5.2 化学方程式 第1课时（教学设计）化学新教材人教版九年级上册

该初中化学教学设计聚焦化学方程式的意义这一核心知识点，通过回顾元素符号、化学式的宏观微观信息，搭建新旧知识衔接桥梁，以学习支架形式唤醒学生三重表征思维，为理解化学方程式意义铺垫。 该资料特色在于构建“宏观—微观—符号”三重表征思维，结合科学思维与化学观念，以木炭燃烧反应为例，对比文字、符号、化学方程式，引导学生自主探究其定性定量意义，帮助学生理解化学变化规律，提升教师教学效率与学生学习效果。

课题2 化学方程式 第1课时 化学方程式的意义 年级 九年级 学科 化学 课型 新授课 教材 人教版九年级化学 第五单元 课题2 第1课时 教学目标 1.了解化学方程式的概念。 2.从定性视角和定量视角理解化学方程式所体现的信息。 3. 提供搭建“宏观—微观—符号”三重表征思维模型，多角度理解化学反应。 教学重点 理解化学方程式所体现定性、定量核心含义。 教学难点 建立“宏观-微观-符号”的对应思维，突破三重表征理解障碍。 教材分析 本节教学内容源于人教版九年级上册第五单元《化学反应的定量关系》课题2《化学方程式》第1课时，是学生在系统学习元素符号、化学式含义、质量守恒定律之后接触的核心化学用语，兼具承前启后的关键作用：既可以帮助学生将之前对化学反应的定性认知转化为规范的定量表达，也为后续学习化学方程式的配平书写、利用化学方程式进行定量计算筑牢理论基础。 按照课标要求，本课时核心内容分为化学方程式的定义、化学方程式的意义两部分。教材以学生熟悉的木炭燃烧反应为载体，通过对比文字表达式、符号表达式的局限性，自然引出化学方程式的定义；再从“定性特征-微观粒子数量关系-宏观物质质量关系”三个维度拆解化学方程式的意义，渗透“宏观—微观—符号”三重表征思维，引导学生建立化学反应“质”与“量”的关联，完全符合初中生的认知递进规律。 学情分析 教学对象为九年级学生，此前已经具备充足的相关知识储备：能够识别常见元素符号、化学式，掌握其宏观、微观含义，理解质量守恒定律的微观本质，会用文字表达式、符号表达式描述常见的化学反应，对化学反应的定性特征有较清晰的认知。但学生对化学反应的定量认识较为模糊，尚未建立“宏观现象-微观本质-符号表达”的关联思维，容易出现化学方程式读法错误（如把“+”读成“加”、把生成符号读成“等于”）、计算物质质量比时忽略化学计量数等典型问题。 从思维发展来看，九年级学生正处于从经验型具象思维向理论型抽象思维过渡的阶段，对熟悉的生活化化学反应接受度高。教学中可依托学生已知的木炭燃烧、氢气燃烧等反应，逐步引导学生从不同维度解读化学方程式的信息，帮助学生突破三重表征的理解障碍，落实核心素养要求。 教学过程 教学内容 设计意图 环节一 情境导入·旧知铺垫 【引入】我们已经学习了两种核心化学用语：元素符号和化学式，它们都是化学学科专属的“国际通用语言”，可以从宏观、微观两个维度传递物质的信息。 【教师提问1】大家回忆一下，从元素符号O中你能获得哪些信息？分宏观和微观两个维度说明。 【学生思考】学生举手回答：宏观层面表示氧元素，微观层面表示1个氧原子。 【教师提问2】那从化学式O2中又能获得哪些信息呢？同样分宏观、微观梳理。 【学生思考】学生小组讨论后回答：宏观上①表示氧气这种物质，②表示氧气由氧元素组成；微观上①表示1个氧分子，②表示1个氧分子由2个氧原子构成。 【讲解】评价学生回答，强调化学用语的“宏观-微观-符号”三重表征属性，今天我们要学习的第三种化学用语是用来表示化学反应的——化学方程式，它同样符合三重表征的思维逻辑。 通过回顾已学化学用语的表征逻辑，搭建新旧知识的衔接桥梁，唤醒学生已有的三重表征思维，为后续理解化学方程式的意义做好认知铺垫。 环节二 分层研学·化学方程式的定义 任务一 如何判断木炭燃烧属于化学变化？ 【引入】我们来看一个熟悉的实验：木炭在氧气中燃烧，观察到的实验现象是集气瓶内的澄清石灰水变浑浊，说明有新物质二氧化碳生成。 【教师提问】判断该过程发生化学变化的根本依据是什么？ 【学生思考】学生回答：有新物质（二氧化碳）生成。 【讲解】化学变化的本质是有新物质生成，那我们如果要把这个化学变化规范、通用地记录下来，有哪些表示方法呢？我们一起来对比不同表示方法的优劣。 任务二 木炭燃烧的化学反应有哪些表示方式？ 【教师提问1】首先我们用文字表达式怎么表示这个反应？它有什么缺点？ 【学生思考】学生书写回答：碳 + 氧气 二氧化碳，缺点是书写繁琐，不便于国际交流，不能体现质量守恒，也不能体现反应的定量关系。 【教师提问2】如果用未配平的符号表达式怎么表示？它又有什么不足？ 【学生思考】学生书写回答：C + O2 CO2，缺点是没有配平，不满足质量守恒定律的要求，不能体现反应中各物质的定量关系。 【教师提问3】那有没有更规范、更通用的表示方法？ 【讲解】我们把符号表达式配平，将箭头改为等号，就得到了化学方程式： C + O2 点燃 CO2。由此可以总结化学方程式的定义：用化学式来表示化学反应的式子，叫作化学方程式。 【例1】下列关于化学方程式的定义，说法正确的是（ ） A．用元素符号表示物质组成的式子 B．用化学式来表示物质化学反应的式子 C．只表示化学反应中反应物和生成物的组成 D．所有化学反应的化学方程式都必须用箭头连接物质 【答案】B 【解析】A是化学式的定义，错误；C化学方程式还能体现反应条件、定量关系等信息，错误；D无机反应用等号，有机反应才常用箭头，错误。 【变式训练1】以下不属于化学方程式定义范畴内的核心要素的是（ ） A．明确标注反应物、生成物 B．体现化学反应的反应条件 C．展示反应中各物质的颜色变化细节 D．满足质量守恒定律，配平后体现原子种类和数目不变 【答案】C 【解析】颜色变化是宏观实验现象，不属于化学方程式的核心要素，化学方程式不需要体现实验现象。 从熟悉的实验切入，紧扣化学变化的本质，引出“表示化学反应”的需求，自然过渡到化学方程式定义的探究。 通过三种反应表示方法的对比，让学生自主感知化学方程式的优势，自然生成化学方程式的定义和核心要素，通过典例和变式训练巩固对定义的理解，辨析易混概念。 环节三 分层研学·化学方程式的意义 任务一 化学方程式可以传递哪些信息？ 【引入】我们已经知道元素符号、化学式都可以传递多重信息，那化学方程式作为表示化学反应的化学用语，又可以从哪些角度解读信息呢？我们依然以C + O2 点燃 CO2为例探究。 【教师提问1】从定性（“反应是什么”）的角度，你能读出哪些信息？ 【学生思考】学生回答：反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳，反应条件是点燃；即碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳。 【讲解】定性角度的意义就是：表明反应的反应物、生成物和反应条件，这是最直观的宏观信息。 【教师提问2】从微观定量的角度，你能读出哪些粒子层面的信息？ 【学生思考】学生观察配平的系数后回答：1个碳原子和1个氧分子反应，生成1个二氧化碳分子；即参加反应的碳原子、氧分子、二氧化碳分子的个数比为1:1:1。 【教师提问3】从宏观定量的角度，结合相对原子质量，你能算出各物质的质量关系吗？ 【学生思考】学生计算回答：C的相对原子质量是12，O2的相对分子质量是32，CO2的相对分子质量是44，所以反应中碳、氧气、二氧化碳的质量比为12:32:44=3:8:11，且符合质量守恒：12+32=44。 【知识总结】化学方程式的意义可以分为两大类： 1.定性意义：表示反应物、生成物和反应条件； 2.定量意义： 微观：表示反应中各粒子的相对数量关系（粒子个数比=系数比）； 宏观：表示反应中各物质的相对质量关系（质量比=（系数×相对分子质量/相对原子质量）之比），且所有反应物的总质量等于所有生成物的总质量，符合质量守恒定律。 【思考问题】1.请从定性和定量两个角度解读Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4的意义。 【学生思考】学生回答： 定性：铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁； 定量：微观上，铁原子、硫酸铜微粒、铜原子、硫酸亚铁微粒的个数比为1:1:1:1；宏观上，各物质的质量比为56:160:64:152，且56+160=64+152，符合质量守恒。 【思考问题】2.请从定性和定量两个角度解读2H2 + O2 点燃 2H2O的意义。 【学生思考】学生回答： 定性：氢气和氧气在点燃条件下反应生成水； 定量：微观上，氢分子、氧分子、水分子的个数比为2:1:2；宏观上，各物质的质量比为4:32:36=1:8:9，且4+32=36，符合质量守恒。 【例2】下列关于化学方程式意义的叙述中，不正确的是（ ） A．化学方程式可以表明反应物、生成物和反应条件 B．化学方程式可以表明各反应物和各生成物之间的质量比 C．化学方程式可以表明各反应物和生成物之间的粒子（分子或原子）数目关系 D．化学方程式可以表明化学反应的快慢 【答案】D 【解析】化学方程式不能体现反应速率、反应现象等实验过程中的动态信息，D错误。 【变式训练2】化学方程式 C + O2 点燃 CO2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 【解析】A选项中“加”“等于”表述错误，应该是“和”“生成”；B选项中碳是由原子构成的，氧气是宏观物质，不能说“一个氧气”，错误；D选项应该是碳在氧气中燃烧，表述错误。 知识总结 分类维度 具体含义 定性（宏观） 表示反应物、生成物和反应条件 定量（微观） 表示反应中各粒子的相对数量比 定量（宏观） 表示反应中各物质的相对质量比 引导学生迁移旧有化学用语的学习逻辑，自主建构化学方程式的“宏观—微观—符号”三重表征思维，突破三重表征的理解难点。 课堂小结 七、板书设计 课题2 化学方程式 第 1课时 化学方程式的意义 一、化学方程式的定义 1.概念：用化学式来表示化学反应的式子 2.优势对比： （1）文字表达式：仅能定性描述，无定量信息 （2）符号表达式：未配平，不遵循质量守恒 （3）化学方程式：配平后符合质量守恒，兼具定性、定量信息 二、化学方程式的定义 以 C + O2 点燃 CO2为例 1.定性意义：碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳 2.定量意义： （1）微粒个数比：C:O2:CO2=1:1:1 （2）物质质量比：C:O2:CO2=12:32:44=3:8:11 随堂练习 1.从化学方程式CaO＋H2O=Ca(OH)2中不能获得的信息是（ ） A．各反应物和生成物的质量比 B．反应发生所需要的条件 C．化学反应的快慢 D．反应物和生成物 【答案】C 【解析】化学方程式可直观体现反应物、生成物及反应条件，通过相对分子质量与化学计量数的乘积可计算各物质的质量比，也可通过化学计量数得到粒子个数比，但无法体现化学反应的速率快慢、能量变化、实验现象等额外信息，因此C选项符合题意。 2.下列有关化学方程式 2CO + O2 点燃 2CO2 的叙述正确的是（ ） A．一氧化碳加氧气反应生成二氧化碳 B．在点燃的条件下，2个一氧化碳分子和2个氧原子恰好完全反应，生成2个二氧化碳分子 C．在点燃的条件下，每2份质量的一氧化碳和1份质量的氧气恰好完全反应，生成2份质量的二氧化碳 D．在点燃的条件下，每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气恰好完全反应，生成88份质量的二氧化碳 【答案】D 【解析】A选项：化学方程式中“+”应读作“和/与”，“=”应读作“生成”，读法错误；B选项：该反应粒子个数关系为2个CO分子和1个O₂分子反应生成2个CO₂分子，B错误；C选项：该反应的质量比为(2×28):32:(2×44)=56:32:88，并非2:1:2，C错误；D选项质量比计算正确，符合题意。 3.四位同学正在讨论某化学方程式的意义。下列四个化学方程式中，同时符合这四位同学所描述的是（ ） A．S + O2 点燃 SO2 B．4P + 5O2 点燃 2P2O5 C．2H2 + O2 点燃 2H2O D．2C + O2 点燃 2CO 【答案】C 【解析】结合四位同学描述的共同特征：反应为化合反应、反应物均为单质、生成物为氧化物、反应物粒子个数比为2:1:2、各物质质量比为1:8:9，只有D选项符合上述全部特征，因此选D。 4.对于化学反应：2H2 + O2 点燃 2H2O，下列说法正确的是（ ） ①参加反应的物质是氢气和氧气；            ②反应前后分子总数不变； ③反应前后元素的种类不变；                   ④反应条件为点燃； ⑤1g氢气与2g氧气反应生成3g水；          ⑥反应前后元素的化合价不变。 A．①②⑥ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①③④ 【答案】D 【解析】①根据化学方程式可知反应物为氢气和氧气，正确；②反应前分子总数为3，反应后为2，分子总数发生变化，错误；③化学反应前后元素种类不变，正确；④反应条件为点燃，正确；⑤该反应质量比为4:32:36=1:8:9，1g氢气需与8g氧气完全反应生成9g水，2g氧气不足，无法生成3g水，错误；⑥反应前后H、O元素化合价均发生变化，错误。因此正确的为①③④，选D。 教学反思 本节课从学生已掌握的元素符号、化学式的意义引入，通过对比文字表达式、符号表达式、化学方程式三种反应表示方法，让学生直观感知化学方程式简洁、能体现质量守恒的优势，符合学生认知规律。教学中通过定性、定量两个维度拆解化学方程式的意义，落实“宏观—微观—符号”三重表征思维的构建，搭配典例和随堂演练及时巩固知识点，课堂达成度较高。但仍存在不足：部分学生计算物质质量比时易忽略乘化学计量数，少数学生对化学方程式的规范读法掌握不到位，后续教学需增加针对性的小训练，强化易错点的巩固。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $