内容正文:
《课题 2 氧气 - 第二课时》
类型
项目式教学设计
课时安排
教材分析
本课时是第二单元空气和氧气的核心内容,承接氧气物理性质,聚焦氧气典型化学性质探究。新教材侧重实验探究与生活应用结合,弱化公式记忆,强化现象观察与规律总结。本课是学生首次系统学习物质化学性质的探究方法,为后续气体性质、物质燃烧规律学习奠定基础,是构建化学实验思维的关键课时。
核心
素养目标
化学观念:认知氧气支持燃烧的核心化学性质,区分物质在空气和氧气中燃烧的差异。
科学思维:通过对比实验现象,归纳氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响。
科学探究:规范完成燃烧实验,掌握实验操作要点与现象观察方法。
科学态度与责任:树立严谨实验态度,了解氧气性质在生产生活、安全防护中的应用价值。
重点
和难点
重点:掌握木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧的实验现象,理解氧气支持燃烧的化学性质。
难点:精准区分不同物质燃烧的现象差异,理解实验特殊操作的原理,建立“物质性质决定用途”的认知,学会通过实验现象推理物质的化学特性,规避实验操作误区。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
讲授新课
本课围绕项目主题“探秘氧气的燃烧妙用——解锁氧气的化学性质”开展项目式学习,整体分为项目导入、项目拆解探究、项目总结升华、项目拓展应用四个核心环节,全程贴合新教材内容体系,以学生自主探究为核心,落实新课标素养要求。
(一)项目情境导入,抛出核心问题
教师结合生活实景与教材素材创设项目情境:生活中篝火燃烧、蜡烛燃烧、金属焊接等场景都离不开氧气,人类的生产生活处处依赖氧气的特殊性质。上一课时我们认识了氧气的颜色、状态、溶解性等物理性质,但氧气最具价值的特性体现在化学变化中。新教材着重强调,认识物质的核心是探究其化学性质,进而掌握物质的用途与应用规律。
基于此,正式确立本节课核心探究项目:全面探秘氧气的燃烧相关性质,解开“为什么物质在氧气中燃烧比空气中更剧烈”“不同物质在氧气中燃烧现象有何不同”“实验中特殊操作有何意义”三大核心问题,最终完成项目成果——氧气化学性质探究报告。
教师引导学生小组讨论,结合生活经验大胆猜想:氧气可能具备助力燃烧的特性,且燃烧效果与氧气含量密切相关。同时明确本节课项目任务:通过三组经典对比实验,观察、记录、分析实验现象,归纳氧气的核心化学性质,掌握规范的实验探究流程。
(二)项目拆解,分层探究核心任务
教师将总项目拆解为三个递进式探究子任务,贴合新教材实验编排顺序,由浅入深开展探究,全程引导学生自主操作、观察记录、合作分析,教师仅做引导与纠错指导。
子任务一:探究木炭在空气和氧气中的燃烧现象
在学生明确实验安全规范后,组织各小组开展分组实验。首先引导学生观察木炭的初始状态,木炭是黑色固体,常温下在空气中稳定存在,不会自行燃烧。随后指导学生用坩埚钳夹持木炭,在酒精灯上点燃,先置于空气中燃烧,仔细观察燃烧状态、发光情况、有无烟雾等现象。
学生观察发现,木炭在空气中燃烧时,只会发出微弱的红光,燃烧速度缓慢,火焰不明显,持续一段时间后可能熄灭。接着指导学生将点燃的木炭缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,重点提醒操作要点:木炭需自上而下缓慢伸入,不能快速插入瓶底,引导学生思考操作原因。
学生自主实验观察后发现,木炭在氧气中燃烧十分剧烈,发出明亮的白光,燃烧持续时间更长。待燃烧结束后,向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,轻轻振荡,观察到澄清石灰水变浑浊。各小组详细记录两组实验的现象差异,组内交流讨论现象不同的原因。
教师结合小组汇报进行点拨总结:空气中氧气含量较低,无法支持木炭剧烈燃烧,而纯净氧气中氧气浓度高,能让木炭充分燃烧。同时讲解缓慢伸入的操作原理,快速伸入会导致瓶内氧气受热逸出,无法充分观察燃烧现象,帮助学生建立实验操作与实验效果的关联认知。
子任务二:探究硫在空气和氧气中的燃烧现象
本实验侧重对比火焰颜色、燃烧剧烈程度及产物特性,同时强化实验安全认知,贴合新教材安全实验的教学要求。首先引导学生观察硫的外观,硫是淡黄色粉末状固体,常温下性质稳定。
学生取少量硫粉置于燃烧匙中,用酒精灯点燃,先观察硫在空气中的燃烧现象。可以清晰观察到,硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,燃烧较为平缓,同时能闻到轻微的刺激性气味。随后将燃烧匙缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中,观察到火焰瞬间变亮,呈现明亮的蓝紫色,燃烧剧烈程度明显提升,刺激性气味更加明显。
教师重点引导学生关注教材中的特殊实验设计:集气瓶底部预先盛放少量水。组织小组研讨加水的作用,学生结合气味特性分析得出,硫燃烧产生的刺激性气体具有污染性,且易溶于水,瓶底的水可以吸收有害气体,防止污染空气,树立绿色化学、安全实验的意识。
对比两组实验现象,学生自主归纳:硫的燃烧剧烈程度完全取决于氧气浓度,氧气浓度越高,燃烧越剧烈,火焰颜色越明亮,进一步印证氧气支持燃烧的性质。教师补充生活应用,含硫燃料燃烧产生的污染物是空气污染的来源之一,助力学生建立化学与环境的关联认知。
子任务三:探究铁丝在氧气中的燃烧现象(重难点突破)
铁丝燃烧实验是本节课的难点,新教材重点突出操作细节与原理分析。首先引导学生思考生活常识:铁丝在空气中加热只会发红发热,不会燃烧,引发学生探究疑问,铁丝能否在氧气中燃烧。
教师先演示实验预处理操作:将细铁丝打磨光亮,去除表面氧化层,保证实验效果,再将铁丝一端系上火柴梗。随后学生分组操作,点燃火柴梗,待火柴即将燃尽时,将铁丝缓慢伸入盛有氧气、瓶底铺有细沙的集气瓶中。
学生精准观察实验现象:铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,燃烧过程中放出大量的热,燃烧结束后,集气瓶底部出现黑色固体物质。教师引导学生重点分析两个特殊操作的原理:一是打磨铁丝的目的是去除表面氧化物,避免阻碍燃烧;二是瓶底铺细沙的作用,铁丝燃烧产生的高温熔融物掉落会炸裂集气瓶,细沙可起到隔热防护作用。
同时引导学生分析火柴梗即将燃尽再伸入集气瓶的原因,过早伸入会消耗瓶内氧气,导致铁丝无法顺利燃烧,培养学生严谨的实验思维。各小组对比铁丝在空气、氧气中的燃烧差异,深刻理解:部分物质仅能在高浓度氧气中燃烧,氧气是燃烧的重要条件。
(三)项目整合,归纳核心知识体系
完成三组探究子任务后,进入项目整合阶段。教师组织全班开展小组汇报,各小组展示实验记录、现象对比结果及研讨结论,共同梳理本节课核心知识。
首先汇总三组实验的共性规律:氧气具有支持燃烧的化学性质,物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度正相关,氧气浓度越高,燃烧越充分、越剧烈。空气中氧气含量低,多数物质燃烧平缓,纯净氧气中燃烧剧烈。
其次对比区分三组实验的独特现象,帮助学生精准辨析:木炭燃烧发光无火焰,产物可使澄清石灰水变浑浊;硫燃烧产生不同颜色火焰,生成刺激性气体;铁丝燃烧火星四射,生成黑色固体。引导学生摒弃模糊认知,学会精准描述化学实验现象,规避“生成某某物质”的错误表述,严格遵循现象描述的客观性原则。
同时整合实验操作规范,汇总本节课所有实验的注意事项,包括缓慢伸入可燃物、瓶底加水或细沙、预处理实验药品等,让学生明白每一个实验操作都有对应的科学原理,培养严谨规范的实验探究习惯。
本课采用项目式教学,以“探秘氧气的燃烧妙用”为核心项目主题,贴合新教材生活化、探究化的编写理念。摒弃传统灌输式教学,以真实问题驱动学生自主探究,通过分组实验、对比分析、合作研讨等环节,让学生全程参与知识构建。聚焦四维核心素养落地,既夯实学生的实验操作、现象观察基础能力,又培养学生对比归纳、逻辑推理的科学思维。同时结合生活燃烧、防火安全等实例,打通知识与生活的联系,让学生体会化学实用性,树立严谨的实验素养与安全责任意识。
板书设计
课题2 氧气(第二课时)
一、项目主题:探秘氧气的燃烧妙用
二、核心性质:氧气支持燃烧(助燃性)
三、分组实验现象对比
1. 木炭:空气中微红、燃烧慢;氧气中发白光、燃烧剧烈,产物使石灰水变浑浊
2. 硫:空气中淡蓝色火焰;氧气中蓝紫色火焰,生成刺激性气味气体(瓶底水:吸收有害气体)
3. 铁丝:空气中不燃烧;氧气中火星四射、放热、生成黑色固体(瓶底细沙:防炸裂)
四、核心规律
氧气浓度越高,物质燃烧越剧烈
五、实验核心素养
规范操作、精准观察、严谨推理、安全环保
作业布置
完成分层作业
教学反思
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