鲁科版高中化学必修二第二章微项目研究车用燃料教学设计

必修2第2章微项目研究车用燃料及安全气囊教学设计
——利用化学反应解决实际问题
【教材分析】“第2章微项目研究车用燃料及安全气囊-利用化学反应解决实际问题 2023-2024 学年新教材高中化学必修第二册(鲁科版 2019)”聚焦于车用燃料的化学性质及其在安全气囊中的应用，旨在让学生理解化学反应在实际生活中的应用。教材通过实例分析，引导学生掌握化学反应的基本原理，提高解决实际问题的能力。本章节内容与生活紧密相关，有助于激发学生学习兴趣，提升学生的实践应用能力。
【核心素养目标】培养学生从化学视角认识车用燃料及其在安全气囊中的作用，发展学生的科学探究与创新意识，提高他们运用化学反应原理解决实际问题的能力。通过本章节的学习，学生能够理解化学反应在保障交通安全中的作用，增强安全意识和责任感，培养科学态度和合作精神。
【学情分析】1.学生已经掌握了基本的化学反应原理、化学物质的性质和变化，了解了一些常见的车用燃料如汽油、柴油的基本特性。2.学生对车辆和交通安全有一定的兴趣，具备通过实验和探究来学习化学的能力。他们的学习风格多样，有的喜欢动手实验，有的偏好理论学习，有的则擅长合作探讨。3.学生可能遇到的困难和挑战包括理解车用燃料的复杂化学反应过程，安全气囊工作原理的深入分析，以及将理论知识应用于实际问题的能力。此外，对于化学反应在实际应用中的风险评估和安全措施，学生可能缺乏足够的认识和实践经验。
教学环节 驱动问题与任务 教师活动 学生活动 设计意图
情景引入 车用燃料的反应原理 播放汽车发展史科普视频，引出话题汽车燃料与安全气囊 观看视频，并根据视频内容提示提取出学案导学中相应知识点 学生能够理解不同类型的车用燃料（如汽油、柴油、天然气、电动等）的化学组成和燃烧反应。
活动探究1 试从化学键的角度、能量角度解读汽车燃料燃烧过程 (1)试从化学键的角度计算1 mol庚烷(C7H16)燃烧产生CO2和水蒸气所释放的能量。 则：1 mol庚烷燃烧产生CO2和水蒸气所释放的能量？ （2）试用能量变化图像表示庚烷燃烧的过程。 2. 如图为三种可燃物在空气中燃烧的能量变化图，试分析哪种作汽车燃料较好？为什么？ 解答题目并讨论选择车用燃料时，需从哪几方面考虑 学生能够通过资料研究燃料的燃烧效率和排放物
探究活动2 汽车安全气囊的作用原理 引导学生分析各方案中安全气囊的作用原理：已知NaN3受到撞击时，会发生反应：2NaN3===2Na＋3N2↑，同时放出大量的热，结合已有知识设计安全气囊中所加入的物质及作用。 方案一：试剂发生反应放出大量气体将气囊迅速胀开，辅助试剂吸收热量及腐蚀性物质，防止二次伤害。选择药品：NaN3、Fe2O3、NH4NO3 方案二：试剂发生反应放出大量气体将气囊迅速胀开，辅助试剂吸收热量及腐蚀性物质，防止二次伤害。选择药品：NaN3、Fe2O3、KClO4、 NaHCO3 方案三：试剂反应放出大量气体，辅助试剂吸收热量及腐蚀性物质。选择药品：NaN3、KNO3、SiO2 写出每个方案中涉及到的化学方程式 学生能够解释安全气囊的工作原理及其化学反应。
归纳 引导学生归纳本节课知识点 1.叠氮化钠作为气体发生剂的优、缺点 (1)优点:受撞击时释放大量的无毒、无味气体-氮气,可以满足安全气囊的功能需求。 (2)缺点:生成活泼金属钠,并释放大量的热,会对人员造成二次伤害。 因此在安全气囊中还需要选择能吸收热量且不产生有害物质、能与金属钠反应且不产生有害物的物质做辅助剂。 2.安全气囊的工作原理 叠氮化钠发生分解反应,产生大量的气体充满气囊,保护乘车人员的安全。叠氮化钠分解反应放出的热量被硝酸铵吸收,同时金属钠会与铁的氧化物反应，生成铁和较为安全的氧化钠。反应的方程式如下:
【教学反思与总结】这节课我们从车用燃料及安全气囊的化学原理出发，探讨了它们在现代汽车安全中的重要作用。在整个教学过程中，我尝试采用了多种教学方法，以期提高学生的学习兴趣和参与度。在教学方法的运用上，我发现导入环节通过提问和展示图片视频的方式，成功地吸引了学生的注意力，激发了他们的好奇心。但是，我也意识到在讲解基础知识时，可能因为内容较为抽象，部分学生感到难以理解。为此，我在讲解过程中尽量使用了生动的例子和生活中的实际应用，帮助学生更好地理解车用燃料和安全气囊的工作原理。在案例分析环节，学生通过小组讨论，对车用燃料和安全气囊的案例进行了深入分析。这个环节学生的参与度很高，讨论热烈，提出了一些非常有创意的想法。但是，我也发现部分学生在讨论过程中对化学反应原理的应用不够深入，未来我需要加强对学生这方面的引导。在教学管理方面，我尽量维持了课堂秩序，确保每个学生都能参与到课堂活动中来。但我也注意到，在小组讨论环节，部分学生可能因为害羞或缺乏自信而没有积极参与，我应该在今后的教学中更多地鼓励这些学生，提高他们的自信心。从教学效果来看，学生对车用燃料和安全气囊的基本概念和工作原理有了更深入的理解。他们在小组讨论中展现出了较高的合作能力和创新思维。但同时，我也发现学生在化学反应的实际应用方面还有待提高，这需要我在今后的教学中更多地提供实际案例，让学生在实践中学习和应用。
针对本节课存在的问题和不足，我认为可以从以下几个方面进行改进:
1.在讲解基础知识时，更多地使用实物模型或互动实验，帮助学生直观地理解化学反应原理。
2.在小组讨论环节，设置更多的问题引导，确保学生能够深入思考化学反应在车用燃料和安全气囊中的应用。
3.对学生的讨论成果进行更全面的评价，不仅关注成果的创新性，也要关注其对化学反应原理的掌握和应用。
4.针对不同学生的学习风格，提供个性化的辅导和支持，确保每个学生都能在课堂中有所收获。