5.3化学方程式及其应用第2课时教学设计-2026-2027学年九年级化学仁爱科普版上册

课题3 化学方程式及其应用 仁爱科普版 初中化学 九年级上册 教学设计（教案） 一、教材分析 本课题位于仁爱科普版九年级上册，是学生学习氧气、水之后从定性走向定量的关键一课。教材以质量守恒定律为根基，引出化学方程式这一通用化学语言，并引导学生依据化学方程式开展简单推算，上承物质变化，下启系统计算，是初中化学定量研究的起点。 二、四维核心素养 通过本课题学习，学生形成化学变化中元素种类、原子个数与总质量守恒的化学观念；在配平与推算中发展证据推理与模型认知的科学思维；在合作完成任务中提升科学探究与实践能力；在体会定量研究的生产价值中树立严谨求实的科学态度与社会责任。 三、教学重难点 教学重点为化学方程式的含义、书写原则与根据化学方程式进行简单推算的基本步骤。教学难点在于理解化学方程式所表达的微观粒子个数关系与宏观质量比例关系，并将微观粒子个数与宏观质量建立稳定对应，准确完成由已知量推算未知量。 四、新课导入 教师播放氢气在空气中安静燃烧、烧杯内壁凝结小水珠的短视频，提问：已知氢气和氧气反应生成水，可工厂若要稳定得到一定质量的水，该准备多少氢气和氧气？仅凭观察火焰能算出来吗？由此引出需要一种既能表示反应事实、又能体现数量关系的化学语言，顺势导入课题。 五、上课过程设计意图 本课时以任务驱动贯穿始终，把读懂化学方程式、书写化学方程式、用化学方程式进行推算三个核心目标，转化为四个层层递进的学生任务。任务一通过对燃烧实验的再观察与数据记录，让学生在真实情境中重温质量守恒，搭建宏观现象与微观粒子之间的桥梁；任务二以“为反应写一份化学家看得懂的说明书”为驱动，引导学生在合作中归纳书写原则与配平思路；任务三以“化工厂原料预算”为真实问题，让学生经历完整的定量推算过程；任务四以诊断纠错巩固方法。设计意图在于把抽象的符号规则转化为可操作的学习任务，把教师讲授转化为学生自主建构，使学生在做中学、在用中学，实现化学观念与科学思维同步发展。 六、上课过程 环节一 任务一：再探燃烧，寻找“不变的量” 任务情境 教师在讲台上演示：把一小块白磷放入密闭锥形瓶中，称量整套装置的总质量；用放大镜聚光引燃白磷，待装置冷却至室温后再次称量总质量。学生在任务单上记录两次称量的结果，并观察瓶内物质在反应前后发生了哪些肉眼可见的变化。教师同时展示另一个对照实验：把盛有碳酸钠粉末的小试管放入盛有稀盐酸的烧杯中称量，倾斜试管使二者接触，待气泡不再产生后再次称量，引导学生对比两次称量结果是否一致，并思考原因。 学生活动 活动1　小组观察与记录：四人小组按观察顺序填写任务单，分别写出反应前锥形瓶中有哪些物质、反应后锥形瓶中出现了哪些新物质、反应前后总质量的数值是否相等。对于敞口烧杯中的实验，小组讨论：为什么反应后天平指针会发生偏转？是质量真的减少了，还是有物质离开了烧杯？把讨论结果用自己的话写在任务单下方。 活动2　微观推演：教师用多媒体展示水分子分解为氢原子和氧原子、氢原子再两两结合成氢分子、氧原子两两结合成氧分子的过程动画。请学生用不同颜色的圆形卡片在桌面上摆出反应前的粒子模型，再推倒重排，摆出反应后的粒子模型。摆完之后数一数：反应前后氢原子的总数是否改变？氧原子的总数是否改变？原子的种类是否改变？ 活动3　归纳结论：在教师引导下，各小组用一句话概括自己从两个实验和模型摆拼中得到的共同结论：化学反应前后，参加反应的各物质的质量总和，与反应后生成的各物质的质量总和相等；反应前后原子的种类、数目、质量都没有改变。教师把学生的结论板书在黑板左侧，并指出这就是质量守恒定律。 教师引导要点 教师在巡视时重点关注：学生是否把“参加反应的”这一前提写进结论；是否意识到敞口实验中逸出的气体也是生成物的一部分。对理解有困难的小组，教师追问：“如果把烧杯连同跑掉的气体一起称量，天平还会偏吗？”帮助学生把视线从烧杯内部扩大到整个密闭体系，为后续理解化学方程式中的“质量关系”埋下伏笔。 环节二 任务二：为化学反应写一份“化学家看得懂的说明书” 任务情境 教师提出挑战：我们已经能用自然语言描述一个反应，例如“氢气在氧气中燃烧生成水”。可是全世界的化学家需要一种共同的、简洁的、能看出数量关系的方式来记录反应。如果让你来设计这种“说明书”，你觉得必须写清楚哪些信息？请各小组为“氢气在氧气中燃烧生成水”这个反应设计一份说明书，并向全班解释你的设计理由。 学生活动 活动1　设计说明书：小组讨论后在白纸上写出本反应的说明书初稿。要求必须包含：反应前有哪些物质、反应后生成了哪些物质、反应发生需要什么条件、反应前后各种粒子的个数关系是否相等。教师巡视时提醒学生：既然质量守恒成立，那么反应前原子的总数与反应后原子的总数必须相等，你的说明书里有没有把这一点体现出来？ 活动2　互评与修订：各组把说明书贴到黑板上，相邻两组互换阅读，用红笔在对方说明书旁批注：你觉得对方漏掉了什么信息？哪一句表述最像化学家的语言？修订环节中，教师引导学生发现：只写物质名称还不够，必须让“每几个什么粒子和每几个什么粒子反应生成每几个什么粒子”这层数量关系一目了然。 活动3　归纳书写原则：在教师帮助下，各组把说明书的共同要素提炼为三条原则：第一，必须以客观事实为依据，不能凭空捏造不存在的反应；第二，必须遵守质量守恒，反应前后各种原子的个数必须相等；第三，要注明反应发生所需要的条件，例如点燃、加热、通电等。教师进一步指出：把这三条原则落到一种国际通用的书写形式上，就是化学方程式。 活动4　体会配平：教师以“氢气与氧气反应生成水”为例，引导学生一起数粒子：每两个氢分子和一个氧分子反应，生成几个水分子？如果直接写成“一个氢分子和一个氧分子生成一个水分子”，氢原子和氧原子的个数还相等吗？学生借助上一环节的卡片模型，自己动手调整氢分子和氧分子的卡片数量，使两边氢原子个数相等、氧原子个数相等。教师把学生调整的过程概括为“配平”，并强调配平不是改物质本身，而是调整参与反应的粒子个数。 教师引导要点 教师在本环节反复强调：化学方程式不是数学等式，它首先是一份“反应事实记录”，其次才是“数量关系表”。配平的依据永远是质量守恒定律，而不是凭感觉凑数字。对急于写出符号形式的学生，教师应肯定其积极性，但同时提醒：今天我们先把“用什么说清楚反应”这件事想明白，再去练习书写形式，避免只会写符号却不知道符号背后的含义。 环节三 任务三：当一回化工厂的原料预算员 任务情境 教师出示一张虚拟化工厂的任务单：某工厂每天需要用氢气在氧气中燃烧的方法制备一批用于冷却设备的去离子水，计划当天得到一定质量的水。请你担任车间预算员，根据今天学习的化学方程式，帮车间主任算出：开工前应该准备多少氢气、多少氧气，才能既不浪费原料、又能完成当天的生产任务？任务单上不给出具体数字，而是给出一套“预算工作单”模板，请学生先填模板，再套用模板解决问题。 学生活动 活动1　填写预算工作单：教师在屏幕上展示工作单的五个栏目：第一栏，写出题目涉及的反应事实；第二栏，写出反应中各粒子的个数关系；第三栏，根据相对原子质量，算出每一份粒子所对应的相对质量总和；第四栏，把已知物质的质量与对应粒子的相对质量对齐；第五栏，依据“同一反应中，物质质量之比等于对应粒子相对质量总和之比”列出比例，求出未知量。学生在任务单上逐栏填写，并在小组内互查每一栏目是否填写完整。 活动2　独立完成预算：学生独立完成车间预算：假设当天需要得到的水为若干克，求需要准备的氢气质量和氧气质量。教师在黑板一侧给出“自查四问”供学生自检：你写的反应事实是否与题目一致？粒子个数关系是否已经配平？已知量和未知量是否与正确的物质对应？列式后是否把单位带齐、结果是否合理？ 活动3　小组讲题：每个小组推选一名代表，向全班讲解本组的预算过程。讲解必须按照工作单的五栏顺序进行，其他同学在听的过程中，对照“自查四问”在自己的任务单上打勾或补漏。教师在学生讲完后追问：“如果工厂实际只准备了一半的氢气，水的产量会变成多少？氧气会剩余吗？”引导学生意识到：在化学反应中，过量的物质并不会全部参加反应，参加反应的量才是计算的依据。 活动4　变式预算：教师再给出一个变式情境：某登山队在高海拔营地用氢化钙与水反应制取少量氢气供燃料电池使用，已知需要制取的氢气质量，求至少需要携带多少氢化钙。学生继续使用同一张五栏工作单，体会同一套推算步骤在不同反应中的迁移应用。教师巡视时重点观察学生是否还能坚持“先写反应事实、再数粒子个数、再算相对质量、最后列比例”这一固定顺序。 教师引导要点 本环节教师的核心作用不是替学生列式，而是守住“五栏工作单”的结构。凡是跳栏、漏栏的学生，教师一律要求其回到工作单上把缺失栏目补全后再继续。教师还要提醒学生：化学计算不是纯数学计算，每一步背后都有化学含义；如果出现结果与实际生活经验严重不符的情况，应当回到反应事实和配平上找原因，而不是简单改数字。 环节四 任务四：诊断与纠错——找找预算单里的“坑” 任务情境 教师在屏幕上出示三张“问题预算单”，分别来自三位虚构的学生预算员。每张预算单都试图解决同一道化工厂原料预算问题，但每张都存在一处典型错误。请各小组担任“预算审核员”，找出每张单子的错误在哪里，并说明应当怎样改正。 学生活动 活动1　找错：第一份预算单的错误在于：把未配平的粒子个数关系直接拿去列比例，导致最后结果偏大；第二份预算单的错误在于：把题目中并未实际参加反应的过量物质也放进了计算；第三份预算单的错误在于：列比例时把已知量与未知量对错了位置，造成结果单位混乱。各小组在任务单上写出每一份预算单的具体错误，并在旁边写出正确的处理思路。 活动2　总结易错清单：各小组汇总本组发现的错误类型，教师把全班意见合并成一张“化学方程式推算易错清单”，包括：反应事实写错、粒子个数未配平、相对质量算错、已知量与未知量对错位置、把未参加反应的物质算进去、单位未统一等。学生把这张清单抄到任务单背面，作为以后自查的工具。 教师引导要点 教师在本环节不急于公布答案，而是让学生互相指出错误。对争论较大的第二份预算单，教师追问：“你怎么知道哪一种物质是过量的？你是从题目哪一句话看出来的？”以此训练学生读题和判断“参加反应的量”的能力。 环节五 任务五：成果展示与跨组互评 任务情境 经过前四个任务，每个小组都形成了一份本小组的“反应说明书”和一份“原料预算单”。现在把课堂变成“化工方案评审会”：各小组派代表把本组成果贴到展示区，其余同学扮演“技术评审专家”，按统一的评审维度对其他小组的成果打分样条——即贴笑脸、平脸或哭脸——并在便利贴上写下一句具体的改进建议。 学生活动 活动1　布展与巡视：各组把说明书和预算单贴到指定位置，留出讲解站。所有学生离开本组展位，按教师指定的路线依次巡视其余五个展位。每到一个展位，先用一分钟听该组代表讲解，再用一分钟对照评审维度贴便利贴。评审维度包括：反应事实是否写清楚、粒子个数关系是否已经配平、相对质量是否算对、已知量与未知量是否对应、计算结果是否合理、整份单子是否让一个完全没听过这道题的人也能看懂。 活动2　回组复议：巡视结束后，学生回到本组展位，把贴在自己单子上的便利贴逐一取下阅读。组内分工：一人读便利贴，一人在任务单上归类（“是事实问题”“是个数问题”“是计算问题”“是表达问题”），一人动笔修订本组说明书和预算单。教师巡视时提醒：评审意见不一定都对，如果本组认为评审意见有误，可以在单子背面写下自己的反驳理由，准备在全班汇报时申辩。 活动3　全班汇报：教师邀请两组分别汇报：一组汇报“我们采纳了哪些评审意见，为什么”，另一组汇报“我们拒绝了哪条评审意见，理由是什么”。其他同学听完后可以举手追问或补充。教师在汇报结束后追问：“为什么我们要坚持先写反应事实、再数粒子个数、再算相对质量，而不是一上来就列比例？”引导学生回到“化学计算是有化学含义的计算”这一核心认识。 教师引导要点 本环节教师要做“会场主持”而不是“答案代言人”。巡视过程中不直接指出对错，而是用反问把学生引回五栏工作单：“你这一栏写了吗？”“你这个相对质量是怎么来的？”“你这个比例里两边是不是同一类东西？”对情绪低落的小组，教师要肯定其工作过程，强调评审会的目的是让方案越改越好，而不是分出高下。 环节六 课堂小结与课后延伸 学生活动 活动1　一分钟自述：请每位学生在任务单背面用三句话回答：今天我学会了用什么方式描述化学反应？我学会了依据哪条定律去配平？我学会了按照哪几个步骤去推算未知质量？写完后同桌互相交换阅读，补充对方没有写到的要点。 活动2　课后小任务：请学生回家后观察家中燃气灶烧水或天然气燃烧的过程，尝试用今天学到的“五栏工作单”思路，向家人讲清楚：天然气燃烧时，参加反应的气体与生成的物质之间有怎样的质量关系。下节课带一份自己写的“家庭观察报告”来分享。 教师引导要点 教师在收尾时再次强调：化学方程式是化学学科的“世界语”，它既记录反应事实，又承载数量关系。今天我们没有急于背诵符号形式，而是先把“为什么这样写”想清楚；下一节课我们将在这个理解的基础上，进一步规范符号书写与配平技巧。 七、板书设计 板书采用左中右三栏布局，左侧记录定律与原则，中间记录学生任务过程中的关键生成，右侧记录五栏工作单。整版板书以文字条目为主，不出现化学符号表达式。 课题3 化学方程式及其应用 【左栏 定律与原则】 一、质量守恒定律：参加反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和。 二、微观解释：反应前后原子种类不变、原子个数不变、原子质量不变。 三、书写三原则：以客观事实为依据；遵守质量守恒；注明反应条件。 【中栏 任务生成】 任务一　密闭称量　—　总质量不变；原子种类与个数不变。 任务二　说明书设计　—　必须写清：物质、粒子个数、反应条件。 任务三　预算工作单　—　五栏：事实—个数—相对质量—对应—比例。 任务四　诊断纠错　—　未配平、对错位置、过量物质误算。 任务五　展示互评　—　六维度：事实、个数、相对质量、对应、结果、表达。 【右栏 五栏工作单】 第1栏　写出反应涉及的物质与条件。 第2栏　写出各粒子的个数关系（已配平）。 第3栏　计算每一组粒子对应的相对质量总和。 第4栏　把已知量与对应粒子的相对质量对齐。 第5栏　按质量比列出比例，求出未知量。 学科网（北京）股份有限公司 $