内容正文:
基于核心素养下“大单元”的课堂教学设计
——以《实验活动1 氧气的实验室制取与性质(第二课时)》为例
课例名称: 实验活动1 氧气的实验室制取与性质(第二课时)
教学设计
本单元聚焦氧气的实验室制取与性质,是学生系统学习化学实验的重要开端。在课程设计上,以培养学生化学学科核心素养为导向,将知识学习与实验探究紧密结合。通过本单元学习,期望学生不仅掌握氧气相关的知识与技能,更能在实验过程中提升科学探究与创新意识,培养科学态度与社会责任。
在教学顺序安排上,第一课时侧重理论知识讲解,包括氧气制取原理、实验装置选择等内容,为第二课时的实验操作打下坚实基础。第二课时则让学生亲自动手实验,制取氧气并探究其性质,在实践中深化对知识的理解与运用。这种由理论到实践的递进式设计,符合学生认知规律,有助于提高学习效果。
课时教学内容分析(含教材分析)
本课题选自人教版 (2024) 化学九年级上册,是教材第二单元的重要实验活动。氧气作为初中化学重点研究的物质之一,其实验室制取与性质探究在教材体系中占据关键地位。通过本实验活动,学生能够直观感受化学实验魅力,掌握基本实验操作技能,理解化学反应原理,为后续学习二氧化碳等其他气体制取与性质以及深入探究物质化学变化奠定基础。
课时学情分析
经过之前化学课程学习,学生已积累一定化学基础知识,了解常见元素符号、化学式书写,掌握一些简单化学反应现象与文字表达式。在第一课时学习中,学生对氧气实验室制取原理、实验装置有了理论层面认识,知道过氧化氢在二氧化锰催化下能分解产生氧气,但尚未进行实际操作。在化学实验操作方面,学生已具备基本实验安全常识,学会使用试管、滴管等简单实验仪器,但对于较为复杂实验装置搭建与实验步骤连贯操作还不够熟练。
课时教学目标(需体现学科核心素养的培养)
认识到过氧化氢分解制取氧气是一种化学变化,理解在化学反应中物质种类改变同时伴随着能量变化,如该反应为放热反应。
理解催化剂在化学反应中作用,知道二氧化锰能改变过氧化氢分解反应速率,但自身质量和化学性质在反应前后不变,初步形成化学平衡移动相关概念(在后续课程深入学习)。
课时教学重点、难点
熟练掌握氧气实验室制取操作技能,包括实验仪器正确使用、实验装置组装与拆卸、药品取用方法、实验步骤先后顺序等。
深入理解氧气化学性质,通过实验现象准确判断氧气助燃性、氧化性等性质,并能用化学语言准确描述。
课时教学过程
(一)任务一:氧气制取实验准备
任务描述:学生以小组为单位,根据实验要求选择合适实验仪器与药品,完成实验装置搭建,并检查装置气密性。
教师活动:
展示实验仪器与药品清单,详细介绍每种仪器用途、使用方法及注意事项,如分液漏斗使用时如何控制液体滴加速度。
讲解实验装置搭建原则与方法,强调装置连接顺序及各部分作用,如发生装置用于反应物混合反应,收集装置根据氧气性质选择排水法或向上排空气法。
演示装置气密性检查方法,如手握法、注水法等,并解释检查原理。
学生活动:
小组讨论,根据实验原理与要求选择所需仪器与药品。
合作完成实验装置搭建,按照教师演示方法检查装置气密性,确保装置不漏气。
填写实验准备记录单,记录所选仪器、药品及装置气密性检查结果。
设计意图:通过任务驱动,让学生主动参与实验准备过程,加深对实验仪器与装置理解,提高动手操作能力与合作学习能力,培养学生严谨科学态度。同时,在实验准备阶段及时发现并解决问题,为后续实验顺利进行奠定基础。
(二)任务二:氧气制取实验操作
任务描述:在确保实验装置气密性良好前提下,学生按照正确实验步骤进行氧气制取实验,观察实验现象,收集一瓶氧气,并记录实验过程中出现问题与解决方法。
教师活动:
再次强调实验操作步骤及注意事项,如先向锥形瓶中加入二氧化锰,再通过分液漏斗缓慢滴加过氧化氢溶液;加热固体制取氧气时,要先预热再集中加热等。
巡回指导各小组实验操作,及时纠正学生错误操作,如药品取用过多或过少、液体滴加速度过快等问题。
提醒学生注意观察实验现象,如气泡产生速率、溶液颜色变化等,并引导学生思考现象背后原因。
学生活动:
严格按照实验步骤进行操作,向反应容器中加入药品,开始制取氧气。
仔细观察实验现象,及时记录在实验报告中,如 “反应开始后,锥形瓶中迅速产生大量气泡,溶液颜色无明显变化” 等。
当观察到气泡连续均匀冒出时,采用排水法收集一瓶氧气,注意集气瓶中气体收集满判断方法。
若实验过程中出现问题,如反应速率过快难以控制,小组讨论尝试解决方法,并记录在实验报告中。
设计意图:让学生亲身体验氧气制取实验操作过程,在实践中掌握实验技能,提高观察能力与问题解决能力。通过记录实验现象与问题解决过程,培养学生科学记录习惯与反思能力,加深对实验原理理解。
(三)任务三:氧气性质实验探究
任务描述:利用制取的氧气,学生分组进行氧气性质实验探究,包括氧气助燃性、氧化性实验,观察并准确描述实验现象,得出氧气相关性质结论。
教师活动:
介绍氧气性质实验内容与方法,如验证氧气助燃性可将带火星木条伸入盛有氧气集气瓶中,观察木条是否复燃;验证氧气氧化性可进行铁丝在氧气中燃烧实验,介绍实验前铁丝处理方法(打磨、绕成螺旋状等)及实验注意事项(集气瓶底部预留少量水或铺一层细沙,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底)。
演示铁丝在氧气中燃烧实验,强调实验安全问题,如防止火星溅出伤人等。
引导学生对实验现象进行分析,启发学生思考实验现象与氧气性质之间关系。
学生活动:
分组进行氧气性质实验,先进行带火星木条复燃实验,观察并记录木条复燃现象,得出氧气具有助燃性结论。
按照教师演示方法进行铁丝在氧气中燃烧实验,观察铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体等现象,准确记录在实验报告中,并根据现象分析得出氧气具有氧化性结论。
小组讨论氧气性质在生活、生产中的应用,如氧气用于医疗急救、金属冶炼等。
设计意图:通过实验探究,让学生直观感受氧气化学性质,培养学生观察能力、分析能力与归纳总结能力。同时,引导学生将化学知识与实际生活联系起来,提高学生学习兴趣与知识应用能力。
(四)任务四:实验总结与反思
任务描述:各小组整理实验数据与实验报告,总结实验过程中收获与不足,全班交流分享,教师点评总结。
教师活动:
引导学生回顾实验目的、实验过程及实验结论,帮助学生梳理知识脉络。
组织学生进行小组汇报,听取各小组实验总结发言,对学生表现进行评价,肯定优点,指出不足。
针对学生实验中普遍存在问题进行集中讲解,如实验操作不规范、实验现象描述不准确等,并再次强调正确方法。
总结氧气实验室制取与性质相关知识要点,强调实验安全与科学态度重要性。
学生活动:
小组内整理实验数据,完善实验报告,总结实验过程中成功经验与失败教训,如实验装置搭建是否合理、实验操作是否熟练等。
小组代表进行汇报发言,向全班展示小组实验成果与总结内容。
认真听取其他小组汇报与教师点评,反思自己在实验过程中的表现,学习他人优点,改进不足之处。
设计意图:通过实验总结与反思,帮助学生巩固所学知识,提高归纳总结能力与反思能力。全班交流分享环节培养学生表达能力与团队合作精神,教师点评总结则起到画龙点睛作用,强化学生对重点知识理解与掌握,培养学生良好学习习惯与科学态度。
学科网(北京)股份有限公司
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