1.1 认识化学科学（教学设计）化学新教材沪教版九年级上册

该初中化学教学设计聚焦“认识化学科学”核心，通过生活场景图片（烟花、药物等）及问题链导入，引导学生从物质与物体区别切入，理解化学定义与研究内容，再经趣味实验、化学发展史、社会应用构建知识脉络。 特色在于以趣味实验（如会跳舞的红豆、烧不坏的手帕）激发科学探究兴趣，融入化学史（古代工艺、近代科学家贡献）培养科学态度，结合粮食能源等社会应用实例树立化学观念，助力学生建立学科思维，为教师提供结构化教学资源。

第一章 开启化学之门 第1节 认识化学科学 年级 九年级 学科 化学 课型 新授课 教材 新教材沪教版九年级上册 教学目标 1. 明确化学的研究对象为物质，能够准确区分物质与物体，熟记化学的定义及化学研究的五大核心内容：组成、结构、性质、转化及应用。 2.能通过简单的实例认识化学学科的神奇魅力。 3.了解化学发展的重要历史节点、关键科学家及核心贡献，知晓化学在生活、科技、环境、医疗等领域的重要价值与现实意义。 4.能感悟化学作为中心科学的意义，体会化学对促进社会可持续发展的重要价值。 教学重点 认识化学学科的神奇魅力，激发化学学习的兴趣。 教学难点 化学学科的形成和发展，化学在社会发展中的作用。 教材分析 本节课是沪教版九年级化学的开篇启蒙课，是学生正式踏入化学学科的第一课，具有奠基性、启蒙性、趣味性的特殊地位。本课承接学生的生活经验，开启系统化的化学学科学习，既是对生活现象的科学升华，也为后续物质变化、实验操作、微观构成、元素化合物知识等核心内容筑牢认知基础。教材编排贴近学生认知规律，以“生活情境—趣味实验—学科发展—社会价值”为主线，避开复杂理论，重在让学生感知化学、接纳化学、喜欢化学。通过本节课的学习，学生能够初步明确化学的研究范畴、学科特点与应用价值，树立基本的化学学科观念，构建起对化学学科的整体认知框架。 学情分析 九年级学生此前从未接触过化学学科，对化学实验、化学现象充满新鲜感与好奇心，学习积极性较高。学生拥有丰富的生活经验，能够感知燃烧、生锈、变色、产气等常见生活现象，但缺乏科学、系统的分析视角，无法从物质组成、结构变化、微观粒子运动、科学实验探究的角度解释现象本质。 学生现阶段思维以具象思维为主，抽象思维刚刚起步，对“物质与物体的区别、微观层面研究物质”等抽象概念理解存在一定难度。因此本节课不宜进行枯燥的理论灌输，应以情境、实验、直观体验为主，逐步帮学生消除学科陌生感，建立初步的化学思维，培养科学探究意识。本节课重在消除陌生感、建立学科思维、培养探究兴趣，避免枯燥理论灌输。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【展示生活中的场景图片】绚丽烟花、医用药物、新型材料衣物、陶瓷青铜器、可降解塑料。抛出问题链： 同学们，请看大屏幕上的这些图片并思考： 1. 烟花为什么能发出五颜六色的光？ 2. 普通泥土为什么能变成坚硬的陶瓷？ 3. 人类如何制造出大自然原本没有的药物、塑料、电池？ 【【学生活动】自由思考、发言，结合生活经验猜想原因。 【【讲授】这些神奇的变化、神奇的物质，全部由一门学科来研究——化学。从今天开始 我们正式开启化学学习之旅，本节课一起《认识化学科学》。 1.从学生熟悉的生活与科技情境切入，消除化学陌生感，激发探究欲望，自然引出课题。 环节一 有趣而神奇的化学 问题一 什么是化学？ 【引入】同学们，刚刚我们欣赏了烟花、药物、新材料、陶瓷这些奇妙的事物，大家会发现我们的生活处处都在变化。 【教师提问】1.大家平时看到的课桌、课本、钢笔、手帕，这些看得见、摸得着的东西，在科学上统一称为什么？化学研究的对象是什么？化学研究的内容有哪些？ 【学生思考】 1.尝试思考物体与物质的区别。 2.阅读教材，总结化学研究的对象及内容。 【讲解】 1.物体与物质的区别：物体是具体的成品，物质是构成成品的原材料。化学的核心研究对象是物质，而非看得见、摸得着的具体物体。 2.化学研究的内容：金刚石和石墨都由碳元素组成，一个坚硬、一个柔软，用途完全不同，这体现了物质的性质不同。物质的性质差异源于物质的结构不同。水由氢、氧两种元素构成，空气含有多种气体，这是物质的组成。白醋与小苏打反应产气、酒精燃烧，是物质发生了转化，而利用这些变化制药、造新材料、治理环境，就是物质的应用。 【总结】化学是在分子、原子层面研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的自然科学。 实验探究 化学是一门以实验为基础的科学 教师演示课本四个经典趣味实验，引导学生观察、记录、思考，不深挖原理，重在体验化学实验魅力。 实验1：会跳舞的红豆——感受物质反应产生新物质 实验2：棉花燃烧实验——感受物质的性质决定物质的变化 实验3：烧不坏的手帕——感受物质不同性质差异 实验4：探究微观粒子的运动——感受看不见的微观运动 【教师提问】实验过程中你观察到了哪些现象？产生这些现象的原因分别是什么？ 【学生思考】 1.观察实验现象，尝试描述实验现象。 2.思考产生上述实验现象的原因。 【讲解】 1.会跳舞的红豆：实验中观察到烧杯中有大量的气体产生，红豆上下浮动。其原因是白醋和小苏打混合后生成的新物质——二氧化碳气体，持续产生的二氧化碳能推动红豆在液体中上下翻滚。通过该现象我们可以清楚地感受到物质之间发生化学反应会产生新物质。 2.棉花燃烧实验：实验中观察到棉花能燃烧。棉花燃烧的原因是由于乙醚极易燃烧，实验过程中乙醚先燃烧，乙醚燃烧放出的热量使棉花燃烧。通过该实验我们可以了解：不同物质的可燃性、着火点不同，物质的性质决定物质的变化。 3.烧不坏的手帕：实验过程中观察到手帕燃烧，火焰熄灭后，手帕并没有被烧坏。手帕没有被烧坏的原因是：酒精的沸点较低，当手帕被“点燃”后，相比于水，酒精很容易从手帕中挥发出来燃烧，而大部分水仍然留在手帕上，保护手帕。通过该实验我们知道不同物质性质上有很大的差异。 4.探究微观粒子的运动：实验1中观察到水中滴加酚酞不变色，酚酞溶液中滴加浓氨水后变红，该现象能够说明氨水能使酚酞溶液变红。实验2中观察到B烧杯中的溶液变红C烧杯中溶液不变色，由此可知，浓氨水中挥发出来的构成氨气的微观粒子不断运动，并进入滴有酚酞的蒸馏水中，使溶液变红。通过本实验我们可以感受到构成物质的微观粒子是不断运动的。生活中，我们能够闻到花香，能够嗅到酒精的气味，都可以证明微粒在不断运动。 知识总结 1. 化学研究对象是物质； 2. 化学研究物质的组成、结构、性质、转化、应用； 3. 化学以实验为基础。 学会根据实验现象，分析解释产生现象的原因，并得出相应结论。 【例】化学使世界变得绚丽多彩，下列叙述不属于化学研究范畴的是(　　) A.我国研制的超大型新材料风电叶片 B.研究影响摩擦力大小的因素 C.应用新技术进行污水处理实现水资源良性循环 D.研制石墨烯发热材料 【答案】B 【解析】超大型新材料风电叶片属于开发新材料领域，属于化学研究的范畴；研究影响摩擦力大小的因素属于物理研究的范畴；应用新技术进行污水处理需要通过化学反应除去水中的某些污染物，属于化学研究的范畴；石墨烯发热材料的研制属于新型材料制备领域，属于化学研究的范畴，故选B。 【变式】人工智能(AI)驱动未来，化学领域可以借助AI技术实现许多突破。以下哪项是AI在化学中最直接的应用(　　) A．利用AI生成新的艺术作品 B．使用AI预测化学反应的路径和产物 C．通过AI设计时尚服装 D．利用AI编写小说 【答案】B 【解析】A选项属于艺术领域的应用，C选项属于设计领域的应用，D选项属于文学领域的应用均与化学无关；B选项预测化学反应的路径和产物属于化学领域，故选B。 1.以递进式问题引导学生自主思考、结合教材探究，区分物体与物质的核心概念，借助生活化实例拆解化学研究内容，帮助学生轻松理解抽象定义，夯实基础化学观念。 2.通过四组趣味直观的课堂实验，充分调动学生视觉、思维双重参与，打破学生对化学的陌生与畏惧心理，激发探究兴趣。引导学生精准观察、描述实验现象，初步掌握化学实验的基本观察方法，树立化学以实验为基础的学科认知。 3.依托不同类型实验，分别呈现物质性质、物质转化、微观粒子运动等化学核心内容，让学生从宏观实验现象切入，初步建立宏观辨识的化学思维，实现从生活化认知到科学化认知的顺利过渡，培养基础科学探究素养。 环节二 历史悠久的化学 问题二 我国古代有哪些和化学相关的工艺成就？ 任务一 了解中国古代化学 【引入】我们通过实验感受到了化学的神奇，其实化学并不是现代才有的新学科，古人早就一直在利用化学造福生活。 【教师提问】大家结合历史知识想一想，我国古代有哪些和化学相关的工艺成就？ 【学生思考】 结合生活常识、教材内容归纳总结我国古代的化学工艺成就。 【讲解】 中国古代化学成就：随着对物质世界的认识不断深入，人类在生产实践中逐渐学会加工、改造身边的物质以满足生产生活的需求。我国古代劳动人民在新石器时期就能烧制陶器；殷商时期就能冶炼、铸造青铜器；春秋战国时期已能熟练掌握铁的冶炼技术，并用于各种器皿、农具和兵器的制造。化学就是这样在人们对物质性质及其变化的认识、探索和应用中建立和发展起来的。 任务二 了解近代化学发展历程 【引入】随着时代发展，科学家不再满足于单纯的经验操作，开始通过严谨实验探究物质本质，近代化学就此诞生。请大家跟随老师一起梳理近代化学四位关键奠基人，这是本节课必考知识点。 【教师提问】大家结合课本P7的内容，梳理近代化学是如何发展的？ 【学生思考】 结合教材内容梳理近代化学的发展历程。 【讲授】 1.1661 年，英国化学家波义耳在其著作《怀疑的化学家》中提出：化学需要通过实验收集观察到的现象和事实，从而认识物质的本性。 2.1775 年前后，法国化学家拉瓦锡建立了关于燃烧的氧化学说， 运用定量实验方法研究物质及其变化。 3.1803 年，英国化学家道尔顿提出了原子学说。 4.1811 年，意大利科学家阿伏伽德罗提出了分子假说，奠定了近代原子分子学说的基础。 5.1869 年，俄国化学家门捷列夫根据化学元素性质递变规律，提出了元素周期律。 6.在近代化学传播和现代化学发展的过程中， 我国科学家也作出了许多贡献。例如，清代著名学者徐寿参与翻译《化学鉴原》并编写了多部化学著作，对化学知识在我国的传播起到了重要作用。 知识总结 1.波义耳——实验化学奠基人； 2.拉瓦锡——氧化学说； 3.道尔顿原子论、阿伏伽德罗分子学说奠定近代化学基础； 4.门捷列夫编制元素周期表。 【例】学习化学史，感悟科学家智慧。下列科学家与其卓越贡献对应关系错误的是(　　) A.道尔顿提出了原子学说　　　　 B.门捷列夫提出元素周期律　　　　 C.徐寿参与翻译《化学鉴原》　　　　D.拉瓦锡提出分子学说 【答案】D 【解析】提出分子学说的是阿伏伽德罗，不是拉瓦锡，D错误。 【变式】人类的发展进步离不开化学家的贡献，下列化学家中提出质量守恒定律的是 (　　) A. 道尔顿 B. 门捷列夫 C. 波义耳 D. 拉瓦锡 【答案】D 【解析】道尔顿提出原子论，A错误；门捷列夫发现元素周期律，B错误；波义耳是实验化学奠基人，C错误；提出质量守恒定律的化学家是拉瓦锡，D正确。 1.通过设问调动学生已有历史知识，引导学生自主挖掘我国古代化学工艺成就，感受古代劳动人民的智慧。让学生认识到化学起源于生产实践，厚植家国情怀，初步建立化学循序渐进发展的整体认知。 2.借助教材史料有序梳理近代化学发展脉络，明确各位科学家的核心贡献。通过归纳总结提炼关键考点，帮助学生构建清晰知识框架，体会实验与理论结合推动化学进步，培养崇尚科学的探究精神。 环节三 促进社会发展的化学 问题三 学习化学有什么用？ 【引入】同学们，我们已经知道化学研究物质、认识物质变化。那学习化学到底有什么用？化学仅仅是做实验、背概念吗？ 【教师提问】请大家结合生活经验思考：化学在衣食住行、医疗、环境、科技方面分别给人类带来了哪些改变？ 【学生思考】 1.结合生活经验思考化学在衣食住行、医疗、环境、科技方面的重要作用。 2.结合教材理解并归纳化学在解决粮食危机，解决能源环境问题，研制、开发新材料，医药等领域发挥重要作用。 【讲解】 1.化学解决粮食危机：化学家通过模拟自然固氮， 发现在一定条件下，可用氮气和氢气为原料通过化学反应制得氨气，并实现氨的工业化生产。氨气可用于生产氮肥，对植物的生长具有重要作用，从而为解决人类面临的粮食危机问题作出巨大贡献。农业生产需要化肥、农药，其加工、生产都离不开化学科学和化学工业技术的支持。自 2015 年起，我国粮食总产量一直保持在 6.5 亿吨以上，国家粮食安全保障更加有力。 2.化学解决能源环境问题：人类的生产生活消耗了大量的化石能源，排放出大量的二氧化碳，导致温室效应加剧。如今人类面临全球气候变暖与能源短缺问题。化学家利用太阳能，通过人工模拟光合作用，捕获大气中的二氧化碳，转化为可作为燃料或粮食的有机化合物，为人类社会的可持续发展开辟新的路径。 3.研制、开发新材料：新型武器的研制和武器性能的提高同样离不开化学科学。航天航空领域所需的新型高效推进剂， 高强度、耐高温、抗老化的新型材料的开发研制也都需要化学科学支撑。现代科学技术领域中，各种具备卓越和独特性能的材料都需要化学家运用化学方法研发和制造。 4.医药领域发挥重要作用： 化学科学在提取生物药物、研制合成药物、防治传染病、治疗疾病、保持健康和延长寿命等方面都发挥着巨大的作用。 5.中国化学家：中华人民共和国成立后，我国的化学和化工研究发展迅猛，涌现出一大批优秀的化学家，如汪猷、卢嘉锡、唐敖庆、徐光宪、闵恩泽等， 他们为我国的科学事业发展和人才培养作出了巨大的贡献。 知识总结 1.化学解决粮食危机； 2.化学解决能源环境问题； 3.研制开发新材料； 4.医药领域发挥重要作用。 1.借助生活化设问引发学生思考，结合粮食、能源、材料、医药多个领域实例，直观展现化学应用价值，拓宽学生视野，激发学习化学的内在兴趣。 2.列举我国优秀化学家事迹，渗透爱国主义教育，引导学生认识化学助力社会可持续发展，树立运用化学知识造福社会的责任意识。 课堂小结 七、板书设计 1.1 认识化学科学 一、有趣而神奇的化学 （一）化学的定义 1.研究对象：物质 2.定义：化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的自然科学 （二）化学以实验为基础 实验1：会跳舞的红豆——物质反应产生新物质 实验2：棉花燃烧实验——物质的性质决定物质的变化 实验3：烧不坏的手帕——不同物质性质的差异 实验4：探究微观粒子的运动——微粒在不断运动 二、历史悠久的化学 （一）中国古代化学成就 1.烧制陶瓷 2.冶炼、铸造青铜器 3.炼铁 4.火药的发明 （二）近代化学的发展 1.波义耳——实验化学奠基人； 2.拉瓦锡——氧化学说； 3.道尔顿原子论、阿伏伽德罗分子学说奠定近代化学基础； 4.门捷列夫编制元素周期表。 （三）现代化学 三、促进社会发展的化学 （一）化学解决粮食危机：化肥农药的生产和使用 （二）化学解决能源环境问题：利用二氧化碳人工合成淀粉 （三）研制、开发新材料：高强度、耐高温、抗老化的新型材料；制造具有广泛用途的纳米材料和各种合金。 （四）医药领域发挥重要作用：药物、疫苗的研发 随堂练习 1.近年来，我国科技发展日新月异，科技成果层出不穷。下列科技成果中，不属于化学研究范畴的是(　　) A．研制抑制新型冠状病毒新药 B．从二氧化碳到淀粉的人工合成 C．发现由碳水化合物制取氢气的新技术 D．世界上首个体细胞克隆猴在中国诞生 【答案】D 【解析】A. 研制抑制新型冠状病毒新药属于医药的研发，是化学研究的范畴；B. 二氧化碳到淀粉的人工合成涉及物质的转化，属于化学研究的范畴；C. 由碳水化合物制取氢气的新技术涉及物质的制备与转化，属于化学研究的范畴；D. 世界上首个细胞克隆猴在中国诞生，克隆技术属于生物研究的范畴，故选D。 2.17世纪中叶，英国科学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。19世纪初，英国科学家道尔顿、意大利科学家阿伏加德罗等先后提出原子论、分子学说，同时也是化学成为一门独立学科的标志。随后，化学家们发现元素周期律并编制出元素周期表，使化学研究和学习变得有规律可循。 (1)化学为社会进步和人类文明作出了巨大贡献。下列对化学的认识，正确的是(　　) A．化学只研究自然界已经存在的物质 B．化学的发展对环境造成了极大的危害，应该限制其发展 C．纯天然的物质不含任何化学成分 D．化学是推动社会发展的重要力量 【答案】D 【解析】A. 化学不仅研究自然界已经存在的物质，还研究自然界本不存在，需要经过化学方法合成出来的物质，例如塑料，A选项错误；B. 化学的发展可以帮助解决一些环境问题，不应限制，B选项错误；C. 任何物质都是由化学元素组成的，C选项错误；D. 化学式推动社会发展的重要力量，D选项正确。答案选D。 (2)下列是我国“国家最高科学技术奖”的几位获得者及其部分研究领域，其中不属于化学学科研究领域的是(　　) A.闵恩泽，石油化工催化剂研究　　　　 B.师昌绪，金属腐蚀与防护研究　　　　 C.程开甲，定向能高功率微波研究　　　　D.屠呦呦，青蒿素的发现与提取 【答案】C 【解析】定向能高功率微波研究属于物理学研究的范畴，不是化学科学研究领域。答案选C。 3.当前，我国面临的挑战有健康问题、环境问题、粮食问题和能源问题等，化学家们希望从化学的角度通过化学方法解决问题，为我国的发展和民族的振兴作出更大贡献。化学界所研究的课题有很多，例如：①高效化肥的合成；②新型药品的研发；③在低消耗情况下分解水制备氢气作为燃料；④寻找快速降解塑料、橡胶等化工产品和再利用的途径；⑤研制人造血管；⑥在无毒、无害的条件下进行反应；⑦研究、开发太阳能；⑧研制高效无磷洗衣粉。把其中有助于解决下列问题的课题序号填在相应的横线上。 (1)健康问题：___________。 (2)环境问题：___________。 (3)能源问题：___________。 (4)粮食问题：___________。 【答案】②⑤ ④⑥⑧ ③⑦ ① 【解析】A. ①高效化肥的合成帮助解决粮食危机，属于粮食问题；②新型药品的研发帮助解决健康问题；③在低消耗情况下分解水制备氢气作为燃料，属于能源的开发和利用；④寻找快速降解塑料、橡胶等化工产品和再利用的途径有助于消除环境污染，解决环境问题；⑤研制人造血管帮助解决健康问题；⑥在无毒、无害的条件下进行反应可减轻对环境造成的污染，解决环境问题；⑦研究、开发太阳能可以解决能源危机；⑧研制高效无磷洗衣粉可以减轻水体污染，解决环境问题。 教学反思 本节课作为九年级化学开篇第一课，承担着激发学生化学学习兴趣、建立化学基本观念的重要任务。课堂以系列问题为主线，结合趣味实验、化学发展史、化学社会应用展开教学，整体课堂参与度较好。 成功之处：采用问题驱动模式推进教学，通过师生互动对话拆解 “什么是化学” 抽象概念，利用棉花燃烧等实验调动学生好奇心。梳理古代、近代化学发展历程，结合我国化学家事迹融入德育；从粮食、能源、医疗等领域举例，让学生切实感受化学的实用价值，初步达成激发学习兴趣的目标。 存在不足：一是化学发展史知识点较多，大量科学家成就集中讲授，部分学生被动记忆，缺少自主梳理时间；二是实验观察指导不够细致，少数学生仅关注实验现象，没有主动思考现象背后蕴含的化学思想。另外，课堂留给学生交流探讨的时间略显紧张，辩证看待化学利弊的探讨不够深入。 改进措施：后续教学可设计时间轴学习任务单，让学生自主梳理化学发展史；实验环节增设观察记录表，引导学生有目的地观察思考。适当增加小组讨论环节，鼓励学生结合生活实例辩证交流化学带来的机遇与挑战，持续培育学生科学思维与社会责任感。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $