4.2化学式第2课时教学设计-2026-2027学年九年级化学北京版上册

北京版九年级化学上册 第二节 化学式（第二课时）教学设计 一、教材分析 本课时选自北京版九年级化学上册第二章第二节《化学式》的第二课时。教材在学生初步认识化学式的基础上，进一步引导学生理解化学式的宏观与微观含义，认识化合价的初步规律，初步学会根据化合价书写化学式，并根据化学式进行相对分子质量、元素质量比及质量分数的简单计算。本课时是连接宏观物质与微观粒子的重要桥梁，为后续化学方程式的学习奠定基础，具有承上启下的关键地位。 二、四维核心素养 化学观念：建立“宏观—微观—符号”三重表征思维，认识化学式是联系物质组成与构成的化学语言。科学思维：通过分析化学式的含义及数字位置的差异，培养比较、归纳与演绎推理能力。科学探究与实践：在任务驱动中经历观察、讨论、计算与表达的探究过程。科学态度与责任：体会化学用语的简洁美与严谨性，养成规范表达、实事求是的科学态度。 三、教学重难点 重点：化学式的宏观与微观意义；化合价的初步认识及根据化合价书写化学式；根据化学式进行相对分子质量、元素质量比及质量分数的计算。难点：化学符号周围数字的含义辨析；化合价与化学式之间相互推导的思维方法；从相对原子质量到相对分子质量及元素质量分数的计算逻辑。 四、新课导入 教师展示一瓶标注“水”字样的试剂瓶和一幅水分子结构模型图，提问：我们已经知道水是由氢元素和氧元素组成的，一个水分子又是由什么构成的？如果用一种世界通用的化学语言来表示水这种物质，应该怎样书写？由此引出化学式的书写规则和含义。接着展示氧气、二氧化碳等物质的实物或图片，让学生尝试用已知的化学语言表示，激发认知冲突，导入新课。 五、导入设计意图 从学生熟悉的水切入，利用实物与模型的对比制造认知冲突，激活已有经验，自然过渡到化学式的系统学习。 六、上课过程设计意图 本课时以“任务驱动—探究建构—迁移应用”为主线，将化学式的意义、数字含义、化合价规律及相关计算分解为层层递进的学习任务。每个任务均以真实问题或生活情境为载体，引导学生在小组合作中观察、比较、讨论、归纳，自主建构知识网络。设计上注重“宏观辨识与微观探析”的统一，让学生在具体物质的分析中体会化学用语的严谨性与简洁性；同时通过阶梯式计算任务，帮助学生逐步掌握从定性到定量的化学研究方法，发展科学思维与实践能力。 七、教学过程 任务一：回顾旧知——化学式表示什么 教师活动：教师引导学生回顾第一课时的学习内容，提问“我们上节课认识了化学式，谁能说说什么是化学式？”待学生回答后，教师进一步追问：“以水为例，水的化学式能向我们传递哪些信息？”教师将学生的回答梳理在黑板一侧，引导学生从宏观和微观两个层面进行归纳整理。 学生活动：学生以四人小组为单位，围绕“水的化学式能表示哪些意义”展开讨论。小组代表汇报讨论结果，其他小组进行补充和质疑。在教师引导下，学生逐步归纳出：从宏观角度看，化学式可以表示一种物质，也可以表示该物质由哪些元素组成；从微观角度看，化学式可以表示该物质的一个分子，也可以表示这个分子由哪些原子构成、每种原子各有几个。 教师追问：如果化学式前面再加上一个数字，比如表示两个水分子，它还能表示宏观意义吗？学生经过讨论后认识到：化学式前面一旦有了数字，就只具有微观意义，只表示几个分子或几个原子，不再表示物质本身。教师进一步追问：那么元素符号前面的数字表示什么含义？化学式中元素符号右下角的数字又表示什么含义？由此自然过渡到下一个任务。 设计说明：本任务从学生已有的化学式概念出发，以水为典型载体，引导学生系统梳理化学式的四层含义，建立宏观与微观的联系。教师通过递进式追问，帮助学生突破“化学式前加数字后意义发生变化”这一易错点，为后续辨析化学符号周围数字的含义做好铺垫。 任务二：辨析——化学符号周围数字的含义 教师活动：教师在屏幕上呈现一组带有数字的化学用语，包括元素符号前加数字、化学式中元素符号右下角的数字、化学式前面的数字等不同情形。教师说明：“这些数字的位置不同，含义也不同。请大家仔细观察每一个数字所处的位置，分组讨论每个数字分别表示什么意义。”教师巡视各小组讨论情况，适时给予点拨和引导。 学生活动：各小组领取讨论任务后，逐题分析每个数字所处的位置及其含义。小组内部分工合作，有的负责观察数字位置，有的负责回忆相关概念，有的负责记录讨论结果。讨论结束后，各组派代表汇报讨论结论。在教师引导下，师生共同归纳出：元素符号前面的数字表示原子的个数；化学式前面的数字表示分子的个数；化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中所含该种原子的个数。教师特别强调：当化学符号前面出现数字时，整个符号就只表示微观粒子的个数，不再具有宏观意义。 为了巩固认识，教师再给出几个具体的化学用语，让学生快速说出其中数字的含义。学生抢答，教师即时点评。对于容易混淆的情形，教师引导学生再次对比分析，确保理解到位。 设计说明：本任务通过对比观察和小组讨论，引导学生自主发现数字位置与含义之间的对应关系。教师不直接给出结论，而是让学生在辨析中建构知识，培养比较、归纳和演绎推理的科学思维。抢答环节则及时检验学习效果，激发学生的参与热情。 任务三：走进化合价 教师活动：教师过渡提问：“我们已经知道了化学式的含义，那么不同物质的化学式是怎样确定的呢？为什么水的分子中氢原子和氧原子的个数比是固定的？这背后隐藏着什么规律？”由此引出化合价的概念。教师讲解：化合价是元素在形成化合物时表现出来的一种性质，它反映了原子之间相互化合的数目关系。教师展示常见元素化合价表，引导学生仔细观察并尝试寻找其中的规律。 学生活动：学生阅读化合价表，小组讨论其中蕴含的规律。在教师引导下，学生逐步发现：金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价；氢元素通常显正一价，氧元素通常显负二价；许多元素具有可变化合价；单质中元素的化合价为零；在化合物中各元素正负化合价的代数和为零。教师还介绍了常见原子团的化合价，如氢氧根、硝酸根、硫酸根、碳酸根、铵根等，学生对照表格进行初步记忆和理解。 教师引导学生朗读化合价记忆口诀：“一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五氮磷，二三铁二四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见，单质零价永不变。”学生跟读并尝试背诵，同桌之间互相抽查。教师强调口诀只是辅助记忆，关键是理解化合价的含义和应用规则。 设计说明：化合价是本课时的重点和难点之一。教师从“原子个数比为什么固定”这一问题切入，让学生感受到学习化合价的必要性，激发探究欲望。通过观察表格自主发现规律、口诀辅助记忆，既降低了学习难度，又培养了学生的归纳能力。 任务四：根据化合价书写化学式 教师活动：教师提问：“知道了元素的化合价，怎样才能正确书写化合物的化学式呢？”教师以氧化铝为例，边讲解边示范书写步骤：第一步，写出组成化合物的元素符号，正价元素写在前面，负价元素写在后面；第二步，标出各元素的化合价；第三步，利用“十字交叉法”确定各元素原子的个数，将正价元素化合价的数值作为负价元素原子的个数，将负价元素化合价的数值作为正价元素原子的个数；第四步，检查正负化合价代数和是否为零。教师强调：当原子个数为一时，数字一省略不写；当原子团个数不为一时，需要给原子团加上括号后再写数字。 学生活动：学生跟随教师的示范，在练习本上同步书写。随后教师给出几组物质名称，如氧化铜、氧化镁、二氧化硫、五氧化二磷、氯化钙、碳酸钠等，让学生独立练习书写化学式。完成后，同桌互相检查，重点检查元素符号的顺序是否正确、数字的位置是否准确、正负化合价代数和是否为零。教师选取几份典型作业进行展示点评，纠正常见错误，如元素符号顺序写反、数字位置错误、忘记约简等。 教师引导学生总结书写化学式的一般思路：排序标价、交叉约简、验证检查。学生将这三步记在笔记本上，作为今后书写化学式的操作指南。 设计说明：本任务将化合价知识转化为可操作的书写技能。教师先示范、后练习，再通过同伴互查和典型点评，帮助学生掌握书写化学式的一般步骤，体会化学用语的规范性和严谨性。归纳操作步骤则使学生形成可迁移的方法策略。 任务五：根据化学式求化合价 教师活动：教师反过来提问：“如果我们知道了某种物质的化学式，能不能利用化合价规律求出其中某种元素的化合价呢？”教师以高锰酸钾为例进行讲解：已知钾元素和氧元素的化合价，求锰元素的化合价。教师讲解解题思路：设未知元素的化合价为未知数，根据化合物中正负化合价代数和为零的原则列出等式，求解未知数。 学生活动：学生跟随教师的思路，尝试求解。教师再给出几道练习题，如求氯酸钾中氯元素的化合价、求硫酸亚铁中铁元素的化合价、求硝酸铵中氮元素的化合价等，让学生独立完成。学生完成后，教师引导学生总结解题步骤：先标出已知元素和原子团的化合价，设未知化合价为未知数，根据化合价代数和为零列方程，求解并标注化合价。教师特别提醒：化合价必须标在对应元素符号的正上方，且正负号在前、数字在后，数字为一时不能省略。 设计说明：本任务是对化合价知识的逆向应用，有助于学生深化对“化合物中正负化合价代数和为零”这一核心原则的理解。通过正向书写和逆向求解的双向训练，学生形成完整的化合价与化学式相互推导的认知结构，发展演绎推理能力。 任务六：根据化学式进行定量计算 教师活动：教师过渡引导：“化学式不仅告诉我们物质的组成元素和原子构成，还能帮助我们进行定量计算，从量的角度认识物质。”教师介绍相对分子质量的概念：化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量。教师以水为例，边讲解边示范计算过程：从相对原子质量表中查出氢元素和氧元素的相对原子质量，根据化学式中各原子的个数，将它们的相对原子质量分别乘以对应的原子个数，然后相加，即得到水的相对分子质量。 学生活动：学生跟随教师的示范，在练习本上同步计算水的相对分子质量。教师进一步引导：知道了相对分子质量，我们还能计算物质中各元素的质量比。以水为例，氢元素与氧元素的质量比等于氢元素的相对原子质量乘以氢原子的个数，再比上氧元素的相对原子质量乘以氧原子的个数。学生独立计算并汇报结果。教师追问：这个质量比与分子中氢氧原子的个数比是否相同？学生通过对比发现二者并不相同，进一步理解质量比是相对原子质量与原子个数的乘积之比。 教师继续引导：“我们还能计算物质中某元素的质量分数。”教师讲解质量分数的含义：物质中某元素的质量占物质总质量的百分比。教师示范计算水中氢元素的质量分数，即氢元素的相对原子质量总和除以水的相对分子质量，再乘以百分之百。学生模仿练习，计算水中氧元素的质量分数，并验证氢氧两种元素质量分数之和为百分之百，以此检查计算是否正确。 教师呈现生活情境问题：“某品牌化肥的标签上标明氮元素含量，请你根据该化肥的化学式判断标签上的信息是否真实可靠。”学生分组讨论计算方法，在教师引导下计算该化肥中氮元素的质量分数，并与标签上的标注进行对比，判断标签信息的真伪。教师进一步拓展：“为什么要关注化肥中氮元素的含量？这与农业生产有什么关系？”引导学生将化学计算与社会生活实际联系起来。 设计说明：本任务从定性认识走向定量计算，是化学学习的重要飞跃。教师以水为贯穿始终的计算载体，分步引导学生掌握相对分子质量、元素质量比和质量分数三种基本计算方法。生活情境问题的引入，让学生体会化学计算在实际生活中的应用价值，培养科学态度与社会责任感。 任务七：总结提升，构建知识网络 教师活动：教师引导学生回顾本课时所学内容，提问：“通过这节课的学习，你对化学式有了哪些新的认识？请用自己的话总结一下。”教师鼓励学生积极发言，用自己的语言进行概括。学生总结后，教师在黑板上呈现本课时的知识框架，帮助学生梳理知识间的内在联系：化学式的意义、数字含义、化合价规律、根据化合价书写化学式、根据化学式求化合价、根据化学式进行定量计算。 学生活动：学生对照知识框架，在笔记本上补充完善自己的学习笔记。小组内互相交流本课时的学习收获和仍存在的疑问，如“为什么有些元素有可变化合价”“计算质量分数时为什么要乘以百分之百”等。教师选取几个小组提出的共性问题进行集中解答，确保每个学生都能掌握本课时的核心内容。最后，教师布置课后巩固任务：选择生活中常见的一种物质，写出其化学式，并分析其含义、计算其相对分子质量和某元素的质量分数，下节课进行交流展示。 设计说明：本任务通过学生自主总结和教师梳理知识框架，帮助学生将零散的知识系统化、结构化。小组交流和疑问解答环节关注个体差异，体现面向全体学生的教学理念。课后实践任务则将课堂学习延伸到课外，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。 八、板书设计 第二节 化学式（第二课时） 一、化学式的意义 宏观层面：①表示一种物质；②表示该物质由哪些元素组成。 微观层面：③表示该物质的一个分子；④表示该分子由哪些原子构成及各原子个数。 二、化学符号周围数字的含义 元素符号前面的数字：表示原子的个数。 化学式前面的数字：表示分子的个数。 元素符号右下角的数字：表示一个分子中该种原子的个数。 三、化合价 规律：金属元素显正价，非金属元素显负价；氢元素通常显正一价，氧元素通常显负二价；单质中元素化合价为零。 原则：化合物中各元素正负化合价代数和为零。 四、根据化合价书写化学式 步骤：排序标价 → 交叉约简 → 验证检查。 五、根据化学式求化合价 方法：标出已知化合价 → 设未知化合价 → 列代数和为零的等式 → 求解。 六、根据化学式的计算 相对分子质量：化学式中各原子相对原子质量乘以对应原子个数后的总和。 元素质量比：各元素相对原子质量乘以对应原子个数后的比值。 元素质量分数：某元素相对原子质量总和除以相对分子质量，再乘以百分之百。 学科网（北京）股份有限公司 $