原劑的作用特征思考，得出從低價(jià)態(tài)的Fe2+鹽轉(zhuǎn)變成高價(jià)態(tài)的Fe3+鹽用氧化劑，而從高價(jià)態(tài)的Fe3+鹽轉(zhuǎn)變成低價(jià)態(tài)的Fe2+鹽用還原劑【問(wèn)題引導(dǎo)】問(wèn)題1：結(jié)合已有知識(shí)回顧哪些物質(zhì)可以作還原劑、氧化劑？問(wèn)題2：要滿足Fe3+鹽與Fe2+鹽相互轉(zhuǎn)化的氧化劑、還原劑需要什么條件？問(wèn)題3：實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌面上哪些試劑可以選擇？【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)金屬主要性質(zhì)（還原性）意識(shí)到金屬單質(zhì)一般可以作還原劑，但是要實(shí)現(xiàn)Fe3+鹽轉(zhuǎn)化Fe2+鹽的還原劑其還原性應(yīng)該介于Fe2+鹽與Fe單質(zhì)之間（比如銅粉、鐵粉），再結(jié)合之前Fe單質(zhì)到Fe2+鹽、Fe3+鹽的轉(zhuǎn)變特征，意識(shí)到在強(qiáng)化劑（酸性KMnO4試劑、H2O2試劑）的作用下才可能實(shí)現(xiàn)Fe2+鹽到Fe3+鹽的轉(zhuǎn)化【問(wèn)題引導(dǎo)】除了利用相應(yīng)的試劑探究物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，還應(yīng)該對(duì)轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，那么檢驗(yàn)Fe3+與Fe2+的方法有哪一些呢？【學(xué)生活動(dòng)】思考Fe3+、Fe2+的鑒別方法活動(dòng)1：觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌面上的FeCl3溶液與FeSO4溶液活動(dòng)2：根據(jù)課本資料的閱讀，了解到KSCN溶液可以作為Fe3+鹽與Fe2+鹽的鑒別試劑【教師活動(dòng)】提供化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器【分組實(shí)驗(yàn)】分別向兩支試管中倒入少量的FeSO4溶液和FeCl3溶液，其中FeSO4溶液呈淺綠色，而FeCl3溶液呈棕黃色，記錄初步現(xiàn)象。接著向兩種溶液分別滴加幾滴KSCN試劑，觀察現(xiàn)象鑒別物質(zhì)FeSO4溶液FeCl3溶液觀察顏色淺綠色棕黃色滴加KSCN試劑無(wú)明顯現(xiàn)象有血紅色物質(zhì)生成鑒別原理滴加KSCN試劑有無(wú)血紅色物質(zhì)生成【活動(dòng)引導(dǎo)】結(jié)合所提供的化學(xué)試劑完成對(duì)Fe3+鹽與Fe2+鹽的轉(zhuǎn)化及檢驗(yàn)【分組實(shí)驗(yàn)】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究探究1：實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象1：取三支試管，向試管中均倒入少量的FeSO4溶液且滴加幾滴KSCN試劑,振蕩，接著繼續(xù)分別滴加酸性KMnO4試劑、H2O2試劑、氯水試劑——向FeSO4溶液滴加KSCN溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象，加入強(qiáng)氧化劑之后，三支試管中均有血紅色物質(zhì)生成；探究2：實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象2：取兩支試管，向試管中均倒入少量的FeCl3溶液，再藥匙取少量的Cu粉、Fe粉分別加入其中，振蕩，繼續(xù)分別滴加幾滴KSCN試劑——向FeCl3溶液中加入Cu粉、Fe粉之后，發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變淺，待溶液顏色穩(wěn)定后滴加KSCN試劑無(wú)現(xiàn)象變化；結(jié)論：在酸性KMnO4試劑、H2O2試劑、氯水試劑等強(qiáng)氧化劑的作用下，可以實(shí)現(xiàn)亞鐵離子到鐵離子的轉(zhuǎn)化，而在一些常見(jiàn)的還原劑比如活潑金屬單質(zhì)Fe粉、Cu粉作用下可以實(shí)現(xiàn)離子到Fe2+離子的轉(zhuǎn)化【問(wèn)題引導(dǎo)】進(jìn)一步補(bǔ)充Fe3+鹽、Fe2+鹽轉(zhuǎn)化關(guān)系二維圖設(shè)計(jì)意圖：要求學(xué)生首先基于情境資料從氧化還原角度分析印刷電路板的制備原理并用化學(xué)方程式表示，在此基礎(chǔ)上依據(jù)氧化還原價(jià)態(tài)規(guī)律分析Fe3+鹽與Fe2+鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系并探討實(shí)現(xiàn)兩者之間相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合Fe3+、Fe2+離子的鑒別的實(shí)驗(yàn)探究對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方案的有效性加以驗(yàn)證，構(gòu)建Fe3+鹽與Fe2+鹽的轉(zhuǎn)化思路；該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)在針對(duì)素材情境的分析進(jìn)一步思考有探究?jī)r(jià)值的學(xué)習(xí)問(wèn)題，能夠依據(jù)探究的目的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)方案得出結(jié)論，其中包括信息收集、表征、推理分析、科學(xué)論證等活動(dòng)，因此有利于學(xué)生證據(jù)意識(shí)、推理分析、邏輯論證各方面能力的培養(yǎng)。環(huán)節(jié)四：兩種氫氧化物的制備【活動(dòng)引導(dǎo)】鐵的化合物一般有兩種價(jià)態(tài)，因此對(duì)應(yīng)的氫氧化物也有兩種，分別是Fe(OH)2和Fe(OH)3,請(qǐng)大家按照教材所提供的方法結(jié)合實(shí)驗(yàn)試劑完成對(duì)它們的制備【學(xué)生活動(dòng)】分組實(shí)驗(yàn)，取兩支試管，分別倒入少量的FeSO4溶液、FeCl3溶液，滴加幾滴NaOH試劑，充分振蕩觀察現(xiàn)象現(xiàn)象1：充分振蕩后，含F(xiàn)e2+的溶液中先是出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀迅速轉(zhuǎn)化成灰綠色，最終生成紅褐色沉淀現(xiàn)象2：充分振蕩后，含F(xiàn)e3+的溶液中直接生成了比較穩(wěn)定的紅褐色沉淀——Fe(OH)3是一種紅褐色沉淀【問(wèn)題引導(dǎo)】對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2，分析為什么現(xiàn)象1中看不到Fe(OH)2的真正顏色？【學(xué)生活動(dòng)】交流討論，對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2，從Fe(OH)2的鐵元素化合價(jià)進(jìn)行分析，推斷原因是因?yàn)镕e2+與OH-結(jié)合生成的Fe(OH)2沉淀不穩(wěn)定在空氣中不穩(wěn)定，被進(jìn)一步氧化所導(dǎo)致的，書(shū)寫相應(yīng)化學(xué)方程式，并假設(shè)Fe(OH)2沉淀應(yīng)該是白色的【問(wèn)題引導(dǎo)】如何對(duì)制備Fe(OH)2沉淀的方案進(jìn)行改進(jìn)？【學(xué)生活動(dòng)】首先基于制備過(guò)程中O2來(lái)源進(jìn)行分析（一是FeSO4溶液、NaOH溶液中溶解的O2，二是與FeSO4溶液表面接觸的空氣中的O2）結(jié)合O2來(lái)源的分析以及相關(guān)資料的閱讀探討改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案：對(duì)FeSO4溶液、NaOH溶液進(jìn)行加熱（除去溶液中的O2），或者FeSO4溶液用煮沸后的蒸餾水現(xiàn)場(chǎng)配制，配制好后立即加入少量Fe粉（起到抗氧化作用），接著取少量的FeSO4溶液于試管中，立即在其表面撲上一層植物油或煤油（隔絕空氣），滴加NaOH溶液時(shí)將膠頭滴管伸入到煤油液面以下逐滴加入（使FeSO4溶液與NaOH溶液充分接觸）【分組實(shí)驗(yàn)】按照改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案再次制備Fe(OH)2沉淀，得到的是一種給穩(wěn)定的白色沉淀【問(wèn)題引導(dǎo)】結(jié)合堿的通性推測(cè)Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質(zhì)【學(xué)生活動(dòng)】堿與酸反應(yīng)生成鹽和水以及Fe(OH)2、Fe(OH)3的不穩(wěn)定性氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)白色沉淀紅褐色沉淀與酸反應(yīng)不穩(wěn)定性【活動(dòng)引導(dǎo)】完善物質(zhì)的轉(zhuǎn)化圖設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)首先要求學(xué)生結(jié)合氫氧化化物的制備原理對(duì)Fe(OH)3和Fe(OH)2進(jìn)行制備，其次針對(duì)Fe(OH)2制備過(guò)程中所出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象結(jié)合Fe元素的化合價(jià)進(jìn)行分析，探討改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)操作；在制備完成的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他難溶性堿的性質(zhì)以類比推理的方式推斷Fe(OH)2和Fe(OH)3的化學(xué)性質(zhì)，并用化學(xué)方程式表征，根據(jù)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)完善物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。該環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，能夠?qū)λ嬖诘膯?wèn)題結(jié)合理論分析并進(jìn)一步提出改善實(shí)驗(yàn)方案以完成探究，且能夠以類比推理的方式對(duì)相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行推斷，在此基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)化學(xué)反應(yīng)完善物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系二維圖，其中包括信息收集、表征、推理論證等活動(dòng)，有利于學(xué)生證據(jù)意識(shí)、推理分析以及邏輯論證各方面能力的培養(yǎng)。環(huán)節(jié)五：聯(lián)系實(shí)際，解決問(wèn)題【問(wèn)題引導(dǎo)】一位醫(yī)生給一位患有缺鐵性貧血患者所開(kāi)出來(lái)的藥方：結(jié)合維生素C服用補(bǔ)鐵劑“硫酸鹽鐵片”，維生素C片具有還原性，大家思考一下醫(yī)生為什么要建議病人結(jié)合維生素C服用補(bǔ)鐵劑呢？【學(xué)生活動(dòng)】基于生活基本常識(shí)人體內(nèi)補(bǔ)鐵真正上是以Fe2+離子的形式吸收的，結(jié)合具有還原性的維生素C片服用可以起到防止被血紅蛋白中的氧進(jìn)一步氧化的作用設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)要求學(xué)生結(jié)合Fe3+鹽與Fe2+鹽的轉(zhuǎn)化規(guī)律對(duì)缺鐵性貧血患者結(jié)合維生素C片服用補(bǔ)鐵劑的原理進(jìn)行分析，學(xué)生活動(dòng)主要體現(xiàn)為結(jié)合理論知識(shí)解釋與化學(xué)相關(guān)的生活實(shí)際問(wèn)題，其中包括結(jié)合理論分析推理、論證結(jié)論等活動(dòng)，因此有利于培養(yǎng)學(xué)生推理分析、邏輯論證以及知識(shí)應(yīng)用的能力。1.4教學(xué)實(shí)踐效果1.1.1測(cè)試分析首先，在實(shí)施了基于證據(jù)推理的元素化合物教學(xué)之后，為了檢驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的有效性，學(xué)生的信息收集、信息表征、推理嚴(yán)謹(jǐn)性、推理科學(xué)性、論證邏輯性、論證規(guī)范性各項(xiàng)能力是否有發(fā)展，將教學(xué)內(nèi)容碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的相關(guān)試題進(jìn)行改編來(lái)進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)學(xué)生的問(wèn)題回答情況進(jìn)行分析，具體試題如下：后測(cè)試題：將一定量地Na2CO3溶液以及HCl溶液混合，請(qǐng)大家結(jié)合相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)判斷混合后的溶液的酸堿性狀態(tài)？請(qǐng)簡(jiǎn)要論述你的分析依據(jù)及結(jié)論（資料：在鹽水中滴加紫色石蕊試液不變色）下面結(jié)合測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)后測(cè)試題的答題表現(xiàn)進(jìn)行目標(biāo)水平界定，如表1.1所示：表1.1學(xué)生后測(cè)答題目標(biāo)水平分析Table1.1Analysisofstudents'goallevelinpost-test.維度觀察點(diǎn)內(nèi)容水平分析證據(jù)意識(shí)信息收集能夠從Na2CO3與HCl的一般化學(xué)反應(yīng)角度收集信息（水平2）能夠從Na2CO3與HCl的物質(zhì)量比例不同的角度全面收集信息（水平3）信息表征能夠用語(yǔ)言簡(jiǎn)單表述Na2CO3與HCl的反應(yīng)過(guò)程（水平2）能夠用化學(xué)方程式表示Na2CO3與HCl分別在物質(zhì)的量比例不同情況下的化學(xué)反應(yīng)（水平3）推理分析推理嚴(yán)謹(jǐn)性能夠從碳酸鈉與鹽酸的一般化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的酸堿性進(jìn)行推理（水平2）能夠基于Na2CO3相較于鹽酸等量、過(guò)量、少量的幾種反應(yīng)情況下分別所剩物質(zhì)的酸堿性充分進(jìn)行推理（水平3）推理科學(xué)性基于以上信息進(jìn)行推理過(guò)程符合基本科學(xué)理論，但是推理結(jié)論存在一點(diǎn)瑕疵（水平2）基于以上信息進(jìn)行推理，其推理過(guò)程和結(jié)論都符合基本的科學(xué)理論（水平3）邏輯論證論證結(jié)構(gòu)性在陳述Na2CO3和HCl的混合溶液酸堿性問(wèn)題結(jié)論時(shí)，能體現(xiàn)自己語(yǔ)句中的各內(nèi)容要素，能夠按照合理的論證結(jié)構(gòu)與邏輯關(guān)系編排內(nèi)容要素（水平3）論證規(guī)范性在對(duì)Na2CO3和HCl的混合溶液酸堿性問(wèn)題的結(jié)論進(jìn)行論證時(shí)，表達(dá)清晰規(guī)范，具有條理性，能運(yùn)用規(guī)范的化學(xué)用語(yǔ)進(jìn)行表達(dá)自己的研究過(guò)程與結(jié)論（水平3）基于證據(jù)推理的元素化合物教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施以后，為了了解實(shí)驗(yàn)班相比較于對(duì)照班學(xué)生證據(jù)推理素養(yǎng)的發(fā)展是否存在明顯提升，現(xiàn)對(duì)兩個(gè)班的后測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比：(1)學(xué)生“證據(jù)意識(shí)”能力發(fā)展水平分析為了解實(shí)驗(yàn)班學(xué)生“證據(jù)意識(shí)”維度能力的提升狀況，對(duì)兩個(gè)子能力：信息收集、信息表征水平后測(cè)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖所示：圖1.2學(xué)生“證據(jù)意識(shí)”能力水平發(fā)展?fàn)顩r分析Figure1.2Analysisofstudents'abilitylevelof"evidenceawareness"從上表中可以看出，經(jīng)過(guò)元素化合物的學(xué)習(xí)之后，對(duì)比班實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的信息收集、信息表征能力都有提升，但是實(shí)驗(yàn)班提升的幅度更大。這可能是因?yàn)?，在基于“證據(jù)推理”素養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程中，更重視對(duì)學(xué)生信息收集、表征能力的培養(yǎng)。(2)學(xué)生“推理分析”能力發(fā)展水平分析為分析學(xué)生“推理分析”維度能力的提升狀況，對(duì)“推理分析”兩個(gè)子能力：推理的嚴(yán)謹(jǐn)性、推理科學(xué)性能力水平后測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比，結(jié)果如圖所示：圖1.3學(xué)生“推理分析”能力水平發(fā)展?fàn)顩r分析Figure1.3Analysisofstudents"reasoninganalysis"abilitylevel.從上表中可以看出，經(jīng)過(guò)元素化合物的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生的推理嚴(yán)謹(jǐn)性、推理科學(xué)性能力水平都提升了。相比較而言，實(shí)驗(yàn)班的提升幅度更大。這可能是因?yàn)?，在基于“證據(jù)推理”素養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程中，設(shè)計(jì)了許多推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行自主探究的活動(dòng)，而在這些學(xué)生活動(dòng)中學(xué)生分析推理能力可以得到很好的訓(xùn)練，并且在課堂中，教師會(huì)對(duì)學(xué)生的推理過(guò)程進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，促使學(xué)生養(yǎng)成了多角度、全面分析問(wèn)題的意識(shí)，提升了思維分析的嚴(yán)謹(jǐn)性，隨之推理有效性水平也得到提升。(3)學(xué)生“邏輯論證”能力發(fā)展水平分析分析學(xué)生“邏輯論證”維度能力的提升狀況，對(duì)“邏輯論證”兩個(gè)觀察點(diǎn)：論證的邏輯性、論證的規(guī)范性水平后測(cè)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖所示：圖1.4學(xué)生“邏輯論證”能力水平發(fā)展分析Figure1.4Analysisofstudents"logicaldemonstration"abilitylevel.從上表中可以看出，經(jīng)過(guò)元素化合物的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生的論證的邏輯性、論證的規(guī)范性水平都提升了。相比較而言，實(shí)驗(yàn)班的提升幅度更大。這可能是因?yàn)?，在基于“證據(jù)推理”素養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程中，各個(gè)環(huán)節(jié)活動(dòng)給予了學(xué)生充分表達(dá)交流的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在了解邏輯論證相關(guān)要求的基礎(chǔ)上向老師和其他同學(xué)完整的表述自己的推理過(guò)程和推理結(jié)論，這個(gè)過(guò)程自然讓學(xué)生養(yǎng)成了使用規(guī)范語(yǔ)言的意識(shí)且邏輯表達(dá)能力得到充分鍛煉。為了驗(yàn)證基于“證據(jù)推理”素養(yǎng)的元素化合物教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施的有效性，采用SPSS23軟件對(duì)兩個(gè)班級(jí)學(xué)生的三個(gè)維度六個(gè)觀察點(diǎn)后測(cè)水平進(jìn)行了獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，具體結(jié)果如表所示：子能力對(duì)比班實(shí)驗(yàn)班tpMSDMSD信息收集2.30770.64292.66440.58652.9350.004信息表征2.28850.63672.64150.59142.9430.004推理嚴(yán)謹(jǐn)性2.26920.62982.64150.59143.1210.002推理有效性2.19230.59542.49060.60842.5390.013論證結(jié)構(gòu)性2.23080.61412.58490.60242.9830.004論證規(guī)范性2.13460.56112.39620.59942.3090.023通過(guò)上表統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)，現(xiàn)對(duì)不同方式教學(xué)后的實(shí)驗(yàn)班、對(duì)照班學(xué)生各能力是否存在顯著性差異做如下陳述：(1)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的信息收集能力（M=2.6644，SD=0.5865）比對(duì)照班學(xué)生的收集證據(jù)能力（M=2.3077，SD=0.6429）較高，t=2