“教—学—评”一体化的初中化学教学设计——以“碳和碳的氧化物”单元为例

文| 孙良琼

本文以“碳和碳的氧化物”单元为例，进行“教—学—评”一体化教学方式的探究，以促使学生能在学习中积极思考，勤于实践，以严谨的科学态度理解化学、学习化学。

一、教材分析

“碳和碳的氧化物”单元知识较为零散，大部分学生表示学习起来比较困难，因此，这一节的复习主要是把分散的知识进行系统性整理，学生既能回顾自己所学的内容，又能加深对所学知识的了解，从而更好地提高学习能力。在课程内容的组织上，“空气、氧、分子、水、氢、化学方程式”等主题起到了基础作用，而“铁、溶液、酸”等知识点起到了承上启下的衔接作用。值得一提的是，碳元素与氧气的关系及其与氢元素的相似性质为学生提供了进一步理解氧和氢性质的机会。

二、学情分析

在开始本单元的学习之前，学生已经完成了初中化学“第二单元：我们周围的空气”“第四单元：自然界的水”的学习。在这些单元中，学生了解了一些元素及化合物的知识，这将为他们探究碳及其化合物的性质和用途提供有益的参考。学生可以运用前面阶段学习所积累的化学知识与技能来探究新知，这将有助于提高学生的学习效果。

三、教学目标

（一）知识目标

学生认识金刚石、石墨的物理特性及主要应用，并掌握C60分子的结构特征，如木炭、活性炭的吸附特性。

（二）能力目标

学生运用所学的碳和碳的氧化物知识，解决生活中的实际问题，如解释干冰升华的现象，了解一氧化碳中毒的原理和如何预防等，以此来增强学生对化学实用性的认识。

四、教学重难点

重点：碳单质的性质、二氧化碳的制法和性质、一氧化碳的制法和性质。

难点：二氧化碳与一氧化碳之间的相互转化关系以及在生产生活中的应用。

五、教学过程

（一）课堂导入

在课堂的开始，教师通过一些有趣的小故事阐述，二氧化碳在生活中扮演的角色，以此来激发学生的好奇心，可以从生活中的例子开始，如讲一讲汽水是怎么生产的，也可以讲讲植物是怎么进行光合作用的，等等，通过这几个小故事，让学生回想二氧化碳的溶解度、密度、与水的反应等。教师可以通过多媒体教学的方式播放“死狗洞”视频。

教师：为什么刚开始时没有人能意识到杀死狗的凶手，不是具体的生物，而是二氧化碳呢？为什么人与狗同时处在那种环境下，人会安全无恙而狗会死掉？

学生1：在当时的情况下，周围没有生物生成氧气。

学生2：因为二氧化碳的质量比氧气重，所以二氧化碳会下沉。

学生3：当人与狗同时位于洞中，人体的身高高于狗，狗的呼吸系统难以接触到上层的空气，最后会窒息而死。

教师：哪一位同学能用我们所学的知识解释这一现象？

学生：二氧化碳自身的密度比空气更大，因此其自身重量较沉，会在下方形成二氧化碳气层，久而久之隔绝氧气，狗无法呼吸到空气中的氧气来进行呼吸交换。

（设计意图：“思起于疑”，教师创设新颖的教学情境，让学生在思考、分析和比较中加深对所学内容的认识。在大自然中碳会以多种形式出现，因此教师在提问过程中可以引导学生进行知识的分析与结果的猜想，促使其在浓厚的学习氛围中强化自身学习化学的能力。）

（二）讲解新知识

重点讲解碳的单质、性质、二氧化碳和一氧化碳的制法、性质、用途，并配合实验演示，帮助学生更好地理解相关知识。

教师：同学们，今天我们将深入探讨碳的单质以及其性质。你们知道金刚石、石墨、C60吗？

学生：知道，这些都是碳的单质。

教师：非常好！那么你们能告诉我它们各自有哪些性质吗？

学生1：金刚石非常坚硬，常常用于切割和磨削；石墨是导电的，常用作电极；C60是一种球形的分子，常用于材料科学的研究。

教师：非常棒！那么接下来我们看看二氧化碳和一氧化碳在我们的生活中也扮演着重要的角色。

学生2：二氧化碳是造成温室效应的主要原因之一。

教师：没错，二氧化碳确实是一个重要的温室气体。那么你们知道如何制取二氧化碳吗？

学生：可以通过燃烧含碳的物质来制取二氧化碳。

教师：那么二氧化碳又有哪些性质和用途呢？

学生：二氧化碳可以溶于水，形成碳酸；还可以用于灭火，因为二氧化碳不支持燃烧。

教师：那么一氧化碳呢？你们知道如何制取一氧化碳吗？

学生：也可以通过燃烧含碳的物质制取。

教师：一氧化碳是一种有毒的气体，会让人中毒，但它也有一些特殊的性质和用途，你们知道是什么吗？

学生：一氧化碳可以还原金属氧化物，这是它在工业方面的主要用途。

教师：很好！为了帮助大家更好地理解这些知识，我们将会进行一些实验演示，通过实验，你们能更直观地了解这些物质的性质和制取方法。

【实验演示】二氧化碳的制取和性质

准备实验器材：试管、铁架台、酒精灯、石灰石、稀盐酸、紫色石蕊试液、澄清石灰水。

制取二氧化碳：（1）在试管中放入适量石灰石（主要成分是碳酸钙），将稀盐酸滴入试管中。（2）用酒精灯加热试管，观察到石灰石逐渐溶解，同时有气泡产生。（3）将产生的气体通入澄清的石灰水中，观察到石灰水变浑浊。

验证二氧化碳的性质：（1）将生成的气体导入紫色石蕊溶液，可让紫色石蕊试液变为红色。（2）将一块燃着的木条放进一个小玻璃管中，木条熄灭，表明二氧化碳不支持燃烧。（3）在澄清的石灰水中通入所生成的气体，发现其混浊程度进一步加深，验证了二氧化碳的存在。

（设计意图：分组进行试验，能够培养学生的实验设计和创造意识，促使其亲身体会到探究的乐趣，并逐渐掌握探究的方式。这对于学生的思考与动手能力也是一种很好的锻炼机会。）

教师：我们都知道物质由各种不同的元素构成，由同种元素组成的纯净物叫做什么？

学生：单质。

教师：既然有多种元素可以构成各种物质，那么同样的元素也可以构成各种物质。大家讨论，能不能举例说明？

学生：比如，氧可以构成两种单质氧，一种是臭氧，一种是氧气；磷既能构成白磷，又能构成红磷。

【小结】同种元素可能组成不同的单质。

教师:是否可以用各种单质组成为整体？让我们看一看玻璃商店发生的小故事。

【组织表演】由事先排练过的两位学生扮演店主和客人，登台表演，其他学生观看。

教师：通过这个小故事，你知道了什么？

回答：金刚石非常坚硬，可以用来裁割玻璃。

【实物投影】展示玻璃刀上的金刚石。

教师：金刚石还有什么特性？有什么作用？

学生自学材料。教师指导学生对金刚石的物性进行总结，填写板书表格。

（设计意图：通过角色扮演的方式，让学生感受到金刚石的“坚硬”，有利于提高学生的求知欲和积极性，密切化学与学生生活的联系，增强学生的认知能力。只有这样，学生才能更好地认识到化学无所不在，生活中到处都是化学。）

【活动探究】让学生把一支铅笔切成小块，然后从上面切下来一点粉末，发现铅笔芯是石墨和泥土做成的。通过对实验结果的分析，引导学生对实验结果进行分析，以促使学生能够更好地了解在实验中可以运用什么材料获取真实结果。

【实物投影】6B、HB、6H 铅笔的笔迹以及铅笔上的“H”“HB”“B”代表的意思。

（设计意图：通过对铅笔芯中问题的探讨，〈重新表述〉使学生对二氧化碳的化学特性和二氧化碳、一氧化碳的不同之处有了牢固的印象。）

（三）巩固练习

为学生提供几道关于碳和碳的氧化物的练习题，要求他们运用所学知识进行解答，以此来巩固所学知识。

1.下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法错误的是（）

A.二氧化碳可用于灭火

B.一氧化碳可用于工业炼铁

C.可用氢氧化钠溶液鉴别二氧化碳和一氧化碳

D.干冰可用于人工降雨

2.下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法错误的是（）

A.一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属

B.二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧

C.一氧化碳具有可燃性，可作燃料

D.二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红

3.下列有关二氧化碳的检验、制备、用途说法正确的是（）

A.干冰用于人工降雨

B.二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为蓝色

C.用块状石灰石和稀硫酸制备大量二氧化碳

D.将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳

六、评价反馈

（一）知识掌握程度

设计合理的随堂测试或课后作业，可以对碳元素、二氧化碳、一氧化碳的基本性能、制备方法及用途等进行有效的评估。考试内容涉及碳元素的物理化学性质，二氧化碳、一氧化碳的性质、制备方法以及它们在生活中的应用。

（二）实验技能

通过对实验操作过程的观察，对学生的实验操作能力、观察能力、分析能力等进行评估。如在进行二氧化碳制取实验的过程中，学生能在教师的引导下逐步提升实验操作能力，并观察实验现象，进而提升对实验结果的分析能力。

（三）实际应用能力

在讲解的过程中，教师运用视频提升学生探究问题的积极性并用问题激发学生的好奇心，使其能根据教师的问题逐步增强探究二氧化碳知识的积极性，从而逐步增强自身对此单元知识的理解能力，强化自身的化学核心素养。

（四）情感、态度与价值观

教师从学生的参与程度、小组讨论的情况等方面对学生的情感、态度进行评估，观察他们对化学学习的兴趣和对环境问题的正确认识等。

（五）反馈与改进

依据上述评估结果，教师对学生进行及时反馈，指出他们在学习中存在的长处和短处，并给他们提出具体的改进意见。在此基础上，教师还要针对学生的实际情况适时调整教学方式，满足学生的实际学习需求。