第七章第三節(jié)創(chuàng)新實驗：基于數(shù)字化技術的乙醇的催化氧化一體化實驗 說課稿 2023-2024學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第七章第三節(jié)創(chuàng)新實驗：基于數(shù)字化技術的乙醇的催化氧化一體化實驗說課稿2023-2024學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、設計意圖本節(jié)課旨在通過基于數(shù)字化技術的乙醇催化氧化一體化實驗，讓學生深入理解乙醇催化氧化的原理，掌握數(shù)字化實驗技術，提高學生的實踐操作能力與創(chuàng)新能力。結(jié)合高一年級學生的知識基礎，本節(jié)課內(nèi)容與化學必修第二冊中有機化學部分緊密相連，旨在鞏固學生對有機化合物性質(zhì)的理解，并激發(fā)學生的探究興趣，為后續(xù)相關課程的學習打下堅實基礎。二、核心素養(yǎng)目標1.科學探究與創(chuàng)新意識：通過乙醇催化氧化一體化實驗，培養(yǎng)學生的實驗設計能力、觀察與分析問題的能力。

2.實踐操作與科學思維：掌握數(shù)字化實驗技術，提升學生的實驗操作技能，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和邏輯思維。

3.科學態(tài)度與社會責任：培養(yǎng)學生遵循實驗規(guī)程、關注實驗安全，形成對化學科學的正確認識與責任感。三、教學難點與重點1.教學重點

①理解乙醇催化氧化的化學反應原理及反應方程式。

②掌握數(shù)字化實驗技術的操作步驟與數(shù)據(jù)處理方法。

③培養(yǎng)學生的實驗設計能力，包括實驗材料的準備、實驗過程的控制等。

2.教學難點

①理解并運用數(shù)字化技術在實驗中的應用，包括傳感器的選擇、數(shù)據(jù)采集與分析。

②實驗過程中的溫度、壓力等參數(shù)的精確控制，以及如何通過這些參數(shù)的調(diào)控優(yōu)化實驗結(jié)果。

③培養(yǎng)學生從實驗現(xiàn)象中提取有效信息，進行科學推理和結(jié)論的能力。四、教學資源1.軟硬件資源

-計算機及實驗數(shù)據(jù)采集軟件

-數(shù)字化實驗儀器（如傳感器、數(shù)據(jù)采集器）

-實驗室常規(guī)玻璃儀器及乙醇等化學試劑

2.課程平臺

-學校網(wǎng)絡教學平臺

-化學實驗虛擬仿真系統(tǒng)

3.信息化資源

-化學實驗操作視頻

-實驗原理及背景資料電子文檔

4.教學手段

-實驗演示

-小組討論

-實驗報告撰寫與交流五、教學過程設計1.導入環(huán)節(jié)（用時5分鐘）

-創(chuàng)設情境：展示工業(yè)上乙醇催化氧化生產(chǎn)乙醛的視頻，引發(fā)學生對乙醇氧化反應的興趣。

-提出問題：詢問學生乙醇在催化氧化過程中發(fā)生了什么變化，反應的產(chǎn)物是什么，以及如何通過實驗來實現(xiàn)這一過程。

2.講授新課（用時15分鐘）

-簡介乙醇催化氧化的化學原理，展示反應方程式，并解釋催化劑的作用。

-講解數(shù)字化實驗技術的基本原理，包括傳感器的選擇、數(shù)據(jù)采集和處理方法。

-結(jié)合教材內(nèi)容，講解實驗設計的原則，包括實驗材料的準備、實驗步驟的安排以及安全注意事項。

①實驗材料準備（用時3分鐘）

-介紹實驗所需化學試劑和儀器設備，強調(diào)安全操作的重要性。

②實驗步驟講解（用時5分鐘）

-分步驟講解實驗操作流程，包括傳感器的連接、數(shù)據(jù)采集器的設置、反應條件的控制等。

3.鞏固練習（用時10分鐘）

-分組進行實驗操作，學生根據(jù)講解的步驟進行實踐操作，教師巡回指導，確保實驗安全順利進行。

-實驗完成后，學生使用數(shù)據(jù)采集軟件分析實驗數(shù)據(jù)，討論實驗結(jié)果與預期的一致性。

4.師生互動環(huán)節(jié)（用時10分鐘）

-學生展示實驗數(shù)據(jù)，教師引導學生對數(shù)據(jù)進行分析，討論實驗中的變量對結(jié)果的影響。

-學生提問，教師解答，針對實驗中遇到的問題進行探討，如數(shù)據(jù)異常、實驗操作不當?shù)取?/p>

-教師提出拓展性問題，如如何優(yōu)化實驗條件以獲得更好的反應效果，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。

5.課堂總結(jié)與布置作業(yè)（用時5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)數(shù)字化實驗技術在化學研究中的應用價值。

-布置作業(yè)：讓學生撰寫實驗報告，包括實驗目的、原理、步驟、結(jié)果分析等內(nèi)容，以加深對乙醇催化氧化反應的理解。

6.課堂提問與反饋（用時5分鐘）

-通過提問檢查學生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，確保教學目標達成。

-收集學生的反饋，了解教學效果，為下一節(jié)課的教學調(diào)整提供依據(jù)。

整個教學過程注重師生互動，充分調(diào)動學生的主觀能動性，通過實驗操作和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學生的實踐操作能力和科學思維能力。同時，通過課堂提問和作業(yè)布置，鞏固學生對新知識的理解和掌握。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-拓展閱讀材料：提供有關乙醇催化氧化反應在工業(yè)應用中的案例，如乙醇氧化制乙醛、乙酸等。

-相關視頻資源：介紹乙醇催化氧化反應的動畫演示視頻，幫助學生直觀理解反應過程。

-學術論文與研究報告：推薦一些關于數(shù)字化技術在化學實驗中應用的學術論文，供有興趣深入研究的學生閱讀。

-實驗室安全手冊：提供實驗室安全操作指南，強調(diào)實驗過程中的安全注意事項。

-拓展實驗：介紹其他數(shù)字化技術在化學實驗中的應用，如電化學傳感器、光譜分析等。

-化學軟件工具：推薦化學繪圖軟件、分子模型構建軟件等，幫助學生更好地理解有機化合物的結(jié)構。

-化學競賽信息：提供國內(nèi)外化學競賽的相關信息，鼓勵學生參與，提升其科學探究能力。

2.拓展建議：

-鼓勵學生在課后收集有關乙醇催化氧化反應在不同行業(yè)中的應用案例，進行小組討論，分享學習心得。

-建議學生觀看乙醇催化氧化反應的動畫視頻，加深對反應機理的理解，并嘗試繪制反應機理圖。

-建議學生閱讀數(shù)字化技術在化學實驗中應用的學術論文，了解該技術的前沿動態(tài)，激發(fā)科研興趣。

-提醒學生在實驗操作前仔細閱讀實驗室安全手冊，確保實驗安全。

-鼓勵學生利用化學軟件工具，繪制乙醇及其氧化產(chǎn)物的結(jié)構圖，加深對有機化合物結(jié)構的認識。

-鼓勵學生參加化學競賽，通過競賽鍛煉自己的實驗設計、數(shù)據(jù)分析和科學報告撰寫能力。

-建議學生關注國內(nèi)外化學領域的最新研究進展，通過科普文章、學術講座等方式，拓寬知識視野。

-提醒學生在拓展學習過程中，注重理論與實踐相結(jié)合，將所學知識應用到實際問題中，提高解決問題的能力。七、教學反思與改進在完成基于數(shù)字化技術的乙醇催化氧化一體化實驗課后，我對本節(jié)課的教學效果進行了深入的反思。以下是我的幾點思考：

課堂上學生的參與度非常高，他們對于實驗操作表現(xiàn)出濃厚的興趣。但我也注意到，在數(shù)字化實驗技術的操作上，部分學生顯得有些手忙腳亂。這讓我意識到，在實驗前的準備工作上，我需要更加細致地指導學生，確保他們熟悉每個步驟。

在講解實驗原理時，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于催化劑的作用理解不夠深刻。這提醒我，在未來的教學中，我需要用更直觀的方式，比如通過模型或者動畫，來幫助學生更好地理解催化劑在反應中的作用。

學生對實驗數(shù)據(jù)的分析能力有待提高。在課堂討論環(huán)節(jié)，雖然學生們能夠完成數(shù)據(jù)采集，但在分析數(shù)據(jù)時，他們的思路不夠清晰，對于數(shù)據(jù)背后的化學意義理解不深。我計劃在后續(xù)的課程中，加入更多關于數(shù)據(jù)分析的練習，讓學生在實踐中提升這方面的能力。

首先，我會調(diào)整實驗前的準備環(huán)節(jié)，增加一次實驗操作預演，讓學生在正式實驗前對每個步驟有更全面的了解。

其次，我將引入更多的教學輔助工具，如3D模型或動畫，來幫助學生形象地理解化學反應原理，尤其是催化劑的作用。

另