(教學設計)第2章微項目研究車用燃料及安全氣囊-利用化學反應解決實際問題2023-2024學年新教材高中化學必修第二冊(魯科版2019)

(教學設計)第2章微項目研究車用燃料及安全氣囊——利用化學反應解決實際問題2023-2024學年新教材高中化學必修第二冊(魯科版2019)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：第2章微項目研究——車用燃料及安全氣囊：利用化學反應解決實際問題

2.教學年級和班級：高中二年級，化學必修班級

3.授課時間：2023-2024學年，第二學期，第5周

4.教學時數(shù)：2課時（90分鐘）

教學內(nèi)容：

1.車用燃料的類型及其化學性質(zhì)

-探討汽油、柴油、天然氣、電動汽車電池的化學組成及其燃燒或反應原理。

-與課本第2章第1節(jié)“車用燃料的化學”相聯(lián)系。

2.安全氣囊的工作原理與化學反應

-分析安全氣囊在車輛碰撞時迅速充氣的化學過程。

-探索與課本第2章第3節(jié)“安全氣囊中的化學反應”的相關內(nèi)容。

教學活動：

1.引入討論：通過展示不同類型的車用燃料圖片，引導學生思考各類燃料的特點及應用。

-時長：15分鐘

2.理論講解：講解車用燃料的化學性質(zhì)及安全氣囊的化學反應原理。

-時長：25分鐘

3.分組討論：學生分組探討不同燃料的優(yōu)缺點及安全氣囊在現(xiàn)實中的應用案例。

-時長：20分鐘

4.實踐操作：學生進行車用燃料燃燒實驗和安全氣囊模擬實驗，觀察并記錄實驗結(jié)果。

-時長：20分鐘

5.總結(jié)與反思：學生分享實驗心得，總結(jié)化學反應在解決實際問題中的應用。

-時長：10分鐘

作業(yè)布置：

1.完成課后習題：針對本節(jié)課內(nèi)容，完成相關課后習題。

2.拓展閱讀：查找資料，了解新能源汽車及其燃料的發(fā)展趨勢。

教學目標：

1.讓學生了解不同車用燃料的化學性質(zhì)及其對環(huán)境的影響。

2.使學生掌握安全氣囊的工作原理及其涉及到的化學反應。

3.培養(yǎng)學生運用化學反應解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標1.科學探究：培養(yǎng)學生通過實驗、觀察等方法，探究車用燃料的化學性質(zhì)及安全氣囊的化學反應原理，提高科學探究能力。

2.實踐與創(chuàng)新：鼓勵學生在實踐操作中，運用化學反應知識解決實際問題，激發(fā)創(chuàng)新思維和動手能力。

3.環(huán)境意識：讓學生了解不同燃料對環(huán)境的影響，培養(yǎng)其環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀念。

4.證據(jù)意識：培養(yǎng)學生通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，分析、推理、論證化學反應過程，形成嚴謹?shù)淖C據(jù)意識。

5.跨學科整合：引導學生將化學知識與實際應用相結(jié)合，提高跨學科整合和綜合解決問題的能力。學情分析本節(jié)課的教學對象為高中二年級化學必修班級的學生。以下從學生層次、知識、能力、素質(zhì)及行為習慣等方面進行分析。

1.學生層次：

高中二年級的學生在經(jīng)過一年的化學學習后，已經(jīng)掌握了一定的化學基礎知識，具備基本的化學概念和理論。此外，他們在思維能力、邏輯分析等方面也有較大提升，能夠進行更深入的學術(shù)探討。

2.知識方面：

（1）在化學知識方面，學生已經(jīng)學習了物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化等方面的知識，為本節(jié)課探討車用燃料及安全氣囊的化學性質(zhì)奠定了基礎。

（2）在課本知識方面，學生在第2章第1節(jié)“車用燃料的化學”和第2章第3節(jié)“安全氣囊中的化學反應”已經(jīng)接觸到相關內(nèi)容，但可能對具體原理和實際應用了解不夠深入。

3.能力方面：

（1）學生在實驗操作方面具備一定的基礎，能夠進行簡單的實驗操作和觀察。

（2）學生在分析、解決問題方面有一定的能力，但在實際應用化學反應知識解決具體問題時，可能存在一定的困難。

4.素質(zhì)方面：

（1）學生在團隊合作方面表現(xiàn)良好，能夠進行有效的討論和交流。

（2）學生在環(huán)保意識方面，已經(jīng)有了一定的認識，但需要通過課程教學進一步強化。

5.行為習慣：

（1）學生在課堂學習中，注意力較為集中，能夠積極參與教學活動。

（2）學生具備一定的自主學習能力，能夠主動完成課后作業(yè)和拓展閱讀。

對課程學習的影響：

（1）學生層次和知識基礎較好，有利于課程內(nèi)容的深入講解和拓展。

（2）學生在能力方面存在一定的局限性，需要在教學過程中注重培養(yǎng)其運用化學反應知識解決實際問題的能力。

（3）學生在素質(zhì)方面，有利于開展團隊合作、討論交流等教學活動。

（4）學生的行為習慣對課堂教學的順利進行具有積極意義，教師應在此基礎上，進一步激發(fā)學生的學習興趣和主動性。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與策略1.教學方法選擇：

針對本節(jié)課的教學目標和學生特點，選擇以下教學方法：

（1）講授法：用于講解車用燃料的化學性質(zhì)、安全氣囊的化學反應原理等理論知識，幫助學生建立扎實的理論基礎。

（2）討論法：組織學生就不同燃料的優(yōu)缺點、安全氣囊在實際中的應用案例等話題進行討論，激發(fā)學生的思考和分析能力。

（3）案例研究：通過分析具體的車用燃料和安全氣囊案例，讓學生了解化學反應在解決實際問題中的應用。

（4）項目導向?qū)W習：將學生分成小組，以項目形式開展實驗和研究，培養(yǎng)學生團隊合作、解決問題的能力。

2.教學活動設計：

（1）引入討論：展示不同類型的車用燃料和安全氣囊圖片，引導學生思考各類燃料的特點及應用。

（2）理論講解：結(jié)合課本第2章第1節(jié)和第3節(jié)的內(nèi)容，講解車用燃料的化學性質(zhì)及安全氣囊的化學反應原理。

（3）分組討論：讓學生就燃料選擇、安全氣囊原理等問題進行小組討論，形成共識。

（4）實驗操作：組織學生進行車用燃料燃燒實驗和安全氣囊模擬實驗，觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)化學反應原理。

（5）角色扮演：讓學生扮演汽車工程師，針對實際問題提出解決方案，提高學生的實踐能力。

（6）游戲：設計化學知識問答游戲，鞏固所學知識，提高學生的積極性。

3.教學媒體和資源使用：

（1）PPT：制作精美的PPT，展示車用燃料、安全氣囊的圖片和理論知識，方便學生理解和記憶。

（2）視頻：播放車用燃料燃燒和安全氣囊工作的視頻，讓學生直觀地感受化學反應過程。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡資源，如化學教育平臺、學術(shù)網(wǎng)站等，提供豐富的學習資料，拓展學生的知識面。

（4）實驗器材：準備車用燃料燃燒實驗和安全氣囊模擬實驗所需的器材，確保實驗的順利進行。教學流程一、導入新課（用時5分鐘）

同學們，今天我們將要學習的是《車用燃料及安全氣囊》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否注意過車輛在碰撞時安全氣囊的作用？”這個問題與我們將要學習的內(nèi)容密切相關。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索車用燃料和安全氣囊的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解車用燃料的化學性質(zhì)。車用燃料是驅(qū)動汽車運行的能源，包括汽油、柴油、天然氣等。它們在燃燒過程中釋放能量，推動汽車前進。同時，燃料的選擇對環(huán)境保護也具有重要意義。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了安全氣囊在實際中的應用，以及它如何在車輛碰撞時保護乘客安全。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強調(diào)燃料的化學性質(zhì)和安全氣囊的工作原理這兩個重點。對于難點部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學生們將分成若干小組，每組討論一個與車用燃料或安全氣囊相關的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進行車用燃料燃燒實驗和安全氣囊模擬實驗。這些操作將演示燃料的燃燒過程和安全氣囊的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學生將圍繞“車用燃料和安全氣囊在實際生活中的應用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進行交流。

2.引導與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導者，幫助學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學習，我們了解了車用燃料的化學性質(zhì)、安全氣囊的工作原理以及它們在實際中的應用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對這些知識點的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中關注燃料選擇和交通安全。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。教學資源拓展1.拓展資源：

（1）化學期刊和雜志：學生可以通過閱讀化學期刊和雜志，了解車用燃料研究的新進展、環(huán)保燃料的開發(fā)以及安全氣囊技術(shù)的創(chuàng)新。

（2）科普書籍：推薦學生閱讀與化學、能源、交通安全相關的科普書籍，加深對車用燃料和安全氣囊知識的理解。

（3）相關紀錄片：觀看與車用燃料、安全氣囊、交通安全等相關的紀錄片，了解這些技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應用。

（4）專家講座：邀請相關領域的專家進行講座，讓學生了解車用燃料和安全氣囊行業(yè)的發(fā)展趨勢及前沿技術(shù)。

2.拓展建議：

（1）研究不同類型的車用燃料：學生可以選擇一種車用燃料，深入了解其化學性質(zhì)、優(yōu)缺點以及環(huán)保性能，撰寫研究報告。

（2）探討安全氣囊的工作原理：學生可以深入研究安全氣囊的化學反應原理，了解其在不同場景下的應用及作用。

（3）對比分析新能源汽車燃料：針對新能源汽車（如電動汽車、氫能汽車等）的燃料進行對比分析，探討其環(huán)保性能及發(fā)展趨勢。

（4）關注交通安全政策：學生可以關注我國及世界各國在交通安全方面的政策法規(guī)，了解安全氣囊等安全設備在法規(guī)中的地位和作用。

（5）開展實踐活動：組織學生參觀汽車制造企業(yè)、研究機構(gòu)等，實地了解車用燃料和安全氣囊的生產(chǎn)、研發(fā)過程。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

（1）完成課后習題：針對本節(jié)課的內(nèi)容，完成相關課后習題，鞏固所學知識。

（2）撰寫實驗報告：根據(jù)車用燃料燃燒實驗和安全氣囊模擬實驗的結(jié)果，撰寫實驗報告，分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)化學反應原理。

（3）拓展閱讀：查找資料，了解新能源汽車及其燃料的發(fā)展趨勢，撰寫拓展閱讀報告。

（4）小組討論總結(jié)：每個小組總結(jié)本節(jié)課的學習成果，撰寫小組討論總結(jié)報告。

2.作業(yè)反饋：

（1）課后習題批改：及時批改學生的課后習題，指出存在的問題，給出改進建議，幫助學生鞏固所學知識。

（2）實驗報告反饋：對學生的實驗報告進行批改，關注實驗過程、數(shù)據(jù)分析、結(jié)論等方面，提出改進意見，提高學生的實驗技能。

（3）拓展閱讀報告點評：點評學生的拓展閱讀報告，關注其對新知識的理解程度，提出拓展閱讀的建議，提高學生的自主學習能力。

（4）小組討論總結(jié)反饋：對小組討論總結(jié)報告進行評價，關注討論過程、成果展示、問題解決等方面，提出改進意見，培養(yǎng)學生的團隊合作能力。板書設計①重點知識點：

-車用燃料類型：汽油、柴油、天然氣

-燃料的化學性質(zhì)：燃燒反應、環(huán)保性能

-安全氣囊工作原理：化學反應、迅速充氣

-實驗觀察：燃燒現(xiàn)象、氣囊充氣過程

②詞、句：

-"燃燒反應釋放能量"

-"安全氣囊保護乘客安全"

-"新能源汽車燃料發(fā)展趨勢"

-"實驗操作觀察與分析"

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色的粉筆，突出重點和區(qū)分知識點。

-繪制簡單的燃料分子結(jié)構(gòu)圖，形象展示化學變化。

-設計氣囊充氣的動態(tài)圖示，增強視覺效果。

-引入有趣的化學謎語或相關小故事，激發(fā)學生學習興趣。

板書設計將結(jié)合圖文并茂的方式，使學生在視覺上更容易理解和記憶知識點，同時增強課堂的趣味性，提高學生的學習主動性。典型例題講解例題1:車用燃料的燃燒反應

題目：解釋汽油的燃燒反應過程。

解答：汽油主要由碳氫化合物組成。在燃燒過程中，汽油與氧氣在發(fā)動機內(nèi)燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水。燃燒反應方程式為：C8H18+25O2→8CO2+9H2O。汽油的燃燒釋放能量，推動汽車前進。

例題2:安全氣囊的化學反應

題目：描述安全氣囊在碰撞時迅速充氣的化學反應過程。

解答：安全氣囊中的化學物質(zhì)在撞擊時迅速分解，生成大量氣體，使氣囊迅速充氣。化學反應方程式為：NaN3+3HCl→NaCl+3/2N2↑+3/2H2↑。安全氣囊的迅速充氣可以保護乘客在碰撞中受到的沖擊。

例題3:車用燃料的環(huán)保性能

題目：比較汽油和柴油的環(huán)保性能。

解答：汽油和柴油的燃燒都會產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化物等有害氣體。然而，柴油的燃燒效率更高，排放的二氧化碳較少。此外，柴油發(fā)動機通常具有更好的燃油經(jīng)濟性，因此從環(huán)保角度來看，柴油是一種相對更環(huán)保的燃料。

例題4:新能源汽車燃料的發(fā)展趨勢

題目：探討新能源汽車燃料的發(fā)展趨勢。

解答：新能源汽車燃料的發(fā)展趨勢是朝著更環(huán)保、更可持續(xù)的方向發(fā)展。目前，電動汽車主要使用鋰離子電池作為動力源，而氫燃料電池汽車