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視頻標簽：求同存異,銅離子還原反應
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：人教版高中化學選修六實驗化學第四單元化學反應的“求同存異”銅離子還原反應的探究-北京市 - 朝陽區
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教學指導思想
高三的教學一方面要為了迎接高考而進行有針對性的應試復習，同時更要重視對學生終身學習需具備的解決問題的方法與能力的提升。而對于簡單體系的復雜反應進行探究與分析，既是北京高考近幾年的考查方向，又有利于學生綜合能力的提升，可以較理想的兼顧以上兩方面。所以本節課的教學指導思想是：讓學生從看似簡單的反應體系入手，通過對比分析找到復雜現象背后的原因，并在對具體事例探究基礎上歸納出分析體系反應的“思維模型”，幫助學生形成解決問題的新方法，加強思維的深廣度，加深對“宏微結合”、“證據推理”等學科思維運用的理解。整節課在遇到困難再反思解決困難的過程中層層遞進，讓學生感受科學探究的真實過程并收獲成就感和樂趣，幫助學生樹立“創新意識”，建立善于發現問題并努力解決問題的“科學精神”。
教學內容分析
“化學反應的多樣性”是化學給人千變萬化之感的主要原因，也是反應原理綜合性和復雜性的典型體現。而“簡單體系的復雜反應”因其裝置與試劑易清晰表述，但現象多變甚至讓人感覺“出乎意料”，往往是幫助學生提高靈活應用知識，提升思維品質，內化思維方式的良好載體。因此，作為高三教學，本節課圍繞的四個“簡單體系的復雜反應”實驗，一方面承載了對高三 “氧化還原反應、離子反應、鹽類水解、沉淀溶解平衡”等核心知識的考查功能，另一方面因其體系相似而又現象不同的特性，可以幫助學生在探究的過程中對比得出分析體系反應的“思維模型”，有利于思維能力和方法的提升。在對實驗的不斷探究和反思過程中還可以讓學生充分感受科學探究的真實過程，體會科學探索的嚴謹與不易。
學生情況分析
1、從知識層面：學生已經在高一高二完成了對常見無機物的性質、化學基本概念、基本原理的學習，但知識掌握不夠靈活，對復雜體系可能出現的陌生物質缺乏主動查找資料的自學意識。
2、從能力層面：學生對科學探究的過程比較熟悉，能較好的掌握對比實驗的設計，注意“控制變量”的使用，但對于驗證過程中推翻猜想的探究情況較陌生，還需要在合理的引導下，挖掘學生思維深度，引導學生利用已有知識進行反思，重新尋找合理猜想，主動提出知識信息的補充需求，并體會“直接證明與間接證明”、“證實與證偽”等實驗方法的運用。
教學方式與教學手段
采用小組合作模式開展科學探究，穿插學生實驗、填寫展板、匯報交流、現場查閱資料等活動。
教學目標及重難點
【教學目標】
知識與技能：1、能熟練運用氧化還原反應、鹽類水解、沉淀溶解平衡等原理對實驗現象進行合理的
演繹猜想，有宏微結合的意識。2、能結合物質性質設計實驗，驗證猜想并給予解釋。3、能在演繹推理過程中主動尋找所需信息并會查閱資料獲取新知識，進而解決問題。
過程與方法：1、通過對已有知識的挖掘幫助學生提升思維高度，在不斷探索獲取新知識的過程中體
會“演繹與歸納”在解決實際問題中的綜合運用。2、通過對實驗現象的解釋與反思，幫助學生逐步提升實驗設計與結論分析的嚴謹性。3、在對實驗原理的分析過程中形成較完整的“思維模型”并會運用其解決問題。
情感態度價值觀：1、利用對教材實驗的仿做失敗與實驗改進文獻作為引課素材，激發學生深入思考
興趣，幫助學生建立敢于質疑的科學精神。2、在發現并解決問題的過程中提供多種學習方式，營造寬松的學習氛圍，讓學生感受到科學研究的多元化與開放性。
3、用名人名言激發學生使命感，并樹立對生活充滿好奇并愿意積極探索的人生態度。
【教學重點】對三個相似體系卻產生不同實驗現象的分析，并在探究過程中形成分析反應的思維模型。 【教學難點】①利用已有知識對復雜現象的演繹推理；②對錯誤猜想的反思與更正；③對驗證現象的歸
納推理、理論解釋與結論生成。
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教學流程圖
教學線索 活動與素材
圖片素材：教材實驗、仿做實驗、改進實驗照片
視頻素材：改進實驗的視頻
展示活動：展板記錄分析思路、預測現象。組間交流討論。
圖片素材：驗證實驗、資料照片 視頻素材：[實驗3]產生氣體的檢驗 資料素材：大學《無機化學》教材 ppt素材：“思維模型”和“科學探究基本過程”的結構展示
實驗活動：
① Al + CuCl2溶液的反應 ②對生成的紅色沉淀的檢驗 展示活動：展板記錄現象、猜想、
充分交流驗證方案。
學案：習題分析與講解
照片素材：習題實驗試做照片 圖片素材：教材原型實驗圖片
交流活動：
對【練習】中實驗的分析與討論
ppt： 愛因斯坦名言原文。
【
簡
單
探究 思
路建立】
環節一 【復雜探究 模
型生成】
環節二 【歸納小結 模
型應用】
環節三
【總結提
高
思
想升華】
環節四
思想升華
環節四教學載體：
[實驗1] 與 [實驗2]對比：
環境對反應的影響：有無氯離子效應。 能力提升：
反應的發生不僅與“物質”有關，還與“環境”有關。
教學載體：
[實驗2] 與 [實驗3]對比： ①物質化學性質：多價態元素在氧化還原反應中的化合價變化情況。
②環境對反應的影響：生成物的狀態、 氯離子效應的強弱。 能力提升：
①進一步體會對“物質”和“環境”共同影響反應。 ②對“科學探究的基本過程”有進一步理解和認識。
教學載體： 【練習】運用本節課的知識重新分析教材實驗——電解CuCl2溶液的反應。 能力提升：
①能以本節課做學知識作為啟發，遷移應用。
②敢于對教材進行質疑并給出合理解釋和事實證據。
教學載體： ①明確三張“認知模型”的功能和地位。②愛因斯坦的名言。
思想提升：
①體會一切事物都有規律可循。 ②樹立積極面對生活，對未知保持好奇心并樂于探究和創新的人生態度。
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教學過程
環節及估時
教師活動 學生活動 設計意圖
環節一 簡單探究 思路初建 （15分鐘）
【引入】ppt 知識習得：（高一高二） 個別→（歸納）→一般 知識運用：（高三） 一般→（演繹）→個別 【情景】ppt [實驗1] Al + CuSO4(飽和) 【前板書】匯總預測現象、分析過程 【講述】ppt [實驗1]背景：教材實驗，但仿做失敗。 【提問】你認為失敗原因可能是？ 【提問】面對仿做失敗的結果， 我們應該怎么做？ 【資料】ppt 實驗改進的相關文獻照片。 【照片】 [實驗2] Al + CuSO4(飽和)+少量KCl反應 現象與教材照片基本一致。 【提問】反應過程是否伴隨其他現象？你的依據是什么？ 【視頻】實驗過程。與預測現象對比。 【提問】 能否讓[實驗2]的改進更加簡化？ 教材為何不直接用CuCl2替代CuSO4？ 【匯總】各組實驗現象 【提問】根據現象你認為能否用CuCl2替代CuSO4完成教材實驗？為什么？ 【匯總】各組對生成物的猜想 【提問】你的預測依據是什么？ （重點分析預測白色沉淀的成分） 傾聽、體會、記錄
【分組活動】 ①分析體系中發生的反應， 在展板1上寫出： ②你們組的分析過程和相關 化學用語； ③寫出預測出現的實驗現象。 匯報、交流、討論 思考、回答 思考、回答
習得“氯離子效應”
思考、回答（有氣體，溶液顏色變化…） 思考、回答
【分組實驗】
[實驗3] 鋁箔與2 mol/L CuCl2溶液反應 完成實驗，并在展板2上： ① 分類逐條記錄實驗現象； ② 分析體系中的反應； ③ 猜想生成物（寫化學式）。 組間觀摩、討論、填寫展板 匯報分析猜想的生成物及依據。 明確解決問題的思
維方式。
看似簡單且相似的反應體系容易讓學生
只考慮相同因素而忽略了不同因素。而兩個實驗現象上的差異可以激發學生探索的欲望，并在對比探究，
解決問題的過程中感
受對體系反應的分析
不能只局限有“物質”的性質層面，還要考慮“環境”對反應的影響。 經過對兩個具體
實驗分析思路的反思，初步感受“環境”對體系反應的影響。 在之前分析的基礎上引發學生運用剛剛總結的知識進一步思考。 讓實驗現象與理
論預測再一次產生差別，激發學生不斷反思與探究的積極性。
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教學過程
環節及估時
教師活動 學生活動 設計意圖
環節二
復雜探究模型生成
（30分鐘）
【板書】 從“元素種類守恒”角度： 從“化合價變化”及“微粒”角度： 白色沉淀：Al(OH)3？ CuCl？ 【展示】ppt 《無機化學》和“百度百科” 相關內容：銅化合物的物性。 【板書】匯總檢驗方案 【展示】ppt 1、《無機化學》相關內容 2、CuCl中Cu+的檢驗方法 【板書】歸納白色沉淀檢驗方法 【照片】ppt 白色沉淀提純后的驗證實驗。 【追問】是否需檢驗Cl-？ 【提問】
分析[實驗3]生成CuCl的原因？ 【追問】 紅色沉淀的成分是否存在其他可能？ 如何驗證紅色沉淀？ 【展示】ppt 教師課前預做的紅色沉淀檢驗照片。確認紅色沉淀成分。 【反思】 [實驗2]為何沒產生白色沉淀？ 【小結歸納】 三個實驗的“同”與“異” 【ppt】“思維模型”建立與使用 物質 → 反應 ← 環境 化學性質 物質狀態…
思維模型的建立。幫助我們在分析體系反應時有明確的思維方向和
角度。（宏觀現象&微觀分析）
分析：
思路一：利用元素種類守恒，
可能是：Al(OH)3、CuCl、CuOH？ （需查閱資料） 思路二：從反應后溶液中微粒判斷， 可能是：Al(OH)3、CuCl、CuOH？ （可能存在Cu+，需查閱資料） 【分組活動】 根據猜想，在展板2中寫出“白色沉淀”驗證方案。
查閱書籍、討論、記錄
思考、學習
觀看、思考
【分組活動】討論下列問題并記錄
在展板2上。 因為銅元素多價態，在被還原的過程中可能先生成Cu+，而一旦生成Cu+，就可以結合Cl-產生CuCl沉淀。 也可能是Cu2O 兩份樣品，分別滴加稀鹽酸、濃硝酸 【分組實驗】 用確認后的方法檢驗紅色沉淀。
雖然[實驗2]中也有Cl-，但由于濃度很小，無法與生成的Cu+達到飽和析出CuCl。 傾聽、思考、記錄
在對異常現象探索的過程中，通過演繹推理主動提出獲取新信息的需求（CuCl、CuOH的物理性質等），并鍛煉學生查閱資料，收集提取新信息的能力。
當確認了體系中確實產生Cu+
后，要及時反思前面其他猜想是否存在欠缺的地方并將其完善。 以此提高學生的思維嚴謹性，幫助學生強化在科學探究過程中不斷反思的意識。 幫助學生建立分析問題的“定量”意識。 幫助學生對比歸納對化學反應“求同存異”的認識，并在反思的過程中形成分析體系反應的思維模型。
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教學過程
環節及估時
教師活動 學生活動
設計意圖
環節三 歸納小結 模型應用 （15分鐘）
環節四 總結提高 思想升華 （5分鐘） 【小結歸納】ppt 科學研究的程序： 問題→猜想→驗證→解釋(結論)
本節課在探究過程中與以往不同之
處在于：①沒有一次探究成功，經過了反思（白沉成分、紅沉成分），這才是科學探究的常態，在不斷反思的過程中獲得更嚴謹可靠的結論。 ②不僅運用舊知識，更在分析過程中主動提出信息需求，查閱資料解決問題，并補充了缺乏的知識，是自身得
以提升。而科學探究也是發現新知識
的必要過程，這便是創造。
【過渡】 但是創造并不容易，在科學技術發展逐漸成熟完善的今天，我們更多的是要學會將獲取的知識遷移運用的能力。現在我們來檢驗一下大家今天的學習成果。 【練習】學案習題 【展示】ppt 實驗照片、實驗背景：教材實驗、
《教參》上的實驗建議。 【追問】 習題中的實驗與今天探究的三個實驗有哪些異同？
【提升】一切的探索與發現都源于充滿好奇的心和愿意思考的頭腦。就像愛因斯坦所說： 【ppt】There are only two ways to live your life. One is as though nothing is a miracle. The other is as though
everything is a miracle. 只有我們能積極面對人生的未知，
勇于探索和挑戰，才有可能用科學的
眼光嚴謹的態度創造出屬于自己的奇跡。
【ppt】好奇心+有序思維+積極行動
→ 精彩人生
傾聽、思考、記錄
【分組活動】 分析學案【課堂鞏固】的習題 ，預測現象，并寫出你的分析過程和判斷依據。 先獨立完成，后討論。 【展臺】分析講解、匯報交流
同：該實驗也涉及了Cu2+
還原反應及生成的Cu+與Cl-析出CuCl沉淀。 異：還原劑不同，實驗2、3是Al， 該實驗直接提供電子是電源負極。 觀看、思考 傾聽、體會、感受
在三個實驗探究清楚之后，梳理本節課的收獲。
①分析體系反應的思維模型。
②科學探究的一般過
程。（科學探究并非是一步到位的過程，
需要不斷反思與嘗
試。并且科學探究的目的不是運用舊知識解釋問題，而是發現
新知識解決問題。） 感受教材編寫者面對科學的嚴謹態度。
加深對思維模型的
認識。 幫助學生體會到只有知識和方法并不足以成功，推動科學家不斷探索的內驅力
是要有積極的生活態度和對未知充滿興趣的好奇心。
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學習效果評價設計
評價目標
評價方式 評價工具
1、能給予合理猜想并有證據意識 紙筆測驗 相關習題、作業、測驗。 2、能清晰表達看法并有合理依據 紙筆測驗 相關習題、作業、測驗。 3、在小組分析匯報中互幫互助，表現積極主動。
活動表現評價
同伴間活動表現評價標準。
活動表現評價的量表見附表：量化 科學核心素養
附表：
姓名 同組人姓名：1 2 3 4
探究實驗內容：①鋁箔與氯化銅溶液的反應 ②紅色沉淀檢驗 展板填寫：[實驗1][實驗3]的分析記錄
互評項目（滿分10分，分值越高，表現越好） 組員一 組員二
組員三
組員四
1、積極參與組內思考與討論 2、能主動參與實驗操作和展板填寫
3、能對體系反應的分析提出有價值的意見和建議 4、在匯報時能積極主動獻計獻策 5、能尊重他人的想法，有團隊意識
教學設計特色說明與教學反思
1、給學生經歷真實科學探究過程的機會，讓學生的學習積極性倍增。由于展板的使用，讓各組間可以隨時共享他人的思維進程，增加了學生的探索愿望。學生交流與討論熱烈，形成了頭腦風暴的學習氛圍。
2、三個實驗的現象都與學生的預測發生沖突，以此激發學生的好奇心和探索欲望，效果良好。 3、在課堂內容設置上有意的增加了分組實驗和查閱資料的環節，及時滿足了學生在探索過程中求證和求知的需求，讓探究形式更為真實與多樣。
4、在探究過程中引導學生要有敢于推翻原有猜想并重新確立新猜想的勇氣和不斷反思的意識。 5、注重了探究之后的歸納與提升，幫助學生養成歸納總結的學習習慣，并讓對具體問題的探究提升到解決問題的通法通則層次，達到了“授之以漁”的效果。
6、課堂最后將學生引領到化學學習之外，利用愛因斯坦的名言幫助學生樹立積極、樂觀的人生態度和勇于探索、創造的求知精神。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
