基于化学核心素养培养的教学设计
基于核心素养的化学课堂教学设计

基于核心素养的化学课堂教学设计化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化和能量转化的科学。
在化学教学中,不仅要了解化学的基础知识,还需要培养学生的核心素养,如批判性思维、问题解决能力、实验技能等。
以下是一份基于核心素养的化学课堂教学设计,主要包括课前导入、知识讲解、实验操作和课后反思等环节:一、课前导入(15分钟)1. 利用图片、动画或视频等多媒体资源引起学生对本课主题的兴趣。
2. 提出一个有趣或引人思考的问题,引导学生思考并预测本课将要学习的内容。
3. 指导学生进行小组或整体讨论,分享他们已经了解的相关知识,并引导他们提出问题。
二、知识讲解(30分钟)1. 通过PPT、板书等方式讲解本课主题的基本概念和相关知识,确保学生对基本概念的理解。
2. 引导学生进行思考和讨论,促使他们评估和整理已有的知识,建立新的概念和理论,培养批判性思维。
3. 鼓励学生提出问题,并引导他们通过合作、实验和文献调研等方式找到答案。
三、实验操作(60分钟)1. 向学生介绍本节课的实验目的和要求,并提醒他们注意实验安全。
2. 指导学生阅读实验操作步骤,确保他们理解每个步骤的目的和原理。
3. 学生分组进行实验操作,引导他们观察、记录数据并分析实验结果。
4. 鼓励学生进行实验过程中的问题解决,培养实验技能和问题解决能力。
5. 引导学生通过实验结果验证或修正之前的假设和理论。
四、课后反思(15分钟)1. 学生就实验结果和自己的观察进行讨论,分享实验中遇到的问题和解决方法。
2. 引导学生总结本节课的重点和主要观点,并与其他相关知识进行联系。
3. 提出一个小结问题,鼓励学生用自己的语言回答,并在班级内分享。
4. 结合学生反馈,给出下一个学习环节的提示和建议。
基于学生化学学科核心素养培养的教学设计

基于学生化学学科核心素养培养的教学设计【摘要】本文旨在探讨基于学生化学学科核心素养培养的教学设计。
引言部分首先介绍了背景信息,指出当前教育需求的变化和学生素养培养的重要性,随后明确了本研究的目的。
在通过学生化学学科核心素养概述、教学设计原则、教学设计内容、教学实施步骤和评估方法等方面进行了详细阐述。
结论部分总结了基于学生化学学科核心素养的教学设计的效果,并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究与讨论,有助于提升学生在化学学科中的综合素养和学习成效,促进其全面发展。
【关键词】学生化学学科核心素养培养、教学设计、教学原则、教学内容、教学实施步骤、评估方法、效果评估、未来发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍学生化学学科核心素养的培养已经成为当前教学改革的一项重要任务。
通过培养学生的观察力、实验能力、实验设计能力、实验思维、实验技能等核心素养,能够帮助学生更好地理解化学学科的知识,培养学生的创新精神和解决问题的能力。
设计符合学生化学学科核心素养培养的教学方案,对于提高学生的学习兴趣和学习效果具有重要意义。
在这样的背景下,本文将探讨基于学生化学学科核心素养的教学设计,旨在为化学教师提供一些实用的教学指导,帮助他们更好地培养学生的核心素养,提高教学质量,促进学生健康全面发展。
1.2 研究目的研究目的:本研究旨在探讨基于学生化学学科核心素养培养的教学设计,旨在提升学生在化学学科中的综合能力和素养水平。
通过设计针对性强、有效性高的教学方案,促进学生在化学学科中的认知能力、实验技能、问题解决能力和创新思维等方面的发展,从而加强学生在化学学科中的学习动机和兴趣,提高学生的学习效果和学科竞赛能力。
通过对教学设计的评估和总结,为今后教学改革提供参考和借鉴,为学校教育教学工作提供理论支持和实践指导。
通过本研究,旨在推动学生化学学科核心素养的培养,促进学生全面发展,提高学生在化学学科中的综合素质,为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人做出贡献。
化学核心素养下的中学化学教学设计

化学核心素养下的中学化学教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计旨在围绕“化学核心素养”展开,以中学化学教学为载体,培养学生对化学知识的深入理解、科学探究能力以及创新思维。
教学任务包括引导学生掌握化学基础概念、原理,运用化学实验方法进行观察、分析和解决问题,以及培养学生的环保意识和科学态度。
此外,通过多元化的教学策略,激发学生的学习兴趣,提高其自主学习能力和团队合作精神。
2、教学对象本教学设计面向的是具有一定化学基础知识的中学学生,他们对化学现象充满好奇心,但可能缺乏系统的化学思维和方法。
在教学过程中,需要关注学生的学习差异,充分调动他们的主观能动性,使他们在化学核心素养方面得到全面提升。
同时,针对学生的年龄特点和认知水平,设计富有挑战性和趣味性的教学活动,以激发学生的学习热情。
二、教学目标1、知识与技能(1)掌握化学基本概念、原理和定律,如物质的组成、化学反应类型、化学方程式的书写等;(2)了解化学实验的基本操作方法和技能,能够正确使用实验仪器,熟练进行实验操作;(3)运用化学知识解释日常生活中的化学现象,具备一定的化学问题分析能力;(4)通过实验观察、数据分析等方法,培养学生科学探究和逻辑思维能力;(5)掌握化学信息检索和资料查阅的基本方法,提高学生的自主学习能力。
2、过程与方法(1)采用启发式、讨论式和探究式教学方法,引导学生主动参与教学过程,培养学生的独立思考能力;(2)通过小组合作、实验探究等形式,提高学生的团队合作能力和沟通表达能力;(3)创设问题情境,引导学生运用化学知识解决实际问题,培养学生的创新意识和实践能力;(4)结合现代信息技术,如多媒体、网络资源等,丰富教学手段,提高教学效果;(5)注重教学反馈,及时调整教学策略,使教学过程更加符合学生的认知发展需求。
3、情感,态度与价值观(1)激发学生对化学学科的兴趣,培养他们热爱科学、追求真理的精神;(2)培养学生严谨、求实的科学态度,使他们能够客观看待化学现象和问题;(3)注重环保教育,引导学生关注环境问题,提高他们的环保意识;(4)通过化学史的学习,使学生了解化学发展的历程,体会科学家们为人类进步所作的贡献,培养他们的民族自豪感;(5)培养学生勇于探索、敢于创新的精神,使他们具备面对挑战、克服困难的勇气和信心;(6)注重培养学生的人文素养,使他们在学习化学知识的过程中,形成正确的价值观和人生观。
核心素养教学设计案例化学

核心素养教学设计案例化学一、引言核心素养教育旨在培养学生全面发展的能力和素养,包括批判性思维、创造性思维、沟通与协作、问题解决能力等。
化学作为一门学科,也需要在教学中注重培养学生的核心素养。
本文将通过一个案例来阐述如何将核心素养融入化学教学中,以促进学生的综合素质提升。
二、案例背景某高中化学教师在教学中发现学生对于化学知识的理解存在着局限性,很难将知识应用于实际问题的解决。
为了解决这个问题,教师决定通过案例教学的方式来引导学生运用化学知识解决实际问题,并借此培养学生的核心素养。
三、教学目标1. 知识目标:学习并理解化学知识的基本概念和原理。
2. 技能目标:培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力。
3. 过程目标:促进学生的主动学习和合作学习能力。
四、教学设计1. 教学内容案例:玩具染色问题某学生制作了一个新型玩具,并希望将玩具表面染色。
然而,他发现不同颜色的染料混合在一起后得到的颜色并非预期的颜色。
学生请教化学老师,希望得到化学方面的解答。
2. 教学过程(1) 引导学生提出问题:通过讨论,引导学生提出一些关键问题,例如:为什么不同颜色的染料混合在一起后会形成新的颜色?为什么有些颜色不能被混合?(2) 学生自主探究:学生分组进行小组讨论和实验。
他们可以选择使用不同颜色的染料进行混合,观察并记录颜色的变化情况。
(3) 学生合作解决问题:学生利用所学的化学知识分析实验结果,尝试解释不同颜色的混合原理,并给出解决方案。
(4) 知识总结与展示:学生将自己的发现进行总结并进行展示。
同时,教师可以对学生的答案和解决方案进行综合评价,引导学生进行更深入的思考。
3. 教学评价教师可以根据学生的学习表现和展示结果对他们的核心素养进行评价。
评价标准包括与他人合作的能力、批判性思维和解决问题的能力等。
五、教学效果与反思通过案例教学,学生不仅学习到了化学知识,还培养了观察能力、分析能力和解决问题的能力。
学生对于化学知识的应用也有了更深入的理解。
化学核心素养下的中学化学教学设计

化学核心素养下的中学化学教学设计以化学核心素养下的中学化学教学设计为标题导语:化学核心素养是中学化学教育的重要目标之一,它涵盖了学生对化学知识、实验技能、科学思维以及科学伦理的综合能力培养。
本文将围绕化学核心素养展开,设计一节中学化学课堂教学。
一、教学目标:1. 知识目标:学生能够了解化学的基本概念、原理以及相关实验操作方法;2. 技能目标:学生能够运用所学的化学知识和实验技能解决实际问题;3. 思维目标:培养学生的科学思维,包括观察、实验、推理、分析和创新等能力;4. 情感目标:培养学生的科学态度,包括对科学知识的好奇心、对科学实验的认真态度以及对科学伦理的尊重。
二、教学过程:本节课的教学过程分为导入、知识讲解、实验操作和讨论四个环节。
1. 导入(5分钟)通过提问和展示实物等方式,引发学生对本课主题的兴趣,并与学生进行互动,激发学生的思考。
2. 知识讲解(15分钟)介绍化学的基本概念和原理,包括化学反应、物质的组成、元素周期表等,并结合实际问题进行讲解,让学生能够将所学的知识与实际应用相结合。
3. 实验操作(30分钟)设计一个简单的实验,让学生进行实验操作。
例如,通过加热氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水,让学生观察反应现象,并记录实验数据。
同时,引导学生分析实验结果,理解化学反应的本质。
4. 讨论(15分钟)学生根据实验结果进行讨论,交流彼此的观点,并就实验现象、反应原理等方面展开讨论。
教师可以提出一些问题,引导学生深入思考,激发学生的创新思维。
三、教学方法:1. 探究式教学法:通过实验和讨论,引导学生主动参与学习,培养学生的实验技能和科学思维能力。
2. 合作学习法:鼓励学生进行小组合作,让学生互相学习、互相讨论,提高学生的合作能力和解决问题的能力。
3. 提问引导法:通过提问的方式,引导学生思考和探索,帮助学生建立知识框架和培养学生的思维能力。
四、教学评价:1. 综合评价:通过观察学生的实验操作和讨论表现,评价学生的实验技能和科学思维能力。
基于核心素养的化学课堂教学设计

基于核心素养的化学课堂教学设计一、教学背景分析核心素养是指学生在学习过程中所需要具备的基本素养,包括批判性思维、沟通能力、合作精神、创新意识等。
化学作为自然科学的一门学科,不仅需要学生具备扎实的化学知识,还需要培养学生的批判性思维、沟通能力和创新意识。
化学课堂教学应该围绕核心素养展开,注重培养学生的综合素养。
二、教学目标设定1. 知识与技能目标(1)学生能够掌握化学知识,理解化学反应的基本原理和规律。
(2)学生能够熟练运用化学实验仪器,进行化学实验并获得准确的实验结果。
2. 过程与方法目标(1)培养学生的批判性思维,注重化学问题的分析与解决。
(2)培养学生的合作精神,鼓励学生在小组中进行合作探究。
3. 情感态度价值观目标(1)培养学生对科学的兴趣和热爱,鼓励学生发展创新意识。
(2)培养学生的观察力和实验技能,养成严谨的科学态度。
三、教学内容设计1. 模块一:化学基础知识(1)化学元素和化合物的基本概念,周期表的组成和特点。
(2)原子结构和化学键的基本理论,离子键、共价键和金属键的形成与性质。
2. 模块二:反应类型和平衡(1)化学反应的类型和特点,包括氧化还原反应、置换反应和复分解反应等。
(2)化学平衡的基本概念和平衡常数的计算方法。
3. 模块三:实验与探究(1)实验室安全知识和实验仪器的使用方法。
(2)化学实验的设计和实施,实验数据的处理和分析。
五、教学过程安排1. 知识讲解与实践操作(1)教师首先进行化学基础知识的讲解,介绍化学元素、化合物和原子结构等基本概念。
(2)教师通过实验演示和学生实践操作的方式,让学生亲身体验化学反应的过程,加深对化学知识的理解和掌握。
2. 实验设计与实施(1)教师安排学生进行小组化学实验,要求学生设计实验方案,选择实验仪器和材料,进行化学反应实验。
(2)教师引导学生分析和讨论实验结果,帮助学生总结实验规律和体会实验中的操作技巧。
3. 总结与展示教师鼓励学生展示实验结果,分享实验心得,加深学生对化学知识和实验技能的理解和掌握。
化学核心素养的教案初中

化学核心素养的教案初中
年级:初中
教学目标:学生能够了解化学核心素养的重要性;掌握化学实验中的安全常识;培养科学
实验的观察能力和动手能力;提高学生的合作意识和团队精神。
教学重点:化学实验中的安全常识
教学难点:培养学生的观察能力和动手能力
教学准备:化学实验器材、化学试剂、安全实验操作手册
教学过程:
1.导入:通过展示化学实验的视频或图片,引发学生对化学实验的兴趣,并让学生讨论化
学实验中可能发生的危险情况。
2.讲解:介绍化学核心素养的概念,强调化学实验中的安全常识,包括戴手套、穿实验服、注意通风等。
3.实践:让学生分组进行小型化学实验,要求学生按照安全操作手册进行操作,并观察化
学反应的过程和结果。
4.总结:引导学生总结实验过程中的安全问题,并提出改进建议;让学生分享观察到的现
象和感受。
5.反思:让学生回答一些问题,如“化学实验中的安全常识对我们为什么重要?”“观察能力
和动手能力在化学实验中有什么作用?”
6.作业:布置作业,要求学生撰写一篇关于化学实验中的安全常识的文章,并分享给全班
同学。
教学反思:通过本节课的教学,学生不仅能够了解化学核心素养的重要性,还能够掌握化
学实验中的安全常识,培养科学实验的观察能力和动手能力,提高学生的合作意识和团队
精神。
希望学生在今后的学习和生活中能够更加重视化学实验的安全问题,做一个具有化
学素养的优秀学生。
基于核心素养的化学课堂教学设计

基于核心素养的化学课堂教学设计一、教学目标本次化学课堂教学的目标是通过基于核心素养的教学设计,帮助学生掌握化学的基本知识和技能,培养学生的核心素养,包括批判性思维、创新能力、沟通能力、合作精神和跨文化交流能力等。
具体目标包括:1. 获得知识和理解:学生能够理解化学的基本原理和概念,包括原子结构、化学键、物质的性质等。
2. 创造性思维:学生能够在化学实验中运用创造性思维,设计实验方案,解决实际问题。
3. 沟通能力:学生能够准确地用化学专业术语表达化学现象和化学原理,能够与同学和老师进行有效的沟通。
4. 合作精神:学生能够在小组中积极合作,共同完成实验和课堂讨论,体会合作的重要性。
5. 跨文化交流能力:学生能够通过化学知识,了解不同文化之间的差异和联系,增进跨文化交流的能力。
二、教学内容本次教学内容主要包括化学原子结构、化学键、物质的性质等基础知识,以及相关的实验和案例分析。
通过这些内容,帮助学生掌握化学的基本理论和实践技能,培养他们的核心素养。
三、教学方法1. 启发式教学:通过提出问题和情景引导学生思考和发现,激发他们的好奇心和求知欲。
2. 实验教学:通过化学实验,让学生动手操作,观察化学现象,从实践中掌握化学知识和技能。
3. 讨论式教学:通过小组讨论和全班讨论,促进学生思维碰撞,激发他们的创造性思维和批判性思维。
4. 案例分析:通过化学案例分析,引导学生从实际问题出发,理解化学原理和方法,培养他们解决问题的能力。
5. 多媒体教学:通过多媒体课件和视频,让学生在视觉和听觉上感受化学知识,增强他们的学习兴趣和理解能力。
四、教学过程6. 总结反思:对本节课的学习内容进行总结,引导学生对化学知识和核心素养进行反思和梳理,强化他们的学习效果。
五、教学评价1. 学生学习效果评价:通过学生的课堂表现、作业情况、实验报告和考试成绩等方面进行综合评价,评估学生对化学知识的掌握程度和核心素养的培养情况。
2. 教学方法评价:通过观察课堂教学过程、听取学生反馈意见等方式,评估教学方法的有效性和学生的学习情况,为今后的教学提供参考和改进。
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基于化学核心素养培养的教学设计—以“镁的提取及应用”为例单来君1于淑儿1贾冠琳2(1.浙江省宁波第二中学浙江宁波315010 2.宁波大学教师教育学院)摘要:以“镁的提取及应用”为例谈“培养学生核心素养为目标”的化学教学。
关键词:核心素养教学设计镁的提取本文是宁波市第四届基础教育教学展示活动的一节展示课,课例依据苏教版《化学必修1》专题二第二单元“镁的提取及应用”,现整理成文并请大家指正。
1 教学设计思路爱因斯坦曾经说过“所谓教育,就是一个人把在学校所学全部忘光后剩下的东西。
”若干年后,学生在课堂上所学的具体知识可能已经被遗忘,但是化学学科特有的思维习惯、思想方法、以及严谨求实的科学态度和努力探索的优良品质会烙印在学生的脑际,使其受益一生。
基于以上认识,在备课过程中一直思考如下问题:如何通过具体的知识载体培养学生化学学科的核心观念?如何在具体的教学过程中让学生的化学核心素养的培养落地生根?带着以上问题对教材和学情进行分析:“镁的提取及应用” 以“社会应用—工业生产—性质探究”为线索,从工业生产实际出发, 通过实验探究法, 引出镁单质及其化合物知识。
使学生在习得相关的化学知识、实验技能和探究方法的同时,认识到自然资源的利用与化学科学是密不可分的,体现了人与自然和谐共处的重要意义,这也是本专题的主题思想。
而本节课包括镁的应用、性质、和提取三部分内容,镁的性质通过初中金属的学习和前面金属钠的学习,学生对镁与酸、水的反应、以及与非金属单质氧气、氯气等反应比较熟悉,但对镁与氮气和二氧化碳反应相对陌生。
故本课例教学重点是在对工业上镁的提取的工艺流程的归纳提炼中渗透化学学科素养的培养。
通过自身参加的铁人三项比赛所用的自行车材料以及生活中镁广泛应用情景引入新课,让学生从具有社会责任感的企业家的视角,综合考虑原料廉价易得、条件控制、物质循环利用、生产过程绿色化、环境保护、生产安全问题以及效益最大化等STSE思想。
从分离和沉淀剂的选择、原料富集、冶炼方法的选择、实验方案设计及评价、工业流程图的完善、化工产业链的完善等几个方面,紧紧围绕学科核心素养培养设计7个问题环环相扣、步步推进,让学生经历了一个工艺设计师的思维过程,并在此思维过程中,达到对化学问题的深层理解,这是在形成学科思想的基础上,通过不断地抽象概括而形成的。
通过以问题为主线来创设真实、生动的学习情景和多种形式的探究活动,引领学生主动思考,实现知识的理解、具体观念的形成及学科思想的建构之间的有效转化。
2 基于核心素养培养的教学目标图1 教学目标图3 教学过程实录环节一:情境引入[引入] 老师参加铁人三项比赛的自行车照片[教师] 2016年10月16日在美丽的宁波东钱湖举行了2016年中国铁人三项联赛,这是老师在自行车换项区的合照,铁人三项包括游泳1.5公里、自行车40公里、跑步10公里。
为了骑得更快,老师身边的自行车都很轻,大家知道这些自行车的主要材料是什么?[学生] 碳纤维、镁合金【媒体展示】展示镁合金在汽车、电子产品壳体、以及航天航空等方面的应用的相关图片。
(课前提供有关介绍镁的资料或网站,同学自己浏览资料或网页)[教师] 请同学谈谈Mg的前景[教师总结]镁被称为21世纪最具有开发和应用潜力的绿色工程材料,它具有比重轻、减振、压铸成形性能好、散热性较好和易回收等优点。
立足于节能、减排的出发点,它是在产品轻量化进程上极具竞争力的材料。
[过渡] 镁不仅在高科技领域有着广泛的应用,还与我们的日常生活密切相关。
它是大自然赐予人类的宝物,既然镁的应用如此广泛,那么,该如何从自然界中获得镁呢?【媒体展示】镁在自然界中的存在方式和镁资源的分布:1.镁资源储量比较;2.海水中元素的分布图。
[教师] 自然界中,镁以化合态的形式存在,在地壳中存在菱镁矿、光卤石等含镁矿石。
更多的镁元素存在于海水中,海水中Mg元素的含量仅次于Cl元素和Na元素,总储量约为1.8×1015t。
浩瀚的大海覆盖了约70%地球表面,目前世界上生成的镁60%来自海洋,而我们宁波又是沿海城市。
如果你是一位企业家,想在宁波建设一个制取镁的工厂,你想选择哪种原料?你的依据是什么?[学生] 海水、资源丰富,成本低。
【设计意图】从教师本人生活中铁人三项比赛的自行车材料引入新课,拉近了师生间的距离,使学生快速进入学习状态。
借助有关镁广泛应用的美轮美奂的图片,给学生营造强烈的视觉震撼,让学生认识化学在科技和社会中的应用,化学的发展将推动科技和社会的发展,赞赏化学对社会发展的重大贡献。
强烈地激起学生探究获取镁的欲望。
并通过地壳和海洋中镁资源的分布对比,让学生感受镁资源的丰富。
把学生的角色定位于企业家,从化工生产需要角度,考虑原料易得与否、成本高低等因素,渗透了成本控制、资源就近利用的技术思想。
环节二:方案设计1、分离和沉淀剂的选择问题1:海水中含有Na + Mg 2+ Ca 2+ K + 等阳离子, 采用什么方法将Mg 2+从海水中分离出来呢?[学生] 加入一种沉淀剂使镁离子沉淀下来,而其他离子不沉淀,从而与其他离子分离开。
【活动探究1】 (1)分别向2.5 mol ·L -1的CaCl 2溶液中、2.5 mol ·L -1的MgCl 2溶液中滴加1 mol ·L -1 NaOH 溶液,观察现象;(2)分别向2.5 mol ·L -1的CaCl 2溶液中、2.5 mol ·L -1的MgCl 2溶液中滴加1 mol ·L -1 Na 2CO 3溶液,观察现象。
【媒体展示】 表1 常温下常见的镁的化合物的溶解度(g/100g H 2O)问题2:工业生产中为了尽可能获得更高的利润,应该选用哪种沉淀剂?这种沉淀剂该如何获得?【媒体展示】 表2 常见几种碱的市场销售价格[教师] 其实我们可以利用海边的贝壳来获取氢氧化钙,由于氢氧化钙微溶于水,就像工业上制漂白粉一样,用石灰乳而不用石灰水。
2、富集[教师] 海水资源的的特点:离子浓度小、总储量大,海水中镁离子的浓度只约为1.29 g ·L -1,能不能直接往海水中加沉淀剂?为什么?怎么办?【活动探究2】 分别向0.05 mol ·L -1(模拟海水)、2.5 mol ·L -1的MgCl 2溶液中滴加1 mol ·L -1 NaOH 溶液,观察现象。
现象:模拟海水中无明显现象,3mol ·L -1的MgCl 2溶液中生成白色沉淀。
[教师] 海水中镁离子的浓度很小,如果直接加入沉淀剂,镁离子的沉淀效果不佳,而且沉淀剂的用量非常大,生产成本也就非常高。
就像溴的提取一样,采用先增加浓度富集后加沉淀剂的方法。
以海水晒盐后的苦卤水为原料,这样不仅提高了海水中镁的含量,同时也去掉了大部分的Na +、 Cl -。
【媒体展示】海水晒盐图3、冶炼方法的选择[教师] Mg(化合态) Mg(游离态) 从化合价上看由正二价到零价被还原,那么通过前面的学习我们知道金属冶炼可以采取哪些方法?[学生] (1)电解法 2NaCl(熔融)=====通电2Na +Cl 2↑(2)还原法CuO +H 2=====△Cu +H 2O CuSO 4 + Fe == FeSO 4 + Cu Fe 2O 3+3CO =====△ 2Fe+3 CO 2问题3:如何将Mg(OH)2转化为Mg ?【活动探究3】 请设计由Mg(OH)2到Mg 的可能途径。
[学生] 由Mg(OH)2到Mg 的三种途径:【媒体展示】表3几种镁化合物的熔点物质MgO MgSO4MgCl2Mg(OH)2熔点(℃)2800 1124 712 280℃时分解[教师] 根据Mg在金属活动性顺序表中所处的位置,试分析讨论Mg的冶炼应采用何种方法?[学生] 方案1中,因镁能置换出盐酸中氢离子,所以镁的还原性强于氢气,故不能进行,如果用碳或CO来还原,能否发生?是否可行有待考证。
方案2中,MgO熔点高,电解时候消耗电能大,不经济。
方案3中,如果电解MgCl2溶液,获得的是Mg(OH)2 。
所以应该电解熔融状态的MgCl2[教师] 实际工业上对菱镁矿进行煅烧得到氧化镁,将焦碳高温下还原制备金属镁称为碳热还原法,还有一种常用硅作还原剂还原制镁的工艺称为皮江法,大家课下可以查阅参考资料《镁的冶炼史》。
问题4:我们可以通过哪种实验方法和操作将氢氧化镁转化为无水氯化镁呢?[学生] 将氢氧化镁与盐酸反应,然后通过蒸发结晶来获得氯化镁[教师] 有些溶质从溶液中析出,不带结晶水,如氯化钠、有些溶质从溶液中析出,带结晶水如五水合硫酸铜晶体。
蒸发结晶氯化镁溶液获得的是六水合氯化镁晶体。
要得到无水氯化镁,需要在一定条件下加热六水合氯化镁晶体。
【设计意图】从经济效益和充分利用海洋化学资源的角度出发(选用Ca(OH)2最合适——价廉、易得,贝壳和珊瑚的主要成份为CaCO3)培养学生经济效益意识和海洋资源综合利用意识。
通过实验探究,感受海水中Mg2+浓度小的特点,如果直接加入沉淀剂,镁离子的沉淀效果不佳,而且沉淀剂的用量非常大,生产成本也就非常高。
根据Mg2+在海水中总量很大,但是浓度很低,需要进行富集。
(利用海水晒盐得到的卤水)使学生知道提炼金属的一般方法:原料的分离提纯、富集、冶炼方法的选择。
使学生初步建立金属冶炼的一般模型思想。
体会从自然界获得人类所需物质的一般思路。
(模型认知)而对于冶炼方法的选择,则采用了先行组织者教学策略,首先让学生回忆初中学过的金属铁、铜的冶炼方法,刚学过的金属钠的冶炼方法,为选择镁的冶炼方法提供知识的固定点。
学生根据已有知识提出不同方案,再结合资料卡片和已知化学反应原理,给各个方案进行评价,选择合理生产流程。
在方案评价过程中考虑学生实际情况对氢气和焦碳能否还原氧化镁?学生提出假设如果镁条可以与水与二氧化碳反应发生反应,那么可以说明氢气和焦碳难以还原氧化镁。
并设计实验方案进行探究得出结论,基于学生已有知识经验,(实验探究)对于焦碳能否还原氧化镁的知识难点,通过介绍实际工业中冶炼镁的热还原的常用的两种方法皮江法和焦碳法来拓展学生的视野,引导有兴趣、学有余力的同学课后进一步学习。
(创新意识)对于电解氧化镁还是氯化镁则根据两者的熔点的差异,从能耗上进行比较,最终得到最佳方案。
环节三:总结提升问题5:电解副产物Cl2如何处理?[学生1] 氯气有毒,可以用氢氧化钠溶液吸收。
[学生2] 用氯气生产盐酸,可以循环利用,并减少污染。
问题6:从产业链角度考虑,如果在海边建造化工园,除了工业制镁外,还可以增加哪些相关的工厂?[学生] 海水晒盐、用氯化钙制干燥剂、氯碱工业、制石灰、制漂白粉、制盐酸。
[教师]舟山将建大型海水淡化处理厂【知识梳理】根据以上分析,请同学们画出从海水中提取镁的生产流程图,并写出相关的化学方程式。