1.2化学研究什么（第二课时）教学设计--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学教学设计聚焦物质组成、结构、性质与用途的关联，以金刚石与石墨组成相同却性质迥异的生活实例导入，创设认知冲突，衔接元素组成的旧知，引出“结构决定性质”的核心探究主题。 以任务驱动贯穿课堂，通过蜡烛燃烧实验验证物质组成，金刚石石墨结构模型观察理解微观决定宏观，小组合作绘制“组成-结构-性质-用途”逻辑图，落实化学观念与科学思维。实验探究与模型认知结合，助学生建立宏微思维，为教师提供素养导向的结构化教学方案。

第 2 节 化学研究什么 - 第二课时（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 宏观辨识与微观探析：能从宏观现象切入，初步关联物质微观结构与性质差异。 科学探究与创新意识：通过分组实验、模型观察，掌握基础探究方法。 科学态度与社会责任：体会化学研究的实用价值，树立学以致用的理念。 证据推理与模型认知：依托实验证据、结构模型，建立组成—结构—性质—用途的逻辑认知模型。 重点 和难点 重点：认识物质由元素组成，掌握物质组成、结构、性质、用途四者的对应关系，区分常见物质的组成差异。 难点：初步建立微观结构决定宏观性质的思维，理解金刚石与石墨等同素异形体的性质差异成因，学会用化学视角解释物质用途的本质原因，突破宏观与微观的认知壁垒。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 生活中处处藏着化学奥秘：金刚石坚硬可切割玻璃，石墨质软可制铅笔芯，二者外观、用途截然不同，却都是由碳元素组成。同样的元素为何造就截然不同的物质？物质的用途由什么决定？本节课我们通过探究学习，解锁化学研究的核心内容，探寻物质组成、结构与性质、用途的内在关联。 以学生熟悉的生活素材创设认知冲突，快速吸引学生注意力，激发探究欲望。立足学情衔接新旧知识，自然引出本节课核心探究主题，铺垫宏微结合的化学思维。 讲授新课 （一）任务一：探究物质的组成——化学研究物质的基本构成 【任务驱动】教师明确本节课首个核心探究任务：生活中形形色色的物质千差万别，这些物质的基本组成是什么？不同物质的组成有何异同？请同学们结合实验探究、素材分析，总结物质的组成规律，建立“物质由元素组成”的核心认知。 【自主学习与素材感知】首先，组织学生自主阅读教材对应板块内容，初步感知化学对物质组成的研究范畴。教材明确指出，世间所有物质都是由肉眼看不见的基本单元——元素组成的，元素是构成物质的基本成分，不同元素组合、配比不同，造就了千万种不同的物质。为让学生直观感知物质组成的多样性，教师展示三组生活化物质素材：第一组为水、二氧化碳、葡萄糖；第二组为氧气、氮气、金刚石；第三组为空气、河水、矿泉水。 学生结合教材文本，自主梳理三类物质的组成特点，完成基础认知梳理：纯净的单一物质由固定的元素组成，而混合物由多种不同物质组成，也就包含多种元素。在学生自主学习后，开展小组交流活动，每组4人，交流各自梳理的物质组成信息，纠正认知偏差，初步达成共识。 【实验探究活动：物质燃烧组成验证实验】为将抽象的元素组成概念具象化，开展课堂分组探究实验，全班分为12个小组，每组配备干燥烧杯、澄清石灰水、酒精灯、葡萄糖、棉花、蜡烛等实验器材和药品。实验分为两个操作环节，全程要求学生规范操作、细致观察、精准记录实验现象。 第一个环节：点燃蜡烛，将干燥的冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察烧杯内壁的现象。学生操作后可清晰观察到，烧杯内壁出现一层细密的水雾，静置片刻后水雾凝结成小水珠。第二个环节：将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，轻轻振荡烧杯，观察石灰水的变化，可看到澄清石灰水逐渐变浑浊。 实验结束后，教师引导学生开展小组讨论，结合现象推导蜡烛的组成成分。教师分步设问引导：烧杯内壁的水雾说明蜡烛燃烧生成了什么物质？澄清石灰水变浑浊证明生成了什么物质？根据生成物的组成，能否推导蜡烛的组成元素？ 学生结合已有生活常识和学科知识，逐步推理得出：水由氢、氧元素组成，二氧化碳由碳、氧元素组成，蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，说明蜡烛中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。随后开展拓展实验，灼烧白色葡萄糖粉末，观察到葡萄糖燃烧同样生成水雾和使石灰水变浑浊的气体，证明葡萄糖也由碳、氢、氧三种元素组成。 【成果总结与认知升华】各小组依次汇报实验探究结论，教师汇总梳理，明确核心知识点：化学研究物质的组成，就是探究物质由哪些元素组成。不同物质的元素组成可能相同，也可能不同；多数有机化合物如蜡烛、葡萄糖、淀粉等，均含有碳、氢元素，部分含有氧元素。同时区分核心概念：只由一种元素组成的物质为单质，由多种元素组成的物质为化合物，为后续纯净物分类学习埋下伏笔。 【课堂即时思辨】教师抛出思辨问题：水和过氧化氢都是由氢、氧两种元素组成，二者是同一种物质吗？引导学生初步感知，元素组成相同的物质，也可能是不同物质，从而自然过渡到下一探究任务，引发学生深度思考。 （二）任务二：探析物质的结构——结构决定物质基本性质 【任务驱动】基于上一任务的思辨问题，明确本任务核心：既然部分物质元素组成完全相同，性质却差异巨大，根本原因是什么？本节课第二个探究任务，聚焦物质的微观结构，探究结构与物质性质的内在联系，建立“微观结构决定宏观性质”的核心思维。 【模型观察与对比探究】教师展示金刚石、石墨的微观结构模型实物教具，同时播放微观结构动态演示动画，让学生直观观察两种物质的碳原子排列方式。组织学生分组观察、对比、记录二者结构差异：金刚石中的碳原子呈正八面体立体网状结构，碳原子排列紧密、结构稳定；石墨中的碳原子呈层状排列，层与层之间结合松散，容易发生滑动。 为深化学生认知，设置小组合作探究问题链：金刚石和石墨的组成元素是否相同？二者微观结构的最大差异是什么？结合生活中二者的用途，推测结构差异会带来哪些性质差异？学生结合导入素材和模型观察结果，开展深度讨论。 学生通过讨论梳理得出核心信息：金刚石和石墨均由碳元素组成，属于组成元素相同的物质，但碳原子的排列方式不同，导致二者性质天差地别。金刚石结构致密稳定，硬度极大，是天然最硬的物质；石墨层间作用力弱，质软、有滑腻感，同时具有良好的导电性。 【素材拓展与认知深化】教师补充生活实例和科技素材，强化结构决定性质的认知。除了金刚石和石墨，生活中还有诸多同类案例：红磷和白磷均由磷元素组成，因原子排列结构不同，着火点、稳定性差异极大；氧气和臭氧均由氧元素组成，分子结构不同，化学性质、用途完全不同。 同时结合教材内容，明确化学研究物质结构的意义：物质的组成决定物质的基础类别，而物质的微观结构是决定物质性质的根本因素，这是化学核心的宏微对应规律，也是化学区别于其他学科的核心思维方式。 【小组展示交流】各小组结合模型、素材和讨论结果，展示本组对“结构与性质关系”的理解，举例说明生活中结构影响性质的实例。教师对学生的展示内容进行点评、补充，纠正片面认知，统一核心结论：物质的微观结构不同，宏观性质就不同，结构是物质性质的决定性因素。 （三）任务三：梳理物质的性质与用途——性质决定用途，用途体现性质 【任务驱动】明确本节课第三个核心任务：化学研究物质的组成与结构，最终是为了认识物质性质、服务生活应用。请同学们结合已有探究成果和生活经验，探究物质性质与用途的辩证关系，掌握化学研究物质用途与制法的核心逻辑。 【生活化素材探究分析】教师呈现多组生活中常见物质的用途和对应性质素材，组织学生分组完成“性质—用途”匹配探究。素材组一：金刚石硬度大、耐高温；石墨质软、导电性好、耐高温。素材组二：酒精具有可燃性、易挥发；水比热容大、不可燃、能溶解多种物质。素材组三：氮气化学性质稳定、无毒；氧气能支持燃烧、供给呼吸。 学生以小组为单位，结合素材分析每种物质的性质对应的实际用途，完成表格梳理：金刚石用于制作玻璃刀、钻探机钻头、钻戒；石墨用于制作铅笔芯、电极、润滑剂；酒精用作燃料、消毒剂；水用于降温、溶解试剂、灌溉；氮气用作食品保护气、防腐保鲜；氧气用于医疗急救、工业助燃。 【规律总结与逻辑构建】小组探究结束后，全班汇总交流，共同总结核心规律：物质的用途由物质的性质决定，物质的用途能够直观体现物质的性质。优良的性质是物质具备特定用途的基础，人们根据不同物质的性质差异，合理开发利用物质，实现物质的价值最大化。 教师进一步细化区分物理性质和化学性质对应的用途：依靠颜色、硬度、状态、导电性等物理性质实现的用途，无需发生化学变化；依靠可燃性、稳定性、氧化性等化学性质实现的用途，需要依托化学变化，帮助学生区分两类性质的应用场景。 【拓展探究：物质的制法研究】结合教材板块内容，延伸化学研究的另一核心——物质的制法。教师讲解：化学不仅研究物质的组成、结构、性质和用途，还研究物质的制备方法。人类根据物质的性质和应用需求，通过合理的化学方法，制取生活、生产所需的各类物质。 结合实例讲解基础制法逻辑：根据氧气能支持呼吸和燃烧的性质，工业上利用空气分离法制取氧气，实验室利用化学反应制取氧气；根据食盐的溶解、结晶性质，通过海水晒盐的方法制取食盐。让学生明白，物质的制法以物质性质为依据，以实际应用为目标，是化学研究的重要应用方向。 （四）任务四：整体建模与课堂整合探究 【任务驱动】在完成分项探究后，开展综合性建模任务，引导学生整合本节课所有知识点，构建完整的化学研究逻辑体系，梳理化学研究物质的全部核心内容，实现知识系统化、结构化。 【小组建模活动】各小组结合前三轮探究成果，合作绘制逻辑关系图，梳理四者关联：物质的元素组成→微观结构→物质性质→物质用途与制法。学生在建模过程中，自主梳理内在逻辑：元素组成是物质的基础，微观结构决定物质性质，物质性质决定物质用途，用途反推物质价值，指导物质制法的研发与优化。 教师巡视各小组建模过程，针对性指导学生梳理逻辑漏洞，帮助学生建立完整的学科思维模型。对于认知薄弱的小组，通过分步提问引导：是什么决定了物质的性质？物质的性质最终服务于什么？化学研究这些内容的意义是什么？ 【全班成果展示与升华】各小组展示建模成果，师生共同优化完善，最终形成本节课核心知识体系：化学研究物质的组成、结构、性质、用途与制法，四者层层递进、紧密关联，构成化学研究物质的核心框架。 同时结合生活、科技实例升华认知：从日常的生活用品制备，到新材料研发、新能源开发，都依托于对物质组成、结构、性质的研究，让学生深刻体会化学的实用性和重要性，理解化学服务社会发展的核心价值。 （五）课堂小结与当堂巩固 【课堂小结】师生共同回顾本节课四大探究任务，系统梳理知识点：一是物质由元素组成，不同物质元素组成不同；二是微观结构决定物质宏观性质，组成相同结构不同的物质性质不同；三是性质决定用途，用途体现性质；四是化学依托物质性质研究物质的制法，服务生产生活。 【当堂探究巩固】设置分层探究习题，巩固课堂所学基础认知与核心思维。基础题：简述金刚石和石墨性质差异的根本原因，举例说明性质决定用途的生活实例。提升题：水和过氧化氢元素组成相同，为何化学性质差异极大？综合题：结合本节课知识，说说化学研究物质的核心内容和现实意义。学生独立思考后，小组交流答案，教师统一点评讲解，查漏补缺，夯实课堂所学。 本节课全程采用任务式探究教学，贴合新教材编排逻辑，以层层递进的四大探究任务串联课堂，打破传统灌输式教学。通过实验探究、模型观察、小组合作、逻辑建模等多元活动，将抽象的化学微观知识、逻辑关系具象化，贴合九年级学生启蒙阶段的认知规律。循序渐进帮助学生搭建“组成—结构—性质—用途”的核心化学思维模型，落实四维核心素养培养目标。同时结合生活化素材与科技实例，让学生感知化学的实用价值，激发学科探究兴趣，培养科学探究能力与社会责任意识，实现知识传授、能力培养、素养提升的统一。 板书设计 1.2 化学研究什么（第二课时） 一、化学研究物质的组成 1. 所有物质由元素组成 2. 分类：单质（一种元素）、化合物（多种元素） 二、化学研究物质的结构 1. 核心规律：结构决定性质 2. 实例：金刚石（网状）、石墨（层状）——碳元素相同，结构不同，性质不同 三、化学研究物质的性质与用途 1. 核心逻辑：性质决定用途，用途体现性质 2. 性质分类：物理性质、化学性质 四、化学研究物质的制法 依据物质性质，结合应用需求，科学制备物质 核心思维导图：组成→结构→性质→用途→制法 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $