第3节 怎样学习化学 第3课时（教学设计）化学沪教版2024九年级上册

第3节 怎样学习化学 第3课时 学习化学需要进行科学探究、使用化学符号 一、知识目标 1.能认识科学探究是获取化学知识的重要途径，体验科学探究的一般过程，能针对问题作出猜想、设计方案、进行实验、分析推理、得出结论； 2.能认识用化学符号表示物质组成和化学反应的重要性，能记住和书写一些简单的化学符号。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：通过对具体化学实验现象的观察（宏观），结合简单化学符号所表征的物质组成及化学反应（微观），初步建立宏观现象与微观构成、符号表征之间的联系，能从物质的宏观表现联想到其微观构成可能发生的变化，理解化学符号作为沟通宏观与微观桥梁的意义。 2.证据推理与模型认知：在科学探究过程中，能基于实验观察到的现象、收集到的事实等证据，对猜想进行分析推理，逐步形成合理的结论；同时，认识到化学符号是表示物质组成和化学反应的简化模型，能初步运用这一模型来描述和解释简单的化学现象，体会模型在化学学习中的作用。 3.科学探究与创新意识：积极参与科学探究的全过程，在针对问题作出猜想、设计实验方案、进行实验操作、分析实验结果并得出结论的过程中，培养严谨的科学态度和探究能力；同时，在书写和使用化学符号表示物质及反应时，尝试从不同角度理解符号的意义，鼓励提出个性化的记忆和书写方法，初步形成创新意识。 一、教学重点 1.能认识用化学符号表示物质组成和化学反应的重要性，能记住和书写一些简单的化学符号。 二、教学难点 1.能认识科学探究是获取化学知识的重要途径，体验科学探究的一般过程，能针对问题作出猜想、设计方案、进行实验、分析推理、得出结论。 本节教学内容来自沪教版（2024 年版）九年级化学上册第一章《开启化学之门》第 3 节《怎样学习化学》的第 3 课时，聚焦“学习化学需要进行科学探究、使用化学符号”，是初中化学入门阶段帮助学生掌握学习方法的关键内容。从课程标准来看，新课标强调要让学生认识科学探究在化学学习中的重要性，能进行简单的探究活动，同时学会正确书写常见的化学符号，本课时内容正是对这些要求的具体落实。 从学科知识体系而言，科学探究是化学学习的核心方法，本课时通过镁的性质探究实验，完整展示了提出假设、设计方案、进行实验、分析结论等科学探究的一般过程，这种探究思路将为学生后续学习氧气、二氧化碳等物质的性质提供重要指导，是贯穿整个初中化学学习的重要方法。而化学符号作为化学学科特有的语言，本课时介绍了元素符号和简单化学式，如用 H、O、C 表示氢、氧、碳元素，用 O₂、H₂O 分别表示氧气和水，这些内容是学生学习更复杂化学用语的基础，与后续第三章中物质构成的相关知识紧密相连。 教材在内容编排上，先通过具体的实验探究让学生体验科学探究的过程，再引入化学符号的学习，体现了从实践到理论、从具体到抽象的认知规律，既突出了科学探究的实践性，又强调了化学符号的工具性，有助于学生初步建立化学学习的方法体系，为后续的化学学习奠定坚实基础。 学生在接触本课时前，已经对化学有了初步的认识，了解了一些生活中的化学现象，比如蜡烛燃烧、铁生锈等，也通过之前的学习对化学实验有了一定的感性认知，这为理解科学探究的基本过程奠定了一定的基础。但此时学生对于科学探究的系统性步骤还没有清晰的概念，大多是凭借生活经验或直觉去观察和思考，缺乏规范的探究思路和方法。 在化学符号方面，学生此前可能在其他学科或生活中零星接触过一些元素符号，比如 H、O 等，但对其作为化学语言的意义和作用几乎没有认识，更谈不上规范书写和运用。同时，九年级学生正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，对于化学符号这种抽象的表征方式，可能会存在理解和记忆上的困难，需要借助具体的物质和实验现象来建立联系。 此外，学生在实验操作方面的经验较少，对于实验中的观察重点、记录方法以及安全注意事项等都需要逐步培养。他们往往容易被实验中的新奇现象吸引，而忽略对现象背后本质的思考，这就需要在教学中引导他们学会有序观察、准确记录，并通过分析推理得出结论，逐步形成科学的思维方式。 教学环节一 新课导入 【引入】同学们，我们之前已经接触了一些化学实验，比如“铜绿”的性质探究。今天我们要认识一种新的金属 —— 镁。大家看，这是镁条（展示镁条），它在烟花和照明弹中经常出现，点燃时会发出耀眼的白光。 【提问】根据镁条的用途和你观察到的外观，你觉得它可能有哪些性质呢？可以从颜色、硬度、能否燃烧等方面想一想。 【学生回答】银白色的，应该比较软，能燃烧，燃烧时很亮…… 【讲解】大家的猜想都很有道理！这些猜想是否正确呢？我们可以通过科学探究来验证。这就是我们今天要学习的第一个内容 —— 学习化学需要进行科学探究。 设计意图 1.激发兴趣：以生活中常见的镁条为切入点，结合其在烟花中的应用，激发学生的好奇心和探究欲望。 教学环节二 学习化学需要进行科学探究 活动一：镁的性质探究实验 【过渡】刚才大家对镁的性质提出了猜想，那如何验证这些猜想呢？科学家们在研究物质时，通常会遵循一套科学的流程。 【讲解】科学探究的一般步骤包括：提出问题→猜想与假设→设计方案→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。我们以镁的性质探究为例，一步步来实践这个过程。 【提问】针对“镁的性质”，我们已经提出了猜想，接下来该如何设计实验方案呢？ 【学生回答】可以从以下几个方面设计实验：①观察外观并测试硬度；②打磨后观察变化；③连接电路测试导电性；④点燃观察燃烧现象；⑤放入食醋中观察反应。 【学生分组实验】教师指导学生按照方案进行实验，记录现象。 【实验记录】 状态 颜色 硬度 在空气中燃烧的现象 在食醋中的变化 固体 银白色 较小 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白烟，生成 种白色粉末状固体 镁条表面产生无色气泡 【提问】通过上述实验与观察，你能得出哪些结论？ 【归纳总结】根据这些现象，我们可以得出结论：镁具有银白色、硬度小、能导电等物理性质；能与氧气燃烧、与酸反应等化学性质。这些性质也解释了它为什么能用于制作烟花。 【展示题目】典例：同学们知道金属镁能燃烧，金属铝能不能燃烧呢?小敏提出取一段打磨好的铝条，用坩埚钳夹持，用酒精灯外焰加热。就这一过程而言，属于科学探究环节中的（ ） A. 提出假设 B. 设计实验 C. 得出结论 D. 收集证据 【学生回答】B 设计意图 1.培养能力：通过亲自动手实验，让学生体验科学探究的完整过程，培养观察、记录和分析能力。 2.建立核心思想：结合实验现象推导物质性质，帮助学生理解“实验是化学研究的基础”这一核心思想。 教学环节三 学习化学需要使用化学符号 活动一：元素符号 【提问】我们刚才探究了镁的性质，比如镁燃烧生成氧化镁。如果要向别人描述这个反应，只用文字会不会很繁琐？有没有更简洁的方式呢？ 【学生回答】可能可以用一些符号来表示，就像数学里用字母表示数字一样。 【讲解】自然界中的物质是由各种元素组成的，如鸡蛋壳、贝壳、大理石当中的主要成分都是碳酸钙，碳酸钙由碳元素、氧元素、钙元素组成。为了方便研究和描述物质的组成和变化，科学家使用国际统一的符号来表示元素和物质，这就像我们用文字记录思想一样，化学符号是化学学科的 “语言”。用于表示元素的符号称为元素符号，如钙元素用“Ca”表示，氧元素用“O”表示，碳元素用“C”表示。 【展示】1～20 号元素的名称、符号 【讲解】这些元素符号是国际通用的化学语言，不同的元素分别用不同的元素符号表示。比如，“H” 表示氢元素；“O” 表示氧元素。书写时要注意规范：第一个字母大写，第二个字母小写，像 “Na”（钠）、“Mg”（镁）就是如此，不能写成 “na”“MG”，否则就会混淆含义。大家可以观察一下，这些元素符号有的来源于元素的英文名称，比如氧 “O” 来自 “Oxygen”，镁 “Mg” 来自 “Magnesium”；还有的与中文名称有关联，方便我们记忆。接下来请大家试着读一遍这些元素的名称和符号，熟悉它们的写法和读音。 设计意图 1.激发认知需求：通过 “文字描述化学反应是否繁琐” 的提问，引导学生意识到简化表达的必要性，结合学生对 “符号表示” 的联想，自然引出化学符号的学习，激发主动探索的兴趣。 2.建立符号意义认知：以碳酸钙的组成为例，具体说明元素符号与物质组成的关联，让学生理解化学符号作为 “国际统一化学语言” 的本质，明确学习元素符号的价值。 3.强化规范意识：通过展示 1～20 号元素符号并强调书写规则（大小写规范），结合实例说明符号来源，帮助学生建立对化学符号的规范认知，为准确记忆和使用打下基础。 活动二：化学式 【讲解】利用元素符号和数字可以表示物质的组成。如氧气可以用“O2”表示，水可以用“H2O”表示，二氧化碳可以用“CO2”表示。 【提问】下表是本章中涉及的部分物质，请查阅元素周期表，写出组成各物质的元素名称和符号。 物质 组成元素 物质 组成元素 氧气(O2) 氯化氢(HCl) 金刚石(C) 氧化镁(MgO) 镁(Mg) 氧化铜(CuO) 氨气(NH3) 碳酸氢铵(NH4HCO3) 【学生回答】 物质 组成元素 物质 组成元素 氧气(O2) 氧元素O 氯化氢(HCl) 氯元素Cl和氢元素H 金刚石(C) 碳元素C 氧化镁(MgO) 氧元素O和镁元素Mg 镁(Mg) 镁元素Mg 氧化铜(CuO) 氧元素O和铜元素Cu 氨气(NH3) 氮元素N和氢元素H 碳酸氢铵(NH4HCO3) 氧元素O、碳元素C、氢元素H、氮元素N 【讲解】大家回答得很正确。化学式不仅能表示物质的组成，还能帮助我们快速理解物质的构成，比如“CO2”表示二氧化碳由碳和氧两种元素组成。 设计意图 1.明确化学式的构成逻辑：通过氧气（O₂）、水（H₂O）等实例，清晰讲解化学式是由元素符号和数字组合而成，帮助学生理解 “符号 + 数字” 表征物质组成的基本规则。 2.强化元素符号与化学式的关联：借助表格填空练习，让学生在实践中巩固元素符号的记忆，同时建立 “化学式→元素组成” 的逆向推导能力，加深对化学式含义的理解。 3.凸显化学式的工具价值：通过分析“CO₂”等化学式的组成信息，强调其在快速描述物质构成方面的便捷性，让学生认识到化学式作为化学语言的核心作用，为后续学习化学反应的表示奠定基础。 活动三：文字表达式 【讲解】为了方便地描述化学反应，可以用文字书写反应物、生成物以及反应条件，如碳在空气中点燃后，与氧气充分反应生成二氧化碳的文字表达式可表示为：，箭头左边的物质为反应物，也就是参加反应的物质，箭头右边的物质为生成物，也就是反应生成的物质，“+”表示和，“点燃”是反应的条件，“→”表示反应生成。 【交流讨论】以下提供了本章所涉及的两个反应的文字表达式，请分析反应物和生成物中组成的元素，由此总结化学变化的特征。 【学生回答】第1个反应，反应物中组成的元素为镁元素、氧元素，生成物中组成的元素为镁元素、氧元素。第2个反应，反应物中组成的元素为氮元素、氢元素、碳元素、氧元素，生成物中组成的元素为氮元素、氢元素、碳元素、氧元素。化学变化前后，元素没有改变。 【讲解】化学变化的特征是有新物质生成，但在发生化学反应的过程中，元素本身并未发生变化，只不过重新组合，形成了新物质。比如镁和氧气燃烧生成氧化镁，反应前是镁元素和氧元素分别存在于镁单质和氧气中，反应后这两种元素重新结合成了氧化镁这种新物质；再看碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，反应前碳酸氢铵中的氮、氢、碳、氧四种元素，反应后只是分别进入了氨气、二氧化碳和水中，元素的种类始终没有增减。这就像搭积木，用同样的积木块可以搭出不同的造型，但积木块本身不会变成其他东西。这个规律是我们理解化学反应本质的重要基础，也能帮助我们判断物质在化学变化中的转化关系。 【拓展视野】为了简洁地表示物质发生的化学变化，人们还用化学方程式来表示化学变化，如镁条在氧气中燃烧生成氧化镁，可以用下面的化学方程式表示：，学习第 4 章后，我们将主要采用化学方程式来表示物质的化学变化。 【展示题目】典例：下列物质中，所含元素种类最多的是 ( ) A.氧气 (O2) B.氧化镁 (MgO) C.氧化铜 (CuO) D.碳酸氢铵 (NH4HCO3) 【学生回答】D 第3节 怎样学习化学 二、学习化学需要进行科学探究 一般步骤：提出问题→猜想与假设→设计方案→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流 镁的性质探究： 物理性质（银白色、硬度小、能导电） 化学性质（能燃烧、与酸反应） 三、学习化学需要使用化学符号 元素符号（1-20 号）：H、O、C、Mg 等（“一大二小”书写规则） 化学式： 定义：用元素符号和数字表示物质组成 实例：O₂（氧气）、H₂O（水）、MgO（氧化镁） 化学变化特征：元素种类不变，只是重新组合 1. 在购买暖水瓶时，人们通常会打开壶塞听声音，然后根据声音来判断暖壶是否保温。“听声音”这个环节，类似科学探究中的(　　) A. 提出问题 B. 建立假设 C. 收集事实证据 D. 得出结论 2.实验是学习化学的重要方法，下列关于化学实验的叙述不正确的是( 　) 3.小林同学在研究金属镁时提出，可用打磨后的镁条连接一节干电池和小电珠来判断镁是否具有导电性，该过程在科学探究中属于 ( ) A.建立假设 B.收集证据 C.设计实验 D.得出结论 4.完成镁条相关性质实验中，说法正确的是（ ） A. 取出镁条观察其表面为灰黑色，则镁的颜色为灰黑色 B. 轻轻折弯镁条，镁条很容易弯曲，说明镁条密度很小 C. 用坩埚钳夹持镁条，点燃，观察到耀眼的白光，坩埚钳上残留的白色粉末是镁 D. 取一小段镁条于试管中，滴加足量醋酸溶液，有大量气泡生成且放热，发生了化学变化 本课时围绕科学探究和化学符号展开教学，通过镁的性质探究实验，学生基本掌握了科学探究的一般步骤，能参与到实验观察与结论推导中，但部分学生对“反思与评价”环节重视不足；化学符号教学中，学生对 1-20 号元素符号的读写有了初步认识，能完成化学式与组成元素的对应练习，不过元素符号的规范书写仍需加强。整体来看，教学环节与课件契合度较高，但在引导学生主动反思探究过程、强化符号记忆的趣味性上，还需进一步优化方法。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$