第三章项目式教学食醋总酸含量的测定教学设计+2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)

人教版选择性必修3 第三章烃的衍生物
项目式教学
——食醋总酸含量的测定一、课标呈现
《普通高中化学课程标准（2017 版）》中指出“围绕物质性质和反应规律的研究、物质的制备、物质的分离与提纯、物质的检测等方面选取实验活动。

认识解决这些类型的实验任务的一般思路和常用方法，掌握必需的实验操作技能[1]。

”
二、教学内容分析
1．项目主题内容分析
本节课内容选自高中化学选择性必修3 有机化学基础第三章《醇、醛、羧酸及其衍生物》。

醋酸是中学化学常见的有机弱酸，也是日常生活中最常见的调味品食醋的主要成分。

食醋在生活中用途很多，为了让学生认识化学与人类生活的密切关系，特设立了关于“醋”的项目式学习。

本节课核心是引导学生利用醋酸的化学性质分析醋酸的定量测量的方法，引导学生自己设计实验方案，自评、互评实验方案，优选实验方案，自己动手实验，发现不足，进而改进实验，处理实验数据，总结实验结论。

2．素养呈现
化学学科的重要特征之一是以实验为基础，本节课是实验为主的项目式教学课。

本项目课的实施可以使学生通过查阅资料，交流讨论、合作实验等活动来增进对醋的了解，有助于学生更深刻地掌握基本的化学实验方法和技能，强化学生对定量实验的理解，体验实验探究的基本过程[2] ；培养学生合作意识、科学探究与创新意识，发展学生解决实验问题的能力，启迪学生的思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度；并激发学生运用化学知识解决生活问题的兴趣，强化其社会参与意识[3]。

三、学情分析
基于对初中、高一、高二化学的学习和已有的生活经验，学生已经知道乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯等有机物的结构特点和很多性质，也知道这些有机物在生活中应用很广泛。

已
经了解了pH 的概念，对中和滴定、中和热的测量等定量实验有一定的了解，也有一定的设计实验、评价实验，操作实验，分析实验数据的能力；但是对醋酸性质的掌握还停留在记忆和理解等浅层学习阶段[4]，不能应用化学理论知识解决实际问题；对定量实验的设计、优化、分析、定量实验的操作、实验数据的处理等都需要进一步加强；对科学探究的过程没有比较完整的体验。

四、项目教学目标
依据《普通高中化学课程标准》，并结合学情。

制定的教学目标如下：
1.以（讨论）问题为驱动，掌握食醋总酸含量测定的原理，学会定量实验的设计方法。

2.在设计实验方案和实验操作过程中，培养学生的动手能力，学习面对实际问题的处理方法，培养学生创新精神和实践能力。

3.在评价实验方案的过程中，培养学生多角度分析问题的意识。

4.学会对实验中所获得的数据进行记录、分析和处理，使学生初步形成定量研究的意识。

5.体会数字化实验的引入对化学实验的影响。

提高实验探究能力，促进学生发展高级思维能力，体验用理论解决实际问题的成就感。

五、项目教学教法、学法
实验法、对比法、讨论法。

六、实验用品
可能用来对食醋中的醋酸含量进行定量测量的实验试剂和器材。

如：0.1moL·L-1 碳酸钠溶液、碳酸钙固体、0.0877moL·L-1（经邻苯二甲酸氢钾标定）的标准氢氧化钠溶液、稀释20 倍的食醋溶液、酚酞等试剂；烧杯、锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、量筒、各种传感器等仪器。

（由学生上课时自行选用）。

七、项目教学重点、难点
教学重点：实验方案的设计和评价。

教学难点：实验方案的设计和评价，实验的具体操作和改进。

定量实验研究意识的形成。

激发学习热情 培养社会责任
环节三：设计 实验方案
环节四：食醋 中总酸含量测 定
师生总结
八、教学流程
意图/素养
九、教学过程
环节一:深入认识食醋
【教师活动 1-1】多媒体展示：生活中各种各样的食醋。

【情境】人类食用醋的历史非常悠久，有关醋的文字记载的历史至少也有三千年以上，
是和食盐一样属于最古老的调味品。

【问题 1-1】（同学们在课下也搜集了有关食醋的资料），先来说说食醋的用途？ 【学生活动 1-1】认真看图片。

然后根据自己课下搜集的有关食醋的资料回答问题。

【问题 1-2】（食醋的用途这么广泛），食醋中含有什么物质？其主要成分是什么？ 【学生活动 1-2】根据课下搜集的资料回答。

（主要成分是醋酸）
【教师活动 1-2】对学生的回答进行评价。

收获和想法？
测量方案的优 缺点？如何改 进？ 利用醋酸具体 什么性质可以 测其含量？
如何测定食醋 总酸含量？
食醋的成分及 质量评价依据
培养变化观 念、科学探究 与创新意识
培养应用知识 的能力和变化 观念
环节五：总结
环节一：深入 认识食醋
设计、评价、 选择实验方案
实施、评价、
改进实验，再 实施实验
创设情境 师生交流 内化知识 环节二：回顾 醋酸的化学性 质
问题/讨论
环节
活动
诊断之前的学 习效果
师生交流醋酸 的化学性质
【问题 1-3】（食醋质量的优劣关系着大家的健康），对食醋的质量是如何评价的? 【学生活动 1-3】根据课下搜集的资料回答。

（“食醋总酸含量”的含义是：每 100ml 食醋中含酸（以醋酸计）的质量，也称食醋的酸度。

国家标准规定：酿造食醋总酸含量不得 低于 3.5g/100mL 。

）
设计意图：以醋文化历史引入本项目学习，体现出化学与社会的密切联系，同时能够激 发学生的学习兴趣。

通过深入认识食醋，使学生感受质量检测的意义；用真实具体的问题情 景激发学生的学习热情，同时培养学生珍爱健康的意识。

环节二：回顾醋酸的化学性质
【教师活动 2-1】如何检验一瓶食醋的总酸含量是否如其标签所示， 那就需要测其总酸
含量。

【问题 2-1】如何测定食醋总酸含量？提示：要对食醋中的醋酸含量进行定量测定一定
要考虑醋酸的什么性质？
【问题 2-2】在高中阶段醋酸的化学性质主要涉及哪些方面？
【学生活动 2-1】根据已学习的醋酸的化学性质回答。

【教师活动 2-2】多媒体展示 醋酸的化学性质： 化学性质： (1)弱酸性
①使石蕊试液变红色 CH 3COOH
3COO
－ + H +
②与活泼金属反应 如： 2CH 3COOH + Zn (CH 3COO)2Zn + H 2 ↑ ③与碱性氧化物反应 如： 2CH 3COOH + Na 2O 2CH 3COONa + H 2O
④与碱反应 如： CH 3COOH + NaOH CH 3COONa + H 2O ⑤与某些盐反应 如： 2CH 3COOH + Na 2CO 3 2 CH 3COONa +H 2O+CO 2 ↑
浓硫酸
(2)酯化反应 如： CH 3COOH ＋C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5＋H 2O
设计意图：本环节的设计可以诊断学生对醋酸这节内容学习的效果，深化学生对醋酸化
学性质的理解。

环节三：设计实验方案
【教师活动 3-1】： 利用醋酸具体的什么性质可以测量其含量？请大家展示你们在课下 设计的实验方案。

【学生活动 3-1】展示课下设计的实验方案。

【教师活动 3-2】引导学生从实验设计的科学性、实验操作的难易程度、定量实验数据的准确性等各方面评价实验方案。

【学生活动 3-2】从各个角度评价大家设计的实验方案。

设计意图：利用醋酸的化学性质设计定量测定醋酸含量的实验，培养了学生设计实验、应用化学知识的能力；从各个角度引导学生评价实验方案，培养了学生分析评价能力和全面看待问题的意识，使学生初步理解定量实验的设计方法和注意事项。

【学生活动 3-3】选择合理的实验方案。

依据该反应：NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O 利用中和滴定原理测食醋总酸含量，并从不同角度如实验原理是否合理、操作是否简单可行，数据的准确性等方面说明选择此实验方案的理由。

进一步给出具体实验操作步骤并对步骤进行详细解释说明。

【教师活动 3-3】适时点播，引导学生关注定量实验的细节问题。

待学生解说完毕，展示本节课要测量的食醋（见图 1）。

引导学生
进一步优化实验的具体操作步骤。

【学生活动 3-4】结合待检测的食醋，
进一步优化实验的具体操作步骤。

图1
设计意图：本部分的设计可以诊断并进一步发展学生评价实验的能力和多角度看对待问题的意识；进一步培养学生设计实验的能力，并在引导学生优化实验方案的过程中培养学生的变化观念。

环节四：食醋中总酸含量测定
【学生活动 4-1】选择实验器材、合理分工、搭建实验装置并合作完成实验。

完成三组实验，记录实验数据，讨论，合作处理实验数据，给出实验结论。

设计意图：由学生自行选择实验器材，深化了学生对实验的理解。

合理分工、合作完成实验培养了学生合作意识，强化了学生实验操作能力、处理实验数据能力，感受定量实验数据处理的注意事项。

【交流讨论 4-1】：通过实验操作和对数据的处理，该测量方案有什么优缺点？如何改进？
【学生活动 4-2】讨论，从不同角度对该实验进行评价。

结合课下搜集的资料改进实验并合作完成改进后的实验。

【教师活动 4-1】对学生的表现进行点评。

设计意图：通过学生对传统滴定实验的评价，培养其分析问题的能力和质疑精神，通过学生改进实验培养其变化观念和创新意识，体会数字化实验的引入对化学实验的影响。

通过“分析实验－发现不足－改进实验－完成实验－得出结论”等活动，使学生初步体验科学探究的艰辛。

【交流讨论4-2】：氢氧化钠溶液滴定食醋溶液时，在反应终点除了pH 发生突变，还有什么量发生突变？提示：溶液的导电性与什么因素有关？（师生共同讨论）溶液的导电性可以用什么物理量进行表征？氢氧化钠溶液滴定食醋溶液过程中电导率怎么变？请大家作图。

【学生活动 4-3】思考、作图并解释说明。

可以利用滴定过程中电导率的变化趋势指示反应终点。

展示课下搜集的有关资料，并再次合作完成实验，观察实验现象、记录实验数据、验证自己的猜想。

【教师活动 4-2】师生共同比较三种滴定实验。

对学生的表现进行点评。

设计意图：本部分的设计可以发散学生思维，诊断学生平时的学习效果；并进一步培养学生应用知识的能力。

实验的成功和对学生表现的高度肯定，激发了学生学习化学的内动力。

环节五：总结
【教师活动 5-1】通过本活动，大家有什么收获和想法？
【学生活动 5-1】讨论总结自己的想法，并对本节课做出评价。

【教师活动5-2】点评并提出进一步的要求（作业）（课下仔细回顾醋酸的性质，思考有没有更好的方法和实验方案？）。

设计意图：引导学生自己总结，深化了学生对物质结构决定物质性质的理解。

通过作业鼓励学生课下继续探究。

板书设计：食醋总酸含量的测定
滴定分析法
NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O
作业设计：
1 ．课下仔细回顾醋酸的性质，思考有没有更好的方法和实验方案？
2 ．过碳酸钠（Na2CO4 ）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用。

某
化学研究性学习小组设计并完成了实验：测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应）的纯度。

实验原理：2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2 ↑+O2 ↑+2H2O
实验装置：
交流与讨论：
Ⅰ.甲同学认为测定产物中O2 的体积即可测定样品的纯度。

（1）装置② 的作用是：；（2）装置③ 的作用是：
;
_______________
（3）称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25L（已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L），则称取的样品质量应大于g；
Ⅱ.乙同学认为测定产物中CO2 的质量（即反应前后装置②的质量差）就可测定样品的纯度。

但利用上述实验装置测得CO2 的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是；
Ⅲ.丙同学提出了一种新方案：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7g ．则该样品的纯度为多少？
IV ．请从不同角度评价甲、乙、丙同学设计的实验方案？并设计其它测定样品纯度的方案。

作业1 对应教学目标1，作业2 对应教学目标1 、2 、3 、4；目的让学生进一步探究食醋总酸含量测定的原理；进一步培养学生定量实验的设计方法、创新精神和多角度分析问题的意识，加强对实验中所获得的数据进行分析、处理能力，使学生形成定量研究的意识。

十、教学反思
本节课是结合学生学习的醋酸以及醋酸作为生活中常见的调味品食醋的主要成分，且食醋与大家的健康密切相关，为了突显化学与生活的密切联系，也为了更好地培养学生的核心素养而创新、拓展设计的一个微项目教学课。

对项目式教学的表述，不同学者提法不同，克
拉耶克(Krajcik ，J ．S ．)认为，“基于项目”的科学教学是指教师通过设计驱动性问题引导、开展学生学习活动，使学生在相互交流、参与探究中解答问题；或引导学生对身边的有意义的真实问题进行探究[5] ；李玉霞、田科认为，“项目式学习”是指根据课程标准，全面考虑
学生已有经验去设计驱动问题，学生自行去查找资料，确定要解决的问题，开展问题探究活动，展示探究成果[6]。

基于对项目式教学的理解，本节课在上课之前，已布置学生做了大量工作，如学生查找了食醋的很多资料：食醋的用途、成分、主要成分，对“食醋总酸含量”的含义做了具体了解；也基于了醋酸的化学性质设计了很多定量测量醋酸含量的实验方案，课前也进行了讨论交流；也了解了很多实验仪器的用途和实验装置。

但是对于设计的实验方案的可行性不能确定，实验的具体操作不能实施。

课堂上通过学生展示实验方案，引导他们从不同角度评价实验方案，优选实验，最后合作完成实验，进一步改进实验等一系列活动；使学生不仅给出了食醋总酸含量测定的合理方法，而且对醋酸的性质由记忆、理解到创造性应用去解决实际问题，完成了学生思维由低阶到高阶的转化。

由学生评价可见学生收获很大，且对本节课兴趣浓厚。

由于课堂时间的限制，除了传统滴定实验完成了三组，使用pH 传感器和电导率传感器的实验各只完成了两组。

有的学生在实验中的一些小问题，我课下与他们交流指正，在课堂上没有体现出来。

由于是第一次尝试项目式理念的教学，可能对教学各个环节处理得不是很好，以后还需要多研读相关文献，多尝试多学习。

十一、教学评价
1. 改变学习方式，培养了学生各方面的具体能力。

项目实施过程中学生处于主体地位，从而把学习的责任转移给了学生，改变了学生的学习方式，使学生始终处于积极思考的状态。

课前的准备工作如查阅有关食醋的资料、设计实验方案，交流讨论实验方案的可行性，改进实验的仪器及使用方法和实验装置，都是学生独立完成。

课堂上开展具体实验，展示实验成果并解决了真实问题，也主要是学生相互协助，完成实验，教师只是充当了实验引导者的角色，充分发挥了小组学生的集体主观能动性。

从实际教学效果来看，学生的资料搜集分析能力、小组成员合作互助能力和思维发散能力、实验操作能力、数据处理能力得到了训练与发展，同时增进了生生、师生之间的感情。

2. 突出活动，落实核心素养的培养
活动是指主体通过行为与客观世界相互作用的实践过程。

它是个体心理发展的基础，是
意识能动性和个体能动性的高级形式。

活动可分为内部活动（主体心理的“无形活动”）和外部活动（实物性的操作，感性的实践性的“有形活动”）。

学生化学学科核心素养的发展是在具体的活动中自我建构、不断提升的过程，活动为学生主动获取知识、发展核心素养提供“场所”。

本项目课以实验为主，通过课下和课堂上一系列活动如查找资料、设计实验方案、评价实验方案、选择实验方案、合作完成实验、改进实验等内部活动和外部活动，不仅使学生获取、内化了知识，还发展了学生的化学核心素养——“变化观念、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任”。