實驗4-1氫氣和乙烯的制備教學(xué)設(shè)計-中職《化學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)》工信版

實驗4-1氫氣和乙烯的制備教學(xué)設(shè)計-(中職）《化學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)》工信版授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設(shè)計思路本節(jié)課以《化學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)》工信版教材為基礎(chǔ)，結(jié)合中職學(xué)生的認(rèn)知特點，通過實驗操作演示、學(xué)生動手實踐、小組討論分析等環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生掌握氫氣和乙烯的制備方法。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、觀察能力及分析問題、解決問題的能力。教學(xué)內(nèi)容包括實驗原理、實驗步驟、實驗注意事項及實驗結(jié)果分析，旨在讓學(xué)生在實際操作中掌握關(guān)鍵技能，提高實驗技術(shù)水平。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”，通過氫氣和乙烯的制備實驗，提升學(xué)生實驗操作能力，培養(yǎng)觀察與記錄實驗現(xiàn)象的習(xí)慣，激發(fā)科學(xué)探究興趣；發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”，強(qiáng)化安全意識，遵守實驗紀(jì)律，培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神；鍛煉“宏觀辨識與微觀探析”能力，理解化學(xué)反應(yīng)原理，建立物質(zhì)性質(zhì)與變化的認(rèn)識。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的化學(xué)實驗操作技能，了解化學(xué)反應(yīng)的基本原理，對氫氣和乙烯的化學(xué)性質(zhì)有一定的認(rèn)識。

2.學(xué)生對實驗操作具有濃厚興趣，具備一定的動手能力，但學(xué)習(xí)風(fēng)格存在差異，有的學(xué)生偏好理論學(xué)習(xí)，有的學(xué)生更喜歡實踐操作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：實驗操作過程中對細(xì)節(jié)的把握，如溫度控制、氣體收集方法等；實驗現(xiàn)象的觀察與分析，需要學(xué)生具備一定的觀察能力和思維能力；實驗報告的撰寫，需要學(xué)生具備良好的文字表達(dá)能力。此外，學(xué)生在實驗過程中可能會遇到安全方面的挑戰(zhàn)，如正確使用實驗器材、遵守實驗規(guī)程等。教學(xué)資源-教材《化學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)》（工信版）

-實驗室設(shè)備（如酒精燈、試管、導(dǎo)管、氣體收集裝置等）

-實驗室安全器材（如防護(hù)眼鏡、手套、實驗服等）

-多媒體教學(xué)設(shè)備（如投影儀、電腦）

-實驗操作視頻資料

-實驗指導(dǎo)手冊

-實驗報告模板

-教學(xué)PPT教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對氫氣和乙烯制備實驗的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道氫氣和乙烯在化學(xué)中有什么重要性嗎？它們與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于氫氣和乙烯應(yīng)用的生活實例圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受這兩種氣體在生活中的廣泛應(yīng)用。

簡短介紹氫氣和乙烯的基本概念、制備方法及其在工業(yè)和科學(xué)研究中的重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.氫氣和乙烯制備基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解氫氣和乙烯的基本概念、制備原理及實驗步驟。

過程：

講解氫氣和乙烯的定義，包括其主要化學(xué)性質(zhì)。

詳細(xì)介紹氫氣和乙烯的制備原理，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解實驗裝置和反應(yīng)機(jī)理。

3.氫氣和乙烯制備案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體實驗案例，讓學(xué)生深入了解氫氣和乙烯的制備過程和實驗技巧。

過程：

選擇氫氣和乙烯制備的典型實驗案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個案例的實驗原理、步驟、操作要點及可能出現(xiàn)的實驗問題。

引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果，探討實驗中的安全注意事項。

小組討論：讓學(xué)生分組討論如何優(yōu)化實驗過程，提高實驗成功率和產(chǎn)物純度。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與氫氣和乙烯制備相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的實驗難點、改進(jìn)措施以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對氫氣和乙烯制備實驗的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括實驗主題的難點分析、改進(jìn)措施及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)氫氣和乙烯制備實驗的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括氫氣和乙烯的基本概念、制備原理、實驗步驟和案例分析等。

強(qiáng)調(diào)氫氣和乙烯在化學(xué)實驗技術(shù)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用相關(guān)實驗技術(shù)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于氫氣和乙烯制備實驗的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《化學(xué)實驗技術(shù)手冊》中關(guān)于氣體制備和收集的章節(jié)。

-《現(xiàn)代化學(xué)實驗技術(shù)》一書中涉及氫氣和乙烯制備的實驗方法和應(yīng)用。

-《化學(xué)教育》雜志中有關(guān)中職化學(xué)實驗教學(xué)的論文和案例。

-《實用化學(xué)》教材中關(guān)于有機(jī)化合物制備的部分，特別是烯烴的制備方法。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-探索氫氣在不同條件下的制備方法，如水的電解、金屬與酸的反應(yīng)等，并分析各自優(yōu)缺點。

-研究乙烯的實驗室制備方法，如乙醇脫水、氧化乙烯等，并比較其反應(yīng)條件和產(chǎn)物純度。

-調(diào)查氫氣和乙烯在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如氫氣在合成氨、煉油工業(yè)中的應(yīng)用，乙烯在塑料、合成橡膠生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-分析氫氣和乙烯的物理和化學(xué)性質(zhì)，探討它們在新能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等方面的潛在應(yīng)用。

-設(shè)計實驗方案，探究不同催化劑對乙烯制備反應(yīng)速率和產(chǎn)物選擇性的影響。

-開展小組研究項目，針對氫氣和乙烯的制備方法提出改進(jìn)方案，并進(jìn)行實驗驗證。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，搜索氫氣和乙烯的最新研究成果，了解其在科學(xué)前沿的應(yīng)用。

-閱讀相關(guān)化學(xué)實驗安全手冊，提高實驗安全意識，確保實驗操作的安全性。

-參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的化學(xué)知識普及活動，向公眾介紹氫氣和乙烯的制備和應(yīng)用知識。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-觀察學(xué)生在課堂上的參與程度，包括發(fā)言積極性、實驗操作的熟練度以及對實驗現(xiàn)象的觀察是否細(xì)致。

-評估學(xué)生對氫氣和乙烯制備原理的理解程度，能否準(zhǔn)確描述實驗步驟和注意事項。

-記錄學(xué)生在實驗操作中是否遵守實驗室安全規(guī)范，是否能獨立完成實驗任務(wù)。

2.小組討論成果展示：

-評價各小組討論成果的邏輯性、完整性和創(chuàng)新性，是否能夠針對實驗中的問題提出合理的解決方案。

-觀察小組代表的表達(dá)能力，是否能夠清晰、準(zhǔn)確地展示討論成果。

-分析小組討論中成員之間的合作情況，包括分工是否合理、溝通是否有效。

3.隨堂測試：

-通過隨堂測試檢驗學(xué)生對氫氣和乙烯制備知識的掌握程度，包括實驗原理、操作步驟和安全注意事項。

-測試題型包括選擇題、填空題和簡答題，以考察學(xué)生的知識記憶和應(yīng)用能力。

-分析測試結(jié)果，了解學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和掌握情況。

4.課后作業(yè)與實驗報告：

-評估學(xué)生提交的課后作業(yè)和實驗報告的完整性、準(zhǔn)確性和深度，是否能夠反映出學(xué)生對實驗的理解和思考。

-關(guān)注學(xué)生在實驗報告中對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析能力，以及對實驗結(jié)果的討論是否合理。

5.教師評價與反饋：

-針對學(xué)生的課堂表現(xiàn)，給予個性化的評價和反饋，鼓勵學(xué)生的積極參與和認(rèn)真態(tài)度。

-對小組討論成果展示進(jìn)行點評，肯定優(yōu)點，指出不足，并提出改進(jìn)建議。

-根據(jù)隨堂測試結(jié)果，分析學(xué)生的掌握情況，對普遍存在的問題進(jìn)行講解和復(fù)習(xí)。

-結(jié)合課后作業(yè)和實驗報告，評價學(xué)生的獨立思考能力和實驗技能，對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚，對需要提高的學(xué)生提出具體改進(jìn)意見。

-綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、知識掌握和技能提升，為下一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和方式提供參考。板書設(shè)計①氫氣和乙烯的基本概念及化學(xué)性質(zhì)

-氫氣（H?）：無色無味，密度小于空氣，可燃性，還原性

-乙烯（C?H?）：無色氣體，有刺激性氣味，烯烴類，不飽和鍵

②氫氣和乙烯的制備原理及實驗步驟

-氫氣制備：金屬與酸反應(yīng)，水蒸氣電解

-乙烯制備：乙醇脫水，氧化乙烯

-實驗步驟：反應(yīng)物的稱量與混合，加熱或催化，氣體的收集與檢驗

③實驗安全注意事項及異常情況處理

-安全注意事項：穿戴實驗服、護(hù)目鏡，遠(yuǎn)離火源，正確使用實驗器材

-異常情況處理：氣體泄露處理，實驗失敗原因分析，緊急情況下的安全措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在實驗教學(xué)中引入現(xiàn)代信息技術(shù)，如通過多媒體展示實驗操作視頻，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

2.采用翻轉(zhuǎn)課堂模式，讓學(xué)生在課前通過在線資源學(xué)習(xí)理論知識，課堂上更多地進(jìn)行實驗操作和討論。

3.強(qiáng)化校企合作，邀請企業(yè)專家參與課堂講座，分享氫氣和乙烯在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)管理方面，實驗預(yù)約和實驗室管理還存在一定的混亂，影響了教學(xué)秩序和效率。

2.教學(xué)組織方面，學(xué)生在實驗操作中存在安全意識不足的問題，需要進(jìn)一步加強(qiáng)安全教育。

3.教學(xué)評價方面，評價體系較為單一，未能充分體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。

（三）改進(jìn)措施

1.針對教學(xué)管理問題，將建立更加高效的實驗室預(yù)約系統(tǒng)，提前規(guī)劃實驗課程，確保實驗教學(xué)的順利進(jìn)行。

2.針對教學(xué)組織問題，將加強(qiáng)實驗室安全教育，通過模擬演練和案例分析提高學(xué)生的安全意識。

3.針對教學(xué)評價問題，將多元化評價體系，增加過程性評價和創(chuàng)造性評價的比重，鼓勵學(xué)生主動探究和創(chuàng)新。

4.加強(qiáng)與企業(yè)的合作，定期舉辦校企合作活動，讓學(xué)生更多接觸實際生產(chǎn)中的化學(xué)應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力和就業(yè)競爭力。

5.不斷更新教學(xué)資源，引入最新的實驗技術(shù)和研究成果，保持教學(xué)內(nèi)容的時代性和前瞻性。

6.鼓勵學(xué)生參與科研活動，提供實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和論文寫作的指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和能力。典型例題講解1.題目：設(shè)計一個實驗方案，制備并收集一定量的氫氣。

解答：

實驗原理：利用活潑金屬與稀酸反應(yīng)制備氫氣。

實驗步驟：

-準(zhǔn)備一個錐形瓶，加入適量的稀硫酸。

-加入適量的鐵粉作為反應(yīng)物。

-用帶有導(dǎo)管的橡皮塞密封錐形瓶，導(dǎo)管另一端連接到氣體收集裝置。

-加熱錐形瓶，觀察反應(yīng)進(jìn)行情況，待氣泡連續(xù)均勻產(chǎn)生時，開始收集氫氣。

-收集滿氫氣后，用拇指堵住試管口，取出氣體收集裝置，將氫氣轉(zhuǎn)移到集氣瓶中保存。

2.題目：描述乙烯的實驗室制備方法及其反應(yīng)原理。

解答：

實驗方法：利用乙醇與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生脫水反應(yīng)制備乙烯。

反應(yīng)原理：乙醇在濃硫酸的催化下，加熱至170℃左右時，發(fā)生脫水反應(yīng)生成乙烯。

反應(yīng)方程式：C?H?OH→C?H?+H?O

3.題目：解釋為什么在制備氫氣時，通常使用稀硫酸而不是濃硫酸。

解答：

在制備氫氣時，通常使用稀硫酸而不是濃硫酸，因為濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)時，除了生成氫氣外，還可能產(chǎn)生硫酸鹽和其他副產(chǎn)物，這會影響氫氣的純度。而稀硫酸與金屬反應(yīng)時，主要生成氫氣和相應(yīng)的金屬硫酸鹽，副反應(yīng)較少，有利于獲得較純的氫氣。

4.題目：如何檢驗實驗室制備的氫氣純度？

解答：

檢驗氫氣純度的方法如下：

-將制備的氫氣收集在試管中。

-用拇指堵住試管口，將試管倒立于水槽中。

-緩慢放開拇指