PBL协同翻转课堂下的元素化学教学——以卤素含氧酸及其盐的课堂教学为例

doi:10.3866/PKU.DXHX202302038

大学化学 >> 2023, Vol. 38 >> Issue (10): 171-178.doi: 10.3866/PKU.DXHX202302038

PBL协同翻转课堂下的元素化学教学——以卤素含氧酸及其盐的课堂教学为例

林冰洁, 梅兰芝, 吴永瑄, 张漫波()

湖南师范大学化学化工学院，长沙 410081

收稿日期:2023-02-16 录用日期:2023-03-23 发布日期:2023-04-03
通讯作者: 张漫波 E-mail:zmb@hunnu.edu.cn
基金资助:
2021年湖南省普通高等学校教学改革项目(HNJG-2021-0378);2021年湖南省线上线下混合式一流本科课程建设项目

Flipped Classroom with PBL in Teaching of Chemistry of the Elements: Taking the Teaching of Haloid Oxyacids and Haloates as an Example

Bingjie Lin, Lanzhi Mei, Yongxuan Wu, Manbo Zhang()

College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Normal University, Changsha 410081, China

Received:2023-02-16 Accepted:2023-03-23 Published:2023-04-03
Contact: Manbo Zhang E-mail:zmb@hunnu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

针对“知而后行”传统课堂教学模式在元素化学教学中存在“教者吃力，听者乏味”的教学现状，以“卤素含氧酸及其盐”的教学设计为例，设计情境问题，通过PBL (以问题为导向)教学法协同翻转课堂，实施以学生为中心的“知行合一”教学模式。本教学实践为卤素章节的翻转课堂教学改革提供了流程再造、范式重建和模式创新的思路。

关键词: 元素化学, 翻转课堂, PBL教学法, 卤素

Abstract:

In response to the current situation that the traditional classroom teaching mode of "knowing and then doing" in chemistry of the elements is "hard for the teacher and boring for the listener", we took the teaching design of "halogenated oxygenates and their salts" as an example. We designed situational questions to implement a student-centered "doing while knowing" teaching mode through the PBL (problem-based learning) teaching method and the flipped classroom. This teaching practice provides ideas for process reengineering, paradigm reconstruction and model innovation for the flipped classroom teaching reform of the halogen chapter.

Key words: Chemistry of the elements, Flipped classroom, PBL teaching method, Halogen

林冰洁, 梅兰芝, 吴永瑄, 张漫波. PBL协同翻转课堂下的元素化学教学——以卤素含氧酸及其盐的课堂教学为例[J]. 大学化学, 2023, 38(10): 171-178.

Bingjie Lin, Lanzhi Mei, Yongxuan Wu, Manbo Zhang. Flipped Classroom with PBL in Teaching of Chemistry of the Elements: Taking the Teaching of Haloid Oxyacids and Haloates as an Example[J]. University Chemistry, 2023, 38(10): 171-178.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202302038

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2023/V38/I10/171

图/表 6

图1

表1

根据化学实验和生活实际创设的情境问题"

问题序号	情境问题
(1)	为什么在酸性环境下，氯酸钾可以与碘反应得到碘酸钾？请写出相关化学方程式。这个反应可以扩展出卤素化合物的哪些化学性质？
(2)	上题中产生的气体是什么？将其通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中吸收，请写出相关化学方程式。与该气体为同族元素的单质是否能发生类似的反应？请用化学方程式表示
(3)	为什么问题(1)中的主要反应产物不是Cl₂和HIO？
(4)	如图所示，85 ℃水浴搅拌加热时，瓶颈处有黑色固体析出，瓶中充斥着紫红色气体，溶液颜色由黄色变为无色，请解释上述现象
(5)	写出氯化钙和碘酸钾反应的化学方程式，并写出反应类型。思考为什么该反应可以进行
(6)	“碘酸钙的制备及含量测定实验”中，(6)处加入5 mL 1 mol∙L⁻¹硫酸的目的是什么？请写出相关化学方程式。该反应的逆反应能发生吗？如果能，反应条件是什么？
(7)	下图为材料1中(7)处滴定实验现象，请描述滴定过程的颜色变化并写出相关化学方程式
(8)	产品质量分数测定时，为什么产品中要先加入高氯酸再进行滴定？请写出相关的化学方程式。将高氯酸改成盐酸、硫酸或硝酸可以吗？请简要说明理由
(9)	“碘钟实验”中，加入丙二酸和硫酸的目的是什么？混合甲、乙、丙溶液出现无色与蓝色之间的变换，反应原理是什么？请写出相关化学方程式
(10)	在生活中我们经常用到84消毒液，它是一种以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂，主要用于物体表面和环境等的消毒。次氯酸钠的什么性质使它具有消毒作用？并写出制备84消毒液的化学方程式
(11)	漂白水在生活中也很常见，它是含有次氯酸钠和氯化钠的混合物。其中次氯酸钠是有效成分，次氯酸钠可与水和二氧化碳发生反应生成次氯酸，达到漂白的目的。漂白水为什么具有漂白作用？写出相关的化学方程式

表1

图2

图3

表2

图4

参考文献 10

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	问题	设计目的
选择题	(1) 下列含氧酸中，酸性最弱的是( ) A. HClO B. HIO C. HIO₃ D. HBrO	三道选择题测试学生对“卤素含氧酸及其盐”章节的基本知识点，即卤素含氧酸的酸性、氧化性和热稳定性的掌握情况
	(2) 下列含氧酸的氧化性递变不正确的是() A.HBrO₄ > HClO₄ > H₅IO₆ B.HBrO₃ > HClO₃ > HIO₃
	(3) 下列关于热稳定性排序正确的是( ) A.HClO > HClO₂ > HClO₃ B.HIO₃ > HClO₃ > HClO
填空题	(1) __HIO₃ + __H₂O₂ = _______________________	填空题1和2测试学生对碘酸氧化还原性质的掌握程度填空题3测试学生对次碘酸、碘酸和碘单质的电极电势大小与其氧化还原性之间的关系的掌握程度
	(2) __I₂ + __H₂O₂ = __________________________
	(3) 标态下，5HIO——HIO₃ + 2I₂ + 2H₂O反应方向为(填向左或向右)____________
推断题	在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO时，得到蓝色溶液，说明有(A)生成；加入过量NaClO时，蓝色褪去，溶液变为无色，说明有(B)生成；然后酸化之并加入少量固体NaSO₃，则溶液的蓝色恢复；当NaSO₃过量时，蓝色又褪去成为无色溶液，说明有(C)生成；再加入NaIO溶液，溶液的蓝色又出现。则A、B、C为何种物质？写出相关的化学反应方程式	测试学生对不同价态卤素含氧酸氧化还原性的掌握程度，测试学生综合应用知识的能力

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