2016-2017学年鲁科版高中化学选修二2.3《纯碱制造技术的发展》教学设计

《纯碱制造技术的发展》教学设计

一、设计思路

《纯碱制造技术的发展》是选修２《化学与技术》模块中主题２中的课题３，它的教学内容编排在空气分离、氨的工业合成、氨氧化法制硝酸、海水淡化与现代水处理技术、氯碱生产之后，学生已经比较熟悉了鲁科版教材“原料（资源）——生产技术——产品或材料”的基本线索；初步掌握了一些化学生产技术使用的基本思路和科学方法。并且，选修2安排在化学1和选修4《化学反应原理》后学习，学习已经知道了碳酸钠、碳酸氢钠、氯化铵等重要物质的物理和化学性质；学生已知掌握了化学反应速率和化学平衡、电解质在水溶液中的行为等基本化学反应原理。还有，教材在介绍了纯碱的学名、俗名和用途的基础上，以时间发展和技术升级为线索，一共介绍了四种纯碱制造工艺，首先以资料在线介绍吕布兰制碱法，然后正文重点介绍索尔维制碱法和侯德榜制碱法，最后以推动纯碱制造技术发展的因素，引出一种新的制碱技术——有机胺制碱（拓展视野）。如果四种技术都一一学习，必然在一个学时内无法完成任务，且学习主次不分。由于教材中大部分内容浅显易懂，适宜自学，因此就安排在课前自我预习；为了突出化学反应原理和突破化学工艺图，课前录制一个微课（结合工艺流程，重点讲解索尔维制碱法五个阶段和侯氏制碱法中的化学反应原理），供学生在课前自主学习；为了使课堂具有生动性和更多的创生性，课前印发马宏佳教授的一篇学术论文《用氯化钙或氯化钡鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液的再认识》，既引导学生用科学研究的态度对待学习，并寻找到碳酸钠与碳酸氢钠溶液鉴别的新方法和对应实验现象，更以此激发学生学习兴趣（与传统的碳酸钠和碳酸氢钠鉴别方法不

同）；课堂中安排分组实验、实验探究、活动探究等活动升华学生的重要化学观念（元素观、分类观、实验观、微粒观、变化观和化学价值观）；课前、课中通过四次数据集体出现，注重提高学生的定量思维品质（溶解平衡、原料利用率、产品纯度、产品价格优势、环境成本——生产流程废物处理）。整个教学设计意在真正帮助学生提高化学学科的核心素养，并激发民族自豪感，促进实践态度和创新精神。

二、学情分析

根据学习时间安排，《纯碱制造技术的发展》在高二下学期学习，因此可从知识与技能、化学观念、定量思维三个角度分析学情。

首先讨论知识与技能。高一上学期学习的化学1的元素化合物知识，由于时间间隔较长，相当多的内容在学生记忆中已经变得模糊，需要适当地强化复习。因此，在微课中进行重点讲解；高二上学期学习的化学选修4（化学反应原理），由于时间间隔很短，大多数知识熟悉度高，只要适度提及即可。因此，在微课中一带而过，主要留在课堂处理；刚刚学习的选修2（化学与技术）内容，特别是原料利用率、产品纯度、产品价格优势、环境成本——生产流程废物处理，微课中只有一句话提醒，计划运用到课堂中作学习对象进行活动探究。

其次讨论化学观念，元素观、分类观、实验观、微粒观、变化观和化学价值观是重要的化学观念。从初中开始，有些同学就有一定程度地构建；从高中开始，每节课，我在课堂上都有或多多少的实例。总体来说，学生化学观念水平较高。

最后讨论定量思维，它一直是学生学习的难点。课前从定量研究论文入手，课中做分组实验验证，并做活动探究的定量例析，做典型例题的定量运用。

三、学习目标

1．知识与技能：通过课前阅读教材、听微课、学研究论文和课堂上的探究实验、探究活动和习题检测，掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法；提高实验操作能力；理解纯碱制造技术之索尔维制碱法和侯德榜制碱法中的化学反应原理（离子反应、化学反应速率和平衡等）；加深用定量思维理解化学技术的基本思想方法。

2．过程与方法：通过课前的教材相关内容、微课、论文学习，强化自主学习的习惯；通过课前的微课、研究论文的学习和课堂上的分组实验、实验探究、探究活动和习题检测，进一步升华实验观、元素观、分类观、微粒观、变化观的构建；通过课前的论文学习和课中的探究活动，确实提高定量理解化学技术的基本思路方法；通过课堂上的分组探究实验、探究活动和习题检测，培养搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。

3．情感、态度与价值观：通过课前阅读研究论文，培养科学研究的态度和的方法；通过介绍、比较索尔维制碱法和侯德榜制碱法，体会和学习侯德榜先生的爱国主义情怀、严谨求实的科学态度和勇于创新的科学精神；提升化学价值观，关注化学与生产、化学与环境、化学与生活的意识；提高定量认识化学技术的思维习惯和方法。

四、学习重、难点

学习重点：1.纯碱制造技术之索尔维制碱法和侯德榜制碱法中的化学反应原理（离子反应、化学反应速率和化学平衡等）；2. 进一步升华元素观、分类观、

实验观、微粒观、变化观、价值观的构建；3.加深用定量思维理解化学技术的基本思想方法。

学习难点：加深用定量思维理解化学技术的基本思想方法。

五、学与教的方法

1．学的方法：阅读教材、自学微课、自学论文、观察思考、分组实验、

实验探究、活动探究、讨论交流、习题巩固、归纳演绎。

2．教的方法：翻转课堂、情境创设、讲解讲演、归纳演绎、典例教学。六、学与教的准备

1．学习用品：

（1）实验用品（六组）：0.5mol/L碳酸钠溶液6瓶、0.5mol/L碳酸氢钠溶液6瓶、0.5mol/L氯化钙溶液6瓶、饱和食盐水6瓶、浓氨水6瓶、盐酸6瓶、大理石块若干；中试管3×6支、150mL烧杯2×6个、具支试管1×6个、橡胶管1×6段、橡皮塞1×6个、玻璃管1×6个；（教师备用）温度计1支和暖水瓶一个。

（2）纸质媒体：教材、研究论文、课堂检测习题案

（3）视频媒体：微课（视频）

2．教的用品

（1）纸质媒体：教材、教学设计。

（2）电子媒体：PPT（图片、视频）。

七、学习流程

八、学与教的过程

九、板书设计：

十、学与教的反思

（一）学的反思：

学习的成功之处：1．课前自主学习微课，可以实现工艺流程及其化学反应原理的反复学习，并达到了进一步提升化学观念的目的；2．课堂通过实验探究、活动探究，进一步巩固探究的方法和程序；3．课堂实验现象明显，达到了直观和启发思维的作用；4．通过内容学习和习题检测，学会了碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法；学会了工艺流程试题的一般处理方法；5．课堂习题检测进行了适当的等级处理，增设了4个有一定难度的选做题（设计了温馨提示），使那些接受能力较强的学生，可以充分课堂富余时间，从而使这部分学生的课堂效率最大化；6．具有创生性，（1）有多组同学，能够在制取二氧化碳气体时，为加快二氧化碳气体产生速度，把制取二氧化碳的具支试管主动放入到第一次分组实验观察实