第五单元化学反应的定量关系教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学第五单元《化学反应的定量关系》采用大单元教学设计，系统整合质量守恒定律、化学方程式（书写与含义）、根据化学方程式计算及跨学科实践活动，通过实验探究、微观分析、符号表征构建“宏观现象-微观本质-符号表达”三重知识网络，体现从定性到定量的逻辑进阶。 其亮点在于以核心素养为导向，通过“狄仁杰的疑惑”情境引入、质量守恒定律分组实验培养科学探究与实践能力，结合化学史与环保案例渗透科学态度与责任，分层对应训练题与跨学科供氧器制作实现个性化学习，完善的评价体系助力学生巩固定量思维，教师可精准把握学情提升复习效率。

第五单元《化学反应的定量关系》教学设计 课题1 质量守恒定律 课题： 5.1 质量守恒定律 课时 1 授课年级 初三 课标要求 认识化学反应中的各物质间存在定量关系，初步形成变化观；理解化学反应的本质是原子的重新组合，化学反应前后，原子的种类和数量不变，分子的种类发生改变；理解质量守恒定律的微观本质；能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质；能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息。 教材 分析 质量守恒定律是化学家定量研究化学反应的重要成果，是物质化学变化遵循的一项基本规 律，为哲学上的物质不灭原理及物质和运动的永恒性提供了坚实的自然科学基础。其发现在科学史上具有重要地位，有力地促进了化学和社会的发展。同时，质量守恒也是化学反应的基本定量关系和重要的学科观念，不仅是学生在本单元书写化学方程式和根据化学方程式进行计算的理论依据，而且对后续从定量角度深入研究和利用化学变化具有重要意义。 教科书通过回顾化学反应实现的物质转化，给出化学反应前后的质量关系问题，引发学生思 考。再借助化学史中的实验数据，进一步激发学生的探究兴趣。在“化学反应前后物质的质量关系”探究活动中，学生先进行假设，再实验验证，最后在分析的基础上得出结论。考虑到学生在本阶段设计探究活动的能力情况，教科书在这里没有采用全开放的探究形式，而是给出铜与氧气、铁与硫酸铜溶液反应前后质量测定的实例，同时教科书在脚注中指出可以选择其他方案，在教师指导下完成实验。提高教科书内容的选择性，便于教师根据学生的实际情况安排教学内容，进行开放程度不同的探究活动；同时，也便于对不同的化学反应开展分组探究，增加研究样本，提高教学效率，并使每位学生都能在操作、观察和思考过程中得到更多的锻炼机会。 在探究活动中，学生通过直接测量得到的是体系在始态和终态时的质量，与质量守恒定律关 注的“参加化学反应的各物质的质量总和”及“反应后生成的各物质的质量总和”并不完全一致。为帮助学生实现从实验数据到实验结论的跨越，教科书在“分析与结论”中，引导学生分析实验结果“总质量”的不同来源，并结合反应前后总质量的关系和各物质的变化情况进行讨论。这一过程体现了化学研究习惯采用的确定体系（研究对象）、分析组成、关注各类变化和物理量的始态与终态等研究方法。 在给出质量守恒定律之后，测定碳酸钠与盐酸反应、镁条燃烧前后质量的实验，让学生通过分析敞开体系中化学反应前后的质量变化情况，认识确定质量守恒定律所适用的对象体系的重要性。学生在实验和讨论的基础上，经过比较、判断，不断地揭示矛盾和解决矛盾，更加深入地认识和应用质量守恒定律。在本课题最后，教科书借助“思考与讨论”栏目，图文结合，引导学生在前几单元的基础上，从微观视角说明为什么化学反应前后质量守恒，从而阐释了质量守恒定律的本质。这部分内容，是对第三、第四单元“物质的组成与结构”相关知识的具体应用，体现了宏观与微观结合认识物质组成及化学变化的科学思维方式。 学情分析 初三学生刚开始接触化学课程，处于兴奋和好奇的状态，对化学学习的兴趣较高。经过一段时间的学习，学生对分子、原子、元素、化学式，以及化学反应中物质发生了质的变化已经有了一定的认识，并掌握了一些简单的化学反应和实验操作技能。然而，他们对化学反应的量的变化和探究方法仍处于启蒙阶段。 学生在物理课上已经了解了能量守恒的概念，这为理解质量守恒定律提供了有益的背景知识。通过前期学习，学生从微观角度对化学变化的本质已有初步了解，尤其是通过分析水的分解反应，他们具备了一定的微观想象能力，这为学习质量守恒定律奠定了基础。 针对学生抽象思维能力较弱的问题，教学设计中采用小组实验探究的方法，鼓励他们动手、动脑，参与学习。通过实验观察、讨论，学生不仅能获得新的化学知识，还能更深入地理解化学知识的内在联系及化学反应的本质。特别是从微观角度解释质量守恒定律并初步运用该定律，是教学中的难点。 教学目标 1.通过实验探究化学反应前后物质之间的质量关系，认识质量守恒定律。 2.通过分析和解释常见化学反应中的质量变化关系，理解质量守恒定律的内涵。 3.理解质量守恒定律的微观本质，初步形成定量认识物质变化的质量视角和守恒意识。 4.了解科学探究的一般过程，初步形成基于证据进行推理的科学思维。 5.感悟科学家严谨的科学态度和追求真理的科学精神，认识定量研究对化学科学发展的重 要作用。 教学重、难点 重点：质量守恒定律的内涵和守恒观的建立，质量守恒定律的应用。 难点：质量守恒定律的微观本质，质量守恒定律的应用。 核心素养 化学观念：学生通过对质量守恒定律的深入探究，进一步强化了化学反应中物质质量守恒的核心观念。他们理解了无论化学反应如何复杂，反应前后的物质总质量始终保持不变，这一规律成为他们分析化学反应、理解化学变化本质的重要基础。同时，质量守恒定律的学习也帮助学生形成了更加系统和全面的化学观念，使他们能够从物质质量的角度去审视和理解化学反应。 科学思维：在探究质量守恒定律的过程中，学生需要运用逻辑推理、实验验证等科学方法，去分析和解决问题。他们通过观察实验现象、记录实验数据、分析实验结果，逐步形成了科学的思维方式。此外，学生还需要学会从已知的信息中推导出未知的结论，这种逆向思维的培养，使他们的科学思维能力得到了显著的提升。 科学探究与实践：学生通过设计实验方案、进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果等步骤，亲身经历了科学探究的全过程。这种实践不仅加深了学生对质量守恒定律的理解，还培养了他们的动手能力和实验技能，使他们能够在实践中发现问题、解决问题，从而更加深入地理解和应用化学知识。 科学态度与责任：学生深刻体会到了科学研究的严谨性和真实性。他们学会了尊重实验数据、尊重科学事实，不轻易相信未经证实的结论。同时，学生也意识到了自己在科学研究中的责任和使命，他们开始关注化学与日常生活、环境保护等方面的关系，意识到作为未来社会的一员，有责任和义务去保护和合理利用化学资源，促进社会的可持续发展。这种科学态度与责任的培养，将对学生未来的学习和生活产生深远的影响。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 环节一、 质量守恒定律 【视频引入】狄仁杰的疑惑 蜡烛会越烧越短，质量越小，那么是不是说明化学反应后物质的质量会减少？经测量金属生锈后质量变大了，那么是不是说明化学反应后物质的质量会增加？物质发生化学变化时，质量到底如何变化呢？ 【化学史】 这两位科学家的研究角度均是反应前后物质总质量的是否变化，而研究结果却是相反的，那么你认为化学反应前后物质的总质量是增大、减小还是不变呢？说明理由，或举出相应事例。 【探究】化学反应前后物质的质量关系 问题：当物质发生化学反应生成新物质时，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系？ 预测：①化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量相等 ②化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量不相等 针对问题，我们已经做出了相应的预测，下面就通过教材实验进一步验证分析。 【学生活动】阅读教材P110-112，了解实验思路。 【实验】方案一 铜和氧气反应前后质量测定 实验装置： 反应原理：铜在空气中加热会与氧气反应，变成黑色，反应的文字表达式为： 【注意事项】用天平称量化学试剂时： 1.干燥的固体试剂应放在纸上或容器(如小烧杯、表面皿)中称量； 2.易潮解的试剂应放在容器中称量。 【学生活动】观看实验视频或教师实验（或学生动手实验），观察并记录实验现象。 注意观察： 1.锥形瓶内铜加热的现象； 2.气球的变化情况； 3.化学反应前后质量的变化情况。 实验现象 红色粉末逐渐变为黑色，小气球先变鼓后变瘪 反应前总质量（m1） 反应后总质量（m2） 【分析与结论】 （1）分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。 参加反应的铜粉和氧气的质量等于生成的氧化铜的质量。 （2）结论： 【想一想】教师引导学生 1.气球的作用是什么？ 调节装置内的压强 2.橡胶塞的作用是什么？ 保证反应在密闭体系中进行 3.如果没有它们，实验可能出现哪些结果？ 铜粉与氧气反应，锥形瓶内气体减少，外界空气会进入集气瓶，导致化学反应前后质量不相等。 【实验】方案二 铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定 实验装置： 反应原理： 【学生活动】观看实验视频或教师实验（或学生动手实验），观察并记录实验现象。 注意观察： 1.铁丝表面和溶液颜色的变化情况。 2.化学反应前后质量的变化情况。 实验现象 铁丝表面有红色固体物质析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色 反应前总质量（m1） 反应后总质量（m2） 【分析与结论】 （1） 分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。 参加反应的铁和硫酸铜的质量等于生成的铜和硫酸亚铁的质量。 （2）结论： 【学生活动】交流讨论：根据以上分析你能能得到什么结论？ 【总结】通过两个实验方案的实验结果证明：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就是质量守恒定律。 【教师引导】解析概念关键词 ①质量：只强调“质量”，不包括“体积” ②化学反应：是一切化学反应必须遵守的定律，只适用于化学变化 ③参加：指真正参加反应的那一部分物质，反应物如果有剩余，剩余部分不能计算在内 ④总和：不能漏掉气体物质 【讨论】是不是所有的化学反应都遵循这一规律呢？ 【实验】盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 实验装置： 反应原理： 想一想：你预计这个反应前后的称量结果会有什么变化? 【学生活动】观看实验视频或教师实验（或学生动手实验），观察并记录实验现象。 注意观察： 1.烧杯中盐酸与碳酸钠粉末反应的现象； 2.化学反应前后质量的变化情况。 实验现象 固体粉末溶解，产生大量气泡；天平向右倾斜 实验结论 反应前烧杯中的总质量 ＞ 反应后烧杯中的总质量 【分析】教师引导学生 盐酸与碳酸钠反应的装置是一个开放的体系，而两者反应是产生了气体，会逸出，导致实验中称量的反应前的总质量大于反应后的总质量，此反应是化学反应，所有的化学反应都遵循质量守恒定律，所以若要实验探究质量守恒定律，实验装置应处于封闭状态。 【实验】镁条燃烧前后质量的测定 实验装置： 反应原理： 想一想：你预计这个反应前后的称量结果会有什么变化? 【学生活动】观看实验视频或教师实验（或学生动手实验），观察并记录实验现象。 注意观察： 1.镁条燃烧的现象； 2.化学反应前后质量的变化情况。 实验现象 镁条剧烈燃烧，产生耀眼的白光，生成白色固体，同时还有白烟产生；天平向左倾斜。 实验结论 反应前固体的总质量 ＜ 反应后固体的总质量 【分析】教师引导学生 同理，此反应的装置也是一个开放的体系，有气体参与反应，导致实验中称量的反应前的总质量小于反应后的总质量。 【总结】设计实验验证质量守恒定律时，应注意两点： （1） 实验中必须发生化学变化，而非物理变化。 （2）若反应中有气体参加或生成，必须在密闭容器中进行实验。 天平是否平衡与反应是否遵循质量守恒定律没有必然联系，无论天平是否平衡，一切化学反应都遵循质量守恒定律。 【对应训练1】下列叙述符合质量守恒定律的是（ ） A.10g盐水蒸发后得到9g水和1g氯化钠 B.50mL水与50ml酒精混合不等于100mL C.44g干冰（固态二氧化碳）升华后变成44g二氧化碳气体 D.1g硫在1g氧气中完全燃烧生成2g二氧化硫 【答案】D 【对应训练2】下列关于质量守恒定律说法正确的是（ ） A.物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必定等于参加反应的反应物总质量 B.细铁丝在氧气中燃烧后生成物的质量增大，不遵守质量守恒定律 C.蜡烛燃烧后质量减小，说明质量守恒定律不是普遍规律 D.冰融化成水，前后质量相等，说明这个变化遵守质量守恒定律 【答案】A 【对应训练3】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( ) 【答案】A 通过视频引入，以生动的情境激发学生的好奇心，使他们产生对化学反应前后物质质量变化的疑问。 介绍两位科学家对化学反应前后物质总质量变化的不同研究结果，引导学生思考并发表自己的观点，培养他们的批判性思维和独立思考能力。 通过设计多个实验方案（如铜和氧气反应、铁跟硫酸铜溶液反应等），让学生亲自观察、记录实验现象，并通过分析实验数据得出结论。这一过程不仅加深了学生对质量守恒定律的理解，还培养了他们的实证精神和科学探究能力。 通过引导学生分析反应前后的总质量来源、讨论实验现象与结论之间的关系，以及解析质量守恒定律的概念关键词，深化学生对质量守恒定律的理解，培养他们的逻辑思维能力。 通过分析盐酸与碳酸钠粉末反应、镁条燃烧等实验中的称量结果变化，引导学生认识到设计实验验证质量守恒定律时需要注意的要点（如反应必须在密闭容器中进行等），培养他们的实验设计能力和严谨的科学态度。 介绍两位科学家对化学反应前后物质总质量变化的不同研究结果，引导学生思考并发表自己的观点，培养他们的批判性思维和独立思考能力。 环节二、 质量守恒定律的微观本质 【交流讨论】以氢气在氧气中燃烧生成水为例，分析化学反应前后分子、原子的种类、数目和质量的变化情况，从微观视角说明化学反应为什么遵守质量守恒定律？ 化学反应的实质是分子分裂成原子，原子又重新组合为新分子。 化学反应前后质量守恒的原因： 化学反应前后原子的 种类 、 数目 、 质量 都不变。 【总结】化学反应前后的变和不变。 【对应训练4】化学反应前后，肯定没有发生变化的是( ) ①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质的总质量 ⑤物质的种类 A .①④ B. ①③⑤ C .①③④ D. ①②③④⑤ 【答案】C 【对应训练5】煤的汽化是提高煤的利用率、减少环境污染的有效措施之一。煤的汽化过程中发生了化学反应C+H2O=CO+X。请写出X的化学式 。 【答案】H2 【对应训练6】某有机物与氧气充分反应，有机物+氧气→二氧化碳+水，则该有机物一定含有的元素是(　　) A．C、O B．H、O C．C、H D．C、H、O 【答案】C 【对应训练7】在一个密闭容器中放入甲、乙、丙丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，下列说法不正确的是（ ） A．乙是反应物 B．反应后物质甲的质量为13g C．物质丙可能是该反应的催化剂 D．参加反应的甲和丁的质量比为1：4 【答案】A 【对应训练8】在一定条件下甲和乙反应生成丙，反应的微观示意图如图所示（“ ”“ ”表示不同原子）。下列说法错误的是 (　　) A．该反应是化合反应 B．丙可能是氧化物 C．参加反应的甲、乙的分子个数比为1:1 D．反应前后分子的种类发生了改变 【答案】C 通过阅读和讨论地壳中元素的分布，使学生了解自然界中元素的普遍存在，为后续学习打下基础。 通过元素名称的特点，引导学生对元素进行分类，培养学生的分类思维和归纳能力。 从宏观和微观两个角度，探讨物质、元素、分子、原子和离子之间的关系，帮助学生建立起对物质世界的微观认识。 课堂总结 板书 设计 课题1 质量守恒定律 一、质量守恒定律 内容：参加反应的各物质的质量总和 = 反应后生成的各物质的质量总和 适用：化学反应 二、质量守恒定律的微观本质 原子的种类没有改变 原子的数目没有增减 原子的质量没有改变 教学 反思 在这一课时的教学中，通过生动的视频引入和化学史介绍，成功激发了学生对质量守恒定律探究的兴趣。实验探究环节设计合理，学生积极参与，通过观察、记录和分析实验现象，不仅加深了对质量守恒定律的理解，还培养了实证精神和科学探究能力。同时，教学活动丰富多样，包括学生阅读、观看视频、动手实验和交流讨论等，有效促进了学生的主动学习。对应训练题目的设计也进一步巩固了学生的知识应用能力和解决问题的能力。整体而言，教学效果显著，达到了预期的教学目标。 课题2 化学方程式 第一课时 化学方程式 课题： 5.2.1 化学方程式 课时 1 授课年级 初三 课标要求 认识化学反应中的各物质间存在定量关系，初步形成变化观；学习从物质变化、反应条件、元素守恒等视角认识化学反应，初步形成认识化学反应的系统思维意识；学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的重大作用；能根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化；能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息。 教材 分析 课题1给出了化学反应定量关系所遵循的基本规律(质量守恒定律),课题2则在此基础上介绍化学反应定量关系的符号表征形式(化学方程式)及其具体应用(根据化学方程式进行简单计算)，由静态物质的表示方法——化学式，过渡到动态的化学变化的表示方法——化学方程式。教科书首先以问题的形式明确本课题的学习目的，同时也给出了化学方程式的作用和意义。运用元素和原子、分子的观点，学生不但可以理解质量守恒定律的微观本质，而且可以理解化学变化前后的守恒关系与比例关系；同时，学生已经学习了元素符号和化学式，接触了一些化学反应和它们的文字表达式，具备了学习化学方程式的基础。因此，教科书以如何准确、简便地描述和记录木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应这一实例，对比分析碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳这一化学变化的不同表达方式，认识到化学方程式是从定性和定量视角表达化学变化的基本方法，引入化学方程式的概念，介绍化学方程式所体现的多重信息：在定性方面，通过记录反应物、生成物和反应条件，体现化学反应中的物质转化关系；在定量方面，通过各物质的相对分子质量(或相对原子质量)和化学计量数等信息，体现化学反应中的质量守恒、质量比例等定量关系。在思考与讨论中进一步分析更多化学变化的化学方程式，正确理解化学方程式可以表征化学反应中的物质转化关系和定量关系，初步形成定量认识物质变化的视角。 学情分析 关于化学方程式，学生此前已经掌握了元素符号、化学式及化学反应的实质，也了解了一些化学反应及其文字表达式。这些知识使学生能够更好地理解化学方程式的作用，并结合质量守恒定律，具备了学习和应用化学方程式的能力。因此，学生在本课时的学习中能够较为顺利地将已有知识与新的概念相结合，深入理解化学反应的定量和定性关系。 教学目标 1.了解化学方程式的概念。 2.从定性和定量、宏观和微观视角理解化学方程式的含义，初步形成对化学方程式含义的结构化认识。 3.学会基于守恒和比例关系正确推断化学方程式中的相关信息，初步建立“宏观-微观-符号”三重表征的学科思维。 教学重、难点 重点：化学方程式所体现的信息。 难点：化学方程式中各物质间的定量关系。 核心素养 化学观念：通过了解化学方程式的概念，学生初步掌握了化学反应的符号表征形式。这有助于他们建立起对化学变化定量关系的基础理解。 科学思维：学生从定性和定量、宏观和微观的多视角理解化学方程式的含义，初步形成对化学方程式含义的结构化认识。这培养了学生的科学思维能力，使他们能够灵活运用不同层次的概念进行分析和推理。 科学探究与实践：学生学会基于质量守恒和比例关系正确推断化学方程式中的相关信息，初步建立“宏观-微观-符号”的三重表征的学科思维。这一过程不仅培养了他们的科学探究能力，还提升了他们在实际问题中应用化学知识的能力。 科学态度与责任：在理解和推断化学方程式的过程中，学生需要严谨地遵循科学规律，培养了他们认真细致、一丝不苟的科学态度。同时，通过学习质量守恒定律和化学方程式，学生进一步认识到自然界的规律性和科学探究的重要性，增强了他们对科学研究的责任感和使命感。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 环节一、 初识化学方程式 【引入】化学有自己的语言，元素符号和化学式都属于化学用语。你能从元素符号O、化学式O2中得到哪些信息？ 【学生回顾并回答】 O：宏观意义表示氧元素；微观意义表示一个氧原子。 O2：宏观意义表示氧气这种物质，氧气由氧元素组成；微观意义表示一个氧分子，一个氧分子由2个氧原子构成。 【回顾练习】请写出碳、氧气、二氧化碳的化学式，并计算与化学式对应的相对原子质量或相对分子质量。（C:12 O:16） （1）C的相对原子质量=12 （2）O2的相对分子质量=16×2=32 （3）CO2的相对分子质量=1×12+16×2=44 【过渡】氧气化学性质活泼，很多物质能与氧气发生反应，如碳、氢气等。回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象，播放实验视频：木炭木炭在氧气中燃烧。 【提问】我们学习了用化学式表示物质的组成，有哪些方式能表示“木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳”这一化学反应呢？ 【小组讨论并展示】 【疑问】这些表示方式的优缺点有哪些？ 1. 文字表达式：能表示化学反应事实，但不能体现质量守恒定律，不便于书写和交流。 2. 微观示意图：能直观体现出化学反应前后粒子的种类和数量关系，但表示复杂结构时很烦琐。 3. 符号表达式：比文字表达式更直观，国际通用，但用化学式和反应条件直接写出的符号表达式，大部分不符合质量守恒定律。 【学生活动】交流讨论：如何既简便又全面的表示化学反应呢？ 【讲解】从上面3种表示方法对比来看，微观示意图和符号表达式表示的信息更全面，而符号表达式更简便，可以将两者结合起来，在符号表达式中的化学式前面增加相应的数字，将化学反应定量的表示出来。添加的数字被称为反应的化学计量数，表示反应中的分子个数比，其中数字“1”可以省略不写，此表达式被称为化学方程式。以下是木炭燃烧的化学方程式： 【提问】化学方程式集结了三种表达式的优点，你觉得什么是化学方程式? 【回答】化学方程式是用化学式来表示化学反应的式子。 【思考】观察部分物质与氧气反应的化学方程式，你发现了什么?为什么要这样写？ 【回答并讲解】有些化学方程式中，化学式前面有数字。这是为了使等号两边同种原子的数量相等，使化学方程式遵守质量守恒定律。化学式前面的数字是化学计量数，当它为“1”时省略不写。 复习化学式的宏观含 义，为化学方程式的定性含义作铺垫；复习化学式的微观含义和相对 分子质量，帮助学生更好地认识化学反应中的定量关系。 学生归纳已经学过的 化学反应的三种表达方式，通过讨论总结各种表达方式的优缺点，逐 步建构化学方程式。新旧知识联系的教学方式，更符合学生的认知规律，能促进学生知识 结构化发展。 环节二、 理解化学方程式 【讲解】至此，我们学习了化学的基本化学用语，元素符号、化学式和化学方程式。 【提问】元素符号、化学式、化学方程式都是化学用语，你能类比化学式的意义，从宏观、微观两方面来描述化学方程式的含义吗? 【布置任务】 1.请同学们尝试从宏观定性的角度进行描述。提示：表明了反应物、生成物和反应条件。 【回答】木炭加氧气生成二氧化碳。 【提示后再回答】碳与氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳。 2.请同学们尝试从定量的角度进行描述。提示：表明了反应中各粒子的相对数量关系(即粒子个数比)；表明了反应中各物质的质量比例关系(即各物质之间的质量比)。 【回答】反应中的碳原子、氧分子、二氧化碳分子的粒子个数比为1:1:1。每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳。 【总结】化学方程式提供的信息： 【思考与讨论】从定性和定量的角度分析以下反应的化学方程式，你能从中获得哪些信息？ 1. 我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜，该反应的化学方程式为： 2. 氢气是有广阔发展前途的清洁能源，氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础，该反应的化学方程式为： 【讲解】在化学方程式中，当化学计量数不为1时，物质质量比等于化学计量数与相对分子质量的乘积之比。 【思考】2 g氢气与32 g氧气充分反应能生成34 g水，是否正确? 【回答】不对，2 g氢气只能与16g氧气充分反应生成18g水。 【讲解】同学们说得很对，物质按照一定的比例关系参加反应。 【总结】无论是古代湿法炼铜还是当代氢能利用，化学方程式都能准确 全面地表示化学变化。 【对应训练1】化学方程式的正确读法是（　　） A．碳加氧气点燃等于二氧化碳 B．一个碳和一个氧气点燃生成一个二氧化碳 C．碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳 D．氧气在碳中燃烧生成二氧化碳 【答案】C 【对应训练2】一种作为绿色能源的物质X，其燃烧的化学方程式为，根据质量守恒定律判断X的化学式为（　　） A．H2 B．CH4 C．CH3OH D．C2H5OH 【答案】D 【对应训练3】某反应的微观过程示意图，说法正确的是（ ） A．反应物与生成物均为单质 B．该反应中A、B、C的分子个数比为1:2:3 C．反应后，反应物A有剩余 D．反应前后，原子的种类和数量发生了改变 【答案】C 【对应训练4】试写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气的化学方程式，并说明其含义。 化学方程式：_____________________________________ 定性含义：_______________________________________ 定量含义：①分子个数比_________________________ ②物质质量比_________________________ 【答案】；过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气；2∶2∶1；68∶36∶32 从文字表达式、符号表达式到化学方程式，学科特点逐渐增强，表 达效果渐趋完美。这更好地突出了化学方程式这一化学用语的学科性 和完整性。 展示多个化学方程式，引入化学计量数，让学生理解化学方程式 的书写要遵守质量守恒定律，为化学方程式的 配平作铺垫。 引导学生从不同角度 解读化学方程式，通过对化学方程式含义的探究，知道化学方程式可以表示化学反应中的物质转化关系和定量关系。初步形成定量认识物质变化的视角。 课堂总结 板书 设计 课题2 化学方程式（第1课时） 1. 初识化学方程式 定义：用化学式表示化学反应的式子。 2. 理解化学方程式 定性：物质转化关系 定量：微粒个数比、相对质量、质量守恒、物质质量比 教学 反思 亮点：通过文本、视频、讨论和练习等多种形式，激发学生的学习兴趣，促进不同学习风格的学生有效参与。这种多样化的方法不仅丰富了课堂内容，也增强了学生对化学方程式的理解。教学过程中强调了从宏观和微观视角理解化学方程式，帮助学生建立“宏观—微观—符号”三重表征的学科思维。这种思维方式能够更有效地培养学生的科学思维能力。通过小组讨论、提问等互动环节，增强了学生的参与感和主动性。学生在讨论和回答中能够相互启发、共同进步，培养了合作学习的能力。 不足：课堂内容较为丰富，但可能导致时间管理上的困难。某些环节可能会因为时间不够而被压缩，影响了学生的深度思考和全面理解。在学生回答和讨论过程中，教师对个别学生的反馈可能不够充分。这样可能会导致一些学生的误解未能及时纠正，影响后续的学习效果。练习题目仍然以基础题为主，缺乏一定的挑战性和开放性，可能限制了高水平学生的深入探究和思考。 教学建议：优化课堂时间分配，可以在课前计划中合理分配各个环节的时间，确保每个环节都有足够的时间进行。同时，可以考虑在课后安排一些补充练习，巩固课堂上未能深入探讨的内容。在课堂讨论和回答环节中，教师可以针对个别学生的回答进行详细的反馈和指导，帮助学生及时纠正错误理解。同时，可以通过个别提问和指导，关注到每个学生的学习状态。在练习题目设计中，增加一些开放性和挑战性的题目，鼓励学生进行更深入的思考和探究。这不仅可以提升学生的综合能力，还能激发他们对化学学习的兴趣。 课题2 化学方程式 第二课时 化学方程式的书写 课题： 5.2.2 化学方程式的书写 课时 1 授课年级 初三 课标要求 认识物质的变化过程伴随着能量变化，在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化，化学反应中的各物质间存在定量关系，初步形成变化观；认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律；能根据实验事实正确书写常见的化学方程式。 教材 分析 化学方程式的书写是初中化学的一项基本技能，在化学学习中具有十分重要的作用，也是本课题的教学重点。教科书指出：“化学方程式反映了化学反应的客观事实”,这就必然要求化学方程式从定性和定量两个方面来描述和记录化学反应。从这一要求出发，自然引出化学方程式的书写原则和书写方法。 化学方程式的书写要以客观事实为基础，主要指的是正确书写物质的化学式和反应条件，不臆造事实上不存在的物质和化学反应。这将使学生认识到化学方程式所体现的物质和物质转化关系都应该是客观事实的反映，树立严谨求实的科学态度。在科学研究过程中，也有可能根据实验现象和数据提出假设，并据此写出可能的化学方程式，再通过实验进行验证。化学方程式的书写要遵守质量守恒定律，这是化学方程式准确反映物质化学变化定量关系的客观要求，需要以正确书写反应物、生成物的化学式和化学计量数为基础。 接下来，教科书以磷在空气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例，同样从定性和定量两个方面来说明书写化学方程式的方法与步骤。第一步“描述反应事实”,写出反应物、生成物和反应条件，完成从定性的角度描述化学反应；第二步“配平化学方程式”,通过选取合适的化学计量数，使式子左、右两边各元素原子的数目保持不变，遵循质量守恒定律，完成从定量的角度描述化学反应。最后，教科书针对生成物中有气体或沉淀的特殊情况，介绍了生成物状态的表示方法。与以上内容对应的“思考与讨论”栏目，以二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气为载体，既对化学方程式的书写进行练习巩固，又为本单元“跨学科实践活动——基于特定需求设计和制作简易供氧器”进行了铺垫。栏目旁的关联图标，提示师生在这里注意教科书前后内容的联系。 在初中阶段，常见的化学方程式一般可通过观察法进行配平，较复杂的可通过教科书栏目中介绍的最小公倍数法进行配平。课程标准要求“正确书写常见的化学方程式”,对化学方程式的配平未作更高要求，因此教科书为避免增加额外的教学负担，在这里没有进行更多拓展。由于一般实验中观察到的化学反应不是几个分子或原子间的转化，而是大量分子或原子聚集形成的宏观物质发生的变化，很多化学反应的机理与最终呈现的化学方程式并不完全一致，所以一般化学方程式中的化学计量数，从严格意义上讲，与微观反应机理层面的分子或原子个数不完全等同。 学情分析 学生已经掌握了元素符号和简单化学式的书写，对化学反应有了初步的认识，但对于化学方程式的书写，尤其是定量配平部分，仍需进一步指导和练习。学生对化学方程式的概念有一定的了解，但在实际操作中，常见的问题包括对反应物和生成物的化学式书写不准确，未考虑反应条件，以及在配平过程中无法正确理解和应用质量守恒定律。由于化学方程式既要反映化学反应的定性关系，又要遵循定量配平原则，这对学生的逻辑思维和细致观察能力提出了较高要求。 学生在进行化学方程式的书写时，往往错误地认为所有反应都是简单的比例变化，而忽略了反应条件和物质状态等因素。这需要教师在教学中通过具体例子，如磷在空气中燃烧生成五氧化二磷的反应，帮助学生理解化学方程式书写的步骤和原则。通过从定性描述反应事实入手，再逐步引导学生进行定量配平，使其掌握化学方程式的书写方法。 总体来说，本课时需要在已有知识基础上，进一步强化学生对化学方程式定性和定量关系的理解，培养其严谨求实的科学态度，并通过多样的教学方法和练习，提升学生的实际操作技能和综合分析能力。 教学目标 1.通过具体的化学反应分析，加深理解化学方程式的含义。 2.了解书写化学方程式应遵守的原则，能正确书写简单的化学方程式。 3.通过对书写原则和配平方法的讨论，培养学生遵从客观规律的辩证唯物主义观点。 教学重、难点 重点：常见简单化学方程式的书写方法。 难点：化学方程式的正确书写。 核心素养 化学观念：通过具体的化学反应分析，加深了学生对化学方程式的理解，使其能够认识到化学反应的本质和化学变化的规律。这一过程有助于学生形成化学观念，理解物质的结构与性质之间的关系。 科学思维：了解书写化学方程式应遵守的原则，并能正确书写简单的化学方程式。这一过程中，学生需要运用逻辑思维和推理能力，遵循质量守恒定律，进行定量配平，从而提升其科学思维能力。 科学探究与实践：通过对书写原则和配平方法的讨论，学生在讨论和实践中学会了遵从客观规律。这不仅培养了他们的探究能力和实践能力，还提升了他们在实际问题中应用化学知识的能力。 科学态度与责任：在学习和讨论过程中，学生需要严谨地遵循科学规律，树立求实的科学态度。同时，通过理解化学方程式所反映的客观事实和物质转化关系，学生进一步认识到科学研究的重要性和责任感，培养了其辩证唯物主义观点。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 环节一、 化学方程式的书写原则 【游戏导入】连一连：请将互相对应的符号、图示及含义用短线连接。 【回顾练习】试一试：写出木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的化学方程式，回忆该方程式表达的含义。 【学生回顾并书写】 【新课导入】试一试：写出氢气在氧气中燃烧生成水的化学方程式。 教师引导，列举学生典型错误： 【疑问】书写化学方程式要遵循哪些原则？如何正确书写这个化学方程式呢？这节课，我们就来探讨如何正确书写化学方程式。 【板书】一、化学方程式的书写原则 【总结】书写化学方程式要遵守两个原则： 1.必须以客观事实为基础：不能凭空臆造客观上不存在的物质和化学反应； 2.必须遵守质量守恒定律：等号两边的原子种类必须相同，原子个数必须相等。 【分析】回顾刚才书写的木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的化学方程式 【交流讨论】：怎样才能使H2+O2H2O体现质量守恒定律呢？ H原子个数：2 2 O原子个数： 2 1 在这个式子中，反应前H原子的个数是2，O原子的个数是2，而反应后H原子的个数是2，O原子的个数是1，反应前后原子个数不相等，不符合质量守恒定律。 所以需要在H2和H2O的化学式前面都加上“2”，反应前后原子个数就相等了，化学方程式就配平了。 “配”：在式子左右两边的化学式前配上适当的化学计量数。“平”：每一种元素的原子总数相等。配平后的化学方程式遵循质量守恒定律。 通过游戏的形式激发学生的兴趣，帮助学生复习和巩固基本的化学符号和概念，通过回顾和练习，帮助学生复习已学过的化学方程式，强化其对化学方程式含义的理解，为后续的学习做好准备。 通过让学生书写新的化学方程式，暴露典型错误，激发学生的思考和疑问，引出本节课要探讨的内容。 环节二、 化学方程式的书写步骤 【过渡】知道了化学方程式应该遵循的原则，接下来我们一起尝试正确的书写化学方程式吧！ 【板书】二、化学方程式的书写步骤 【讲解】下面以磷在空气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例，学习书写化学方程式的具体步骤。（要求学生跟着练习） 1.描述反应事实 写出反应物和生成物的化学式，若不止一种，就分别用加号连接起来；在反应物和生成物之间画一条短线，上方注明化学反应发生的条件，如加热（常用“△”号表示）、点燃、催化剂等。 P＋O2P2O5 2. 配平化学方程式 检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目，通过选取合适的化学计量数，使化学方程式遵守质量守恒定律，再将短线改为等号。 4P＋5O22P2O5 【小结】配平化学方程式的方法 最小公倍数法：从左右两端各出现一次、且原子个数相差较大、原子个数的最小公倍数也较大的元素入手配平，然后依次配平其他元素的原子个数。 【回顾】之前书写的氢气在空气中燃烧的化学方程式是怎么配平的？ 2H2+O22H2O 【小结】配平化学方程式的方法 观察法：最基本、常用的配平方法，任何特殊的配平方法都离不开观察法的配合。对于一些比较简单的化学反应，配平时可直接观察看出结果。 3. 标注生成物的状态 【交流讨论】观察以下化学方程式，你对箭头标注有什么想法？ 如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”号，如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”号。 对于溶液中的反应，如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“↓”号。对于溶液中的反应，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”号。 【思考与讨论】（1）实验室和某些供氧器以二氧化锰为催化剂，利用过氧化氢分解制取氧气。请写出该反应的化学方程式。 2H2O22H2O +O2↑ 氢原子个数：4 4 氧原子个数： 4 4 （2） 请结合以上反应，思考为什么要配平化学方程式，如何判断化学方程式已配平。 【学生答】配平化学方程式是为了遵守质量守恒定律，检查左右各元素原子的种类和数目是否相同，如果相同则化学方程式配平了。 【对应训练1】找出以下化学方程式中的错误： 【答案】不遵守质量守恒定律，没有配平；违背客观事实；生成的气体没有加“↑”；生成的气体不应加“↑”；“↑”不能加在反应物后面。 【对应训练2】写出前五单元教材中的化学方程式： 红磷燃烧_____________________ 木炭燃烧__________________ 硫粉燃烧_____________________ 铁丝燃烧_____________________ 镁条燃烧_____________________ 氢气燃烧_____________________ 加热铜粉_____________________ 水的电解_____________________ 高锰酸钾制取氧气____________________________________ 过氧化氢制取氧气____________________________________ 【答案】4P +5O24P2O5；C + O2CO2；S + O2SO2；3Fe +2O2 Fe3O4；2Mg + O22MgO；2H2 + O22H2O；2Cu + O22CuO；2H2O2H2↑ + O2↑；2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑； 2H2O22H2O + O2↑ 【对应训练3】根据信息书写化学方程式。 （1）天然气[主要成分是甲烷(CH4)] 是目前广泛使用的一种清洁燃料，因为甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水。 （2）将二氧化碳通入澄清石灰水[Ca(OH)2的水溶液]中，生成白色沉淀碳酸钙和水。 【答案】CH4 + 2O2CO2+2H2O；Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓+H2O 【对应训练4】下列有关化学方程式的书写原则或步骤中，叙述错误的是 ( ) A.必须遵循质量守恒定律 B.一定要注明反应条件 C.要注明生成物的状态（气体、沉淀） D.化学方程式配平的过程中，需要改动化学式中元素符号的下标，这样配平容易一些 【答案】D 【对应训练5】二氧化碳是当今最主要的温室气体，我国科学家已成功合成新型催化剂，将 CO2 高效转化为甲醇（CH3OH），这既可缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式，该反应的微观过程如图所示： (1)该微观反应过程中        （填“分子”或“原子”）发生了变化。 (2)该反应的化学方程式为                           。 (3)甲和乙反应的质量比为                    （填最简整数比）。 【答案】分子；CO2+3H2CH3OH+H2O；22 : 3 通过具体实例讲解书写化学方程式的步骤，使学生在实际操作中理解和掌握书写方法，并通过练习巩固所学知识。 通过讨论和观察，帮助学生理解和掌握标注生成物状态的重要性和方法，进一步完善化学方程式的书写。 通过具体的例子和问题，引导学生思考和讨论，进一步理解配平化学方程式的重要性和判断标准。 通过回顾和书写教材中的化学方程式，帮助学生复习和巩固已学知识，并提高实际书写能力。 通过信息转换和书写练习，帮助学生提高从实际问题提取信息并书写化学方程式的能力，增强知识应用能力。 课堂总结 板书 设计 课题2 化学方程式（第2课时） 一、化学方程式的书写原则 （1）符合客观事实 （2）遵守质量守恒定律 二、化学方程式的书写步骤 （1）描述反应事实 （2）配平化学方程式 （3）标注生成物的状态 教学 反思 亮点：从理论讲解到实例分析，再到具体练习，循序渐进，层次清晰，帮助学生系统性地掌握知识。每一步都明确指出了学习的重点和步骤，便于学生理解和掌握。设计了多种互动环节，如思考与讨论、对应训练等，充分调动了学生的主动性和参与度，通过讨论和交流提升学生的理解和应用能力。通过与实际例子的结合，如磷在空气中燃烧生成五氧化二磷的反应，帮助学生理解书写化学方程式的实际应用，增强学习的现实感和趣味性。 不足：教学过程中对不同学习能力的学生关注不足，缺乏针对性指导，可能导致部分学生跟不上教学进度，影响学习效果。教学过程中缺乏实际的实验操作和观察环节，学生只能通过书面和口头的方式理解化学反应，实际操作经验不足，可能影响对书写化学方程式的深刻理解。 教学建议：在教学过程中，加强对不同学习能力学生的关注，提供更多个性化的指导和帮助，例如设立分层练习或小组辅导，确保每个学生都能跟上教学进度。在条件允许的情况下，增加实际实验操作和观察环节，让学生通过动手实验和直接观察化学反应过程，进一步加深理解和掌握书写化学方程式的原理和方法。例如，可以安排一些简单的实验，如氢气燃烧生成水的实验，让学生在实际操作中体会质量守恒定律。 第三课时 根据化学方程式进行简单计算 课题： 5.2.3 根据化学方程式进行简单计算 课时 1 授课年级 初三 课标要求 认识化学反应中的各物质间存在定量关系，初步形成变化观；学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的重大作用；结合实例认识合理利用、调控化学反应的重要性，关注产品需求和成本核算，初步树立资源循环使用、绿色环保的发展理念；能根据化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的简单问题。 教材 分析 本课题的最后部分“根据化学方程式进行简单计算”,先引入生产、生活和科学研究中需要解决的实际问题，使学生明确学习这部分内容的目的和意义；再介绍根据化学方程式进行计算的理论基础，并结合实例来说明计算的步骤和方法。有关纯物质的计算，在数学方面的知识要求不高，学生在数学课中也接触过类似问题，因此教科书没有就计算上的细节进行更多介绍。针对实际生产和科学研究中遇到的涉及杂质的计算，为避免增加教学负担，教科书特别进行了说明，相关内容将在下册介绍，在本课题中不再涉及。 初中化学中，利用化学方程式的简单计算主要包括两种类型：用一定量的反应物最多能得到 多少生成物，要制取一定量生成物最少需要多少反应物。例题1和例题2分别代表了这两种类型， 同时也给出了解题的参考格式。无论哪种类型的计算，都要遵守质量守恒定律，以化学方程式所体现的信息为基本依据。这将使学生在知识和技能的应用过程中，更深刻地理解质量守恒定律和 化学方程式，从定性和定量角度更好地认识化学反应。 学情分析 本课时的教学内容是根据化学方程式进行纯物质之间的简单计算，难度相对较低。然而，这部分内容仍然是初中化学教学中的重点和难点问题。学生已经具备了质量守恒定律这一理论基础，并学习了化学方程式中各物质质量之间的关系，但由于刚刚接触如何正确书写化学方程式，可能还存在一些问题。 首先，学生在书写化学方程式时，可能会出现不正确的情况，特别是未能最终配平化学方程式。其次，学生在计算时，可能只利用一个分子的相对分子质量，而未计算几个分子的相对分子质量之和。此外，还有可能误将实际质量乘以化学方程式中的计量数，导致计算错误。 另外，学生在利用化学方程式进行计算时，往往容易忽视化学过程和反应的实际意义，只是将化学计算简化为数学比例式的简单计算。这种情况下，学生对化学反应的本质理解不够深刻，无法全面掌握和应用所学知识。 因此，本课时不仅需要强调化学方程式的正确书写和配平，还要通过具体的实例和练习，帮助学生理解和掌握化学计算的步骤和方法，提升他们对化学反应实际意义的认识，从而更好地运用化学方程式进行计算。 教学目标 1.学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学学科发展的重大作用。 2.认识化学反应中的各物质间存在定量关系。 3.掌握利用化学方程式进行简单计算的依据、步骤和书写格式，能在正确书写化学方程式的基础上进行简单的计算。 教学重、难点 重点：根据化学方程式进行简单计算的思路和方法。 难点：化学方程式中各物质间的定量关系。 核心素养 化学观念：通过引入生产、生活和科学研究中的实际问题，学生明确了学习这部分内容的目的和意义，增强了对化学在实际应用中的重要性的认识。在计算过程中，学生需要深刻理解质量守恒定律和化学方程式所反映的物质转化关系，从而更好地建立和巩固化学观念。 科学思维：本课时注重根据化学方程式进行计算的理论基础，并结合实例说明计算步骤和方法，培养了学生的逻辑思维能力和定量分析能力。通过对例题的讲解和练习，学生学习如何从定量的角度理解和分析化学反应，强化了科学思维的训练。 科学探究与实践：尽管本课时主要集中在计算方面，但通过结合生产、生活和科学研究中的实际问题，学生在学习过程中逐步认识到化学理论与实际应用的联系，激发了探究现实问题的兴趣。这为未来进行更深入的科学探究与实践奠定了基础。 科学态度与责任：强调化学方程式的正确书写和配平，以及遵循质量守恒定律，培养了学生严谨求实的科学态度。通过实际问题的引入，学生意识到化学计算在生产和生活中的实际意义，增强了他们对应用化学知识解决实际问题的责任感。 教学过程 教学活动 设计意图 【视频导入】地球开始“发烧”了？全球变暖已经带来了那些危害？ 【讲解】全球变暖的原因是什么？没错，是二氧化碳的大量排放，导致全球出现温室效应。二氧化碳在自然界中的循环： 煤、石油、天然气的燃烧产生二氧化碳，随着工业的发展，煤、石油、天然气的消耗大大增加，所以导致二氧化碳排放的失衡。 【试一试】你能写出煤（主要成分是碳）燃烧的化学方程式吗？化学方程式中表达了哪些信息？ 【交流讨论】若12吨碳完全燃烧，会排放多少吨二氧化碳？ 在化学方程式中，各物质的质量比是一个定值；就可以利用物质的质量比不变求出其他物质的质量。在化学方程式中，只要知道一种物质的质量，就可以算出其他物质的质量，这就是利用化学方程式计算的依据。 【讲解】化学反应中的质量比 化学方程式中各物质的质量比=各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与其化学式前化学计量数的乘积之比 【过渡】下面，我们结合实例来了解根据化学方程式进行简单计算的步骤和方法。 例1：在实验室使用高锰酸钾制取氧气时，如果加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？ 【分析】这是一类由已知反应物的质量求生成物质量的计算题，一般解题思路如下： 解题步骤： （1）设未知量 解：设可得氧气的质量为x。 （2）写出反应的化学方程式 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ （3）写出相关物质的化学计量数 2×(39+55+16×4) 1×(16×2) 与相对分子质量的乘积以及已知 7.9 g x 量、未知量 （4）列比例式 ，求解 x==0.8 g （5）检查无误后，写出简明答案 答：可以得到0.8g氧气。 【过渡】在实际运算过程中，还可以再简化些，具体格式可参照例题2。 例2：工业上，煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）产生的生石灰（CaO）和二氧化碳可分别用于生产建筑材料和化肥。制取5.6 t氧化钙，需要碳酸钙的质量是多少？ 解：设需要碳酸钙的质量为x。 CaCO3 CaO + CO2↑ 100 56 x 5.6t x= 答：需要碳酸钙的质量为10t。 【学生活动】小组合作完成练习，讨论交流。纠正错误。 小试牛刀：若实验室用过氧化氢溶液制取2瓶氧气，根据体积和密度折合出氧气的总质量约为0.64 g，求反应中实际消耗的过氧化氢质量。（可能用到的相对原子质量：H-1 O-16） 慧眼识错： 【总结】进行化学方程式计算时需要注意的问题： 1.设未知量时一定要写上“质量”二字，未知数后面不带单位； 2.写出化学方程式一定要注意配平，注意化学方程式的完整； 3. 一定要注意用相关物质的化学计量数乘以相对分子质量，写在相应化学式的下面； 4.求解出未知数的值后要带上单位。 【新闻图片】青岛供暖“煤改气”后，碳排放减半 【拓展应用】被称为清洁能源的天然气—甲烷（CH4），完全燃烧生成二氧化碳和水。12t甲烷完全燃烧后，会排放多少吨二氧化碳？ 解：设排放二氧化碳的质量为x。 CH4 + 2O2 2H2O + CO2 16 44 12t x x==33t 答：排放二氧化碳的质量为33t。 对比等质量煤燃烧产生的二氧化碳： 等质量煤与天然气燃烧，煤产生的二氧化碳更多。 【总结】根据刚才的例子，我们可以感受到定量研究方法在化学科学研究和工农业生产中的重要作用。 【对应训练1】在反应2Mg+O22MgO中，镁、氧气、氧化镁的质量比为（　　） A．48：32：80 B．24：32：40 C．24：32：64 D．24：32：80 【答案】A 【对应训练2】在反应A+3B=2C+3D中，已知2.3gA跟B完全反应生成4.4gC和2.7gD。又已知B的相对分子质量为32，则C的相对分子质量为（ ） A.88 B.48 C.44 D.16 【答案】C 【对应训练3】找出解题过程中的错误。 若火箭升空携带4kg的液氢，至少需要多少千克的液氧来满足这些液氢的完全燃烧？ 解：设需要液氧的质量为x。 【答案】化学方程式未配平且没写反应条件；先标出质量比，再标出已知量和未知量；计算中要带单位；计算结果要正确。 通过介绍全球变暖的危害，引发学生对二氧化碳排放问题的关注，激发他们的学习兴趣和探究欲望，同时为接下来的讲解内容做好铺垫。 帮助学生理解二氧化碳在自然界中的循环及其对环境的影响，为后续的化学方程式书写和计算奠定基础。 系统讲解化学反应中物质间的质量比关系，帮助学生理解化学方程式中的信息，为后续计算提供理论支持。 通过具体实例的计算步骤，详细讲解化学方程式计算的方法和技巧，帮助学生掌握解题思路和步骤。 通过典型例题的详细解析，指导学生逐步掌握计算步骤，提升计算能力，巩固对于理论知识的理解和应用。 归纳计算过程中需要注意的问题，帮助学生形成系统的解题思路，避免常见错误，提升计算准确性。 通过实际生活中的实例和拓展应用，增强学生对知识的理解，提高他们解决实际问题的能力，体现化学知识的实际应用价值。 总结本节课所学，强调定量研究方法在化学科学研究和工农业生产中的重要作用，提升学生的科学思维和综合应用能力。 通过训练，进一步巩固学生对所学知识的理解和应用，检测学习效果。 课堂总结 板书 设计 课题2 化学方程式（第3课时） 利用化学方程式的计算步骤： 1．设未知量 2．写出反应的化学方程式 3．写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积以及已知量、未知量 4．列出比例式，求解 5．简明的写出答案 教学 反思 亮点：通过全球变暖和二氧化碳排放问题的引入，成功激发了学生的学习兴趣，使他们意识到化学知识在现实生活中的重要性。详细讲解了化学反应中的质量比和化学方程式计算的方法，并通过典型例题帮助学生掌握具体的计算步骤和解题思路，提升了教学的针对性和实效性。通过小组合作、讨论交流和实践操作，增强了学生的参与感和互动性，促进了他们在实践中应用所学知识，培养了团队合作精神和自主学习能力。 不足：在现实问题的引入和理论讲解部分，花费了较多时间，导致后续的学生活动和反馈环节时间紧张，可能影响学生的实际操作和练习效果。在讲解和例题分析中，未能充分考虑到不同学生的接受能力差异，可能导致部分学生跟不上进度，影响他们的学习效果和自信心。尽管安排了讨论和纠错环节，但对学生错误的具体分析和个别辅导不够深入，可能导致一些学生未能及时纠正错误，影响知识的巩固和掌握。 教学建议：合理分配各环节的时间，缩短引入和理论讲解的时间，增加学生活动、练习和反馈环节的时间，确保学生有充足的时间进行操作和思考。在讲解和练习中，充分考虑学生的个体差异，设计不同难度的练习题目，对学有余力的学生进行拔高训练，对基础薄弱的学生进行个别辅导，确保每个学生都能跟上教学进度。在讨论和纠错环节中，提供更多具体的反馈和指导，及时发现和纠正学生的错误，帮助他们巩固所学知识。同时，鼓励学生提出问题，进行个别辅导，提升学习效果。 跨学科实践活动4 基于特定需求设计和制作简易供氧器 教学设计 活动：基于特定需求设计和制作简易供氧器 课时 1 授课年级 初三 活动分析 《跨学科实践活动4 基于特定需求设计和制作简易供氧器》主要涵盖人教版教材九年级《化学（上册）》第2单元和第5单元的内容，纵向结合了新课标课程内容中主题15的相关内容，综合体现“物质的化学变化”“物质的性质与应用”等主题的大概念与核心知识，同时也承载了“氧气的制取与性质”这一学生必做实验，对“化学与社会·跨学科实践”主题中的化学与健康、材料等相关内容也有所涉及，不仅有助于学生建构变化观、元素观等化学观念，发展建构思维模型等，也有利于培养学生的科学态度与社会责任，促进“比例和定量”等跨学科大概念的发展和完善，促进核心素养发展的育人价值。 学情分析 本课的授课对象是9年级的学生，经过一段时间的化学学习，学生们已经初步理解了化学变化的定义和本质，掌握了实验室制取氧气的基本知识，能够进行简单的实验操作，书写化学方程式，并理解质量守恒定律，能够利用这一定律进行简单的计算。然而，他们还不熟悉什么是项目式学习，缺乏项目规划的能力；只具备简单的实验操作技能，实验设计、反思和改进等探究能力较为薄弱；难以将具体的知识与实际问题建立联系，缺乏运用知识解决实际问题的能力；知识比较零散单薄，缺乏系统化和结构化的知识经验。 活动目标 1. 通过讨论供氧器的应用范围和场景，明确项目需要解决的问题和研究的价值，体会化学物质及其变化在保障人体健康等方面的重要性。 2. 通过复习氧气制取实验，将知识经验结构化，初步形成从原理到装置，再到实验室制取气体的一般思路。 3. 通过对项目任务的拆解和规划，初步结合工程技术方法，建立基于特定需求设计供氧器的一般流程和方法，形成模型。 4. 通过选择原理、绘制草图、动手制作等小组合作活动，综合应用化学与工程技术等跨学科知识，初步制作项目作品，并进行反思和改进。 活动重、难点 重点：通过对项目任务进行拆解和规划，初步融合工程技术方法，建立基于特定需求设计供氧器的一般程序和方法，形成模型。 难点：综合应用化学与工程技术方法等跨学科知识初步制作项目作品，并作反思和改进。 核心素养 化学观念：涵盖“物质的化学变化”“物质的性质与应用”等大概念和核心知识，学生能够建构变化观、元素观等化学观念，理解化学物质的本质及其变化规律。 科学思维：活动中要求学生进行实验设计、绘制草图、动手制作和反思改进，这些步骤发展了学生的建构思维模型能力，培养了他们的科学思维方式和解决问题的能力。 科学探究与实践：学生需要进行“氧气的制取与性质”这一必做实验，综合应用化学与工程技术等跨学科知识，亲自动手制作供氧器。这一过程强化了他们的实验操作能力和探究能力，促进了科学探究与实践素养的发展。 科学态度与责任：通过对项目任务的拆解和规划，学生不仅学习了科学方法，还培养了严谨的科学态度和社会责任感，理解化学在保障健康、改善生活方面的实际应用，推动了学生科学态度与责任感的培养。 教学过程 （1） 活动引入 氧气与人体健康关系密切，在特定环境下，人们需要携带方便、操作简单、安全可靠，且成本较低的供氧器。我们能不能利用生活中的材料和相关试剂，设计和制作一个简易供氧器呢？引入新课。 （2） 活动设计与实施 任务一：了解需求 1.讨论：哪些人群在哪些场景或地域会用到供氧器？ 供氧器的使用范围或场景有：家用保健型供氧，在高原、火灾、矿难等危险环境中的救治型供氧，老人保健吸氧、孕期保健吸氧，大型化工生产或水下作业的供氧，医疗急救供氧，航空航天以及水产养殖、粮食或食品贮存对供氧和耗氧的双向需求等……需求的场景不同，制氧的原理也不同，优质的供氧设备能够有效地提升人们的生活水平。 讨论：相应的供氧器应具有怎样的特点？ 优点：便利，在家可以吸氧，制氧成本低。 不足：需要通电，出门无法使用。 优点：氧气纯度高；有医生的指导，更专业。 不足：受地方限制，不能即时吸氧；费用较高。 优点：随身可携带，氧气纯度高。 不足：成本较高；一次性使用，丢弃的瓶子造成资源浪费。 优点：提高溶氧量，减少水温不一致，净化水质。 不足：寿命短，耗电能力强，噪音比较大。 2.交流：选择其中一种情况，通过讨论确定简易供氧器的设计和制作目标。 任务二：获取信息 1.查阅资料：目前商业化的供氧器有哪些类型呢？ 2.结合本组的目标，阅读有参考价值的供氧器的说明书，尝试进行实物演示与拆解，了解其组成、结构、工作原理和操作方法。 氧立得是一款化学药剂家用制氧机，如下是其拆解后的结构。 氧立得的使用说明 （1）性状： A剂：固体氧释放剂(白色颗粒)，采用先进工艺生产，颗粒均匀，保质期长。 B剂：催化剂(黑色粉末或颗粒)，采用特殊工艺生产，保证出氧量稳定。 （2）规格：A剂：100g/包 B剂：3g/包 急救包(3包A剂，3包B剂) A剂：100g/包 B剂：9g/包 （3）成分：A剂：过碳酸钠 B剂：二氧化锰 （4）氧含量：99.5% （5）作用与用途：用于各种缺氧症状的补充供氧 （6）储藏方法：干燥阴凉处保存 氧立得的工作原理 (1)操作方法：在反应仓中首先加入粉末状过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)、水，然后加入粉末状二氧化锰(MnO2)，即产生氧气。 (2)工作原理： 第一步：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2； 第二步：。 氧立得的操作方法 (1)反应仓内应加入自来水(凉水)，严禁使用热水。 (2)反应仓加水后，先投入A剂，再投入B剂。每次供氧停止后，将反应残液倒洗清空。供水困难时，可在残液冷却时，补充A剂(不加B剂)连续供氧。 3.比较其与实验室制取氧气在制氧原理、收集方法、仪器装置等方面的异同，综合运用多学科知识分析原因，总结供氧器的工作原理和组成特点。 总结供氧器的工作原理和组成特点 任务三：设计制作 如何设计一款简易的制氧机呢？类比实验室制取氧气的思路，小组讨论制作简易制氧机的思路？ 你会选择哪一种原理制作制氧机呢？小组讨论选择制氧原理时需考虑哪些因素呢？ 除了上述因素外，还需考虑哪些什么呢？ 学生回答：实际供氧量 氧立得说明书使用建议： 通过计算确定制氧剂的用量 标准状况下，氧气的密度为1.43 g/L，如果要供给正常健康人连续吸氧10分钟，制氧的气流量约为350mL/min，产生的氧气纯度约为99.5%，大约需要过氧化氢多少克? 1. 根据使用要求和已有条件，选择合适的制氧原理，设计供氧器的组成和结构，绘制设计图，通过计算确定相关试剂的用量，制作简易供氧器。 初版草图示例(仅供参考) 2. 对产品进行试验，了解其供氧效果，并对试验结果进行分析，从工程技术角度进一步优化产品，编写自制供氧器的使用说明书。 制氧机说明书 (1)反应仓内应加入自来水(凉水),严禁使用热水。 (2)反应仓加水后,先投入A剂，再投入B剂。每次供氧停止后,将反应残液倒空清洗。供水困难时,可在残液冷却时,补充A剂(不加B剂)连续供氧。(答案合理即可) （3） 展示与交流 1. 展示自制供氧器，介绍产品的工作原理、制作方法和供氧效果等。 2. 与同学交流和相互评价，分享活动收获和体会。 （4） 练习与应用 1.实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，不需要使用的仪器是( ) 【答案】A 2.项目学习小组在学习了实验室制取氧气之后，查阅了相关资料，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图。其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出H2O2 ，药品B是一种黑色粉末状催化剂，回答下面的问题。 （1）氧气能供给呼吸，保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子。下列物质中含有氧分子的是( ) A. 二氧化碳 B. 过氧化氢 C. 液态空气 D. 高锰酸钾 （2）生活用品可以代替一些化学仪器。本实验利用了塑料瓶、注射 器、吸管、输液管等进行实验，在该实验中相关说法错误的是( ) A. B是二氧化锰 B. 塑料瓶相当于锥形瓶 C. 吸管相当于玻璃棒 D. 输液管相当于导管 【答案】C C 活动总结 板书 设计 跨学科实践活动4 基于特定需求设计和制作简易供氧器 任务一：了解需求 任务二：获取信息 制氧剂的选择（分析制氧机的原理） 任务三：设计制作制氧机 教学 反思 亮点：通过“氧气与人体健康”的真实情境引入，激发了学生的学习兴趣和动机。在任务驱动下，学生通过解决实际问题深化了对化学知识的理解。教学融合了化学、生物、工程技术等多学科，培养了学生的综合应用能力和创新思维。实物演示、拆解和动手制作等实践活动增强了学生的动手能力和科学探究能力，同时锻炼了团队合作和项目管理能力。 不足：时间安排紧凑，可能限制了学生对每个环节的深度探讨和学习效果。实验过程中对化学药剂使用和反应的安全性考虑不够，需要加强安全指导。在小组活动中，部分学生未能充分参与，教师对每组的指导和个别化帮助不足，影响了学习效果。 教学建议：跨学科项目式学习有助于发展学生理性面对未来陌生问题挑战的能力，培养具有创新能力的综合型人才。作为教师，我们有责任更新教学思维，结合项目式教学的特点和优势，深度挖掘真实情景素材，设计跨学科实践活动，有意识地培养学生的综合科学素养。建议将教学内容分段实施，留出足够时间进行讨论和实践，特别是设计制作和展示交流环节。加强实验安全教育和监督，确保学生安全操作。教师应加强对小组活动的观察和个别化辅导，采取分层教学，提升每个学生的学习效果。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $