从物质的转化到利用——《石灰石的利用》教学设计，本文主要内容关键词为：石灰石论文,教学设计论文,物质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、设计思想
石灰石的利用重在物质的转化和利用，化学作为自然科学的重要组成部分，不是仅仅让学生认识几种化学物质，了解几个化学反应，更重要的是如何利用化学物质、化学反应服务于人类的生产生活，促进社会发展。新课标也明确指出“义务教育阶段的化学课程，可以帮助学生理解化学对社会发展的作用，能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题。”《石灰石的利用》的教学设计正是为了体现化学是一门可广泛利用物质及物质间的转化服务于社会生活，与国计民生有着密切关系的科学。整节课的设计从日常生活中常见的大理石、石灰石用品，到石灰石转化为生石灰、熟石灰的利用，再到牙膏摩擦剂碳酸钙的生产利用，无一不是围绕着物质的转化和利用的思想展开。而碳酸钙的检验也是为了更好地发现并利用石灰石。在利用石灰石这一真实情境中进行碳酸钙检验的科学探究，把碳酸钙的检验融合到了石灰石利用的思想中，更具有现实意义，不是空洞地为了探究而设计的探究。整个教学设计都要让学生体会到学习化学是多么生动而有趣，化学与人类的生产、生活密切相关，从而体验化学学科所特有的魅力。
二、教学目标
1.知识与技能
（1）了解石灰石、大理石在生产、生活中的应用。
（2）掌握鉴别矿石是不是碳酸钙的方法。
（3）知道碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙之间相互转化的关系。
（4）认识石灰石、大理石是重要的矿产资源。
（5）能初步设计实验验证碳酸钙，并通过自己动手实验获得一些基本的实验技能。
2.过程与方法
（1）初步感受如何利用网络获取信息，运用分类、概括等方法对获取的信息进行加工。
（2）通过学生分组实验培养其合作、表述实验现象的学习习惯。
3.情感态度与价值观
（1）通过《天工开物》中的烧石灰图和长城粘结剂的使用培养学生的爱国主义情怀。
（2）通过从网络搜索获取信息资源培养学生正确使用网络的习惯和能力。
（3）利用碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙之间相互转化的关系让学生建立起“物质在一定条件下可以相互转化”的意识。
三、教学重点、难点
教学重点：碳酸钙检验的科学探究及石灰石的利用。
教学难点：利用碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙之间相互转化的关系确立“物质在一定条件下可以相互转化”的意识。
四、教学过程
[引入]多媒体图片展示日常生活中大理石、石灰石用品。提出问题：这些是用什么做的？
[提问]大理石、石灰石这两种石材在日常生活中随处可见，外观看上去不同，在本质上有没有相同的地方呢？贝壳、鸡蛋壳、鹅卵石、水垢中是否也含有碳酸钙呢？我们该怎样设计实验来研究呢？
（设计意图：从学生已有的实验室制取二氧化碳的知识出发，利用旧知，学习新知，构建完整的知识框架。利用已有的知识，设计实验进行科学探究，培养学生对已有知识的应用能力。把碳酸钙的检验放在真实的情境中，给学生一个需要迫切解决的问题，学生就有欲望来设计实验进行科学探究。让学生亲身经历和体验科学探究的过程，从而激发学生的学习兴趣，增进科学情感，潜移默化地学习科学探究的方法。）
[板书]一、碳酸钙的检验
[学生分组实验并汇报]检验大理石、石灰石、贝壳、鸡蛋壳、鹅卵石、水垢中是否含有碳酸钙。
（设计意图：学生分组实验既培养了学生的基本实验操作技能、知识运用能力，又培养了学生科学探究的能力，体验探究的乐趣。学生对实验结果的汇报培养了其归纳、概括和表述能力。实验结果也让学生认识到自然界有许多物质含碳酸钙，但也有许多物质不含碳酸钙。体会检验物质是否含碳酸钙的必要性。）
[过渡]自然界中含有碳酸钙的物质还真不少，除我们今天接触到的外，还有珍珠也含碳酸钙，但也有很多物质不含碳酸钙，如鹅卵石。
[板书]二、大理石、石灰石的利用
1.大理石作建筑材料，石灰石可作假山
[过渡]这些利用大理石和石灰石的方式有没有发生化学变化？石灰石等含有碳酸钙的物质有没有其他的用法呢？
[视频]长城建筑过程中所用的粘结剂的介绍。
[讲述]在长城建造的过程中用到了石灰做粘结剂，石灰是如何来的呢？其实在宋应星的《天工开物》中就有记载。
[投影]《天工开物》烧石灰图
（设计意图：用正面的、促人奋进的历史事实激发学生的爱国主义热情，体会中国古代科技文明的辉煌史，激发学习的动力。）
[演示]在这幅烧石灰图上写着“烧石成灰”几个字，其实是高温煅烧石灰石，我们来模拟高温煅烧石灰石。
（指导学生观察煅烧前后石灰石的硬度，比较石灰石在煅烧前后的变化。）
[提问]石头变“酥”了，是不是意味着有新物质生成呢？我们把它放入水中观察现象。（指导学生观察放入水中后外形和温度的变化情况，同时用没煅烧过的石灰石作对比实验。）
[生]煅烧过的石灰石放入水中慢慢好像溶解了部分，而且烧杯外壁是热的，而没煅烧的那份无变化。
[演示]把烧杯中的物质分成两份：一份滴入一些酚酞试液，观察现象；另一份备用。
[生]煅烧的那份，烧杯中溶液变红了，没煅烧的那部分烧杯中酚酞没变色。
[追问]说明了什么？
（设计意图：通过对比实验来说明煅烧石灰石产生了新物质，让学生体会对比的方法在科学探究中的运用。）
[追问、演示]这新物质是什么呢？我们取另一份上面的清液，往里面吹气，观察会出现什么现象。
[生]变浑浊了，是澄清石灰水。
[追问]更准确地说是氢氧化钙溶液。在这一过程中，碳酸钙怎样变成了氢氧化钙呢？会不会碳酸钙在煅烧时就变成了氢氧化钙？
[生]不会，因为没有氢元素。
[追问]在这一过程中谁会提供氢元素？结合前面的实验现象，猜想碳酸钙在煅烧时到底发生了什么变化？
[板书]2.碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙之间的相互转化及利用
（根据学生回答，书写过程）
（设计意图：整个物质转化的推导过程是通过不断设计问题追问的方式，结合步步为营的实验来完成。引导学生根据已有的实验事实，再利用元素守恒的观念来推导物质的转化。利用碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的相互转化，使学生意识到物质在一定条件下可以相互转化，培养学生的逻辑思维能力。）
[过渡]这一系列相互转化的反应如何应用到长城砖的粘结上呢？
[生]煅烧石灰石得到生石灰后放入水中与水反应生成
，再抹到砖缝间，生成坚硬的碳酸钙就把砖粘结起来了。
[追问]是如何转变成
的呢？
[展示]这是老房子上的外墙壁，这是两块砖之间的粘结剂——石灰砂浆。
[讲述]以前造房子就是把熟石灰、沙子、黏土、水等按比例混合，把砖块垒起来造房子。还把石灰浆抹在墙壁上，使墙变白，我们祖先早就会利用这些物质了。而我们现在造房子主要用水泥，其实水泥也是以石灰石等为原料制造出来的。
[投影]水泥、水泥窑、玻璃的图片。
[过渡]那煅烧石灰石这一系列碳酸钙等物质之间的转化在现代工业中是否无用武之地了呢？
[利用网络展示]网上键入“碳酸钙”搜索，无论是“百度”，还是“谷歌”都会出现几百万条词条。搜索“中华碳酸钙网”。指导阅读“中华碳酸钙网”上的信息。
[提问]你能概括出牙膏摩擦剂轻质碳酸钙的生产过程吗？
[提问]除了碳酸钙可作牙膏摩擦剂，还有二氧化硅等也可作牙膏摩擦剂，你能设计实验验证你家牙膏中的摩擦剂是否为碳酸钙吗？
（设计意图：既拓展了课程资源，又和学生的生活紧密联系，使之在熟悉的生活情景中感受化学，主动体验探究过程，激发学习和研究的兴趣。同时，以现实应用的方法来总结，让学生对所学知识加以创新运用，让课堂更有效。课堂始终围绕着石灰石利用这一主题，让学生感受利用物质间的转化可提纯物质，实现学有所用。）
五、教学反思
1.整个设计从日常生活中随处可见的大理石、石灰石用品开始，到以获取石灰石为目的的碳酸钙的检验，再到利用石灰石转化为生石灰、熟石灰用于建筑，再到生活中牙膏摩擦剂中碳酸钙的生产与检验，整个教学设计首尾呼应，始终围绕石灰石的利用这一主线，这是设计亮点。从我国古代对石灰石的转化利用到现代化工工业中碳酸钙的广泛利用，让学生体会到化学与社会、生产、生活密切相关，古代是这样，现代更是这样，让学生感受到化学是现代社会中不可或缺的技术型学科，学好它是必须的，也是有用武之地的，从而充分调动学生学习化学的积极性。
2.科学探究的设计始终置于真实的、迫切解决的情境中，这种具有现实意义的科学探究目的明确，避免了为了探究而做的伪探究，激发了学生的学习兴趣，让学生体会到进行科学探究的必要性和有效性，体验进行科学探究的喜悦，理解进行科学探究是为了获得新知、利用新知，培养学生应用知识解决实际问题的能力和创新意识。
3.通过网络运用的展示培养学生在信息时代如何合理地利用网络资源，在网络上有目的地获取自己想要的信息，分析加工信息、归纳概括信息、应用信息的能力，而不是谈“网”色变，以培养学生正确使用网络资源的意识。
4.重视学生已有的生活、知识经验，从学生已有的经验出发，创设源于生活又高于生活的学习情境，使学生在原有的知识经验的基础上，从最近发展区来充分展现教材内容，设计情境，引发认知冲突，促使学生在更高的认知水平上思考，充分调动学生的学习兴趣，实现从生活到化学的提升，再利用化学物质来服务于生产生活，使化学又走向社会、贴近生活，让学生充分体会到化学学科在人类文明发展中的价值。
5.在沪教版教材中本节内容把碳酸钙的检验拓展到了碳酸盐的检验，笔者在设计的过程中因无法和设计思想相融合，也无法以学生已有的知识经验为起点，没有找到合适的切入点，所以舍弃了这一内容，是否可以寻找到更合适的教学场景，把这一内容按教材编写者的意图充分融入，还需更进一步地探索、实践。