5.3化学反应中的有关计算教学设计--2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第三节 化学反应中的有关计算 教案 鲁教版（五四学制）初中化学 八年级全一册 一、教材分析 本节选自鲁教版（五四学制）八年级全一册化学教材，是在学生学习了质量守恒定律和化学方程式之后，将宏观物质质量与微观粒子个数联系起来的关键一课。教材以工业生产实际为背景，引导学生认识化学方程式不仅表示物质间的质的变化，还揭示了物质间量的恒定关系，为后续化学计算和解决实际生产问题奠定方法基础。 二、四维核心素养 化学观念：通过化学方程式中物质质量比例的分析，建立宏观、微观与符号相联系的认识，理解化学反应中物质质量按固定比例变化。科学思维：经历从实际问题中抽象出化学计算模型的过程，发展逻辑推理与定量思维。科学探究与实践：在任务驱动中尝试计算、合作交流，提升运用化学知识解决真实问题的能力。科学态度与责任：体会定量计算对化工生产合理利用资源、节约成本的意义，树立严谨求实的科学态度。 三、教学重难点 教学重点：理解化学方程式中反应物与生成物之间的质量比例关系，掌握根据化学方程式进行简单计算的步骤和书写规范。教学难点：从微观粒子个数比到宏观物质质量比的转化理解，以及计算过程中比例关系的正确建立和规范表达，特别是实际生产情境中不纯物质的初步处理思路。 四、新课导入 教师展示一张工业炼铁高炉的图片，提问：“炼铁厂要把铁矿石炼成铁，工人师傅在投料前，怎样知道需要投入多少铁矿石、又能炼出多少铁呢？这中间有没有规律可循？”引导学生回顾化学方程式的意义，引出本节课主题——化学反应中物质之间存在固定的质量关系，我们可以利用这种关系进行有关计算。 五、新课导入设计意图 以真实工业生产情境创设问题，激发学生探究欲望，复习化学方程式意义，自然过渡到定量计算。 六、上课过程设计意图 本节课以“工厂投料计算员”为贯穿情境，将计算技能的学习嵌入真实任务链。学生在完成一个个递进式任务中，自主发现化学方程式中物质质量比的存在，经历提出问题、探究发现、归纳方法、实践应用的完整认知过程。设计上遵循从简单到复杂、从单一到综合的认知规律，先扶后放，让学生在试错中体会规范步骤的必要性。任务设置联系工业生产、实验室制取等学生熟悉的情境，使定量计算不再枯燥，而是成为解决实际问题的有力工具。通过小组合作与展示交流，让学生在互评互改中深化对计算规范的理解，落实核心素养。 七、教学过程 （一）任务一：揭秘化学方程式中的“质量密码” 【任务情境】教师大屏幕展示：氢气在氧气中燃烧生成水的反应。教师提问：“我们已经知道这个反应可以用化学方程式表示，那么在这个反应中，参加反应的氢气、氧气与生成的水之间，质量上到底存在什么样的关系呢？”请同学们以小组为单位，结合相对原子质量，尝试从微观角度分析这个反应中各物质的质量关系。 【学生活动】学生四人一组展开讨论。教师巡视各小组，倾听学生思路，适时提示：从化学方程式可以看出，每两个氢分子与一个氧分子反应，生成两个水分子。如果我们把每个氢分子、氧分子和水分子的相对质量分别算出来，再把它们乘以各自的分子个数，是不是就能找到宏观上的质量关系？ 【交流分享】各小组派代表汇报讨论结果。第一小组代表汇报：两个氢分子的相对质量总和是四，一个氧分子的相对质量是三十二，两个水分子的相对质量总和是三十六。教师追问：“这说明了什么？”学生回答：说明每四份质量的氢气和三十二份质量的氧气完全反应，生成三十六份质量的水。教师进一步追问：“如果有八克氢气参加反应，需要多少克氧气？生成多少克水？”学生很快回答：需要六十四克氧气，生成七十二克水。 【归纳提升】教师在黑板上板书：化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件，还表明了各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。这种质量比是固定不变的，它与化学方程式中各物质的相对分子质量乘以化学计量数所得数值之比相等。教师强调：正是因为这种固定的质量比，我们才可以根据化学方程式，由一种反应物或生成物的质量，求出其他任意一种反应物或生成物的质量。 【设计意图】从学生已有的化学方程式知识出发，引导他们从微观粒子个数比走向宏观质量比，让学生亲历“发现规律”的过程，而不是被动接受结论。这一环节为后续计算方法的学习奠定原理基础。 （二）任务二：争当“计算小师傅”——归纳计算步骤 【任务情境】教师提出具体问题：“工业上电解水制取氢气，若要制得十千克氢气，至少需要电解水多少千克？同时生成氧气多少千克？”请同学们结合刚才发现的质量关系，自己尝试解决这个问题，并把你的解题过程写出来。 【自主尝试】学生独立尝试解题。教师巡视，收集不同层次学生的解答过程。教师特别留意学生是否写出了完整的化学方程式、是否找准了相关物质的质量比、是否列出了比例关系、是否进行了计算并作答。 【展示互评】教师选取几份典型解答进行展示。第一份解答只写了答案，没有过程；第二份解答写出了化学方程式，但没有标注已知量和未知量的相对质量关系；第三份解答过程较为完整。请同学们当“小评委”，说一说这几份解答各有什么优缺点，怎样写才能让别人看明白、不扣分。学生热烈讨论后达成共识：解题过程要完整，要让别人看得清楚每一步在做什么。 【归纳步骤】教师引导学生共同梳理出根据化学方程式计算的完整步骤。第一步，设未知量，即用一个字母表示要求的质量；第二步，写出反应的化学方程式，特别强调化学方程式必须配平，这是计算正确的前提；第三步，找出相关物质的相对分子质量与化学计量数的乘积，并标在对应物质的化学式下方，同时把已知量和未知量标在对应物质的正下方；第四步，列比例式求解；第五步，简明地写出答案。教师特别提醒：代入化学方程式进行计算的质量必须是纯净物的质量，如果题目给出的是混合物质量，要先换算成纯净物质量；计算过程中各物质的质量单位要统一。 【设计意图】通过让学生先自主尝试、再展示互评，充分暴露他们在书写规范上的问题，然后由师生共同归纳出标准步骤。这样的“先试后导”比直接告知步骤更能让学生体会到规范书写的必要性。 （三）任务三：实验室里的计算挑战 【任务情境】教师过渡：“刚才我们解决了工业上电解水制氢气的问题，现在我们回到实验室。实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气。如果要制取一点六克氧气，至少需要高锰酸钾多少克？请同学们按照刚才归纳的步骤规范地完成这道题。” 【规范练习】学生独立完成。教师提醒学生注意：第一步设未知量时，x后面不要带单位；第二步写化学方程式时要注意配平、注明反应条件和气体符号；第三步找相关物质的质量关系时，只找与本题有关的物质，不需要把方程式中所有物质的相对质量都写出来。 【同桌互查】学生完成后，同桌两人交换检查，对照板书上的五个步骤逐项核对。检查要点包括：化学方程式是否配平、已知量和未知量是否对应正确、比例关系是否列反、计算结果是否合理、单位是否规范、最后是否写出了简明答案。教师巡视，对有困难的学生进行个别指导。 【全班订正】教师请一位学生到黑板上板演完整过程，其他学生对照检查。教师针对学生容易出错的地方重点强调：化学方程式计算的依据是质量比，比例关系中两个物质的质量必须上下对应，即已知物质的已知质量比上该物质的相对质量总和，等于未知物质的未知质量比上该物质的相对质量总和，千万不能列反。教师还提醒学生，计算结果如果除不尽，一般保留一位小数即可。教师进一步追问：“如果实验室中实际称取的高锰酸钾质量比理论计算值多一些，这是为什么？”引导学生认识到实际实验中要考虑氧气收集过程中的损耗，实际用量往往略大于理论用量，这也是化学计算服务于实际操作的体现。 【设计意图】这是学生第一次完整地按规范步骤进行独立计算，通过“独立做—同桌查—全班订正”的三步反馈，及时纠正常见错误，巩固计算步骤和书写规范。 （四）任务四：工业生产中的实际应用 【任务情境】教师大屏幕展示一段资料：“某炼铁厂利用一氧化碳在高温下还原赤铁矿炼铁。若该厂每天需要生产含铁五十六吨的生铁，理论上需要含氧化铁百分之八十的赤铁矿石多少吨？”教师引导学生分析：这道题和前面的题有什么不同？学生发现：题目给的是生铁中铁的质量，而不是氧化铁的质量；矿石中只有百分之八十是氧化铁，其余是杂质。 【小组讨论】学生分组讨论解题思路。教师引导学生思考两个关键问题：第一，五十六吨铁是从哪里来的？是从氧化铁中被还原出来的，因此化学方程式中铁的质量就是五十六吨；第二，赤铁矿石是混合物，其中只有百分之八十是氧化铁，我们根据化学方程式计算出来的是纯氧化铁的质量，最后还要把它换算成含杂质百分之二十的赤铁矿石质量。 【合作完成】各小组在讨论基础上完成解题。教师巡视指导，提醒学生注意：化学方程式中各物质之间的质量比是纯净物之间的质量比，因此代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量。如果题目给出的是混合物质量，一定要先换算成纯净物质量；计算出纯净物质量后，如果题目要求混合物质量，再用纯净物质量除以其纯度。 【展示交流】各小组汇报解题思路和结果。教师引导学生总结出处理含杂质问题的一般思路：先将混合物质量换算成纯净物质量，再代入化学方程式计算，最后根据题目要求把纯净物质量换算回混合物质量。教师特别强调，杂质不参与反应，在化学方程式的质量比计算中不考虑杂质的质量。教师进一步拓展提问：“如果某炼铁厂实际投入了一千吨赤铁矿石，能炼出多少吨铁？这个问题和刚才的问题有什么不同？”引导学生反向思考：已知混合物质量求纯净物质量，先用纯度把混合物换算成纯净物，再代入化学方程式计算，方向与刚才恰好相反。学生体会到，无论题目怎样变化，核心都是“代入化学方程式的必须是纯净物质量”这一原则。 【设计意图】这一任务将计算从纯理想情境拓展到含杂质的工业实际情境，让学生认识到化学计算在生产实践中的真实价值，同时培养学生将实际问题转化为化学问题的建模能力。 （五）任务五：火眼金睛辨对错 【任务情境】教师在大屏幕上展示四道“病人膏肓”的计算过程，请同学们当“小医生”，找出其中的错误并改正。第一题：化学方程式没有配平就直接计算；第二题：已知量和未知量在比例式中位置列反；第三题：把混合物质量直接代入化学方程式计算；第四题：计算结果没有写单位或没有写出答案。 【找错改错】学生以小组为单位，逐题找出错误并讨论错因。教师引导学生归纳常见错误类型：化学方程式未配平导致质量比错误；相对分子质量计算错误；代入的数据不是纯净物质量；比例关系列反；单位不统一；计算结果不合理。教师特别引导学生从“检验答案合理性”的角度思考：如果计算出来的结果明显不符合质量守恒定律，那一定是哪里出了问题。 【方法提升】教师总结：根据化学方程式计算时，要牢记三个要领：步骤要完整、格式要规范、得数要准确。三个关键：准确书写化学式、化学方程式要配平、相对分子质量计算要准确。教师还教给学生一个自检小窍门：计算出结果后，把结果代回原比例式中检验一下，看是否满足质量守恒。 【设计意图】通过找错改错的反向训练，比正面练习更能加深学生对计算规范的理解。学生在识别他人错误的过程中，也在反思自己可能犯的错误，实现“以错促学”。 （六）任务六：课堂总结与反思 【自主总结】教师引导学生闭上眼睛回忆：这节课我们解决了哪些问题？我们是怎么学会根据化学方程式进行计算的？请同学们用自己的话总结一下根据化学方程式计算的依据、步骤和注意事项。 【分享收获】学生自由发言。有的学生说：“我知道了化学方程式中各物质的质量比是固定的，所以可以根据一种物质的质量求另一种物质的质量。”有的学生说：“我记住了计算的五个步骤，特别是化学方程式一定要配平，代入的必须是纯净物质量。”还有的学生说：“我原来以为化学计算很难，现在发现只要按步骤来，其实不难。” 【教师升华】教师总结：化学计算不是简单的数学运算，它的每一步都有化学含义。化学方程式配平了，才能保证质量比正确；物质是纯净物，代入的数据才有效；步骤写完整，才能让别人看清你的思路。希望同学们今后在生产生活中遇到定量问题时，能想起今天学到的方法，用化学的眼光去分析和解决问题。 【课后延伸】教师布置课后任务：请同学们调查家中燃气灶或煤炉中燃料燃烧的情况，写一篇短文，谈一谈如果要让燃料充分燃烧、节约能源，从定量角度看应该注意哪些问题。下节课交流分享。 【设计意图】课堂总结不是简单重复知识，而是让学生用自己的语言重构认知，形成结构化的知识网络。课后延伸将课堂学习与生活实际联系，体现化学来源于生活、服务于生活的理念。 八、板书设计 第三节 化学反应中的有关计算 一、计算依据：化学方程式中各物质的质量比是固定的 二、计算步骤 1. 设未知量 2. 写化学方程式（配平、条件、箭头） 3. 找相关物质的质量关系（已知量、未知量对应标注） 4. 列比例式求解 5. 简明写出答案 三、注意事项 1. 代入化学方程式的必须是纯净物质量 2. 单位要统一 3. 化学方程式必须配平 4. 比例关系要对应，不能列反 学科网（北京）股份有限公司 $