内容正文:
专题6 课题2 化学反应的表示及基本类型
(单元教学设计)
一 、单元设计思路
通过水的组成的学习,学生已经能够用化学式准确表征物质的宏观、微观、符号的意义,初步建立起“宏观—微观—符号”多重表征的化学学科思维。 本单元以电解水为核心实验素材,逐步开展教学。 教学中,重点引导学生建立“化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合,且伴随着能量的变化,并遵循一定的规律”的化学观念,发展学生的科学思维。 具体而言,便是要求学生学会根据质量守恒定律定量地理解化学变化,促进变化观、守恒观、微粒观等基本观念的形成。 基于电解水实验,通过对化学反应的全面认识建构化学方程式,在比较和完善中逐渐发展出更能全面反映化学反应信息的化学方程式。 在探究中不断总结归纳出化学方程式的书写原则和方法,继而在化学方程式基础上再次从定性和定量角度全面认识化学反应,进一步揭示化学反应的本质,并基于对化学反应的不同分析,形成从分类的角度认识化学反应的思路。
二 、单元学习规划
单元主题:化学反应的表示及基本类型 课时数:4课时
单元分析
本单元内容承载的学科核心素养包括:化学观念—元素观、微粒观、守恒观与变化观;科学思维—从多重表征的视角探究物质的变化,根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化,基于微观粒子视角解释化学变化及质量守恒定律的微观本质,基于守恒和比例关系推断化学反应;探究实践—基于真实情境,从多角度分析和解决生产生活中有关化学变化的简单问题;科学态度与责任—严谨求实的科学态度、环保的习惯、可持续发展的担当等。
本单元是对前面所学的化学语言:元素符号、化学式等知识的延伸和拓展,并与元素符号、化学式构成了八年级化学三个重要的化学用语。 化学方程式所蕴含的信息更为丰富,且化学方程式是联系质量守恒定律和化学计算的桥梁。
单元目标
1 . 基于对电解水反应特征的梳理,能有依据地建构表征方式,了解书写化学方程式的原则。
2 . 基于表征方式的建构和应用,建立起化学反应“宏观—微观—符号”三重表征之间的联系;体会化学方程式的价值。
3 . 通过分析具体化学反应,理解化学方程式的含义及书写规则。
4. 会利用化学方程式中物质的质量关系、比例关系进行简单计算,认识定量研究对化学科学发展的重要意义。
5 . 对化学反应进行分类,辨析置换反应、复分解反应,建立“反应类型”的认识视角。
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三 、课时学习规划
第 1 课时 如何表示化学反应
课时目标
1 . 通过实验事实认识化学变化、从微观粒子视角解释化学变化的本质,掌握化学反应的基本表征方式。
2 . 根据客观事实用文字、符号以及化学方程式表征简单的化学反应。
3 . 初步体会“宏观—微观—符号”三重表征在认识和理解化学反应中的重要作用。
学习规划
学习活动
活动 1:获取电解水化学变 化 的 信 息,分 类整理。
【情境】电解水实验。 【问题】
① 水 通 电 分 解 实 验中,可以获得哪些信息?
② 如何将获取电解水化学变化的信息进行分类整理?
【任务】分析电解水实验体现的信息,并将所获得的信息进行分类。
活动 2:用不同的表征方式表示水通电分解。 【情境】电解水实验。
【问题】
① 哪些方法可以表达出水通电分解的化学反应?
② 现有的化学反应的表征方式各能体现哪些信息?
【任务】 运用“文字表达式、符号表达式、微观粒子表达式”等多种方式表示化学反应,并指出不同表达方式所体现的信息。
活动 3:评价不同表征方式。
【情境】电解水实验。 【问题】
① 哪种表示方法好,即更充分、更全面地反映化学变化的信息?
② 微观粒子表达式的缺点是什么?
③ 符号表达式有哪些不足?
【任务】分析各种表达方法的优缺点。
活动 4:表征方式的调整及发展。
【情 境】 水 电 解 化 学 方程式。
【问题】化学方程式体现了哪些信息?
【任务】 从定性和定量、微观和宏观相结合的视角分析化学方程式所蕴含的信息。
评价要点
① 能从宏观和微观,定性和定量相结合的视角分析电解水的信息。
② 能对获取的信息进行正确归类。
① 能运用已学的表达方式表示现有化学反应。
② 能将不同的表征方式及其反映的信息对应。
① 能客观辩证地说出各种表达方法的优缺点。
② 能基于定量的角度分析符号表达式的不足。
① 通过确定化学计量数,表示守恒关系。
② 使用气体符号和沉淀符号表示生成物状态。
教学资源
水电解器、化学史。
学案、磁吸。
学案、磁吸。
化学方程式发展史。
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第 2 课时 如何书写化学方程式
课时目标
1 . 通过模型拼接或数字软件等手段认识到化学方程式是如何体现客观事实与质量守恒定律的。
2 . 利用最小公倍数法、观察法等配平简单的化学方程式。
3 . 正确书写简单的化学方程式,形成正确书写化学方程式的一般思路和方法。
学习规划
学习活动
活动 1:回顾水通电分解的化学方程式。
【情境】水电解实验。 【问题】
① 化学方程式要体现哪些定量信息?
② 如何体现这些定量信息?
③ 化学方程式还要体现什么信息?
【任务】
① 分析化学方程式所体现的定量守恒关系。
② 为了体现反应前后原子守恒,在化学式前面配上对应的化学计量数,使化学方程式等号两边的原子种类和数目相等。
③ 要标注生成物的状态。
活动 2:化学方程式配平原则和方法。
【情境】氧气的性质。 【问题】
① 已经学过哪些物质可以燃烧?
② 如何写出以上反应的化学方程式?
③ 通过什么方法可以将化学方程式配平?
【任务】
① 写出木炭、镁带、红磷在空气中燃烧的化学方程式。
② 会运用最小公倍数法配平化学方程式。
活动 3:梳理化学方程式书写步骤。
【情境】氧气的制取。 【问题】
① 实验室中是如何得到氧气的?
② 如何配平实验室制取氧气的化学方程式?
③ 氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气化学方程式书写包含哪些步骤?
④ 如何书写过氧化氢制取氧气的化学方程式?
【任务】
① 梳理化学方程式书写步骤。
② 根据情境信息,书写并配平反应的化学方程式。
活动 4:化学方程式书写及应用。
【情境】 氧气的制取和性质。
【问题】
① 根据化学方程式书写中出现的问题,总结书写化学方程式的关键点。
② 通过比较分析,什么情况下生成气体时不需标出气体符号“↑”?
【任务】
① 归纳化学方程式书写时要配平,并标出生成物的气体符号“↑ ”和沉淀符号“↓”。
② 书写常见反应的化学方程式并总结书写时要注意的问题。
评价要点
① 能从原子守恒角度分析化学方程式,并知道在化学式前配上对应的化学计量数。
② 能说出化学方程式要体现生成物的状态。
① 能根据物质成分及反应现象写出对应的化学方程式。
② 能利用最小公倍数法配平化学方 程式。
① 能总结归纳出化学方程式书写步骤。
② 能配平未知反应的化学方程式。
① 能根据不同的产生气 体的化学方程式,总结 归纳出气体符号“↑ ”的标注方法。
② 能根据化学方程式的书写原则和配平方法,正确书写常见反应的化学方程式。
教学资源
学案、磁吸、电子投屏。
学案、电子投屏、课堂实时评价软件。
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学案、电子投屏。
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第 3 课时 化学方程式中蕴含着哪些信息
课时目标
1 . 通过具体化学反应分析,从宏观、微观以及定量的视角理解并表达出化学方程式的意义。
2 . 通过化学方程式中各物质的定量关系,利用化学方程式中物质的质量关系、比例关系进行简单计算。
3 . 通过原子种类、原子数目、元素种类、质量守恒和比例关系推断化学反应蕴含的相关信息。
学习规划
学习活动
活动 1:氢气与氧气反应信息分析。
【情境】神舟飞船升空。 【问题】
① 不同类型的火箭和飞船会根据具体的使用要求和工程需求选择最合适的燃料 。液态氢是神舟飞船的主要燃料,氢气燃烧过程中有什么现象? 如何书写反 应 的 化 学 方程式?
② 该化学方程式所蕴含的信息有哪些?
③ 如何用微观粒子图表示其反应过程?
④ 反应的氢气和氧气的质量之间存在什么关系?
【任务】写出利用氢气作为燃料时发生的化学反应,解读化学方程式蕴含的微观意义,分析反应过程中氢气与氧气的质量关系。
活动 2 :以宏观、微观相结合的视角分析反应。
【情境】氢气燃烧。 【问题】
① 化学方程式中所表示的分子个数和相对分子质量与物质的质 量 比 有 什 么关系?
② 结合氢气燃烧的化学方程式的微观含义,氢气与氧气的质量之间存在什么关系?
③ 该反应表示的含义有哪些?
④ 如果燃烧 2 t氢气,至少需要质量为多少的氧气? 解题步骤包含哪几步?
【任务】
① 深入剖析化学方程式所表示的反应中的微观含义,找到其中蕴含的质量比例关系。
② 形成方法和思路:在具体问题解答过程中,梳理出完整解题思路。
活动 3:应用方法和思路。
【情 境】实验 室制 取氧气。
【问题】实验室需要制备一些氧气,如果某同学加热分解 15.8g高锰酸钾,理论上可以得到的氧气质量是多少?
【任务】自 主作答,交流展示,相互纠错,总结注意事项。
活动 4:巩固提高。
【情境】利用可持续的清洁电能,配合所研发的铜基单原子催化剂,温室气体二氧化碳高效转化为高 价值、高纯度的液体燃料甲酸(HCOOH) , 无 需 进 一步产物分离。
【问题】
① 二氧化碳作为单一反应物可制得甲酸吗?为什么?
② 如果需要增加另一种反应物,从成本及资源的角度考虑,你认为哪种物质最合适?
③ 理论上,4.4t的二氧化碳最多可以制得多少甲酸?
④ 本研究制得的甲 酸将用作燃料,请问达到减排节能的目的吗?
⑤ 这一研究成果对于我国实现“双碳”目标有何意义?
【任务】
① 根据质量守恒定律推断二氧化碳转化为甲酸还需要的反应物。
② 根据化学方程式的质量关系进行计算。
评价要点
能从宏观和微观、定性和定量相结合的视角表达出化学方程式的含义。
① 能解释可利用化学方程式进行计算的依据。
② 能根据化学方程式中的质量关系进行简单的计算。
③ 能梳理出计算的一般思路和方法。
① 能基于对化学方程式的理解解决化学反应 中 的 定 量 问题。
② 能利用化学方程式中的质量关系进行简单的计算。
① 能理解化学变化中守恒。
② 能多角度理解化学方程式的意义。
③ 能根据化学方程式进行有关计算。
④ 能从化学与工程、技术相融合的视角思考解决社会发展问题的思路和方法。
教学资源
氢气的制备装置、尖嘴导管、干冷烧杯、烧杯夹、点火枪、学案。
磁吸、学案、课堂实时评价软件。
学案、课堂实时评价软件。
学案、磁吸。
第 4 课时 有哪些化学反应的基本类型
课时目标
1 . 通过对常见化学反应的对比归纳,构建化学反应基本类型的知识体系。
2 . 通过对反应物和生成物类别的判断,构建出置换反应、复分解反应的基本特征。
3 . 通过对反应物和生成物的物质类别及其数量变化的宏观分析,识别反应的基本类型。
学习规划
学习活动
活动 1:对常见的化学反应进行分类。
【情境】常见化学反应。 【问题】
① 对相关化学反应进行归类
② 分类的标准是什么?
③ 对无法归类的反应进行特点分析。
活动 2:根据现象写出化学方程式,并从物质的类别角度对反应进行分类。
【情境】演示实验。 【问题】
① 写出硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的化学方程式,反应物和生成物从物质类别上有什么特点?
高温
② C + 2CuO =
CO2 ↑ + 2Cu 反
应物和生成物从物质类别上有什么特点?
【任务】根据反应物和生成物的类别对反应进行归类,构建出置换反应和复分解反应的特征。
活动 3:写出二氧化碳参加或生成的化学反应,并 判断 基 本 反 应类型。
【情境】二氧化碳循环。 【问题】过量二氧化碳会加剧温室效应,缓解二氧化碳过多问题,需要从二氧化碳的产生和吸收考虑。
① 能生成二氧化碳的反应有哪些?
② 二氧化碳参加反应的反应有哪些?
③ 以上反应分别属于什么基本反应类型?
④ 除了从反应物和生成物的数量和种类角度进行分类外,还可以从 哪 些 角 度 进 行分类?
活动 4:判断反应的基本类型。
【问题】
① 根据具体的化学反应或化学方程式判断反应的基本类型。
② 根据化学反应前后反应物与生成物分子及其数 目的变 化,判 断 基本反应类型。
评价要点
能根据反应物和生成物的数目判断出化合反应和分解反应。
① 能根据具体的化学 方 程 式 进 行分类。
② 能总结出置换反应和复分解反应的特征。
① 能写出二氧化碳参加或生成的化学反应的化学方程式。
② 能判断出反应的基本类型。
③ 能说出可以从不同的角度(如吸热或放热) 对 反 应 进 行分类。
① 根据四种基本反应类型的定义和特点,对 反 应 的基本类型进行分析判断。
② 能利用反应前后各物质的质量变化找出反应物和生成物,分析判断反应的基本类型。
③ 能根据微观示意图判断反应的基本类型。
教学资源
学案。
铁、硫 酸 铜 溶 液、氢氧化 钠 溶 液、镁 带、稀盐酸。
学 案、课 堂 实 时 评 价软件。
学案。
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