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视频课题：高中化学（鲁科版）选修4-以主题式复习“认识草酸”为例_福建省 - 龙岩
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高中化学（鲁科版）选修4-以主题式复习“认识草酸”为例_福建省 - 龙岩
“素养为本”的高中化学教学设计
----以主题式复习“认识草酸”为例
化学学科核心素养是学生在化学课程学习中培育与发展起来的，化学知识是培育学生化学学科核心素养的重要载体。“素养为本”的高中化学教学是指以发展学生化学学科核心素养为出发点与归宿点的高中化学教学活动。它不是一种教学方法，而是一种教学理念，强调教师在深刻领会化学学科核心素养内涵的基础上，充分挖掘中学化学课程的育人功能，创造性地开展教学活动，有目的、有计划地发展学生化学学科核心素养，落实立德树人的根本任务。
一、“素养为本”的高中化学教学设计
“素养为本”的高中化学教学设计是指根据课程标准要求以及核心素养培育规律，结合中学化学教学内容和中学生特点，对化学课堂教学系统进行构思与规划的过程。通常包含教学目标制定、教学资源开发、教学过程规划、教学评价设计等方面。“素养为本”的高中化学教学设计流程如下图：
结合上图清晰可见，以素养为本的教学设计时要重点思考以下四个问题：
1.在学科理解基础上，分析本节内容或本主题复习内容可落实怎样的核心素养培育，制定怎样的教学目标，拟定怎样的相应评价目标？
2.为落实相关核心素养的培育，达成教学目标，如何选择合适的复习资源？ 3.教学活动中如何利用相关资源，通过情境—问题—活动—评价规划教学流程？ 4.如何根据学生课堂学习表现来评价素养达成情况？
增进 学科理解
制定 教学目标
组织 教学内容
规划 教学流程 问题
情境
活动
评价
拟定 评价目标
2
草酸、草酸盐有哪些主要性质？
如何设计实验或分析证明？ （H2C2O4）是强酸还是弱酸？是一元酸还是二元酸？ 优化实验方案设计或评价实验方案的优劣
价类 二维图
元素 化合物
实验 探究
控制 条件
变化观念 模型认知
科学探究 创新意识
社会 责任
二、教学目标和评价目标制定
根据课标要求，强调能“基于价类二维的元素观”从物质类别和元素价态变化的视角说明草酸的性质、变化、物质的转化路径”等，学习时从组成（元素组成及其价态）、性质（类属通性和氧化性或还原性）、反应（同价态不同物质间、不同价态物质的转化）、制备（制草酸等）、应用等思路认识，并建立起各思路间的联系，从而用实验探究推理出草酸的性质。经过如此认识活动，建立起分析陌生物质性质及变化的思路与方法。因此，“研究草酸的性质”能够承载培育学生“模型认知”“宏观辨识与微观探析”“科学探究与创新意识”等核心素养的培育。
根据上面分析
制定以下认识草酸的教学目标：
1.通过探究草酸是弱酸及二元酸，认识草酸的性质与结构。 2.通过草酸含量的测定，掌握定量研究方法。
3.通过草酸钙沉淀溶解平衡的计算，深化对沉淀溶解平衡的认识与应用。 4.通过了解草酸及草酸盐在生产生活的影响及应用，增进对于化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。
认识草酸的评价目标：
1.通过对草酸性质预测、分析与点评，诊断并发展对物质及其转化思路的认识水平（孤立或系统水平）
2.通过对草酸是弱酸及二元酸方案的交流与点评，诊断并发展学生的实验设计水平（孤立或系统水平）；
3.通过对菠菜中草酸含量的定量测定的讨论与点评，诊断并发展解决实际问题的能力（孤立或系统水平）
4.通过对草酸及草酸盐在生产生活的影响及应用，增强化学价值的认识（学科价值或社会价值或学科、社会价值视角）。
3
三、学习者特征分析
本节课的教学对象是龙岩二中高二实验班及龙岩一中高三普通班的学生。二中高二理科实验班仅一个，学生整体素质较好，经过上学期化学反应原理的教学后，基础整体较好，有好奇心、进取心，富有激情、思维活跃，具备有一定的钻研精神；一中普通班整体素质高，又经过一轮复习的基础夯实；这两个班级应该都能较顺利地进行主题式复习“认识草酸”。 四、教学资源及文献资料
1.高中化学（鲁科版）选修4《化学反应原理》及必修1教材。 2.多媒体教室，相关课件和学案由老师课前准备。 3.有关文献及资源：
“主题式复习”在高三二轮复习教学中的实践与思考——以“认识次磷酸”为例
王冬.中学化学教学参考,2016-11 菠菜中草酸含量的测定及其对健康的影响
吴 尚.数理化解题研究，2018-22 主题式题组设计构建立体化微专题复习模式
陶杰.中学化学教学参考,2017-17 高考命题的生长点 ———草酸及草酸盐 陈公明.数理化学习高中版 草酸与高锰酸钾反应的原理探究与改进建议
王春.化学教育，2010-5 有关草酸的“食话食说”视频，有关草酸性质及应用的资料卡 五、教学重点、难点设计
教学重点：从草酸的类别及核心元素价态预测草酸的性质并加以验证。
教学难点：从定量角度认识测量菠菜中草酸含量的方法理解，从不同角度设计实验证明草酸是弱酸、二元酸的方法。
六、教学过程规划
4
1.教学整体思路
2.教学具体流程
教学活动
设计意图
环节一：你认识草酸吗？ 情境1：草酸的“食话食说” 资料卡1：草酸的用途及草酸标签
问题1：草酸分子式为H2C2O4存在于自然界的植物中。根据视频和信息你能推测乙二酸可能有哪些化学性质, 请写明推测依据。 问题2：测定新鲜菠菜的草酸含量【H2C2O4相对分子质量为90】 1．菠菜的处理:将新鲜菠菜去根，用蒸馏水洗净、自然风干并分成两份，标号为 A/B，每份 100 g 2.将 A 组菠菜放入榨汁机中，加入适量水，通电搅拌3 min，将菠菜汁液倒入烧杯中，过滤，定容成 100mL 溶液． 每次取 25.00mL，共取三次． 用标定后的0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定定容后的菠菜溶液，实验结果如右表格： （1）写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式_____，反应中草酸体现___性。
（1）判断滴定终点的方法是_________________ （3）求菠菜汁液中草酸的浓度为__________ 由此易计算得:100g 新鲜菠菜中草酸为:____g.
2.将 B 组菠菜放入 500mL 水中微沸 3min，倒出水后放入榨汁机中，重复1中的步骤． 经三次试验后，测得 100g煮沸后的菠菜中草酸的含量为:0.0826g. 以草酸的“食话食说”和草酸的用途及草酸标签为情景，引导学生完成问题1，从分析物质类属和价态二维角度预测草酸的性质。如1.具有酸性--因分子中含有羧基。2.能发生酯化反应--因分子中含有羧基。3.具有还原性--因草酸中碳元素的平均化合价是 +3 价。4.受热可分解--根据大多数有机物具有热不稳定性,推测其受热可以分解,因草酸晶体含水,所以其分解产物中一定有水。该问题着重培育学生“变化观念与模型认知”的素养。
问题2从草酸的“食话食说”中可知有些蔬菜中草酸含量会偏高，对健康有一定影响，引导学生认识到测定菠菜中草酸含量的必要性及测量方法。该问题着重培育学生“社会责任与科学探究”的素养。
任务二：认识草酸的盐-草酸钙
问题3：菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”的美称．鸡蛋炖菠菜、蒜蓉炒菠菜等都是餐桌上常见可口的菜肴． 人们常说，吃“菠菜
结合民间流传：菠菜豆腐同食，易得结石．从化学角度
问1. 定性认识 草酸性质
情境1 “食话食说” 资料卡1
问2. 定量认识草酸的设计及计算
问3.认识 草酸的盐
情境2 资料卡2
问6.实验设计验证草酸性质
认识角度
价态角度（氧化还原） 类别角度（酸性）
真实情境 学科价值
核心知识：
草酸的还原性、离子反应 关键能力：实验探究
真实情境 学科价值
变化观念平衡思想 证据推理科学探究
核心知识： 电离平衡 水解平衡
教学思路——— 学生中心、教学评一体化——素养培育
教学评一体化
发展科学探究创新和宏微结合
问4和5.验证 草酸为弱酸、二元酸
草酸不稳定性、弱酸性
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炖豆腐”会使人患上结石民间流传：菠菜豆腐同食，易得结石． [查阅资料]
①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等，豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐等．
②人体结石的主要成分：草酸钙CaC2O4）．
(1)“菠菜豆腐同食易得结石”的原因可能是_________________________ （2）EDTA（结合金属离子的试剂)在一定条件下可以有效溶解结石,用化学平衡原理解释其原因:___________________ 【学以致用】：以下是李某的早餐爱喝的蔬菜奶昔，请同学们帮他分析，他的食谱合理吗？会导致肾结石吗？25℃时CaC2O4 的
Ksp=4.0×10-8
早餐食谱（蔬菜奶昔）
酸奶50ml + 蔬菜汁50ml
含Ca2+浓度 含C2O42-浓度
2.0×10-3（mol/L） 5.0×10-5（mol/L） 资料卡2：草酸对健康的影响及草酸结石
做个内科医生，建议如何“ 预防-食疗-药疗”肾结石？
分析菠菜豆腐同食易得结石的原因，学会用溶解平衡的原理解释溶解结石的方法，并再次用相关知识解决【学以致用】的问题，引导学生将化学成果应用于生产、生活的意识，能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题，落实“社会责任”素养的培育。
任务三：证明草酸是强酸或是弱酸、二元酸、稳定性
问题4: 设计实验证明草酸是强酸还是弱酸？(写出方案和结论) 问题5：
（1）25 ℃时Na2C2O4溶液显____性，用离子方程式说明其原因_________. （2）25℃时，在10mL0.2mol/L H2C2O4溶液中加入10mL 0.2mol/LNaOH溶液时，所得溶液pH＜7，其原因是： ______________________________ 问题6：【2015课标1卷26】草酸（乙二酸）存在于自然界的植物
中，其K1=5.4×10－2
，
K2=5.4×10－5
。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是___________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______，装置B的主要作用是___________________________。 （2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。 ①乙组同学的实验装置中，依
本任务要求学生设计实验证明草酸是强酸还是弱酸，目的想巩固学生能从电离平衡和水解平衡两个角度进行考虑证明弱酸的方法，回归选修四鲁科版教材108页本章章末第三题也是这样的思路，落实素养“变化观念与平衡思想”的培育。如从弱电解质部分电离的角度：（1）常温下，测0.05mol/L H2C2O4溶液的pH。（2）常温下，比较相同浓度H2C2O4和硫酸的pH大小等。从盐类水解的角度：常温下，测0.1mol/L Na2C2O4的pH,若pH>7,则草酸为弱酸。
要证明草酸是二元酸考查学生是否有定量意识和酸碱中和滴定的相关知识。2015课标1卷26的问（1）和问（2）结合装置和题给信息进一步验证
6
次连接的合理顺序为A、B、______。装置H反应管中盛有的物质是_______。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强____________________________ ②草酸为二元酸___________________________________
任务四：【课堂小结】
1.结合课件中草酸的结构化图进
行本节课主体内容的回顾。 2.通过本节课的学习你收获了哪
些知识？获得了哪些复习方法？
3.通过本节课的学习，你还有哪
些疑惑？
草酸的不稳定性，H2C2O4氧化性和还原性，考查与检测学生的
“科学探究与创新意识”的素养水平。
通过简短的课堂小结，起
了画龙点睛之用，也为本节课内容的起个概括提升之用。 【备注：此案例于2019.3.22在2019福建省普通高中高级职称教师省级培训（龙岩班）展示，上课地点龙岩一中录播室】
七、教学设计创新分析
本教学设计，打破专题复习的普遍模式“知识点呈现—重难点梳理—典型例题剖析—解题方法归纳—变式练习巩固”，采用“主题式复习-认识草酸”，这样的主题可以串联多个知识点，可以整合高频考点以及学生学习中的易错点，具有一定的综合性。“主题式”复习课不仅可以帮助学生查缺补漏，还可以带领学生主动参与课堂学习、主动建构知识网络、提升知识应用能力。“主题式复习-认识草酸”这节课通过两个情境、两个资料卡、六个问题链，引导学生从多角度（类别、价态）认识草酸的性质，又从电离平衡和水解平衡两个角度设计实验验证草酸为弱酸、从定性、定量角度设计实验验证草酸的性质，还从沉淀溶解平衡角度认识草酸钙的性质及对健康的影响及消除，达到学以致用的目的。通过活动中解答由简单到复杂，由浅入深的这些问题链建立起系统研究陌生元素化合物的方法，循序渐进掌握知识，发展能力，提升化学学科核心素养。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
