课题1 开启化学之门 第2课时（教学设计）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

课题1 开启化学之门 第2课时 化学研究什么 化学如何造福人类 一、知识目标 1.明确化学科学的研究对象，包括物质的组成、结构、性质、转化及应用，了解化学学科从分子层次认识物质、通过化学变化创造物质的本质与特征。 2.知晓物质性质（物理性质和化学性质）与变化（物理变化和化学变化）的定义、特点及实例，掌握控制条件调控物质性质的方法。 3.了解物质制备的常见方式及常见物质的用途，能将物质的用途与对应的性质进行关联。 理解化学科学对促进社会发展的作用，包括创造丰富多彩的物质世界和促进人与自然和谐共生。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察物质的性质与变化、制备与用途，从微观上理解物质由元素组成、由分子、原子等微观粒子构成，以及结构差异导致性质不同。 2.证据推理与模型认知：通过具体事例分析，推理物质性质与变化的关系，建立化学研究内容的基本模型。 3.科学探究与创新意识：通过讨论交流、观察思考等活动，探究化学在生活中的应用及对社会发展的作用，培养创新思维。 4.科学态度与社会责任：感悟学习化学的价值，认识到化学在造福人类、促进社会发展和环境保护中的重要作用，树立正确的科学态度和社会责任感。 一、教学重点 1.化学研究的内容（物质的组成、结构、性质、转化及应用），化学造福人类的体现（创造物质世界、促进人与自然和谐共生）。 二、教学难点 1.理解物质性质与变化的关系，从微观角度解释物质性质差异的原因，以及体会化学在促进人与自然和谐共生中的具体作用和意义。 本节教学内容出自沪科版2024年八年级化学全一册主题1《化学的魅力》专题1《化学使生活更美好》课题1《开启化学之门》（第2课时）。此部分内容是初中化学课程开篇的重要组成，对于学生构建化学学科的整体认知，激发学习兴趣，培养化学思维具有关键作用。它既是学生化学学习的起点，也为后续深入学习化学知识奠定了坚实基础。 教材围绕“化学研究什么”和“化学如何造福人类”两个核心问题展开。在“化学研究什么”板块，详细阐述了物质的性质与变化、物质的制备与用途、物质的组成与结构等内容，系统地介绍了化学学科的研究范畴和基本特征。通过具体事例和实际应用，引导学生从微观和宏观两个层面理解化学现象和本质。在“化学如何造福人类”板块，通过展示化学在创造物质世界和促进人与自然和谐共生方面的重要作用，让学生深刻体会化学与生活的紧密联系，感悟化学的价值。教材还设置了丰富的活动和讨论环节，如观察思考、实例分析、分组讨论等，注重培养学生的观察能力、思考能力和实践能力。。 教学对象是八年级的学生，他们正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期，好奇心强，对新鲜事物充满探索欲望，但逻辑思维和综合分析能力尚在发展之中。在知识储备方面，学生在日常生活中已经接触到了一些与化学相关的现象和物质，但对化学的本质和研究方法了解甚少。他们在初中阶段的学习中，已经具备了一定的科学常识和基本的实验操作技能，但对于化学学科的严谨性和系统性还缺乏足够的认识。 在学习习惯和学习方法上，学生往往更倾向于直观、生动的学习方式，对抽象的概念和理论理解起来存在一定困难。因此，在教学过程中，教师应充分利用实验、图片、视频等多种教学手段，将抽象的化学知识形象化、具体化，帮助学生更好地理解和掌握。同时，要引导学生积极参与课堂讨论和实践活动，培养他们的自主学习能力和合作探究精神。此外，由于学生个体差异较大，教师还需关注不同层次学生的学习需求，因材施教，确保每个学生都能在化学学习中有所收获。 教学环节一 新课导入 【展示图片】同学们，老师先给大家展示两幅图片，一幅是现代化化肥工厂，里面各种设备有序运转，大量生成化肥的景象，另一幅是生机盎然的农田，庄稼在茁壮生长。 【提问】大家观察这两幅图，思考一下，你们知道它们之间有什么联系吗？（给学生一些时间观察和思考） 【引入化学作用】没错，就是化学在其中发挥了关键作用。化学不仅在工业农业生产中大显身手，还与我们的生活息息相关。就拿我们身上穿的衣服来说，很多衣服的材质是合成纤维，这就是化学方法人工制造出来的，它让我们的衣物更加舒适、耐用且种类繁多；再看我们居住的房屋，新型建筑材料的研制，使得建筑更加坚固、美观且具有更好的性能，而这些新型材料的研发也离不开化学。今天，就让我们一起走进化学的世界，去了解化学研究的内容以及它如何造福人类。  设计意图 1.激发学生兴趣：通过展示繁华都市和现代化工厂的图片，营造出直观、震撼的视觉效果，迅速吸引学生的注意力，激发他们对背后隐藏的化学奥秘的好奇心和探索欲望，提高学生的课堂参与度。 2.联系生活实际：以学生熟悉的衣服和房屋为例，阐述化学在生活中的具体应用，让学生切实感受到化学与生活的紧密联系，将抽象的化学知识变得具体而有趣，增强学生对化学学科的亲切感。 3.自然导入新课：从展示图片引发对化学作用的讨论，自然地过渡到本节课要学习的化学研究什么以及如何造福人类的主题，使学生明确学习目标，为后续的学习做好铺垫，提高学习的主动性和积极性。 教学任务一 化学研究什么 活动一 物质的性质与变化 教学环节二 化学研究什么 活动一：物质的性质与变化 【师生活动】教师引导学生回顾物质的性质与变化： 教师提问：“同学们，我们之前学过物质的变化，那什么是化学变化，什么是物理变化呢？” 学生回答：“生成其它物质的变化是化学变化，伴随光、热、色变、气体、沉淀等现象，还有热能、电能、光能的吸收或释放；没有生成其它物质的变化是物理变化，伴随形状的改变和状态的改变。” 教师接着问：“那物质的性质又分为哪两类呢？” 学生回答：“分为化学性质和物理性质。化学性质是化学变化时表现出的性质，如可燃性、氧化性等；物理性质是不需要化学变化就能表现出的性质，如颜色、状态等。” 教师强调：“当外界条件改变时，物质的某些性质也会随着变化，比如液体沸腾时的温度与气压有关，所以我们可以通过控制条件来进行调控。” 设计意图：通过回顾旧知识，为后续结合具体事例认识物质的性质与变化做铺垫，让学生建立起知识之间的联系。 结合具体事例认识物质的性质与变化： 教师展示钢铁生锈的图片，提问：“图中是什么现象？它属于什么变化？” 学生回答：“钢铁生锈，这是化学变化。” 教师追问：“这里是什么性质起了作用呢？” 学生回答：“是铁的化学性质起了作用，铁与氧气、水等发生了反应生成了铁锈这种物质。” 教师引导：“研究了这个过程，对我们有什么帮助呢？” 学生思考后回答：“可以帮助我们掌握减缓钢铁锈蚀的方法。” 教师继续举例：“化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，比如汽油、天然气等燃料中的能量，通过化学反应释放；绿色植物通过光合作用将太阳能储存起来；人体的心跳、呼吸等都需要食物+氧气+水等进行的化学反应提供能量。” 教师提问：“同学们在生活中还见过哪些物质的性质与变化的例子呢？” 学生积极发言，如蜡烛燃烧、水结冰等。 设计意图：通过具体的事例，让学生更直观地理解物质的性质与变化，以及化学变化中能量的变化，同时培养学生观察生活、思考化学问题的能力。 【讨论与交流】：教师提出问题：“食物腐败是一种常见的化学变化。在保存食物时，我们希望阻止或延缓腐败的发生。在日常生活中，我们常会采用哪些方法来延长食物的保存期限呢？” 学生分组讨论，然后每组派代表发言。 代表1：“低温储存法，低温可以抑制微生物的生长和繁殖，比如放冰箱里。” 代表2：“脱水干燥，有些食物可以晒干，减少其水分，像干蘑菇。” 代表3：“隔绝空气保存，将食物与氧气隔绝，如真空包装、密封罐装。” 代表4：“腌制法，用盐、糖等按照一定比例加入食物，如咸菜、糖醋蒜等。” 代表5：“烟熏法，熏制中的酚类物质可以防腐，如熏肉、熏鱼等。” 设计意图：通过讨论生活中常见的食物保存方法，让学生将所学的化学知识应用到实际生活中，提高学生解决实际问题的能力，同时增强学生对化学与生活紧密联系的认识。 【对应训练1】下列变化属于化学变化的是(　　) A．冰雪融化 B．酒精挥发 C．蜡烛燃烧 D．矿石粉碎 【答案】C 【解析】化学变化的本质特征是有新物质生成。冰雪融化、酒精挥发、矿石粉碎都只是物质的状态或形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化。 【对应训练2】下列性质属于化学性质的是(　　) A．颜色 B．密度 C．可燃性 D．溶解性 【答案】C 【解析】化学性质是在化学变化中表现出来的性质。颜色、密度、溶解性不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质；可燃性需要通过燃烧这种化学变化才能表现出来，属于化学性质。 活动二：物质的制备与用途 【引入】我们已经了解了物质的性质与变化，那在化学中，我们还可以通过一些方法制备新物质，并且这些物质都有各自的用途。接下来我们就来探讨物质的制备与用途。 【师生活动】1.了解物质的制备： 教师展示：铁矿石炼铁高炉炼钢铁、石油炼制产品的图片。 提问：“人类合成新物质的重要方式是什么呢？” 学生回答：“通过化学反应，像铁矿石经过炼铁高炉的化学反应变成钢铁，石油经过炼制得到各种产品。” 设计意图：通过图片展示，让学生直观地了解物质制备的过程，认识到化学反应在物质制备中的重要作用。 2.了解物质的用途： 教师提问：“回忆镁燃烧的现象，它有什么用途呢？” 学生回答：“镁燃烧生成明亮的白光，可用于无人机抛投照明弹。” 教师展示：氢气燃烧的图片，说：“氢气燃烧释放出大量热，只生成水，它有什么用途呢？” 学生回答：“是最理想无污染燃料。” 教师展示：石灰的图片，问：“石灰有什么用途呢？” 学生回答：“可以过冬防虫，改良酸性土壤。” 设计意图：通过回顾常见物质的性质和用途，让学生明白物质的性质决定其用途，进一步理解化学知识与实际生活的联系。 3.其它物质的制备与用途： 教师布置任务：“让学生分组讨论生活中常见的物质（如玻璃、陶瓷、洗涤剂等）是如何制备的，以及它们的用途有哪些，然后每组派代表分享讨论结果。” 学生分组讨论，教师巡视并给予指导。 某组代表分享：陶瓷的制备过程和用途：“制备过程：1. 将黏土、石英、长石等，粉碎、混合，加水形成可塑泥料或浆料；2. 手工/模具成型制作出形状；3. 去除水分，防止烧制时开裂；4. 高温烧制；5. 最后上釉、彩绘、贴花等。用途：1、碗、杯、花瓶；2、瓷砖、卫浴洁具；3、电子元件、耐高温材料（航天、发动机部件）；4、雕塑、装饰品；5、人工骨骼、刀具。” 设计意图：通过分组讨论和代表分享，培养学生的合作学习能力和表达能力，让学生深入了解常见物质的制备和用途，拓宽学生的知识面。 讨论与交流： 教师提出要求：“请参考示例，将你知道的一些物质的用途与其对应的性质填入下表中，并与同学们交流讨论。” 学生填写表格，如：汽油用作燃料，对应可燃性，属于化学性质；铜丝用作电导线，对应导电性，属于物理性质；天然气用作燃料，对应可燃性，属于化学性质。 教师引导学生交流讨论，加深对物质性质和用途关系的理解。 设计意图：通过填写表格和交流讨论，让学生进一步巩固物质性质和用途的对应关系，提高学生归纳总结和交流合作的能力。 【对应训练1】下列物质的用途主要利用其化学性质的是(　　) A．用石墨做电极 B．用干冰人工降雨 C．用天然气作燃料 D．用铜丝作导线 【答案】C 【解析】用石墨做电极、用铜丝作导线是利用了它们的导电性，属于物理性质；用干冰人工降雨是利用干冰升华吸热，属于物理性质；用天然气作燃料是利用天然气的可燃性，属于化学性质。 【对应训练2】下列关于物质制备和用途的说法正确的是(　　) A．钢铁只能通过铁矿石炼铁得到 B．石油产品都是通过物理变化得到的 C．镁燃烧的现象只能用于照明弹 D．氢气作燃料是因为其具有可燃性且无污染 【答案】D 【解析】钢铁的制备方法有多种，不只是通过铁矿石炼铁得到，A错误；石油产品的炼制过程既有物理变化也有化学变化，B错误；镁燃烧的现象除了用于照明弹，在其他一些需要强光的场合也可能会用到，C错误；氢气作燃料是因为其具有可燃性且燃烧只生成水，无污染，D正确。 活动三：物质的组成与结构 【引入】我们知道不同物质有不同的性质，那物质的性质为什么会有千差万别呢？这就需要我们研究物质的组成和结构。接下来我们就一起探究物质的组成与结构。 【师生活动】 1.了解物质的组成与结构： 教师讲解：“从宏观上，物质是由化学元素组成的，如，水是氢元素和氧元素组成的。微观上，万物都是由极其微小的分子、原子等微观粒子构成的，物质结构的差异体现在这些微观粒子的种类、数目及排列方式的不同，正是这些不同导致了物质性质的差异。” 教师展示：中国科学家在晶体硅表面操纵原子排列出汉字图样的图片，说：“化学家可以用现代仪器观测分子和原子，并能够实现对原子、分子的移动和排列，并能够复制、改造和创造分子。” 设计意图：通过宏观和微观两个层面的讲解，让学生建立起物质组成和结构的概念，通过图片展示，让学生了解现代化学技术在研究物质结构方面的应用，激发学生对化学的兴趣。 2.科学发展史： 教师介绍：“卢嘉锡是享誉中外的科学家、教育家，我国结构化学学科的开拓者和奠基人。20世纪70年代开始，化学模拟生物固氮成为世界科学前沿课题。卢嘉锡从结构化学角度出发，结合固氮酶生化研究成果，提出了固氮酶活性中心结构模型，其中一些结构特征得到了实验的证实，在国际上引起了反响，为我国化学模拟生物固氮等研究跻身世界前列做出了贡献。” 设计意图：通过介绍科学家的事迹，让学生了解化学科学的发展历程，培养学生的科学精神和爱国情怀。 3.归纳化学研究什么： 教师引导学生归纳：“化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。化学的基本特征就是从分子层次认识物质，通过化学变化创造物质。” 设计意图：通过归纳总结，让学生对化学研究的内容有一个系统、全面的认识，形成完整的知识体系。 【对应训练1】下列关于物质组成和结构的说法正确的是(　　) A．物质都是由分子构成的 B．物质的性质只与组成元素有关 C．原子是构成物质的最小粒子 D．物质结构的差异会导致性质的不同 【答案】D 【解析】物质可以由分子、原子或离子构成，A错误；物质的性质不仅与组成元素有关，还与物质的结构有关，B错误；原子还可以再分为原子核和核外电子等，C错误；物质结构的差异会导致性质的不同，D正确。 【对应训练2】化学研究的范畴不包括(　　) A．物质的组成 B．物质的运动 C．物质的性质 D．物质的转化 【答案】B 【解析】化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科，不研究物质的运动，物质的运动属于物理学等学科的研究范畴，B符合题意。 教学环节三 化学如何造福人类 活动一： 化学创造丰富多彩的物质世界 【引入】同学们，我们已经了解了化学研究的内容，那化学是如何造福人类的呢？首先让我们来观察身边的物品或设施，看看化学在创造物质方面发挥了怎样的作用。 【师生活动】 【观察与思考】： 教师布置任务：“观察身边的物品或设施，说一说它们的组成材料中，哪些是自然界中本来就有的物质，哪些是用化学方法人工制造的物质。” 学生观察并回答：“衣物的组成材料中，天然纤维是自然界本来就有的，合成纤维是人工制造的；房屋的建筑材料中，木材是自然界本来就有的，新型建筑材料是人工制造的；自行车的金属部件是人工制造的；学习用品中的纸张部分原料来自自然界，一些塑料文具是人工制造的。” 设计意图：通过观察身边的物品，让学生感受化学在创造物质方面的作用，提高学生的观察能力和对化学与生活联系的认识。 【对比与发现】： 教师展示：对比图片，提问：“对比这两幅图，你会发现什么？” 学生回答：“化学的发展使我们能够创造出各种各样的物质，极大地丰富了人类的生活。比如合成纤维的出现，让我们的衣物更加舒适、耐用且种类繁多；新型建筑材料的研制，使得建筑更加坚固、美观且具有更好的性能。” 设计意图：通过图片对比，让学生更直观地看到化学创造物质对人类生活的积极影响，加深学生对化学造福人类的理解。 【对应训练1】下列物质中，属于用化学方法人工制造的是(　　) A．木材 B．棉花 C．塑料 D．铁矿石 【答案】C 【解析】木材、棉花、铁矿石都是自然界中本来就有的物质，塑料是通过化学方法人工合成的物质，C符合题意。 【对应训练2】化学创造丰富多彩的物质世界，下列说法错误的是(　　) A．化学合成的药物能治疗疾病 B．化学研制的新型材料可以用于航天 C．化学不能创造出自然界不存在的物质 D．化学合成的纤维丰富了人们的穿着 【答案】C 【解析】化学可以创造出自然界不存在的物质，如合成纤维、塑料等，C说法错误；化学合成的药物能治疗疾病，研制的新型材料可以用于航天，合成的纤维丰富了人们的穿着，A、B、D说法正确。 活动二： 化学促进人与自然和谐共生 【引入】化学不仅能创造丰富多彩的物质世界，在促进人与自然和谐共生方面也发挥着重要作用。接下来我们就来看看化学在这方面的具体表现。 【师生活动】 1.污水净化： 教师展示污水经过化学处理前后对比图，讲解：“化学方法可以去除污水中的有害物质，使污水得以净化后再排放，减少对自然水体的污染，保护生态环境。这个过程中涉及很多化学原料和方法。” 教师提问：“大家能想到污水净化过程中可能会用到哪些化学方法或原料吗？” 学生思考后回答：“可能会用到沉淀剂、消毒剂等。” 设计意图：通过图片展示和讲解，让学生了解化学在污水净化中的作用，培养学生的环保意识和对化学知识应用的认识。 2.可降解塑料： 教师展示：“白色污染”的图片，说：“‘白色污染’给环境带来了很大危害，化学在解决这个问题上也有办法。” 教师介绍：“研制可降解塑料可以减少‘白色污染’，这也是化学促进人与自然和谐共生的一个体现。” 设计意图：通过展示“白色污染”图片，引起学生对环境问题的关注，介绍可降解塑料让学生了解化学在解决环境问题中的具体应用。 【讨论与交流】： 教师提出问题：“讨论化学在保护环境、促进人与自然和谐共生方面还能发挥哪些作用？” 学生分组讨论，然后每组派代表发言。 代表1：“化学可以研发更高效的污水处理技术。” 代表2：“可以研制对环境友好的农药和化肥。” 代表3：“能开发新能源，减少对传统化石能源的依赖，降低环境污染。” 设计意图：通过讨论交流，让学生深入思考化学在保护环境方面的作用，培养学生的创新思维和环保责任感。 【对应训练】下列做法不利于化学促进人与自然和谐共生的是(　　) A．用化学方法处理污水 B．大量使用一次性塑料餐具 C．研制可降解塑料 D．开发新能源 【答案】B 【解析】用化学方法处理污水可以减少水污染，研制可降解塑料可以减少“白色污染”，开发新能源可以减少对环境的污染，都有利于化学促进人与自然和谐共生；大量使用一次性塑料餐具会造成“白色污染”，不利于人与自然和谐共生，B符合题意。 开启化学之门（第2课时） 一、化学研究什么 1.物质的性质与变化 2.物质的制备与用途 3. 物质的组成与结构 二、化学如何造福人类 1.创造丰富多彩的物质世界 2.促进人与自然和谐共生 1.（2024·福建·中考真题）下列培育新质生产力的研究领域中，不属于化学研究范畴的是（ ） A. 研制碳纳米管材料 B. 研制新型显示材料 C. 研发数字货币加密技术 D. 研发高纯稀土金属提取技术 【答案】C 【解析】化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。A选项研制碳纳米管材料，涉及到物质的制备和新材料的研究，属于化学研究范畴；B选项研制新型显示材料，也是在研究新的物质及其性质，属于化学研究；D选项研发高纯稀土金属提取技术，是关于物质的提取和转化，属于化学研究。而C选项研发数字货币加密技术，主要涉及到计算机科学和信息技术领域，与物质的化学性质和变化无关，不属于化学研究范畴。所以答案选C。 2.（23 - 24八年级上·山东淄博·期中）小明参加了辩论赛。正方：化学造福人类；反方：化学危害人类。你认为下列说法不能作为正方论据的是（ ） A. 化学研发新型建筑材料，改善人们的居住条件 B. 化学研发新型能源，缓解能源危机，减少环境污染 C. 化学研发食品添加剂，能改良食品口感，但有害人体健康 D. 化学研发新型纤维布料，丰富了人们的穿着 【答案】C 【解析】正方观点是化学造福人类，需要找出能体现化学对人类有益的论据。A选项化学研发新型建筑材料，改善了人们的居住条件，说明化学在建筑领域为人类带来了好处；B选项化学研发新型能源，缓解了能源危机并减少了环境污染，对人类的能源问题和环境问题有积极作用；D选项化学研发新型纤维布料，丰富了人们的穿着，体现了化学在生活方面的贡献。而C选项虽然提到化学研发食品添加剂能改良食品口感，但强调了其有害人体健康，这不能作为化学造福人类的论据，反而更倾向于支持化学危害人类的观点。所以答案选C。 3.（24 - 25八年级上·上海普陀·期中）下列哪项是利用了物质的物理性质（ ） A. 氢气密度比空气轻可以用来充灌气球 B. 镁燃烧产生明亮白光用于制作照明弹 C. 氢气可燃可用作火箭燃料 D. 氧气具有助燃性用于支持燃烧 【答案】A 【解析】物理性质是指不需要化学变化就能表现出的性质，化学性质是指化学变化时表现出的性质。A选项氢气密度比空气轻，这是氢气的一种物理属性，不需要通过化学变化就能体现，利用该性质可以用来充灌气球，属于利用物理性质；B选项镁燃烧产生明亮白光，镁燃烧是化学变化，体现的是镁的可燃性这一化学性质；C选项氢气可燃，可燃性是化学性质，氢气用作火箭燃料是利用其可燃性；D选项氧气具有助燃性，助燃性是化学性质，用于支持燃烧也是利用其化学性质。所以答案选A。 在本节课的教学中，通过丰富的实例和互动环节，学生对化学研究的内容和化学如何造福人类有了较为清晰的认识。在讲解物质的性质与变化时，结合生活中的常见现象，如钢铁生锈、食物腐败等，让学生更好地理解了物理变化和化学变化、物理性质和化学性质的区别。在讨论化学造福人类的部分，学生积极参与，列举了很多化学在生活中的应用。 然而，教学过程中也存在一些不足。在小组讨论环节，部分小组的讨论不够深入，需要教师更多的引导和启发。对于一些抽象的概念，如物质的微观结构，部分学生理解起来仍有困难，后续可以借助更多的模型或动画来帮助学生理解。在今后的教学中，要更加关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和策略，提高教学效果。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$