“教—學—評”一體化的初中化學教學設計
——以“碳和碳的氧化物”單元為例

文| 孫良瓊

本文以“碳和碳的氧化物”單元為例，進行“教—學—評”一體化教學方式的探究，以促使學生能在學習中積極思考，勤于實踐，以嚴謹的科學態度理解化學、學習化學。

一、教材分析

“碳和碳的氧化物”單元知識較為零散，大部分學生表示學習起來比較困難，因此，這一節的復習主要是把分散的知識進行系統性整理，學生既能回顧自己所學的內容，又能加深對所學知識的了解，從而更好地提高學習能力。在課程內容的組織上，“空氣、氧、分子、水、氫、化學方程式”等主題起到了基礎作用，而“鐵、溶液、酸”等知識點起到了承上啟下的銜接作用。值得一提的是，碳元素與氧氣的關系及其與氫元素的相似性質為學生提供了進一步理解氧和氫性質的機會。

二、學情分析

在開始本單元的學習之前，學生已經完成了初中化學“第二單元：我們周圍的空氣”“第四單元：自然界的水”的學習。在這些單元中，學生了解了一些元素及化合物的知識，這將為他們探究碳及其化合物的性質和用途提供有益的參考。學生可以運用前面階段學習所積累的化學知識與技能來探究新知，這將有助于提高學生的學習效果。

三、教學目標

（一）知識目標

學生認識金剛石、石墨的物理特性及主要應用，并掌握C60分子的結構特征，如木炭、活性炭的吸附特性。

（二）能力目標

學生運用所學的碳和碳的氧化物知識，解決生活中的實際問題，如解釋干冰升華的現象，了解一氧化碳中毒的原理和如何預防等，以此來增強學生對化學實用性的認識。

四、教學重難點

重點：碳單質的性質、二氧化碳的制法和性質、一氧化碳的制法和性質。

難點：二氧化碳與一氧化碳之間的相互轉化關系以及在生產生活中的應用。

五、教學過程

（一）課堂導入

在課堂的開始，教師通過一些有趣的小故事闡述，二氧化碳在生活中扮演的角色，以此來激發學生的好奇心，可以從生活中的例子開始，如講一講汽水是怎么生產的，也可以講講植物是怎么進行光合作用的，等等，通過這幾個小故事，讓學生回想二氧化碳的溶解度、密度、與水的反應等。教師可以通過多媒體教學的方式播放“死狗洞”視頻。

教師：為什么剛開始時沒有人能意識到殺死狗的兇手，不是具體的生物，而是二氧化碳呢？為什么人與狗同時處在那種環境下，人會安全無恙而狗會死掉？

學生1：在當時的情況下，周圍沒有生物生成氧氣。

學生2：因為二氧化碳的質量比氧氣重，所以二氧化碳會下沉。

學生3：當人與狗同時位于洞中，人體的身高高于狗，狗的呼吸系統難以接觸到上層的空氣，最后會窒息而死。

教師：哪一位同學能用我們所學的知識解釋這一現象？

學生：二氧化碳自身的密度比空氣更大，因此其自身重量較沉，會在下方形成二氧化碳氣層，久而久之隔絕氧氣，狗無法呼吸到空氣中的氧氣來進行呼吸交換。

（設計意圖：“思起于疑”，教師創設新穎的教學情境，讓學生在思考、分析和比較中加深對所學內容的認識。在大自然中碳會以多種形式出現，因此教師在提問過程中可以引導學生進行知識的分析與結果的猜想，促使其在濃厚的學習氛圍中強化自身學習化學的能力。）

（二）講解新知識

重點講解碳的單質、性質、二氧化碳和一氧化碳的制法、性質、用途，并配合實驗演示，幫助學生更好地理解相關知識。

教師：同學們，今天我們將深入探討碳的單質以及其性質。你們知道金剛石、石墨、C60嗎？

學生：知道，這些都是碳的單質。

教師：非常好！那么你們能告訴我它們各自有哪些性質嗎？

學生1：金剛石非常堅硬，常常用于切割和磨削；石墨是導電的，常用作電極；C60是一種球形的分子，常用于材料科學的研究。

教師：非常棒！那么接下來我們看看二氧化碳和一氧化碳在我們的生活中也扮演著重要的角色。

學生2：二氧化碳是造成溫室效應的主要原因之一。

教師：沒錯，二氧化碳確實是一個重要的溫室氣體。那么你們知道如何制取二氧化碳嗎？

學生：可以通過燃燒含碳的物質來制取二氧化碳。

教師：那么二氧化碳又有哪些性質和用途呢？

學生：二氧化碳可以溶于水，形成碳酸；還可以用于滅火，因為二氧化碳不支持燃燒。

教師：那么一氧化碳呢？你們知道如何制取一氧化碳嗎？

學生：也可以通過燃燒含碳的物質制取。

教師：一氧化碳是一種有毒的氣體，會讓人中毒，但它也有一些特殊的性質和用途，你們知道是什么嗎？

學生：一氧化碳可以還原金屬氧化物，這是它在工業方面的主要用途。

教師：很好！為了幫助大家更好地理解這些知識，我們將會進行一些實驗演示，通過實驗，你們能更直觀地了解這些物質的性質和制取方法。

【實驗演示】二氧化碳的制取和性質

準備實驗器材：試管、鐵架臺、酒精燈、石灰石、稀鹽酸、紫色石蕊試液、澄清石灰水。

制取二氧化碳：（1）在試管中放入適量石灰石（主要成分是碳酸鈣），將稀鹽酸滴入試管中。（2）用酒精燈加熱試管，觀察到石灰石逐漸溶解，同時有氣泡產生。（3）將產生的氣體通入澄清的石灰水中，觀察到石灰水變渾濁。

驗證二氧化碳的性質：（1）將生成的氣體導入紫色石蕊溶液，可讓紫色石蕊試液變為紅色。（2）將一塊燃著的木條放進一個小玻璃管中，木條熄滅，表明二氧化碳不支持燃燒。（3）在澄清的石灰水中通入所生成的氣體，發現其混濁程度進一步加深，驗證了二氧化碳的存在。

（設計意圖：分組進行試驗，能夠培養學生的實驗設計和創造意識，促使其親身體會到探究的樂趣，并逐漸掌握探究的方式。這對于學生的思考與動手能力也是一種很好的鍛煉機會。）

教師：我們都知道物質由各種不同的元素構成，由同種元素組成的純凈物叫做什么？

學生：單質。

教師：既然有多種元素可以構成各種物質，那么同樣的元素也可以構成各種物質。大家討論，能不能舉例說明？

學生：比如，氧可以構成兩種單質氧，一種是臭氧，一種是氧氣；磷既能構成白磷，又能構成紅磷。

【小結】同種元素可能組成不同的單質。

教師:是否可以用各種單質組成為整體？讓我們看一看玻璃商店發生的小故事。

【組織表演】由事先排練過的兩位學生扮演店主和客人，登臺表演，其他學生觀看。

教師：通過這個小故事，你知道了什么？

回答：金剛石非常堅硬，可以用來裁割玻璃。

【實物投影】展示玻璃刀上的金剛石。

教師：金剛石還有什么特性？有什么作用？

學生自學材料。教師指導學生對金剛石的物性進行總結，填寫板書表格。

（設計意圖：通過角色扮演的方式，讓學生感受到金剛石的“堅硬”，有利于提高學生的求知欲和積極性，密切化學與學生生活的聯系，增強學生的認知能力。只有這樣，學生才能更好地認識到化學無所不在，生活中到處都是化學。）

【活動探究】讓學生把一支鉛筆切成小塊，然后從上面切下來一點粉末，發現鉛筆芯是石墨和泥土做成的。通過對實驗結果的分析，引導學生對實驗結果進行分析，以促使學生能夠更好地了解在實驗中可以運用什么材料獲取真實結果。

【實物投影】6B、HB、6H 鉛筆的筆跡以及鉛筆上的“H”“HB”“B”代表的意思。

（設計意圖：通過對鉛筆芯中問題的探討，〈重新表述〉使學生對二氧化碳的化學特性和二氧化碳、一氧化碳的不同之處有了牢固的印象。）

（三）鞏固練習

為學生提供幾道關于碳和碳的氧化物的練習題，要求他們運用所學知識進行解答，以此來鞏固所學知識。

1.下列有關一氧化碳和二氧化碳的說法錯誤的是（）

A.二氧化碳可用于滅火

B.一氧化碳可用于工業煉鐵

C.可用氫氧化鈉溶液鑒別二氧化碳和一氧化碳

D.干冰可用于人工降雨

2.下列有關一氧化碳和二氧化碳的說法錯誤的是（）

A.一氧化碳具有還原性，可用于冶煉金屬

B.二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒

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變紅

3.下列有關二氧化碳的檢驗、制備、用途說法正確的是（）

A.干冰用于人工降雨

B.二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液中，溶液變為藍色

C.用塊狀石灰石和稀硫酸制備大量二氧化碳

D.將燃著的木條伸入集氣瓶，火焰立即熄滅，證明瓶內原有氣體就是二氧化碳

六、評價反饋

（一）知識掌握程度

設計合理的隨堂測試或課后作業，可以對碳元素、二氧化碳、一氧化碳的基本性能、制備方法及用途等進行有效的評估?？荚噧热萆婕疤荚氐奈锢砘瘜W性質，二氧化碳、一氧化碳的性質、制備方法以及它們在生活中的應用。

（二）實驗技能

通過對實驗操作過程的觀察，對學生的實驗操作能力、觀察能力、分析能力等進行評估。如在進行二氧化碳制取實驗的過程中，學生能在教師的引導下逐步提升實驗操作能力，并觀察實驗現象，進而提升對實驗結果的分析能力。

（三）實際應用能力

在講解的過程中，教師運用視頻提升學生探究問題的積極性并用問題激發學生的好奇心，使其能根據教師的問題逐步增強探究二氧化碳知識的積極性，從而逐步增強自身對此單元知識的理解能力，強化自身的化學核心素養。

（四）情感、態度與價值觀

教師從學生的參與程度、小組討論的情況等方面對學生的情感、態度進行評估，觀察他們對化學學習的興趣和對環境問題的正確認識等。

（五）反饋與改進

依據上述評估結果，教師對學生進行及時反饋，指出他們在學習中存在的長處和短處，并給他們提出具體的改進意見。在此基礎上，教師還要針對學生的實際情況適時調整教學方式，滿足學生的實際學習需求。