第五单元跨学科实践活动3基于绿色化学探究实验室制氧气的原理教学设计--2025-2026学年九年级化学鲁教版上册

开发区“教·学·评”一致性教学设计 设计日期：2026.2. 设计人： 审核人： 使用时间： 使用人： 课题 基于绿色化学探究实验室制氧气的原理 课型 专题复习课 授课对象 九年级 学习 目标 低阶目标： 1、能准确书写实验室制取氧气的三种方法（分解过氧化氢、加热高锰酸钾、加热氯酸钾）的化学方程式，识记反应条件与生成物。 2、说出绿色化学的核心思想（从源头减少或消除污染），识记原子经济性、预防废弃物产生等关键原则，能说出原子利用率的计算公式。 3、能根据给定数据，正确计算三种制氧方法的原子利用率，掌握基本计算步骤。 4、能从原料、过程、产物三个维度，准确描述三种制氧方法的基本特点。 高阶目标： 1、能运用绿色化学核心原则与三维评估框架，综合分析并论证实验室三种制氧方法的环境友好性，得出最优制氧方案，并能阐述论证依据。 达成评价 1、方程式书写（20 分）：独立书写三种制氧方法的化学方程式，反应条件、配平、气体符号均正确得满分，一处错误扣 5 分。 2、 概念识记（20 分）：默写绿色化学核心思想、原子利用率公式，说出 2 条绿色化学关键原则，每完成一点得 5 分。 3、 计算能力（20 分）：根据教材给定的原料质量，计算三种制氧方法的原子利用率，计算过程完整、结果准确各得 6-7 分，结果误差在 ±1% 内不扣分。 4、维度描述（20 分）：分别从原料、过程、产物角度，描述三种制氧方法的特点，每维度描述准确得 1-2 分，共 20 分。 5、论证题：以 “哪种制氧方法更符合绿色化学理念” 为主题，撰写一段论证文字（不少于 100 字），要求结合原子利用率数据+原料 / 过程 / 产物三维分析+绿色化学核心原则，论证逻辑清晰、依据充分得满分；缺任一维度扣 5 分，逻辑混乱扣 8-10 分。 总分 100 分：80 分及以上为基础达标，高阶目标 15 分及以上为综合素养达标，双达标即为本次学习总达标。 重点 难点 重点： 1.绿色化学的核心思想和关键原则 2.原子利用率的计算 3.从原料、过程、产物三个维度评估化学反应的环境友好程度 难点： 1.运用绿色化学原则综合评估不同制氧方法的环境友好性 2.理解绿色化学原则之间的权重优先级 先行 组织 我们身边的化工生产中，有的工厂会排放废气、废水污染环境，而有的工厂能做到 “零污染” 生产。请结合生活经验思考：想要减少化工生产的污染，是 “污染后再治理” 更简单，还是 “从一开始就避免污染” 更有效？ 今天我们就从 “避免污染” 的角度，重新探究实验室制氧的方法，这就是绿色化学的核心思路。 新知建构 问题与活动（做什么、怎么做） 嵌入评价（做到什么程度） 绿色化学是化学领域的 “环保理念”，今天我们将通过计算数据+多维度分析的方式，判断哪种制氧方法更环保，核心要解决 3 个问题：①什么是原子利用率？②如何从原料、过程、产物看反应是否环保？③如何综合判断最优制氧方案？ 活动一：初识绿色化学，夯实概念基础（10 分钟） 任务 1：自主阅读 + 填空阅读教材相关内容，完成下列填空，掌握绿色化学核心概念： 绿色化学又称______、 ，核心是______。 绿色化学与 “先污染后治理” 的本质区别是：______。 原子经济性是指______，原子利用率计算公式为：______。 任务 2：小组核对 + 教师点拨 4 人一小组，核对填空答案，互相纠正错误； 教师强调核心要点：绿色化学的 “源头控污”、原子利用率 100% 为最优（反应物原子全部转化为目标产物）。 活动二：计算原子利用率，落实公式应用（15 分钟） 任务 1：教师示范，明确步骤以分解过氧化氢制氧为例，教师板书计算过程，明确 3 个核心步骤：① 设定原料质量（依据化学方程式计量数，取整数值）；② 根据化学方程式，计算目标产物（O₂）和全部生成物的质量；③ 代入公式计算原子利用率，保留 1 位小数。 任务 2：小组合作，分工计算4 人小组分工，1 人计算加热高锰酸钾制氧的原子利用率，1 人计算加热氯酸钾制氧的原子利用率，1 人检查计算过程，1 人记录结果，完成下表： 制氧方法 原料设定质量 目标产物 氧气质量 全部生成物总质量 原子利用率 分解过氧化氢 68g 32g 72g ≈47.1% 加热高锰酸钾 316g 加热氯酸钾 245g 任务 3：全班展示，纠正误差各小组展示计算结果，教师针对计算错误（如配平错误、质量比计算错误）进行集体点拨，明确正确结果。 活动三：三维分析制氧方法，构建评估框架（12 分钟） 任务 1：自主阅读 + 表格梳理阅读教材中三种制氧方法的原料、过程、产物相关内容，结合绿色化学原则，完成下表（用 “√符合”“× 不符合”“△较符合” 标注）： 评估维度 绿色化学原则 分解过氧化氢 加热高锰酸钾 加热氯酸钾 原料 使用可再生原料 过程 温和反应条件（节能、步骤、简单） 产物 预防废弃物产生、产物无害 任务 2：小组讨论 + 补充完善小组内交流表格填写理由，重点讨论： 1、为什么过氧化氢的原料具有一定可再生性？ 2、加热高锰酸钾和氯酸钾的过程，除了耗能，还有哪些潜在问题？ 3、三种方法的产物中，哪些会产生废弃物，是否会污染环境？ 任务 3：教师总结，构建模型教师结合学生讨论结果，总结并板书绿色化学三维评估模型：原料→可再生性、过程→节能 / 安全 / 步骤简、产物→无害 / 无废弃物，这是评估化学反应环境友好性的核心框架。 迁移运用： 题目：请以 “哪种制氧方法更符合绿色化学理念” 为主题，撰写论证文字，要求： 1、结合原子利用率数据，说明哪种方法原子利用效率最高； 2、从原料、过程、产物三个维度分析该方法的环保优势； 3、结合绿色化学核心思想（源头控污），阐述选择该方法的根本依据； 4、字数不少于 100 字，逻辑清晰，论据充分。 成果集成： 作业设计： 反思或笔记（老师写反思，学生写笔记或反思）: 学科网（北京）股份有限公司 $