教师资格考试《化学学科知识与教学能力》教学设计(三).docx
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1、教师资格考试化学学科知识与教学能力教学设计(三)27 简答题(江南博哥)阅读下列三段材料,根据要求完成任务。材料一义务教育化学课程标准(2011年版)关于“金刚石、石墨和C60”的内容要求:认识物质的多样性。材料二某版本教科书“金刚石、石墨和C60”所呈现的部分内容如下:我们知道,丰富多彩的物质世界是由元素组成的。例如,氧气是由氧元素组成的,氢气是由氢元素组成的,水是由氢、氧两种元素组成的。不同的元素组成不同的物质。那么,在物质世界中,有没有同一种元素组成不同物质的例子呢?研究表明,透明的金刚石、灰色的石墨和足球状的C60都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存
2、在着明显差异。一、碳的单质1金刚石纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石经过仔细研磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品钻石。金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,以及装在钻探机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等。根据金刚石的用途可以推测金刚石一定很硬。事实上,它是天然存在的最硬的物质。2石墨石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨很软,有滑腻感。此外,石墨还具有优良的导电性能。在日常生活和工农业生产中,我们常常要用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等,这些物质的主要成分也是碳单质,而它们的结构则与石墨类似。实验61在盛有半瓶水的小锥形瓶中,加入一滴红墨水,使水略显红
3、色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭),轻轻振荡锥形瓶,观察现象。木炭具有疏松多孔的结构,因此它具有吸附能力。可以利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素,也可以用它来吸附有异味的物质。活性炭的吸附作用比木炭的还要强,防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的,制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖。随着社会的发展,活性炭的应用范围不断扩大,如城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时都要用到活性炭,人们还利用活性炭来吸附装修产生的对人体有害的气体,等等。讨论结合金刚石、石墨、木炭和活性炭的性质和用途,讨论物质的性质与用途之间有什么关系。3C60科学家发现,除金刚石、石墨外,还有一类新
4、的以单质形式存在的碳。其中,发现较早并已在研究中取得重要进展的是C60。每个C印分子是由60个碳原子构成的。C60分子形似足球(如图64),这种足球结构的C60分子很稳定。C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界。C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质,有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。目前,人类对C60的研究正在不断深入。我国的科研机构在C60的制备和分离、C60的超导性、C60的结构等方面的研究已取得不少成就,在国际上产生了重要影响。材料三教学对象为初中学生,学生已经学习了分子和原子、原子的结构、元素等相关知识。要求:(1)请将材料二实验61中的表格补充完整
5、。(2)根据以上材料完成“碳的单质”的教学设计,内容包括教学目标、教学重点、教学难点、教学方法、教学过程(不少于300字)。 参考解析:(1)材料二实验d-1中的表格补充如下。(2)教学设计教学目标知识与技能:了解金刚石和石墨的物理性质和用途;知道不同元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质。过程与方法:通过对金刚石、石墨和C60的学习,能用变化发展的观点认识物质;通过讨论交流、活动探究,培养善于合作、勤于思考、勇于实践的精神。情感态度与价值观:通过对金刚石、石墨和C60的研究,学会用发展的眼光看问题、提高科学素养。教学重、难点教学重点:金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析,
6、物质的结构、性质和用途之间的关系。教学难点:物质的结构、性质和用途之间的关系。教学方法观察法、实验探究法、演示法等。教学过程环节一:导入新课【教师引入】化学实验室需要购买活性炭,请大家和我一块进行网上购物去吧!咱们到这个名为卖“碳”翁的商店逛逛去。【多媒体展示】将提前设计好的模拟网店卖“碳”翁投影展示给学生。【学生观察】【教师引导并提问】大家看看一号柜台出售的是金刚石类的,有人造的和天然的金刚石,有金刚石打磨而成的光彩夺目、价值连城的钻石,有由金刚石制成的用来切割的玻璃刀和钻头等;二号柜台出售的是石墨类商品,请大家观察它的颜色,这些是由石墨制成的产品,有铅笔芯,润滑剂,电池的碳棒,坩埚等;三号
7、柜台出售的就是咱们要购买的活性炭,那里还有用来烧烤的木炭、美观的炭雕等。那么,为什么金刚石、石墨都出现在了卖“碳”翁的商店里呢?【学生讨论、回答】【教师总结并讲授】科学研究表明,这些物质都是由碳元素组成的单质,像木炭、活性炭、木材、墨水等都含有碳元素,未指明具体单质时,习惯上把它们称为“碳”。今天,我们就来一起学习卖“碳”翁商店中的三种物质:金刚石、石墨、C60。【板书】课题l金刚石、石墨和C60环节二:讲授新课【模型展示】金刚石、石墨、C60分子模型。【教师提问】通过观察这些模型,可以得到什么结论?【学生观察、讨论】【共同总结】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,因此,同种元素也可以
8、组成不同的物质。【实物展示】金刚石样品。【教师引导】观察金刚石样品,试描述有关的物理性质。【学生观察、讨论、回答】【教师总结】金刚石是无色透明的、呈正八面体形的物质。【实物展示】玻璃刀。【教师介绍】刀头上镶有金刚石,通常用它来裁玻璃。【教师设问】由玻璃刀可以得到金刚石具有怎样的物理性质?【学生观察、讨论】【教师总结并板书】一、碳的单质1金刚石:无色透明、呈正八面体形、硬度大,可以用来切割玻璃。【教师介绍】金刚石经仔细打磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品钻石,它的价格比金刚石还高,现在戴钻戒的人越来越多,说明人们的生活水平越来越好了。【实物展示】石墨样品。【教师引导】观察石墨样品,试描述有关的物理性
9、质。【学生观察、讨论并回答】深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。【教师引导】用手触摸一下石墨,有何感觉?【学生触摸石墨、回答】【教师介绍】由于石墨很软,所以常用石墨作铅笔芯,但由于太软,只用石墨作笔芯,既易断又易磨损,因此生产上常在石墨粉末中掺进一些黏土粉以增加其硬度。最软的铅笔是6B,最硬的铅笔是6H,HB铅笔则软硬适中。【实验演示】把一根6B的铅笔芯和导线连接在一起,接上电池和灯泡,接通电源后,观察灯泡是否发亮。【学生观察、回答】小灯泡亮了。【教师设问】根据此实验现象,你能得到石墨怎样的物理性质?【教师总结并板书】2石墨:深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体、很软、有良好的导电性
10、。【教师介绍】生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,这些都是由石墨微小晶体和少量杂质构成的。其中木炭、活性炭用途很广,你想知道它们有什么性质吗?【活动探究】在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭),轻轻振荡,观察现象。【学生活动】【共同总结】可以看到淡红色的水的颜色褪去,这是因为木炭具有疏松多孔的结构,表面积大,具有较强的吸附性,活性炭的吸附性更强。【板书】3木炭、活性炭有较强的吸附性。【教师设问】利用这一性质,请大家猜想一下活性炭会有什么用途?【学生思考、讨论】【教师总结】1防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的;2冰箱的除味剂;3制
11、糖工业的脱色剂。【教师组织讨论】结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途,讨论物质的性质和用途之间有什么关系。【学生思考、讨论】【教师引导并板书】4物质的性质与用途之间的关系:性质决定用途,用途体现性质。【教师过渡】随着科技的发展,新形态的碳单质逐渐被人们发现,其中取得重要进展的是C60分子,另外还有碳管。【多媒体投影】C60分子模型。【教师介绍】这是一个C60分子,它由60个碳原子构成,分子形似足球,又名足球烯。C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质,有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。目前,人类对C60的研究正在不断深入。我国的科研机构在C60的制备和分离、C60的
12、超导性、C60的结构等方面的研究已取得不少成就,在国际上产生了重要影响。【教师设问】上面我们认识了三种碳的单质,它们的性质类似吗?【学生思考、回答】【教师总结】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质各不相同,这是因为碳原子排列方式不同造成的。因此,不同元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质。环节三:巩固提高【练习】1我国古代一些书法家、画家用墨(用炭黑等制成)书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色,这是因为单质碳具有()。A可燃性B还原性C在常温下,化学性质不活泼D吸附性2下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是()。A氧气助燃焊接金属B稀有气体的性质稳
13、定作保护气C石墨导电作电极D金刚石不导电作刻刀环节四:小结作业【小结】师生共同总结本节课的内容。【作业】设计实验证明金刚石、石墨、木炭都含有碳元素。28 简答题阅读下列三段材料,根据要求完成任务。材料一义务教育化学课程标准(2011年版)关于“溶液”的课程内容标准:认识溶解现象,知道溶液是由溶质和溶剂组成的;知道水是最重要的溶剂,酒精、汽油等也是常见的溶剂。材料二某化学教科书的部分目录。第八单元金属和金属材料课题1金属材料课题2金属的化学性质课题3金属资源的利用和保护第九单元溶液课题1溶液的形成课题2溶解度课题3溶液的浓度材料三某化学教科书中“溶液的形成”所呈现的部分内容如下。一、溶液实验9-
14、1在20 mL水中加入一匙蔗糖,用玻璃棒搅拌,观察现象。蔗糖放进水中后,很快就“消失”了,它到哪里去了呢?原来,蔗糖表面的分子在水分子的作用下,逐步向水里扩散,最终蔗糖分子均一地分散到水分子中间,形成一种混合物蔗糖溶液。如果把食盐(主要成分是氯化钠)放进水中,氯化钠在水分子的作用下,也会向水里扩散,最终均一地分散到水分子中间,形成氯化钠溶液,只不过氯化钠在溶液中是以钠离子和氯离子的形式存在。取出蔗糖溶液(或氯化钠溶液)中的任意一部分进行比较,发现它们的组成完全相同,即溶液是均一的;只要水分不蒸发,温度不变化,蔗糖与水(或氯化钠与水)不会分离,即溶液是稳定的。像这样一种或几种物质分散到另一种物质
15、里,形成均一的、稳定的混合物,叫作溶液。能溶解其他物质的物质叫作溶剂,被溶解的物质叫作溶质。溶液是由溶质和溶剂组成的。例如,在上述蔗糖溶液中,蔗糖是溶质,水是溶剂;在氯化钠溶液中,氯化钠是溶质,水是溶剂。水能溶解很多物质,是一种常用的溶剂。汽油、酒精等也可以作溶剂,如汽油能溶解油脂,酒精能溶解碘,等等。实验92在两支试管中各加入12小粒碘,然后分别加入5 mL水或5 mL汽油;另取两支试管各加入12小粒高锰酸钾,然后分别加入5 mL水或5 mL汽油。振荡,观察现象。实验表明,碘几乎不溶于水,却可以溶解在汽油中;高锰酸钾几乎不溶于汽油,却可以溶解在水中。这说明,同一种物质在不同溶剂中的溶解性是不
16、同的,不同的物质在同一溶剂中的溶解性也是不同的。要求:(1)谈谈你对本节课在教材中的地位与作用的认识。(2)根据以上材料完成“溶液”的教学设计,内容包括教学目标、教学重点、教学难点、教学方法、教学过程(不少于300字)。 参考解析:(1)本课题介绍的有关溶液的基础知识,无论是在课本还是在日常生活中都占有很重要的地位。学生对于“溶液”这个词并不陌生,他们不仅在生活中经常接触并用到溶液,在实验室也多次用到溶液,对溶液有一定的认识,但是学生对于溶液的认识是感性的、不系统的。本节课可以让学生对溶液有一个较为科学的、较为系统的认识,进而使学生对溶液的理解上升到理论化、系统化;可以使学生从微观角度认识溶液
17、的形成过程,同时本节课对以后的有关酸、碱、盐的一些知识的学习也起着至关重要的作用。(2)教学设计教学目标知识与技能:认识溶液、溶质、溶剂的概念;了解溶液在生产和生活中的重要作用;知道水是重要的溶剂,酒精、汽油等也是常用的溶剂;知道溶液是一类重要的物质,在生产和生活中有着重要的应用,并能用所学知识解决一些生活中常见的问题。过程与方法:学习科学研究和科学实验的方法,学会记录、分析实验现象;学会采用对比的方法认识相同问题的不同解决方法。情感态度与价值观:增强学习化学的兴趣;发展勇于创新的精神。教学重、难点教学重点:溶液、溶质、溶剂的概念。教学难点:从微观角度理解溶解过程。教学方法实验探究法、问答法等
18、。教学过程环节一:导入新课【教师导入】我们发现在寒冷的冬季,水易结成冰,而食盐水、食醋不易结成冰,这是为什么?这节课就让我们一起来探究这些内容吧。【教师展示】展示已经配制好了的五种溶液:氯化钠溶液(无色)、硫酸铜溶液(蓝色)、氯化铜溶液(蓝色)、高锰酸钾溶液(紫色)、氯化铁溶液(黄色)。【教师设问】请同学们仔细观察,并说说你可以由此想到什么?【学生观察、回答】【教师引导】我们可以看到不同颜色的液体,根据你们的猜想,这些液体有可能是不同物质溶在水里的结果,也有可能是色素溶在水里的结果。那么,这些溶液究竟是怎样形成的呢?这就是我们今天要学习的课题了溶液。【板书】课题l溶液的形成环节二:讲授新课【活
19、动与探究l】几种固体物质溶解于水。药品:食盐、糖、硫酸铜晶体、水。仪器:玻璃棒、100 mL烧杯三个、药匙。【学生实验,教师巡视,及时发现学生操作中的一些错误并进行纠正】【学生陈述实验结果】【教师引导并总结】食盐、糖、硫酸铜晶体都能溶在水中,食盐、糖在水中溶解后得到的液体是无色的,而硫酸铜晶体溶解后得到液体是蓝色的。但有些固体没有被水溶解完。【教师设问】那有什么办法能使未溶解完全的物质被水溶解?【学生思考、回答】【共同总结】可加水、加热等。【教师总结并写板书】实验过程【教师设问】请同学们接着观察上述五种溶液,要求从上、中、下、左、右仔细观察它们有什么特点。【学生观察、回答】【教师总结】它们的颜
20、色不同、它们都是混合物等。【教师引导】这些都是我们今天要学习的溶液,那么什么是溶液呢?【板书】一、溶液:一种或几种物质分散到另一种物质中形成的均一、稳定的混合物。【教师设问】在整个溶解过程中,水有什么作用?【学生思考、回答】【教师总结并板书】(1)溶质:被溶解的物质。例如:食盐、蔗糖、硫酸铜等。(2)溶剂:能溶解其他物质的物质。例如:水、酒精等。m(溶液)=m(溶质)+m(溶剂)【教师设问】如何从微观的角度理解溶质溶解形成溶液这一现象?(从分子运动的角度进行思考)【学生讨论、回答】【共同总结】从微观角度分析,在水分子的作用下,蔗糖分子、食盐中的钠离子和氯离子向水里扩散,均一地分散到水分子的间隔
21、中,形成一种稳定的混合物。【教师设问】根据你们的观察,溶液具有的特征有哪些?【教师总结并板书】(3)溶液的特征:均一、稳定。【教师设问】请说一说在生活中所见到的溶液,并说出它们的溶质和溶剂。【学生思考、回答】【共同总结】糖水中,糖是溶质,水是溶剂;医生打针时的药是溶质,蒸馏水是溶剂;医生用的碘酒,碘是溶质,酒精是溶剂等。【板书】【教师设问】那么,现在我们已经对溶液有了一定的认识了,那在生活中当油渍滴到了你的衣服上时,你将怎么办?【学生思考、回答】【教师总结并过渡】可以用水和洗衣粉洗,但其中的道理是什么呢?【活动与探究2】溶质的溶解能力。药品:碘、高锰酸钾、水、汽油。仪器:药匙、试管若干、胶头滴
22、管。【学生实验,教师巡视,及时发现学生操作中的一些错误并进行纠正】【学生陈述实验结果】【教师引导并总结】碘难溶于水,易溶于汽油;高锰酸钾难溶于汽油,易溶于水。这说明了不同的物质在同种溶剂中的溶解性不一样,同种物质在不同的溶剂中溶解性也不一样。【教师设疑】把一种溶液放人到另一种溶液中能形成溶液吗?【活动与探究3】水和乙醇互相溶解。药品:酒精、水。仪器:试管一支、胶头滴管。【学生实验,教师巡视,及时发现学生操作中的一些错误并进行纠正】【学生陈述实验结果】【教师引导并总结】振荡前现象:液体是分层的;振荡后现象:液体没有分层;静置后现象:液体也没有分层。这说明它们在水中能形成溶液。液体与液体互溶时,量
23、多者为溶剂,量少者为溶质。【教师设问】那么,请问溶质除了是固体、液体外还可以是什么状态?请举例说明。【学生思考、回答】还可以是气体,如我们夏天喝的汽水,二氧化碳是溶质,水是溶剂。【板书】(1)不同溶质在同一溶剂里的溶解性不同,同种溶质在不同溶剂里的溶解性也不同;(2)溶质可以是固体、液体和气体;(3)液体与液体互溶时:量多者为溶剂,量少者为溶质,一般情况下水是溶剂。环节三:巩固提高【练习】1将少量下列物质分别放到水中,充分搅拌,不能得到溶液的是()。A蔗糖B氯化钠C面粉D高锰酸钾2关于溶液有如下说法:溶质只能是固体;溶剂一定是水;一种溶液中只含一种溶质;溶质一定是以离子的形式存在于溶剂中。其中
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