课题2　海水的综合利用优秀公开课教案

基于观念与能力建构的教学设计

——《海水的综合利用》第1课时

南京航空航天大学附属高级中学

田琪

一、教学分析

1．课程标准与教材分析

《普通高中化学课程标准》要求以海水的开发利用为例，了解依据物质性质及变化综合利用资源的方法。“海水的综合利用”是人教版高中化学选修2第二单元课题2的内容。该内容是在学生完成必修课程对元素化合物知识和氧化还原反应的学习之后，在工业生产的情境下，以海水的综合利用为线索，进行全面、深入地学习和探究。是继“合成氨”和“纯碱的生产”之后对物质转化和化工生产流程的又一应用，也为其他自然资源的开发和利用建立元素观和程序观的认知方法。

2．学情分析

知识方面：学生具备、必修模块所涉及的元素化合物知识、离子反应、氧化还原反应及元素周期律知识，知道物质分离的实验方法。

能力方面：学生有一定的自学探究能力，获取信息的能力。

心理方面：高中生处于青春期，思维活跃，好奇心重、接受新信息的能力强，但注意力易分散。以海水的开发利用为例，了解依据物质性质及变化综合利用资源的方法。

3．学法建议

（1）学会从化学原理的视角，由宏观到微观认识物质的转化。

（2）学会用流程图表示化工生产的过程，从化学技术的视角，认识富集、转化、分离等手段。

二、教学与评价目标

1．教学目标

（1）通过回顾食盐精制的过程，初步建立化工生产流程的认知模型；通过学习氯碱工业的原理，了解化工生产技术的手段。

（2）通过设计海水提镁的方案，感受化工生产流程的应用价值，增强社会责任感。

（3）通过探究海水提溴的原理，诊断并发展学生对化工生产流程的认知进阶。

2．评价目标

（1）通过由精制食盐制取氢氧化钠的实验方案设计，诊断并发展学生对物质转化本质的认知进阶（物质水平、元素水平、微粒水平）和认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）。

（2）通过对海水提溴的流程分析，诊断并发展学生对化工生产流程的认知进阶（基于经

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验水平、基于概念原理水平）。

（3）通过对海水提镁方案和实际建设的讨论和点评，诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

三、教学重难点

重点：海水中提取物质的原理和工业流程。

难点：从物质转化和化工技术视角，建立元素观和程序观。

四、教学与评价思路

II 方法建构

I温故知新

化学科学实践

化学科学思维

证据推理与模型认知

宏观辨识与微观探析

科学态度与社会责任

科学探究与创新意识

方案设计

“海水的综合利用”教学与评价思路示意图

发展认识思路结构化的水平

流程设计与方案评价

发展知识关联结构化的水平

III迁移应用

化学科学价值

证据推理与模型认知

诊断化工生产流程的设计水平和对物质循环的认知进阶

五、教学流程

1．温故知新

【学习任务1】海水中盐的开发和利用（指向教学目标1）

【评价任务1】诊断并发展学生对物质转化本质的认知进阶（物质水平、元素水平、微粒水平）和认识思路的结构化水平（视角水平、内涵水平）。

展示：盐水动力车

真实情景素材

联想：海水电池

提问：

为什么海水能激活电池？

引发问题探究

回顾：

粗盐提纯的实验流程

回顾旧知

提炼方法

讨论：

物质转化原理

方案设计

实验探究

方案设计：

由精制食盐制取氢氧化钠

工业应用

符号表征

实验验证：电解饱和食盐水

化工工艺：离子交换膜装置

学习任务1教学流程图

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2．方法建构

【学习任务2】海水提镁（指向教学目标2）

【评价任务2】通过对海水提镁方案和实际建设的讨论和点评，诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

参考图示完成海水提镁流程图

真实情景素材

物质转化视角：

化工技术视角：

宏微结合

引发问题探究

·同种价态镁元素的存在形式

·资源的转化、富集、分离

·不同价态镁元素的转化方法

·环境保护

循环利用

方法建模：

讨论探究

方法建模

化工生产流程图的一般表示形式

学习任务2教学流程图

3．迁移应用

【学习任务3】海水提溴（指向教学目标3）

【评价任务3】通过对海水提溴的流程分析，诊断并发展学生对化工生产流程的认知进阶（基于经验水平、基于概念原理水平）。

基于表述的

基于溴元素的

物质信息提取

氧化还原反应

物质

元素

基于化合价的符号表征

微粒

宏观

微观

学习任务3教学流程

4．归纳建模

自然资源开发利用的一般方法。

六、教学设计反思

“海水的综合利用”是高中化学必修课程的拓展和延伸，它不仅是在真实的情境中运用化学原理实现物质转化，而且通过工业生产实际渗透化工工艺的思想。因此，这节课的内容转化

富集

分离

原料

产品

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具有重要的学科价值和社会价值。同时，方法建构的过程具有丰富的化学学科核心素养发展价值。

1．精心设计问题情境，发展学生探究能力

从“盐水动力车”联想到“海水电池”，将整个教学内容融合其中，不仅体现了海水综合利用的物质观，还体现了海水综合利用的能量观。通过实验方案设计和实验步骤完善，发展学生的探究能力，培养学生的创新精神。

2．激活原生已有知识，顺势建构化学观念

从必修教材中“粗盐提纯”说起，从元素守恒的角度认识物质转化提纯的过程，提炼由“原料”到“产品”的一般思维方法。由精制食盐制取氢氧化钠的方案设计、实验探究、工业应用，培养学生的微粒观、元素观、变化观等化学观念。

3．依托“学习任务”载体，开展“素养为本”的教学

学习任务是连接核心知识与素养目标的载体，是实现知识结构化的重要环节。本节课共设计了3个学习任务，重视和发挥学习任务的素养导向功能。“学习任务1”强调“元素守恒观”；“学习任务2”从物质的转化、富集，突出工业生产中富集和循环利用的工程思想；“学习任务3”凸显化工生产流程中原料到产品的“变化观”。

4．外显认知思路结构，注重“教学评”一体化

从直接给出“粗盐提纯”的流程图，到“海水提镁”、“海水提溴”，学生根据图示和文字等不同信息，完成物质转化的流程图，用化工生产流程图的形式将认知思路显性化，学生按这样的思路就能进行知识迁移，对自然资源的综合利用，甚至是“原料”到“产品”的生产设计进行判断。通过学生在实验探究、小组讨论、方案设计、流程绘制等活动中的表现，运用提问、汇报、点评等方式，对学生的学习质量和化学学科核心素养的发展水平给予准确的把握，充分发挥了化学日常学习评价的诊断与发展功能。

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