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視頻標簽：二輪專題復習課,氯堿工業(yè)專題
所屬欄目：高中化學優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高中化學人教版選修2化學與技術(shù)二輪專題復習課《氯堿工業(yè)專題》黑龍江 - 大慶
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《氯堿工業(yè)專題》教學設計
《氯堿工業(yè)專題》既是一節(jié)二輪專題復習課，同時也是一節(jié)在“項目化學習”過程中應學生要求而設計的項目指導課。
高三學生剛剛完成一輪復習，學生的基礎知識雖然還沒有完全夯實，但他們不希望在二輪復習的課堂中教師只是簡單的知識重復，那么，二輪復習應講些什么？怎么講？
高考復習自然要以高考評價體系為依據(jù)。新高考改革提出“一體四層四翼”評價體系,明確指出高考試題要具有“基礎性、綜合性、應用性、創(chuàng)新性”。也就是說，高考要考查學生在真實情景下，綜合應用基礎知識解決實際問題的能力。 “項目化學習”是以學科概念和原理為中心，充分利用各種資源，在真實情景下完成任務，并在問題解決中學習知識、提高能力、發(fā)展素養(yǎng)的一種新型的探究性學習模式。可以看出“項目化學習”與新高考新課標的目標都非常契合。我研究的“項目化學習”模式是一種半翻轉(zhuǎn)的課堂模式，學生通過對課下項目任務的研究，在進入課堂時不僅已經(jīng)有了較成熟的作品，還具備了對本節(jié)課學習內(nèi)容比較清晰的認知，課堂只是課下研究的延伸，難題的解答，這樣的學習目的性更明確，也更加高效。
所以，我利用“項目化學習”模式對二輪復習課程內(nèi)容整合設計，讓學生在真實情景下，實際問題的解決過程中，完成知識的復習。親自動手解決的問題才能帶來更加深刻的認識。這種復習模式使學生具有更扎實的學科觀念和寬闊的學科視野，能體現(xiàn)出自身的實踐能力、創(chuàng)新精神等內(nèi)化的綜合學科素養(yǎng)。 《氯堿工業(yè)專題》課前布置的項目任務是“為小氯堿廠出謀劃策。”同學們在完成任務的過程中發(fā)現(xiàn)，雖然對氯堿工業(yè)的原理有所了解，但對氯堿工業(yè)生產(chǎn)的實際情況很陌生，非常希望能夠在教師的指導下找到理論知識和生產(chǎn)實際的切和點。所以，我一方面通過查閱資料深入了解氯堿工業(yè)實際情況，另一方面整合了與氯堿工業(yè)相關(guān)的大量習題，設計了一節(jié)以氯堿工業(yè)為真實背景的專題復習課。
一、學情分析
1.知識層面：學生通過一輪復習已經(jīng)具備了比較全面的知識儲備以及合理的知識結(jié)構(gòu)，但對學科知識的綜合運用有待提高。
2.能力層面：學生已掌握了初步的知識遷移能力和實驗探究能力，但只停留在紙上談兵階段，對工業(yè)生產(chǎn)的實際情況并不了解，理論聯(lián)系實際能力較差。 3.認知層面：學生具備一定的邏輯思維能力，但缺少獨立思考能力，批判性和創(chuàng)新性思維方式還有待發(fā)展。
4.心理層面：學生對事物保有好奇心和求知欲，不喜歡教師的知識灌輸，更喜歡通過自已的探究完成知識的學習。期望在解決問題的過程中檢驗和鞏固自已的復習成果，享受成功喜悅。
“項目化學習”模式給學生提供了科學探究的機會，展示自已的舞臺。
二、教學與評價目標
1. 教學目標： 知識與技能目標：
（1）通過食鹽水精制問題的討論，深化對難溶電解質(zhì)溶解平衡知識的理解。 （2）通過對氯堿工業(yè)能耗控制的探究，深化對電化學中膜結(jié)構(gòu)相關(guān)知識的理解，提高運用圖表等工具進行數(shù)據(jù)分析的能力。 過程與方法目標：
通過食鹽水濃度的探究，學習科學研究的過程和方法，形成證據(jù)意識，建立分析問題、提出假設、證據(jù)推理、得出結(jié)論的認知思維模型。 情感態(tài)度與價值觀目標：
（1）通過對氯堿工業(yè)生產(chǎn)工藝研究，明晰科學術(shù)語和概念，認識化學科學與技術(shù)合理使用的重要性。認識化學科學與技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展是解決人類社會發(fā)展中遇到的問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
（2）通過“項目化學習”實踐活動，達到“知、情、意、行”的統(tǒng)一
2.評價目標：
（1）通過學生對食鹽水二次精制必要性的討論，診斷并發(fā)展學生對溶解平衡本質(zhì)的認識進階。
（2）通過不同濃度的食鹽水電解對比實驗設計方案的交流和點評，診斷并發(fā)展學生實驗探究水平。
（3）通過膜結(jié)構(gòu)在電化學中的應用，診斷并發(fā)展學生的批判思維和創(chuàng)新思維。 （4）通過學生在“項目化學習”實踐活動過程表現(xiàn)評價，診斷并發(fā)展學生合作精神和自主學習能力、學生解決實際問題的水平及其對化學價值的認識水平。
三、教學流程
1.課前發(fā)布項目任務：為小氯堿廠出謀劃策。氯氣和燒堿是重要的化工原料，隨著氯堿需求量的增加，陸續(xù)出現(xiàn)了一些小的的氯堿工廠，這些工廠有的由于管理落后、事故頻發(fā)、污染嚴重，急需整改，還有些由于能耗過大、產(chǎn)品單一嚴重虧損，面臨倒閉。同學們能否結(jié)合所學過的知識為這些工廠提出有價值的建議，幫助他們走出困境呢。
設計意圖：以學生為中心，通過小組合作學習，使學生在真實性問題情景下、真實任務角色中進行探究。真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，為學生化學學科核心素養(yǎng)提供了真實地表現(xiàn)機會。并在完成任務的過程中，發(fā)現(xiàn)自已的不足。
2.情景引入：課前已經(jīng)發(fā)布了本次項目的任務，為小氯堿廠出謀劃策。同學們在接到任務的時候，表現(xiàn)出了極大的研究熱情，查閱了大量相關(guān)資料，并且分組從各角度進行研究。然而，同學們在完成任務的過程中發(fā)現(xiàn)，雖然對氯堿工業(yè)的原理有所了解，但對氯堿工業(yè)生產(chǎn)的實際情況很陌生，無法找到理論知識和生產(chǎn)實際的切和點。所以，本節(jié)課的任務是從工業(yè)生產(chǎn)真實角度重新認識氯堿工業(yè)。
設計意圖：讓學生清楚本節(jié)課的目標是為項目任務研究掃除障礙，激發(fā)學生學習興趣。
3.原理設備回顧：回顧氯堿工業(yè)基本原理和離子交換膜電解槽結(jié)構(gòu)。重點復習離子交換膜的作用。
設計意圖：從熟悉的知識切入，更符合學生的最近發(fā)展區(qū)。
【過渡】陽離子交換膜是離子交換膜電解槽的核心部件，有優(yōu)點也有缺點。陽離子交換膜成本較高，且對進入電解槽的食鹽水的純度要求很高。 設計意圖：學生能從事物的兩面性看待問題，培養(yǎng)批判思維，同時引入下一環(huán)節(jié)。
4.食鹽水的精制研究：通過層層深入的問題，研究二次精制的必要性。 “粗鹽水中的Ca2+ 、Mg2+ 等雜質(zhì)離子必須除去嗎？” “如不除去會帶來什么危害” “如何除雜精制？”
“精制后的食鹽水就真的純凈了嗎？” “如何進行二次精制”
設計意圖：在“精制后的食鹽水就真的純凈了嗎？”的研究中，一方面從理論分析中強化了對難溶電解質(zhì)溶解平衡的理解。另一方面從工業(yè)生產(chǎn)過濾工藝實際情況認識到理論研究與實際情況的差異。
同時，通過層層深入的問題，培養(yǎng)學生邏輯思維能力問題，發(fā)展批判思維。 5.食鹽水的濃度研究：
探究實驗：對比電解飽和食鹽水與1mol/l食鹽水兩極生成的氣體體積，探究電解槽中食鹽水的濃度控制。 與預期相同的實驗現(xiàn)象：
1.電解飽和食鹽水時，陰陽兩極產(chǎn)生的氣體一樣多。 2.無論食鹽水是否飽和，相同電壓、相同時間下陰極產(chǎn)生的氣體一樣多。
與預期不同的實驗現(xiàn)象：
1.電解不飽和食鹽水陽極產(chǎn)生的氣體體積明顯小于陰極的氣體體積。
2.電解不飽和食鹽水與電解飽和食鹽水相比，陽極氣體顏色要淺的多。
根據(jù)實驗現(xiàn)象引導學生討論：“對于導致上述現(xiàn)象的原因你有什么猜想？”“ 如何證明你的猜想？”
設計意圖：為學生提供自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會。通過實驗探究發(fā)展學生證據(jù)意識，建立分析問題、提出假設、證據(jù)推理、得出結(jié)論的認知思維模型。
6.氯堿工業(yè)加料操作規(guī)范
根據(jù)上述研究，你能為工業(yè)生產(chǎn)中原料的裝填提出什么有指導性的建議？
設計意圖：學習工藝流程圖的分析，同時強化化學科學與技術(shù)合理使用的重要性。
同時，強調(diào)研究過程帶來的認知突破：在研究之前，原料只是簡單的幾個字“精制飽和食鹽水”，研究之后才發(fā)現(xiàn)，這幾個字背后有著大量的，基于生產(chǎn)實際的理論研究和復雜的工藝流程，體會理論與實際的差異性和關(guān)聯(lián)性。
7. 氯堿工業(yè)能耗研究：氯堿工業(yè)作為電化學工業(yè) ，是現(xiàn)代工業(yè)高能耗的代表。其耗電量約占整個化學工業(yè)總用電量的10%以上，氯堿工業(yè)如果想要可持續(xù)發(fā)展，就必須把降能耗放在突出的戰(zhàn)略位置，下圖為教師從能耗研究論文中截取的圖表，試分析。
設計意圖：圖表分析是是科研工作的一部分，也是學生必須具備的能力之一。通過圖表分析，更加深刻認識到工業(yè)生產(chǎn)中的原料和產(chǎn)品參數(shù)是經(jīng)過多角度綜合考量而達成的最終結(jié)果。
【過渡】離子交換膜電解槽中陰極區(qū)出料的氫氧化鈉的濃度只有35%左右，是否有辦法在不多耗能的基礎上讓產(chǎn)品的濃度更大，帶來更大的效益呢？
設計意圖：這是一道學生非常熟悉的高考題。一方面通過分析，強化學生對電化學中膜應用知識的理解，另一方面感受科技創(chuàng)新帶來的快感。充分認識到化學學科在社會發(fā)展中的價值，同時培養(yǎng)了學生的批判思維和創(chuàng)新意識。
8.總結(jié)提升：“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力”，實際問題的研究要有扎實的理論知識，要結(jié)合生產(chǎn)的實際情況，更要有更開闊的思路，創(chuàng)新的思維與意識。希望同學們課下繼續(xù)完成項目研究，加強理論知識與生產(chǎn)實際情況相結(jié)合，綜合應用各學科知識，并充分考慮地域、市場、政策等因素，提出真正有實際應用價值的建議。
9.課后：
（1）為學生推送“知識細目表”讓學生從中勾選出本節(jié)課所涵蓋的知識點。 （2）把本節(jié)課的思路設計成思維導圖，讓學生以此為基礎，把自已習題收藏夾中與本節(jié)有關(guān)的的知識點分解出來，進一步去豐富思維導圖。 （3）指導學生繼續(xù)完成項目研究。
四：課后反思
這節(jié)課是我在二輪復習課整合設計中的一點嘗試。
在這節(jié)課前，我查閱了大量與氯堿工業(yè)相關(guān)的資料，增長了知識、擴大了視野。在從能耗研究論文中截取圖表的過程中，我對工藝流程題的結(jié)構(gòu)與命制理解更加深刻了。
此外，在本節(jié)課前，我還精選了大量習題，把其中與氯堿工業(yè)相關(guān)的知識剝離出來，通過分析整合，找出其中即有研究價值又與工業(yè)生產(chǎn)真實相關(guān)的問題，讓學生課上個個突破。
這樣的設計避免了知識的簡單重復和習題的枯燥講解，使學生在解決真實問題的過程中復習了知識，這樣的課堂更生動，這樣的知識更鮮活，也讓學生真正認識到化學知識的價值所在。
一節(jié)課的時間是有限的，一節(jié)課不可能涵蓋工業(yè)生產(chǎn)中的所有問題，短短的二輪復習也不可能為學生提供所有的工業(yè)場景。所以，本節(jié)課還希望能為學生提供一種示范，教給學生如何把所學知識與陌生情景快速關(guān)聯(lián)，如何把要解決實際問題與自已做過的習題快速關(guān)聯(lián)，明白習題的真正價值，找到題目的關(guān)聯(lián)，達到知識的整合。
如果說這節(jié)課有什么創(chuàng)新之處，我認為，教師為了讓學生從題海中解放出來，自己投身題海、仔細甄別題目、找出題目的聯(lián)系、再為其尋找一真實背景，最后
呈現(xiàn)在學生面前的二輪復習課模式就是一種創(chuàng)新。當然，這一模式并不適合于所有二輪復習課，我也在研究其它模式，并樂在其中。也歡迎有興趣的教師一起交流。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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