5.2 化学方程式 第3课时（教学设计）化学新教材人教版九年级上册

课题2 化学方程式 第3课时 化学方程式的计算 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3课时 教学目标 1.理解根据化学方程式进行简单计算的依据，形成利用质量关系和比例关系定量认识化学反应的一般思路。 2.学会根据化学方程式进行简单的计算，解决生产生活中的简单问题。 3. 认识定量研究对化学科学发展的重大作用。 教学重点 根据化学方程式计算的一般步骤。 教学难点 含杂质、图像、表格的化学方程式计算。 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》的第3课时，是初中化学首次系统呈现化学反应定量计算方法的核心内容，承担着落实“化学计算”核心技能、渗透定量研究化学思维的重要功能。 本节内容在学生已经掌握质量守恒定律、化学方程式含义及书写规范的基础上展开，内容安排体现明显的梯度性：先以高锰酸钾制氧气、煅烧石灰石两个学生熟悉的基础情境，梳理“设、写、标、列、解、答”的规范计算步骤，落实纯净物的基础计算；再进阶到含杂质、图像、表格三类中考高频考查的综合计算，明确“代入量必须为纯净物质量”“差量法找气体质量”“表格先判断反应完全节点”等核心注意事项。本节内容既巩固了前面相对分子质量计算、化学方程式书写的知识点，也为后续酸碱盐相关计算、高中阶段化学反应定量研究奠定基础，同时能让学生体会化学计算在工业投料、产品纯度检测等生产场景的实用价值，落实课标中“定量认识化学反应”的素养要求。 学情分析 教学对象为九年级学生，已经具备一定的知识基础：掌握了常见化学反应的方程式书写方法，会计算物质的相对分子质量，理解化学方程式中各物质的质量比为定值，熟悉质量守恒定律的内涵，也对高锰酸钾制氧气、过氧化氢分解、煅烧石灰石等常见反应的实验或应用场景有认知，具备基础的数学比例运算能力。 但学生也存在明显的学习难点：一是格式规范意识薄弱，容易出现设未知量带单位、化学方程式未配平就计算、漏写反应条件、相对分子质量计算错误等低级失误；二是对计算的核心逻辑理解不到位，容易直接把含杂质的物质质量、图像表格中的非有效数据直接代入比例式；三是面对综合题型时缺乏解题思路，不会用差量法从反应前后的质量差中提取气体、沉淀的核心已知量。教学中可从基础计算的规范养成入手，再结合典型例题逐步拆解综合题型的解题思路，契合学生的思维发展规律。 教学过程 教学内容 设计意图 环节一 情境导入 【引导学生回顾实验、分享感受】同学们，上周我们刚在实验室完成了“加热高锰酸钾制取2瓶氧气”的实验，大家都完成得顺利吗？有没有遇到什么小麻烦呀？（给学生发言时间，引导学生说出遇到的问题：比如有的同学加的高锰酸钾太少，最后只收集到1瓶多，不够用；有的同学加了满满一试管，做完实验还剩好多药品，造成浪费）【结合实例抛出问题】大家遇到的这些问题，本质上都是“投料多少”的问题哦。不仅实验室做实验会遇到这个问题，工业生产里投料不准的话损失可就大了——比如工业上煅烧石灰石制建筑用的生石灰，要是投的石灰石太少，产出的生石灰不够订单量，要是投太多又会白白浪费原料、提高成本。那我们能不能通过化学原理，精准算出要制取一定量的产物需要投入多少反应物，或者知道一定量的反应物最多能生成多少产物呀？这就是我们今天要学习的《化学方程式的计算》，学会这个方法，大家以后做实验就能精准控制药品用量，再也不会出现不够用或者浪费的情况啦。 将实验室的小问题延伸到工业生产的实际需求，让学生直观感受到本节课的知识是解决真实问题的有用工具，体会化学定量计算的实用价值，落实“化学服务于生产生活”的素养目标。 环节二 化学方程式计算的依据与基本步骤 任务一 化学反应中物质之间的质量关系是什么？ 【引入】化学方程式不仅能体现反应的物质变化，还能体现反应中的定量质量关系，我们以高锰酸钾制氧气的反应为例分析。 【教师提问】请大家写出高锰酸钾受热分解的配平化学方程式，计算各物质的化学计量数×相对分子质量的结果，思考这些数值之间有什么比例关系？如果投入316g高锰酸钾完全反应，生成氧气的质量是多少？如果要生成16g氧气，需要多少高锰酸钾？【学生思考】 1.写出反应：2KMnO4 ∆ K2MnO4＋MnO2＋O2↑，计算得各物质质量比为：2×158:197:87:32=316:197:87:32；化学反应中反应物、生成物的质量成正比例关系，316g高锰酸钾完全反应生成32g氧气，生成16g氧气需要158g高锰酸钾。 【讲解】大家推导的非常准确：化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律，基本依据是化学反应中各反应物、生成物之间固定的质量比，只要知道反应中任意一种完全反应的物质的质量，就可以按比例算出其他所有参与反应的物质的质量。 任务二 化学方程式计算的步骤和规范格式是什么？ 【引入】我们已经理解了计算的原理，接下来要掌握规范的计算格式，才能避免失误，拿到全部分数。 【教师提问】请大家先自主计算：加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？写完后和课件上的标准步骤对比，总结计算一共分为几步，每一步有什么注意事项？ 【学生思考】 1.自主书写计算过程，对照标准步骤总结出6个核心步骤：设、写、标、列、解、答. 2.指出注意事项：设未知数时不能带单位，化学方程式必须配平、注明反应条件，标量要对应，比例式要对齐。 【讲解】我们明确每个步骤的规范要求： 1.设：设未知量，格式为“设xx的质量为x”，x后不带单位； 2.写：正确书写配平的化学方程式，注明反应条件、气体或沉淀符号； 3.标：标出与计算相关的物质的化学计量数×相对分子质量，对应标出已知量（带单位）、未知量x； 4.列：列出比例式，相对质量的比等于实际质量的比； 5.解：求解未知数，结果带单位； 6.答：简明写出答案。 【教师提问】请大家独立完成第二个例题：工业上煅烧石灰石制生石灰，制取5.6t氧化钙，需要碳酸钙的质量是多少？请两位同学上台板书，其他同学在草稿本完成，之后互评板书的正误。 【学生活动】两位同学上台板书，其他同学完成计算后，共同点评板书的问题（比如方程式漏写高温条件、比例式列反、计算错误等）。 知识总结 化学方程式计算基本步骤：设→写→标→列→解→答，所有代入方程式的质量必须是完全反应的纯净物的质量。 从学生熟悉的反应入手，引导学生自主推导质量比关系，理解计算的底层逻辑，避免死记硬背计算步骤。 通过自主书写、对照标准、互评纠错的方式，让学生主动发现计算中的常见误区，强化格式规范，减少后续计算的错误率。 环节三 进阶型化学方程式计算（含杂质、图像、表格类） 任务三 含杂质的化学方程式怎么计算？ 【引入】刚才的练习都是纯净物的计算，但实际生产中用到的原料大多是不纯的，比如工业煅烧用的石灰石含有杂质，这类问题怎么解决？ 【例题3】工业上煅烧石灰石（主要成分为CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。已知充分煅烧10 t某石灰石可生成3.52 t二氧化碳，求该石灰石中CaCO3的质量分数？ 【教师提问】能不能直接把10t石灰石的质量代入方程式计算？为什么？需要先算什么？ 【学生思考】不能直接代入，因为石灰石中的杂质不参与反应，只有纯净的CaCO3的质量才能代入方程式。需要先根据生成的CO2质量算出纯净CaCO3的质量，再计算质量分数。 【讲解】核心规则：只有纯净物的质量才能代入化学方程式计算，涉及混合物时，用纯度公式换算：物质的纯度（质量分数）=。我们一起完成计算：设纯净CaCO3的质量为x，写出反应CaCO3 高温 CaO+CO2↑，标相关量：100、44，已知CO2质量3.52t，列比例式，解得x=8 t，则纯度为%=80%。 任务四 含图像的化学方程式怎么计算？ 【引入】部分题目不会直接给出反应物或生成物的质量，而是给出反应过程的质量变化图像，需要我们自己挖掘已知量。 【例题4】兴趣小组用含有杂质的高锰酸钾样品（杂质不反应）制取氧气，反应过程中固体质量变化如图所示。计算该样品中高锰酸钾的质量？ 【教师提问】例题4的图像显示：含有杂质的高锰酸钾样品加热，固体质量从16g降到14.4g后保持不变。思考：固体减少的质量是什么物质的质量？依据是什么？ 【学生思考】减少的质量是生成氧气的质量，依据是质量守恒定律，反应生成的氧气逸出体系，因此固体减少的质量等于氧气的质量，即16g−14.4g=1.6g。 【讲解】图像类计算的核心方法是差量法：首先分析图像横纵坐标的含义，找到反应前后的质量差，该差值就是生成的气体（或沉淀）的质量，将其作为已知量代入方程式计算即可。请大家自主计算样品中高锰酸钾的质量。 【学生活动】自主计算，得出高锰酸钾的质量为15.8g。 任务五 含表格的化学方程式怎么计算？ 【引入】还有一类题目给出多组实验的表格数据，需要我们先筛选有效数据，再进行计算。 【例题5】取某过氧化氢溶液于锥形瓶中，并加入一定量的二氧化锰，放在电子秤上测其质量，不同时间电子秤的读数如表所示。 反应时间/min 0 1 2 3 4 5 电子秤读数/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40 计算参加反应的过氧化氢的质量？ 【教师提问】例题5的表格给出了不同时间电子秤的读数，观察数据变化规律：什么时候过氧化氢完全分解？生成氧气的质量是多少？ 【学生思考】4min之后电子秤读数不再变化，说明4min时过氧化氢已经完全分解，减少的质量就是氧气的质量，即375.00 g−365.40 g=9.6 g。 【讲解】表格类计算的核心逻辑：①首先对比多组数据，找到反应刚好完全的节点（数据不再变化的点）；②用差量法算出气体/沉淀的质量，作为已知量代入计算。请大家自主计算参加反应的过氧化氢的质量。 【学生活动】自主计算，得出过氧化氢的质量为20.4g。 结合工业生产实际，让学生理解纯净物和混合物的换算逻辑，掌握含杂质类计算的核心要点。 引导学生自主挖掘图像中的隐藏已知量，掌握差量法的应用，提升信息提取能力。 培养学生的数据分析能力，掌握表格类题目的解题思路，学会筛选有效数据。 课堂小结 七、板书设计 课题2 化学方程式 第3课时 化学方程式的计算 一、计算依据 1.理论依据：质量守恒定律 2.基本依据：化学反应中各物质的质量比为定值 二、计算步骤 1.一般步骤：设（不带单位）→写（配平、注条件）→标（对应相对质量、实际质量）→列（比例式对齐）→解（结果带单位）→答（简明作答） 2.进阶计算：含杂质先换算纯净物质量，图像、表格类用差量法找已知量 随堂练习 1.氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反应原理为N2+3H2=2NH3，理论上产生17gNH3可以固定氮气的质量是多少？ 【答案】14g 【解析】解：设可以固定氮气的质量为x。 解得x=14g 答：可以固定氮气的质量为14g。 2. 若实验室用过氧化氢溶液制取2瓶氧气，根据体积和密度折合出氧气的总质量约为0.64g，求反应中实际消耗的过氧化氢质量。 【答案】典型错误：①设未知量时额外带单位；②化学方程式未配平；③未按配平后的化学计量数计算相对总质量；④最终计算结果错误。 【解析】 教学反思 本节课以学生亲手完成过的高锰酸钾制氧气投料问题引入，贴合学生实验体验，快速调动学习兴趣。教学过程遵循从基础到进阶的认知规律，先通过2道基础例题强化计算步骤和格式规范，再逐步突破含杂质、图像、表格三类计算难点，每类题型配套典型例题和方法总结，学生整体接受度较高。 但课堂练习中发现部分学生存在相对分子质量计算错误、化学方程式书写漏配平/条件的问题，少数学生对差量法的逻辑理解不够透彻。后续教学需针对易错点设计专项训练，增加分层习题巩固，同时多结合化工生产实例，让学生体会定量计算的应用价值，落实核心素养培养要求。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $