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《不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化》作業(yè)設(shè)計(jì)方案一、教材分析1、教材版本與章節(jié)這是高中人教版(2019)必修第二冊(cè)第五章的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容。本章節(jié)主要圍繞化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素展開(kāi),而這個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)聚焦于不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,這是對(duì)含硫物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)知識(shí)的綜合應(yīng)用與深入探究。2、教材內(nèi)容主旨本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)旨在讓學(xué)生通過(guò)親手操作實(shí)驗(yàn),深入理解不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,從而掌握含硫物質(zhì)的氧化還原性質(zhì)。這有助于學(xué)生構(gòu)建完整的元素化合物知識(shí)體系,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力以及對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的分析和解釋能力。二、學(xué)情分析1、知識(shí)基礎(chǔ)學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了氧化還原反應(yīng)的基本概念,包括氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物等。同時(shí),也對(duì)含硫物質(zhì)如二氧化硫、硫酸等有了一定的認(rèn)識(shí),但對(duì)于不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)之間如何轉(zhuǎn)化還缺乏系統(tǒng)的實(shí)踐探究。2、能力水平高中生已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,如藥品的取用、儀器的簡(jiǎn)單組裝等。然而,在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的全面觀察與準(zhǔn)確分析以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的深入思考等方面,還需要進(jìn)一步的鍛煉和提高。3、學(xué)習(xí)興趣與特點(diǎn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于這個(gè)年齡段的學(xué)生來(lái)說(shuō),他們對(duì)新奇的化學(xué)現(xiàn)象充滿好奇,渴望通過(guò)自己的探索來(lái)揭示化學(xué)變化的奧秘。但同時(shí),部分學(xué)生可能會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中的復(fù)雜性或者實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性而感到困惑或者沮喪,需要教師在教學(xué)過(guò)程中給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和鼓勵(lì)。三、作業(yè)目標(biāo)1、知識(shí)與技能目標(biāo)學(xué)生能夠準(zhǔn)確寫(xiě)出不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,如硫單質(zhì)、二氧化硫、硫酸等之間的轉(zhuǎn)化方程式。熟練掌握實(shí)驗(yàn)中涉及的儀器的使用方法,如試管、膠頭滴管、酒精燈等的正確操作。2、過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力,讓學(xué)生學(xué)會(huì)從問(wèn)題出發(fā),設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)解決問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,提高學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄和分析能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的認(rèn)真操作。增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣,激發(fā)學(xué)生探索化學(xué)奧秘的熱情,同時(shí)讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)在化工生產(chǎn)等實(shí)際領(lǐng)域中的重要性。四、作業(yè)內(nèi)容與要求(一)預(yù)習(xí)作業(yè)(在實(shí)驗(yàn)課之前完成)1、知識(shí)回顧復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)的概念,包括氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的定義。并舉例說(shuō)明一些常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng),要求寫(xiě)出反應(yīng)方程式,如鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)等?;仡櫤蛭镔|(zhì)的相關(guān)知識(shí),如二氧化硫的物理性質(zhì)(顏色、氣味、溶解性等)和化學(xué)性質(zhì)(酸性氧化物的通性、還原性、氧化性等),硫酸的性質(zhì)(酸性、吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性等),硫單質(zhì)的性質(zhì)等。2、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)閱讀教材中關(guān)于“不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的內(nèi)容,了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。根據(jù)教材內(nèi)容,簡(jiǎn)單畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖(可以是草圖),并標(biāo)注出主要儀器的名稱。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,如在將二氧化硫通入到硫化氫溶液中時(shí),預(yù)測(cè)會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生,并寫(xiě)出可能的化學(xué)方程式。(二)課堂作業(yè)(在實(shí)驗(yàn)課中完成)1、實(shí)驗(yàn)操作按照自己設(shè)計(jì)(或教師指導(dǎo)修改后的)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在操作過(guò)程中,要注意儀器的正確使用方法,如膠頭滴管不能伸入試管內(nèi)滴加液體,加熱試管時(shí)要先預(yù)熱等。認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,包括顏色的變化、沉淀的生成或溶解、氣體的產(chǎn)生等。例如,在進(jìn)行銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),要仔細(xì)觀察溶液顏色的變化以及是否有氣體產(chǎn)生,氣體的顏色和氣味等。及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,將觀察到的現(xiàn)象準(zhǔn)確地記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告本上。記錄時(shí)要注意描述的準(zhǔn)確性,不能模糊不清。2、實(shí)驗(yàn)分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。例如,在觀察到二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色的現(xiàn)象后,要分析二氧化硫在這個(gè)過(guò)程中是作為還原劑,被酸性高錳酸鉀氧化,從而實(shí)現(xiàn)從+4價(jià)硫到更高價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象進(jìn)行思考和分析。如果在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)實(shí)際現(xiàn)象與自己預(yù)測(cè)的不一致,要思考可能的原因,如藥品是否變質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作是否正確等。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中涉及的氧化還原反應(yīng),找出氧化劑和還原劑,并分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。比如在硫與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫的實(shí)驗(yàn)中,硫是還原劑,氧氣是氧化劑,然后寫(xiě)出電子轉(zhuǎn)移的情況。(三)課后作業(yè)1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)完整地撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理(涉及的化學(xué)方程式)、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)分析以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)結(jié)論部分,要總結(jié)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件和規(guī)律,如在什么條件下+4價(jià)硫可以轉(zhuǎn)化為+6價(jià)硫,什么條件下可以轉(zhuǎn)化為0價(jià)硫等。2、拓展思考思考在化工生產(chǎn)中,如何利用不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化原理來(lái)制備所需的含硫化合物。例如,如何從含硫礦石中制備硫酸等。查閱資料,了解不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)在環(huán)境保護(hù)中的作用和影響。如二氧化硫是大氣污染物,如何利用其化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行污染治理等,寫(xiě)出一篇300~500字的小短文。設(shè)計(jì)一個(gè)與不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)的趣味實(shí)驗(yàn),可以是家庭小實(shí)驗(yàn)或者是對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)原理等內(nèi)容。五、作業(yè)時(shí)間安排1、預(yù)習(xí)作業(yè)預(yù)計(jì)花費(fèi)30分鐘。其中知識(shí)回顧部分15分鐘,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分15分鐘。2、課堂作業(yè)整個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)間為90分鐘。其中實(shí)驗(yàn)操作部分60分鐘,實(shí)驗(yàn)分析部分30分鐘。3、課后作業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)預(yù)計(jì)花費(fèi)60分鐘。拓展思考部分中,化工生產(chǎn)應(yīng)用思考預(yù)計(jì)花費(fèi)30分鐘,環(huán)境保護(hù)小短文撰寫(xiě)預(yù)計(jì)花費(fèi)30分鐘,趣味實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)花費(fèi)60分鐘,總共120分鐘。六、作業(yè)評(píng)價(jià)1、預(yù)習(xí)作業(yè)評(píng)價(jià)對(duì)于知識(shí)回顧部分,主要檢查學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)概念和含硫物質(zhì)性質(zhì)的掌握程度。如果學(xué)生能夠準(zhǔn)確寫(xiě)出反應(yīng)方程式并且對(duì)概念解釋清晰,可得8~10分;如果存在一些小錯(cuò)誤,可得4~7分;如果錯(cuò)誤較多,可得1~3分。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分,實(shí)驗(yàn)裝置圖繪制正確且標(biāo)注完整、現(xiàn)象預(yù)測(cè)合理的,可得8~10分;裝置圖有小錯(cuò)誤或者現(xiàn)象預(yù)測(cè)部分不準(zhǔn)確的,可得4~7分;如果裝置圖錯(cuò)誤較多或者沒(méi)有預(yù)測(cè)現(xiàn)象的,可得1~3分。2、課堂作業(yè)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)操作方面,操作規(guī)范、儀器使用正確且沒(méi)有安全事故的,可得15~20分;如果存在一些輕微的操作不規(guī)范,如偶爾膠頭滴管使用不當(dāng)?shù)?,可?0~14分;如果操作存在較大問(wèn)題,如加熱試管時(shí)操作危險(xiǎn)等,可得5~9分;如果因?yàn)椴僮魇д`導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或者發(fā)生安全事故的,可得1~4分。實(shí)驗(yàn)分析部分,能夠準(zhǔn)確分析轉(zhuǎn)化關(guān)系、對(duì)異常現(xiàn)象思考合理并且正確分析氧化還原反應(yīng)的氧化劑、還原劑以及電子轉(zhuǎn)移情況的,可得15~20分;如果存在部分分析錯(cuò)誤或者不全面的,可得10~14分;如果分析存在較大問(wèn)題的,可得5~9分;如果基本沒(méi)有進(jìn)行正確分析的,可得1~4分。3、課后作業(yè)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě),內(nèi)容完整、邏輯清晰、結(jié)論準(zhǔn)確的,可得20~25分;如果存在部分內(nèi)容缺失或者邏輯不連貫的,可得15~19分;如果報(bào)告內(nèi)容混亂或者結(jié)論錯(cuò)誤的,可得10~14分;如果報(bào)告質(zhì)量非常差的,可得5~9分。拓展思考部分,對(duì)于化工生產(chǎn)應(yīng)用思考合理、環(huán)境保護(hù)小短文內(nèi)容準(zhǔn)確且有條理、趣味實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可行且有創(chuàng)意的,可得15~20分;如果存在部分內(nèi)容不合理或者缺乏深度的,可得10~14分;如果存在較大問(wèn)題的,可得5~9分;如果沒(méi)有按照要求完成的,可得1~4分。七、作業(yè)反饋與改進(jìn)1、及時(shí)反饋在批改作業(yè)后,教師要及時(shí)將作業(yè)情況反饋給學(xué)生。對(duì)于預(yù)習(xí)作業(yè),可以在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始前進(jìn)行簡(jiǎn)要的點(diǎn)評(píng),指出學(xué)生普遍存在的問(wèn)題。對(duì)于課堂作業(yè),可以在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)進(jìn)行反饋,讓學(xué)生及時(shí)了解自己在實(shí)驗(yàn)操作和分析過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于課后作業(yè),可以在下一次化學(xué)課上進(jìn)行詳細(xì)的反饋。2、個(gè)性化指導(dǎo)根據(jù)學(xué)生的作業(yè)情況,對(duì)存在問(wèn)題較多的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)。例如,如果某個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)分析方面總是存在困難,教師可以單獨(dú)與該學(xué)生交流,通過(guò)具體的例子幫助他理解如何分析不同價(jià)態(tài)含硫物
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