第七章第三节创新实验：基于数字化技术的乙醇的催化氧化一体化实验 说课稿 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章第三节创新实验：基于数字化技术的乙醇的催化氧化一体化实验说课稿2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在通过基于数字化技术的乙醇催化氧化一体化实验，让学生深入理解乙醇催化氧化的原理，掌握数字化实验技术，提高学生的实践操作能力与创新能力。结合高一年级学生的知识基础，本节课内容与化学必修第二册中有机化学部分紧密相连，旨在巩固学生对有机化合物性质的理解，并激发学生的探究兴趣，为后续相关课程的学习打下坚实基础。二、核心素养目标1.科学探究与创新意识：通过乙醇催化氧化一体化实验，培养学生的实验设计能力、观察与分析问题的能力。

2.实践操作与科学思维：掌握数字化实验技术，提升学生的实验操作技能，培养严谨的科学态度和逻辑思维。

3.科学态度与社会责任：培养学生遵循实验规程、关注实验安全，形成对化学科学的正确认识与责任感。三、教学难点与重点1.教学重点

①理解乙醇催化氧化的化学反应原理及反应方程式。

②掌握数字化实验技术的操作步骤与数据处理方法。

③培养学生的实验设计能力，包括实验材料的准备、实验过程的控制等。

2.教学难点

①理解并运用数字化技术在实验中的应用，包括传感器的选择、数据采集与分析。

②实验过程中的温度、压力等参数的精确控制，以及如何通过这些参数的调控优化实验结果。

③培养学生从实验现象中提取有效信息，进行科学推理和结论的能力。四、教学资源1.软硬件资源

-计算机及实验数据采集软件

-数字化实验仪器（如传感器、数据采集器）

-实验室常规玻璃仪器及乙醇等化学试剂

2.课程平台

-学校网络教学平台

-化学实验虚拟仿真系统

3.信息化资源

-化学实验操作视频

-实验原理及背景资料电子文档

4.教学手段

-实验演示

-小组讨论

-实验报告撰写与交流五、教学过程设计1.导入环节（用时5分钟）

-创设情境：展示工业上乙醇催化氧化生产乙醛的视频，引发学生对乙醇氧化反应的兴趣。

-提出问题：询问学生乙醇在催化氧化过程中发生了什么变化，反应的产物是什么，以及如何通过实验来实现这一过程。

2.讲授新课（用时15分钟）

-简介乙醇催化氧化的化学原理，展示反应方程式，并解释催化剂的作用。

-讲解数字化实验技术的基本原理，包括传感器的选择、数据采集和处理方法。

-结合教材内容，讲解实验设计的原则，包括实验材料的准备、实验步骤的安排以及安全注意事项。

①实验材料准备（用时3分钟）

-介绍实验所需化学试剂和仪器设备，强调安全操作的重要性。

②实验步骤讲解（用时5分钟）

-分步骤讲解实验操作流程，包括传感器的连接、数据采集器的设置、反应条件的控制等。

3.巩固练习（用时10分钟）

-分组进行实验操作，学生根据讲解的步骤进行实践操作，教师巡回指导，确保实验安全顺利进行。

-实验完成后，学生使用数据采集软件分析实验数据，讨论实验结果与预期的一致性。

4.师生互动环节（用时10分钟）

-学生展示实验数据，教师引导学生对数据进行分析，讨论实验中的变量对结果的影响。

-学生提问，教师解答，针对实验中遇到的问题进行探讨，如数据异常、实验操作不当等。

-教师提出拓展性问题，如如何优化实验条件以获得更好的反应效果，激发学生的创新思维。

5.课堂总结与布置作业（用时5分钟）

-总结本节课的重点内容，强调数字化实验技术在化学研究中的应用价值。

-布置作业：让学生撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果分析等内容，以加深对乙醇催化氧化反应的理解。

6.课堂提问与反馈（用时5分钟）

-通过提问检查学生对本节课内容的掌握情况，确保教学目标达成。

-收集学生的反馈，了解教学效果，为下一节课的教学调整提供依据。

整个教学过程注重师生互动，充分调动学生的主观能动性，通过实验操作和数据分析，培养学生的实践操作能力和科学思维能力。同时，通过课堂提问和作业布置，巩固学生对新知识的理解和掌握。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-拓展阅读材料：提供有关乙醇催化氧化反应在工业应用中的案例，如乙醇氧化制乙醛、乙酸等。

-相关视频资源：介绍乙醇催化氧化反应的动画演示视频，帮助学生直观理解反应过程。

-学术论文与研究报告：推荐一些关于数字化技术在化学实验中应用的学术论文，供有兴趣深入研究的学生阅读。

-实验室安全手册：提供实验室安全操作指南，强调实验过程中的安全注意事项。

-拓展实验：介绍其他数字化技术在化学实验中的应用，如电化学传感器、光谱分析等。

-化学软件工具：推荐化学绘图软件、分子模型构建软件等，帮助学生更好地理解有机化合物的结构。

-化学竞赛信息：提供国内外化学竞赛的相关信息，鼓励学生参与，提升其科学探究能力。

2.拓展建议：

-鼓励学生在课后收集有关乙醇催化氧化反应在不同行业中的应用案例，进行小组讨论，分享学习心得。

-建议学生观看乙醇催化氧化反应的动画视频，加深对反应机理的理解，并尝试绘制反应机理图。

-建议学生阅读数字化技术在化学实验中应用的学术论文，了解该技术的前沿动态，激发科研兴趣。

-提醒学生在实验操作前仔细阅读实验室安全手册，确保实验安全。

-鼓励学生利用化学软件工具，绘制乙醇及其氧化产物的结构图，加深对有机化合物结构的认识。

-鼓励学生参加化学竞赛，通过竞赛锻炼自己的实验设计、数据分析和科学报告撰写能力。

-建议学生关注国内外化学领域的最新研究进展，通过科普文章、学术讲座等方式，拓宽知识视野。

-提醒学生在拓展学习过程中，注重理论与实践相结合，将所学知识应用到实际问题中，提高解决问题的能力。七、教学反思与改进在完成基于数字化技术的乙醇催化氧化一体化实验课后，我对本节课的教学效果进行了深入的反思。以下是我的几点思考：

课堂上学生的参与度非常高，他们对于实验操作表现出浓厚的兴趣。但我也注意到，在数字化实验技术的操作上，部分学生显得有些手忙脚乱。这让我意识到，在实验前的准备工作上，我需要更加细致地指导学生，确保他们熟悉每个步骤。

在讲解实验原理时，我发现有些学生对于催化剂的作用理解不够深刻。这提醒我，在未来的教学中，我需要用更直观的方式，比如通过模型或者动画，来帮助学生更好地理解催化剂在反应中的作用。

学生对实验数据的分析能力有待提高。在课堂讨论环节，虽然学生们能够完成数据采集，但在分析数据时，他们的思路不够清晰，对于数据背后的化学意义理解不深。我计划在后续的课程中，加入更多关于数据分析的练习，让学生在实践中提升这方面的能力。

首先，我会调整实验前的准备环节，增加一次实验操作预演，让学生在正式实验前对每个步骤有更全面的了解。

其次，我将引入更多的教学辅助工具，如3D模型或动画，来帮助学生形象地理解化学反应原理，尤其是催化剂的作用。

另