第三章第四节：“三新”背景下沉淀转化实验的一体化微型装置及其拓展应用 教学设计 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章第四节：“三新”背景下沉淀转化实验的一体化微型装置及其拓展应用教学设计2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容是“三新”背景下沉淀转化实验的一体化微型装置及其拓展应用，包括装置的原理、使用方法以及其在化学实验中的应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与人教版（2019）选择性必修1第三章第四节有关，该章节主要介绍了沉淀转化的原理和应用。通过本节课的学习，学生能够将已有知识与新知识相结合，理解并掌握一体化微型装置的操作和实际应用，提高实验技能和解决实际问题的能力。核心素养目标1.科学探究与创新意识：培养学生运用一体化微型装置进行沉淀转化实验的操作能力，鼓励学生设计实验方案，探索实验条件对实验结果的影响。

2.实践应用与综合素养：通过实验，提升学生将化学知识应用于实际问题的能力，培养学生的实验操作规范性和数据处理能力。

3.科学态度与责任担当：引导学生认识化学实验的安全重要性，培养严谨的科学态度，增强环保意识和责任心。学习者分析1.学生已经掌握了沉淀转化的基本原理，了解了一些常见的沉淀反应，并能够进行简单的化学实验操作。

2.学习兴趣、能力和学习风格：学生对化学实验具有浓厚兴趣，喜欢通过动手实践来学习新知识。他们具备一定的观察能力和逻辑思维能力，但在实验设计和数据分析方面可能还需加强。学生的学习风格多样，有的学生善于独立思考，有的学生则更倾向于小组合作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-对一体化微型装置的操作不熟悉，可能需要额外的操作指导。

-在设计实验方案时，可能缺乏创新性和全面性，需要引导他们如何结合理论知识进行实验设计。

-在数据处理和结果分析方面，可能存在一定的困难，需要教授他们如何正确处理数据，以及如何从实验结果中提取有效信息。

-实验过程中可能会遇到一些突发情况，需要培养学生解决问题的能力和应变能力。教学方法与手段1.教学方法：

-采用讲授法介绍一体化微型装置的原理和操作步骤，确保学生理解实验的基础知识。

-利用讨论法引导学生探讨实验设计中可能遇到的问题和解决方案，激发学生的主动思考和创新能力。

-实施实验法，让学生亲手操作一体化微型装置，通过实际操作加深对沉淀转化实验的理解。

2.教学手段：

-使用多媒体设备展示一体化微型装置的结构和工作原理，增强学生的直观感受。

-利用教学软件模拟沉淀转化实验过程，帮助学生预测和解决可能出现的实验问题。

-利用网络资源提供相关的拓展阅读材料，丰富学生的学习资源，提高学习效率。教学过程一、导入新课

1.各位同学，大家好！今天我们将学习一个新的内容，那就是一体化微型装置在沉淀转化实验中的应用。请大家回忆一下，我们在上一节课中学到了哪些关于沉淀转化的知识？

2.很好，大家已经掌握了沉淀转化的基本原理。那么，如何将这个原理应用到实际的实验中呢？今天，我们就来探讨一下这个问题。

二、新课内容讲解

1.首先，我要给大家介绍一体化微型装置的构成和原理。请大家看大屏幕，这里展示了一体化微型装置的结构图。装置主要由哪些部分组成？它们各自的功能是什么？

2.（等待学生回答）对，装置包括反应室、沉淀室、过滤室等。反应室是进行沉淀转化的地方，沉淀室用于收集沉淀物，过滤室则用于分离沉淀和溶液。接下来，我将详细讲解每个部分的操作方法和注意事项。

3.接下来，我们来看一个实验案例。这个案例展示了如何使用一体化微型装置进行沉淀转化实验。请大家认真观看，注意观察实验步骤和操作细节。

三、实验操作演示

1.现在，我将亲自操作一体化微型装置，进行一次沉淀转化实验的演示。请大家仔细观察我的操作步骤，同时思考每一步的目的和原理。

2.（进行实验操作）首先，我将配置好反应溶液，并将其倒入反应室。接下来，我会加入沉淀剂，观察沉淀的形成。然后，将混合液倒入沉淀室，等待沉淀沉降。最后，通过过滤室将沉淀和溶液分离。

3.（实验操作结束）同学们，你们看到了吗？这就是一体化微型装置进行沉淀转化实验的全过程。在这个过程中，我们需要注意哪些关键步骤和细节呢？

四、学生实验操作

1.现在，我想请大家分成小组，每组使用一体化微型装置进行一次沉淀转化实验。在实验开始之前，我想提醒大家几点：

-确保实验前已经熟悉了装置的结构和操作方法。

-严格遵循实验步骤，注意安全操作。

-实验过程中，要仔细观察实验现象，并做好记录。

2.（学生分组实验）同学们，开始实验吧！我在旁边会随时提供帮助和指导。请大家务必认真操作，充分发挥团队合作精神。

3.（实验进行中）我看到有的同学已经开始了实验操作，很好。在实验过程中，如果遇到任何问题，请随时向我提问。我会及时解答你们的疑惑。

4.（实验结束）同学们，实验结束了吗？请各组代表汇报一下你们的实验结果。大家都完成了实验任务，非常棒！接下来，我们将进行实验结果的讨论和分析。

五、实验结果讨论

1.现在，请各组代表分享一下你们的实验结果。你们在实验中观察到了什么现象？有没有遇到什么问题？是如何解决的？

2.（学生分享实验结果）很好，我听到有的同学提到了沉淀的形成速度和沉淀的纯度。这些问题都非常关键。接下来，我想请大家结合实验结果，讨论一下如何优化实验条件，提高沉淀的纯度和实验效率。

3.（引导学生讨论）同学们，你们认为哪些因素可能影响沉淀的形成和纯度？如何调整这些因素来优化实验结果？

六、课堂小结

1.通过今天的学习，我们了解了如何使用一体化微型装置进行沉淀转化实验。大家不仅学会了装置的操作方法，还通过实际操作，掌握了实验的关键步骤和注意事项。

2.在实验过程中，我们发现了许多有趣的现象，也遇到了一些挑战。通过讨论和思考，我们找到了解决问题的方法，提高了实验技能。

3.同学们，化学实验是探索科学的重要手段。希望你们在今后的学习中，能够更加积极地参与实验，不断探索，不断提高。

七、课后作业

1.请同学们根据今天的实验内容和讨论，撰写一篇实验报告。报告中应包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和讨论分析。

2.实验报告需要在下节课前提交。希望大家能够认真完成，巩固所学知识。

八、结束语

1.各位同学，今天的课程就到这里。感谢大家的积极参与和认真听讲。下节课，我们将继续学习化学实验的相关内容。希望大家能够做好预习，准备好实验器材，迎接新的挑战。

2.下课！学生学习效果学生学习效果

1.理解并掌握了沉淀转化的基本原理：学生在课程结束后，能够清晰地阐述沉淀转化的化学原理，理解沉淀形成的过程及其在化学实验中的应用。

2.熟练操作一体化微型装置：通过实际操作，学生能够熟练地使用一体化微型装置进行沉淀转化实验，包括装置的组装、操作和实验数据的记录。

3.提高了解决实际问题的能力：学生在实验过程中，能够根据实验现象和结果，分析问题并设计解决方案，提高了实验设计和问题解决的能力。

4.增强了实验操作规范性和安全意识：学生通过实验操作，加深了对实验规范性的认识，能够遵守实验安全规则，减少实验操作中的潜在风险。

5.提升了科学探究和创新意识：学生在实验中不仅验证了已知的化学原理，还能够提出新的实验设想，探索不同的实验条件对结果的影响。

6.培养了实践应用和综合素养：学生能够将所学的化学知识应用于实际的沉淀转化实验中，通过数据处理和结果分析，提高了实验报告的撰写能力。

7.加深了对化学实验的理解和兴趣：学生在完成实验后，对化学实验的兴趣明显提高，对化学学科的理解也更加深入，为后续的学习打下了坚实的基础。

8.增强了团队合作和沟通能力：在小组实验中，学生通过合作完成了实验任务，学会了在团队中有效沟通和协作，提高了团队合作能力。

9.形成了严谨的科学态度和责任感：学生在实验过程中，养成了严谨的科学态度，对待实验结果认真负责，增强了环保意识和责任心。

10.提升了信息获取和处理能力：学生在查找相关资料和撰写实验报告的过程中，提高了信息获取和处理能力，为今后的学习和研究打下了良好的基础。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的表现积极，对于一体化微型装置的原理和操作步骤表现出浓厚的兴趣。在讲授过程中，学生能够跟随老师的思路，主动提问和参与讨论。特别是在实验操作环节，学生们能够严格按照操作规程进行，表现出较高的实验素养。

2.小组讨论成果展示：

在小组讨论环节，各小组能够围绕实验中的关键问题进行深入探讨，提出了许多有创意的解决方案。成果展示时，各小组代表能够清晰地表达本组的观点和实验结果，展示了良好的团队合作精神和沟通能力。

3.随堂测试：

随堂测试旨在检验学生对课堂所学知识的掌握程度。测试结果显示，大多数学生能够正确回答有关一体化微型装置的操作步骤、沉淀转化原理等方面的问题。但仍有部分学生在数据处理和结果分析方面存在不足，需要进一步加强训练。

4.实验报告评价：

实验报告是检验学生学习效果的重要手段。从提交的实验报告来看，学生们能够详细记录实验过程，对实验现象进行了合理的解释，但部分学生在实验设计的创新性和数据分析的深度上还有待提高。

5.教师评价与反馈：

针对学生在课堂表现、小组讨论、随堂测试和实验报告中的表现，教师进行了以下评价与反馈：

-对于积极参与课堂讨论和实验操作的学生，教师给予了充分的肯定，鼓励他们继续保持积极的学习态度。

-对于小组讨论成果展示中表现出色的团队，教师强调了团队合作的重要性，并鼓励他们在今后的学习中继续发挥团队精神。

-对于随堂测试和实验报告中存在的问题，教师进行了个别指导，指出了学生的不足之处，并给出了改进的建议。

-教师强调了对实验数据的处理和结果分析能力的培养，鼓励学生在今后的学习中更加注重这些方面的训练。

-教师还对学生的实验报告进行了详细的批改，给出了具体的评分标准和改进意见，以帮助学生提高实验报告的质量。典型例题讲解例题一：设计一个实验，使用一体化微型装置进行硫酸钡的沉淀转化实验，并描述实验步骤。

答案：首先，配置含有硫酸根离子和钡离子的溶液，分别加入反应室。然后，加入适量的沉淀剂，观察硫酸钡沉淀的形成。接着，将混合液倒入沉淀室，等待沉淀沉降。最后，通过过滤室将沉淀和溶液分离，收集硫酸钡沉淀。

例题二：在沉淀转化实验中，如何判断沉淀已经完全形成？

答案：可以通过观察溶液是否清澈透明来判断沉淀是否完全形成。如果溶液仍然浑浊，说明沉淀尚未完全形成，需要继续加入沉淀剂。

例题三：解释为什么在沉淀转化实验中，需要使用一体化微型装置而不是传统的烧杯和漏斗？

答案：一体化微型装置具有结构紧凑、操作简便、实验结果重复性高等优点。它能够将反应、沉淀和过滤等步骤集成在一个装置中，减少了实验操