5.2化学方程式 教学设计-2025-2026学年人教版九年级化学上册

该初中化学教学设计围绕化学方程式的意义、书写及计算展开，通过《点金术》、神舟飞船发射等真实情境导入，衔接质量守恒定律，搭建从定性到定量、宏观到微观的学习支架。 特色在于融合科学观念与科学思维，如用微观示意图解析配平原理，结合航天案例培养科学态度与责任，实验演示与问题训练提升探究能力，助力学生形成严谨思维，为教师提供结构化教学资源。

5.2化学方程式 第1课时　化学方程式的意义 教学准备 教学目标 课标要求 能根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化。 核心素养 化学观念 1．能说明化学方程式所提供的“质”与“量”的含义，从定量角度认识化学反应。 科学思维 2．能从宏微结合的角度认识质量守恒定律的本质内涵。 科学探究与实践 3．应用质量守恒定律解释及解决真实问题。 科学态度与责任意识 4．体会事物变化中的量变与质变，初步认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。 教学重难点 教学重点 化学方程式的含义，质量守恒定律的应用。 教学难点 应用质量守恒定律解释及解决真实问题。 成因：不能充分了解质量守恒定律的内涵。 对策：通过典型例题强化，掌握基本解题技巧，深化感受质量守恒定律内涵。 课前准备 学生准备 预习本课内容。 教学过程设计 教学流程 具体教学过程 教学任务 任务线 设计意图 情境引入 问题复习 情境素材1： 作家霍桑在童话《点金术》中，讲述了国王美戴斯获得了“点石成金”的法术，试着通过所学知识说明“点石成金”是否科学。 情境素材2： 1984年3月，“水变汽油”这一发明占据了哈尔滨各大报纸的头版头条。13年后，水变油却被指出是彻头彻尾的骗局，发明者王洪成也瞬间成为众人唾骂的对象。请用所学知识指出其中的不科学之处。 复习导入： 前面我们学了如何用化学符号表示物质，那能否用化学符号表示化学反应呢？ 应用质量守恒定律解释生产生活中的真实问题，同时温习质量守恒定律的内涵。 重点解读： 化学方程式 的含义解读 （重点） 教师：电解水的符号表达式。 学生写出：H2OH2＋O2 教师：描述化学方程式的定义。 学生：书写电解水的化学方程式。 2H2O2H2↑＋O2↑ 教师：根据该化学方程式，同学们可以从定性或者定量的角度获得哪些信息。（提供氢、氧元素的相对原子质量） 学生：交流、分析并计算。 教师：总结：①从定性角度看化学方程式，它表达了化学反应的基本信息，即反应物、生成物和反应条件。水在通电条件下生成氢气和氧气。 ②从定量角度看化学方程式，微观上，水分子、氢分子和氧分子的分子个数比为2∶2∶1；宏观上，参加反应的水、氢气和氧气的质量比为36∶4∶32。 学生：进一步通过一氧化碳燃烧的化学方程式，分析该反应的信息。 通过对化学方程式含义的解读，从定性定量、宏观微观等多维视角看待化学反应。同时感受用符号表示化学反应的简便之美。 迁移应用： 利用质量 守恒定律 解决问题 （难点） 迁移应用1：根据反应前后原子的种类和数目不变推断未知物质的化学式 实验室常用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气： MnO2＋4HClMnCl2＋2X＋Cl2↑，产物X的化学式为　H2O　。（计算过程体现于下表） 原子 反应前 反应后 X Mn 1 1 0 O 2 0 2 H 4 0 4 Cl 4 4 0 教师：根据化学反应前后原子的种类和个数不变，借助表格，计算反应前后已知的各原子的个数，从而判断X。 学生：计算，并展示解题过程。 迁移应用2：根据化学反应前后元素种类不变推断物质元素组成 美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病毒的蔓延有奇效。如果将半胱氨酸在足量的O2中燃烧，所得产物中含有N2、SO2、CO2和H2O，由此实验可以判断半胱氨酸中除含有C、H元素外，肯定还含有的元素是　N　和　S　，可能含有　O　元素。 教师：提供根据：化学反应前后元素种类不变。 学生：计算，展示推断过程和答案。 迁移应用3：密闭容器中化学反应数据的处理 密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质质量如表所示。 物质 A B C D 反应前质量（g） 10 10 10 2 反应后质量（g） m 2 21 2 变化质量（g） （1）m的值为　　7　　； （2）质量减少的物质是　A、B　，属于　反应物　（填“反应物”或“生成物”）； 质量增加的物质是　C　，属于　生成物　（填“反应物”或“生成物”）； 该反应可表示为　A＋BC　；反应基本类型：　化合　（填“分解”或“化合”）反应； （3）物质D可能是该反应的　催化剂　； （4）参加反应的物质A和生成的物质C的质量比是　3∶11　。 教师：方法总结：①求未知量：反应前各物质的质量总和＝反应后各物质的质量总和；②反应物、生成物、催化剂或杂质的确定：a．反应后质量增加→生成物；b．反应后质量减少→反应物；c．反应前后质量不变→催化剂或未参与反应的杂质；③反应类型的确定：根据②的判断写出反应的表达式，进而确定反应类型。 迁移应用4：微观模型图题 下图是某个化学反应的微观示意图，从示意图中获取的信息正确的是（　C　） A．①分子中两种原子的个数比为1∶4 B．②对应的物质是化合物 C．反应前后原子的种类和个数不变 D．两种生成物的分子个数比为1∶2 教师：将微观反应示意图翻译成相关的化学方程式，在此基础上解决问题。 能利用化学反应相关知识分析和解释自然界、日常生产生活、实验中的常见现象；能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息。 归纳总结： 强化训练 教师：在上述例题讲解的基础上，总结一般解题步骤，并再以2～3道典型题为例，作为训练，进一步强化巩固。 课堂小结 　　学完本节课我们应该知道：①会从质、量、数等方面读化学方程式；②利用质量守恒定律推测化学反应中未知物的化学式；③能通过化学反应前后各物质的质量变化分析化学反应；④能利用质量守恒定律的微观内涵解读化学反应的微观反应示意图。 第2课时　化学方程式的书写 教学准备 教学目标 课标要求 正确书写常见的化学方程式。 核心素养 化学观念 1．能准确描述化学方程式的含义，理解书写化学方程式的原则。 科学思维 2．基于质量守恒定律的微观本质，学会配平化学方程式的方法。 科学探究与实践 3．通过化学方程式书写的“示范－训练”过程，学习知识迁移运用方法。 科学态度与责任意识 4．通过化学方程式的书写原则及书写过程的学习，形成严谨求学的科学态度。 教学重难点 教学重点 正确书写化学方程式。 教学难点 化学方程式的配平方法。 成因：不能准确理解并应用质量守恒定律的内涵。 对策：通过针对性练习，介绍常见的配平方法，强化化学方程式的配平技巧。 课前准备 教师准备 试管、胶头滴管、大理石、稀盐酸、二氧化碳、澄清石灰水、吸铁磁等。 学生准备 预习本课内容。 教学过程设计 教学流程 具体教学过程 教学任务 任务线 设计意图 情境引入 问题引导 情境素材1： 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功。氢气是目前最常用的火箭燃料，根据官方公布的数据，此前神舟十七号发射所用的氢气和氧气总量约为200吨。理论上，所备的氢气和氧气应当满足怎样的质量比？ 情境素材2： 视频1展示：木炭在氧气中燃烧的实验，并配上反应的文字表达式。 提问：若要从微观角度体现质量守恒定律，我们用什么方法来表示这个化学反应？ 复习导入： 前面我们学习了铁在氧气中燃烧的文字表达式可以写为铁＋氧气四氧化三铁，可以用更简单的方式表示这一反应吗？这就是今天这节课我们将要学习的内容——化学方程式。 借助我国在航天航空取得的成就等相关素材，形成民族自豪感，培养爱国主义精神。 通过真实情境创设学习任务，让学生在真实的教学素材中解决问题，逐步感受化学方程式的内涵。 温故知新： 书写原则—— 客观事实 教师：根据所给信息书写氢气燃烧的文字表达式，并总结如何正确书写文字表达式。 学生：交流、发言，并由学生代表上台书写该文字表达式。 教师：总结书写文字表达式要根据化学反应的反应物、生成物及条件等客观事实，并板书。 教师：展示各个国家，不同语言的文字表达式。为了方便国际交流，用什么形式表达化学反应更具通用性？ 学生：交流、发言。 教师：总结并板书符号表达式的优点，并强调正确书写化学式的意义。 学生：学生代表上台书写该符号表达式。 学习用化学符号表征客观事实，同时感受化学用语的客观性和通用性。 难点突破： 书写原则—— 质量守恒定律 教师：根据所提供的相对原子质量，求出符号表达式中各物质的相对分子质量，并思考利用这些数据能否计算出氢气和氧气的质量比（相对原子质量：H－1；O－16）。 学生：计算并分享观点。 教师：符号表达式不能体现质量守恒定律（反应前后原子的种类、个数和质量不变），故不能正确反映出化学反应中各物质的质量关系。 教师：用“”表示氧气，用“”表示氢气，画出氢气燃烧的微观反应示意图。 氢气燃烧的微观反应示意图 通过从“符号表达式”过渡到“化学方程式”的过程，提供新旧知识的联系，创造知识递进的坡度，促使新旧知识建立起实质性的联系，将学生引入预定的教学任务和程序中来。 难点突破： 书写原则—— 质量守恒定律 学生：小组交流并作图，由学生代表上台利用吸铁磁表示该反应的微观反应示意图，介绍反应前后原子的种类和个数变化情况。 教师：通过微观示意图，认识反应的微观实质，通过对符号表达式中的各物质进行配平，并将“―→”改为“===”使其在符号表征上满足质量守恒定律，并进而提出“化学方程式”的概念，根据概念书写氢气燃烧的化学方程式。 学生：交流、发言，并由学生代表上台书写该化学方程式。 教师：求出化学方程式中各物质的相对质量，并思考利用这些数据能否计算出氢气和氧气的质量比。 学生：计算并分享结论。 借由“化学方程式”将宏观－符号－微观之间的联系进行串联，感受化学方程式如何定性定量的表征化学反应。 合作探究： 书写化学方 程式的步骤 教师：化学方程式可以体现化学反应遵循质量守恒定律，同时能体现反应中各物质的质量关系和生成物的状态。 演示实验：①大理石与稀盐酸反应，②二氧化碳通入澄清石灰水中。 观察反应现象，并提供反应信息：①大理石（碳酸钙）与稀盐酸反应，产生氯化钙、水和二氧化碳；②二氧化碳通入澄清石灰水（氢氧化钙溶液）中，产生浑浊（碳酸钙）和水，书写化学方程式。 学生：描述现象，并书写化学方程式。 教师：结合反应现象，介绍上标、下标及其书写原则——“前无后有”，进行板书。 学生：记录并完善化学方程式的书写。 教师：根据板书，提问化学方程式书写的一般步骤。 学生：交流、回答。 教师：总结并形成口诀帮助理解：①化学式；②条件；③上下标；④配平；⑤检查。 通过实验情境，认识上标、下标，并感受用化学符号表示反应事实的简约美、形象美。 帮助学生总结书写化学方程式的方法和技巧，并上升为理性的方法归纳。 迁移应用： 配平的一 般技巧 （难点） 教师：根据信息写化学方程式：①红磷在空气中燃烧；②碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳；③氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应产生蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠；④甲烷（CH4）和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水。 学生：书写并小组内分享答案。 教师：进一步巩固化学方程式书写的一般步骤，并介绍配平的基本方法： 化学方程式配平常用的方法：以反应①为例介绍最小公倍数法；以反应②为例介绍观察法；以反应③为例介绍整体法；以反应④为例介绍设“1”法。 学生在练习过程中充分发挥个性和创造性，认识化学方程式配平的重要性。 加强学生对化学方程式书写能力的培养和化学方程式配平方法的灵活运用。 课堂小结 　　学完本课题我们应该知道：①书写化学方程式要遵循的两个原则：一是必须以客观事实为基础，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是要遵循质量守恒定律；②掌握书写化学方程式的一般步骤，其中重点突破配平化学方程式的技巧。 第3课时　根据化学方程式进行简单计算 教学准备 教学目标 课标要求 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。 核心素养 化学观念 1．通过有关化学方程式的计算，掌握化学方程式计算的解题格式和方法。 科学思维 2．在问题情境中，掌握运用化学计算的基本方法解决问题，通过有关化学方程式计算的学习，形成清晰的解题思路。 科学探究与实践 3．通过利用化学方程式简单计算的“示范训练”过程，学会知识迁移运用方法。 科学态度与责任意识 4．了解实际生活生产中如何合理有效地利用自然资源，处理好化学与社会发展的关系，实现绿色化学的理念。 教学重难点 教学重点 掌握利用化学方程式计算的一般步骤和方法。 教学难点 利用化学方程式的简单计算解决实际问题。 成因：不能通过问题情境准确地找到已知量和未知量及其质量关系。 对策：通过典型问题训练，了解化学方程式计算的常见题型并掌握解题技巧。 课前准备 学生准备 预习本课内容。 教学过程设计 教学流程 具体教学过程 教学任务 任务线 设计意图 情境引入 问题引导 情境素材1： 长征二号F遥十九运载火箭全面进入总装状态。该发“神箭”将在2024年执行神舟载人飞船发射任务，火箭发射所需氢气总量约为20吨。理论上，为了确保氢气完全燃烧，需要准备氧气的质量为多少？ 情境素材2： [问题导入]化学反应遵循质量守恒定律，而研究物质的化学变化常涉及量的计算，例如，用一定量的原料最多可以生产出多少产品？制备一定量的产品最少需要多少原料？通过这些计算，可以加强生产的计划性，并且有利于合理地利用资源。本节课就是从“量”的角度来研究化学方程式的。 情境素材3： 氢能源汽车以氢气作为能源，将氢气反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆。用氢气作为能源的最大好处是氢气跟空气中的氧气反应仅产生水，有效减少了传统燃油车造成的空气污染问题。 如果一辆氢能源汽车在一次行驶中消耗了2 kg氢气，那么消耗氧气的质量是多少？生成的水的质量又是多少？ 通过真实情境创设学习任务，让学生在真实的教学素材中解决问题，逐步感受通过化学方程式的计算解决实际问题的过程。 借助我国在航天航空取得的成就等相关素材，形成民族自豪感，培养爱国主义精神。 温故知新： 化学方程式 的质量含义 教师：根据所给信息书写氢气燃烧的化学方程式，并计算出反应中各物质的质量关系。 学生：计算，并分析结果。 教师：回顾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，并板书 2H2　　＋　　O2　　　　2H2O 2×2 ∶ 32 ∶ 2×18 4 ∶ 32 ∶ 36 若：4 g ∶（32）g∶（36）g 教师：在化学方程式中，各物质的质量比是一个定值，只要知道一种物质的质量，就可以利用物质的质量比不变算出其他物质的质量。 教师：结合已知的质量关系，求下列质量。 回顾化学方程式中的质量含义，由化学反应各物质的相对质量比迁移至实际质量比，强化微观与宏观辨识。 温故知新： 化学方程式 的质量含义 2 g氢气可与　　16　　g氧气完全反应生成　　18　　g水。 10 g氢气可与　　80　　g氧气完全反应生成　　90　　g水。 　　20　　g氢气可与160 g氧气完全反应生成　　180　　g水。 　200　g氢气可与　1 600　g氧气完全反应生成1 800 g水。 学生：计算，并分析结果。 温故知新，通过旧知识突破新知识，实现最近发展区。 示范训练： 化学方程式 计算的一 般步骤 （重点） 教师：我们已经掌握了解决问题的解题思路，让我们再通过课本P120～121的两道例题，了解利用化学方程式进行计算的步骤和方法。 学生：阅读、理解。 教师：板书。 解：设加热分解7．9 g高锰酸钾能得到氧气的质量为x。 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 316　　　　　　　　　 　 　 32 7．9 g　　　　　　 　　　　　x ＝　x＝0．8 g 答：加热分解7．9 g高锰酸钾能得到氧气的质量为0．8 g。 教师：结合课本例题总结根据化学方程式进行计算的步骤： （1）设：根据题意设未知量。 （2）写：正确书写化学方程式。 （3）标：标出有关物质的量。 （4）列：列出比例式，求解。 （5）答：简明地写出答案。 通过自主阅读，发挥学生的主观能动性，通过化学方程式计算的学习，形成清晰的解题思路。 难点突破： 回归情境， 解决真实 问题（难点） 教师：回归到一开始上课的问题，请同学们根据化学方程式进行计算的步骤和方法，计算出需要准备氧气的质量，并写出具体的计算过程。 学生：思考并计算。 教师：展示2～3名同学的答案，并再请2～3名同学对照课本例题，并校对指正上述同学书写的答案。 教师：再次总结利用化学方程式计算可分为哪几个步骤，同时理清利用化学方程式计算应注意哪些问题？ 例如： （1）设未知量时单位包含在未知量x当中。已知量和未知量单位不一致的一定要进行单位换算； （2）化学方程式一定要书写正确。要注意配平，还要注意化学方程式的完整，反应条件、气体或沉淀的符号要注意标明； （3）相对分子质量一定要计算正确，且要乘化学式前面的化学计量数； （4）已知量和未知量的位置要写对； （5）解题步骤规范，过程完整。 结合实际情境，感受可以利用化学方程式从量的方面研究物质变化，了解原料与产品之间的关系。认识到生产生活中生产的计划性和对资源的合理利用。 迁移应用： 巩固强化 教师：结合课堂练习中的例题和课后练习题，让学生进一步进行训练。 学生：思考并计算。 教师：依旧采取学生展示答案，其他学生评价，老师最终总结的模式，反复强化训练。 学生在练习过程中充分发挥个性和创造性，强化学生评价的作用，使教学评一体化。 课堂小结 　　《根据化学方程式进行简单计算》这节课先从火箭发射过程中如何计算所需氧气的质量入手，激发学生学习的兴趣，再回顾化学方程式有关量的含义，得出有关化学方程式简单计算的依据是利用化学反应中各物质的质量比，最后规范解题的格式和步骤，回归问题，解决问题。 学科网（北京）股份有限公司 $碳在氧气中燃烧。取一块木炭放入一燃烧池内，集气瓶内收集了一瓶氧气。将燃烧池中没有点燃的木炭伸入氧气瓶中，没有任何现象发生。然后将燃烧池中的木炭灼热到开始燃烧后伸进集气瓶内的氧气中，可以看到木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺，发出白光和大量热。待燃烧结束后，取出燃烧池及其中的木炭。向集气瓶中倒入少量澄清石灰水。摇动后可以看到石灰水变浑浊。说明碳与氧气反应生成了二氧化碳。