第七章第三節(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：基于數(shù)字化技術(shù)的乙醇的催化氧化一體化實(shí)驗(yàn) 說課稿 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)001

第七章第三節(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：基于數(shù)字化技術(shù)的乙醇的催化氧化一體化實(shí)驗(yàn)說課稿2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第七章第三節(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：基于數(shù)字化技術(shù)的乙醇的催化氧化一體化實(shí)驗(yàn)說課稿2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課旨在通過基于數(shù)字化技術(shù)的乙醇催化氧化一體化實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生深入理解化學(xué)反應(yīng)原理，掌握數(shù)字化技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新思維。結(jié)合高一年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平和化學(xué)必修第二冊(cè)教材內(nèi)容，本節(jié)課將使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用數(shù)字化儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而提升學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究興趣和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)，通過數(shù)字化技術(shù)觀察乙醇催化氧化過程中的物質(zhì)變化，理解化學(xué)反應(yīng)的微觀機(jī)制。

2.培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、數(shù)據(jù)采集與分析，形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維和方法。

3.增強(qiáng)“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)，學(xué)會(huì)安全、規(guī)范地使用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣和環(huán)保意識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-乙醇催化氧化反應(yīng)原理：理解乙醇在催化劑作用下氧化生成乙醛的過程，這是本節(jié)課的核心知識(shí)。通過講解反應(yīng)機(jī)理，使學(xué)生明白催化劑在反應(yīng)中的角色和作用。

-數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用：強(qiáng)調(diào)數(shù)字化技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際應(yīng)用，如使用傳感器收集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析軟件的使用等，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代技術(shù)手段。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-實(shí)驗(yàn)操作技能：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作是學(xué)生面臨的難點(diǎn)之一。例如，如何正確連接傳感器、如何設(shè)置數(shù)據(jù)采集參數(shù)等，需要通過示范和實(shí)際操作讓學(xué)生熟練掌握。

-數(shù)據(jù)處理與分析：學(xué)生在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)可能難以理解數(shù)據(jù)背后的化學(xué)意義。例如，如何從數(shù)據(jù)中判斷反應(yīng)速率的變化、如何分析催化劑的效率等，需要通過實(shí)例講解和練習(xí)來(lái)提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力。

-實(shí)驗(yàn)誤差的識(shí)別與控制：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)遇到各種誤差，如儀器的精度限制、操作不當(dāng)?shù)取Ｈ绾巫R(shí)別這些誤差并采取措施減少其影響，如重復(fù)實(shí)驗(yàn)、校準(zhǔn)儀器等，是學(xué)生需要克服的難點(diǎn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)，確保每位學(xué)生均有教材。

2.輔助材料：收集乙醇催化氧化反應(yīng)的動(dòng)畫演示視頻，準(zhǔn)備數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的PPT講解資料。

3.實(shí)驗(yàn)器材：數(shù)字化傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電腦、乙醇、催化劑等實(shí)驗(yàn)藥品及器材，均需提前檢查并確保安全可用。

4.教室布置：劃分實(shí)驗(yàn)操作區(qū)與數(shù)據(jù)分析區(qū)，確保實(shí)驗(yàn)桌整潔，數(shù)據(jù)采集設(shè)備正確連接，并保持教室安靜有序。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示乙醇在催化氧化過程中顏色變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生對(duì)反應(yīng)機(jī)制的好奇。

-回顧舊知：回顧乙醇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及催化劑的基本概念，為學(xué)生理解催化氧化反應(yīng)打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約40分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解乙醇催化氧化的化學(xué)反應(yīng)方程式，介紹數(shù)字化技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

-舉例說明：通過具體案例，如工業(yè)生產(chǎn)中乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛的過程，說明催化氧化反應(yīng)在實(shí)際中的應(yīng)用。

-互動(dòng)探究：分組討論數(shù)字化技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的具體操作步驟，學(xué)生嘗試使用傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并實(shí)時(shí)觀察數(shù)據(jù)變化。

3.鞏固練習(xí)（約30分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生操作過程中，及時(shí)解答疑問，指導(dǎo)學(xué)生正確使用數(shù)字化設(shè)備，確保實(shí)驗(yàn)安全進(jìn)行。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)數(shù)字化技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要作用，以及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)。

5.作業(yè)布置（約10分鐘）

-布置學(xué)生完成一份關(guān)于乙醇催化氧化反應(yīng)的報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)體會(huì)。

-鼓勵(lì)學(xué)生思考如何將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到其他化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-相關(guān)化學(xué)反應(yīng)：介紹其他醇類的催化氧化反應(yīng)，如甲醇、丙醇的催化氧化過程，以及它們?cè)诠I(yè)中的應(yīng)用。

-催化劑種類：探討不同類型催化劑對(duì)乙醇催化氧化反應(yīng)的影響，如金屬催化劑、酶催化劑等。

-實(shí)驗(yàn)技術(shù)：介紹其他數(shù)字化技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，如光譜分析、質(zhì)譜分析等。

-化學(xué)工程：討論乙醇催化氧化反應(yīng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，如酒精發(fā)酵過程中的催化氧化步驟。

-環(huán)境影響：分析乙醇催化氧化過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境影響，以及如何通過改進(jìn)工藝減少污染。

2.拓展建議

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀相關(guān)的化學(xué)期刊和雜志，了解催化氧化反應(yīng)的最新研究進(jìn)展。

-建議學(xué)生參與學(xué)校的化學(xué)俱樂部或研究小組，通過實(shí)踐項(xiàng)目深入探究催化氧化反應(yīng)的原理和應(yīng)用。

-推薦學(xué)生參觀化工企業(yè)，了解乙醇催化氧化反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，以及數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)中的重要作用。

-指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)他們嘗試使用不同的催化劑和反應(yīng)條件，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-提議學(xué)生關(guān)注化學(xué)反應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響，探討如何通過綠色化學(xué)方法減少環(huán)境污染。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)競(jìng)賽，如化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)性和實(shí)時(shí)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過團(tuán)隊(duì)合作完成實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)組織方面，課堂時(shí)間分配不夠合理，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)的時(shí)間緊迫。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)方式較為單一，主要依賴實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考試成績(jī)，未能充分體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。

3.與企業(yè)合作不夠緊密，學(xué)生難以了解乙醇催化氧化反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。

（三）改進(jìn)措施

1.優(yōu)化課堂時(shí)間管理，合理安排實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、討論交流等環(huán)節(jié)的時(shí)間，確保每個(gè)學(xué)生都有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和思考。

2.多元化評(píng)價(jià)方式，增加實(shí)驗(yàn)操作考核、課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)等，全面評(píng)估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。

3.加強(qiáng)與化工企業(yè)的聯(lián)系，組織學(xué)生參觀企業(yè)，了解乙醇催化氧化反應(yīng)的工業(yè)化應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

4.鼓勵(lì)學(xué)生參與課外科研活動(dòng)，通過實(shí)際科研項(xiàng)目鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和問題解決能力。

5.定期對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行反思和評(píng)估，根據(jù)學(xué)生的反饋和教學(xué)效果調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)質(zhì)量。板書設(shè)計(jì)1.乙醇催化氧化反應(yīng)