内容正文:
9.1 有机物的常识(第二课时)教学设计
科粤版·九年级化学下册·第九单元 现代生活与化学
一、课标分析
本课依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》“物质的性质与应用”主题中“常见的有机物及应用”相关要求设计。课程标准要求学生认识有机物的组成特征,知道甲烷、乙醇、乙酸等常见有机物在生产生活中的应用,体会化学与能源、材料、环境的密切联系。本课时在第一课时建立有机物概念的基础上,以三种典型有机物为载体,引导学生从存在来源、物理性质、化学性质和实际用途四个维度系统认识有机物,帮助学生形成“组成结构—性质—用途”关联的化学思维方式,落实从生活走进化学、从化学走向社会的课程理念。
二、四维核心素养目标
化学观念:建立有机物含碳、种类繁多、性质各异的物质分类观念,认识甲烷、乙醇、乙酸的组成特征与性质用途。科学思维:通过对比归纳三种有机物的共性与差异,发展比较、分类、归纳的逻辑思维能力。科学探究:通过观察燃烧实验现象、讨论归纳有机物特征,学习基于证据推理得出结论的探究方法。科学态度与责任:认识有机物在能源、医药、食品中的应用,树立合理使用有机物、关注环境与健康的社会责任感。
三、教学重难点
教学重点:甲烷、乙醇、乙酸三种常见有机物的主要性质和重要用途;有机物共性特征的归纳与理解。教学难点:从实验现象和生活实例中归纳有机物共同特征的思维方法;理解有机物性质与用途之间的内在联系,建立“性质决定用途”的化学思维。
四、设计思路
本课时以“任务驱动、情境贯穿”为基本设计思路,围绕“认识身边的有机物”这一核心任务展开。在学生已建立有机物初步概念的基础上,选取甲烷、乙醇、乙酸三种学生生活中经常接触却未必深入了解的有机物作为学习载体,按照“情境导入—实验观察—性质归纳—用途联系—对比整合”的认知线索组织教学。每个任务都从真实生活情境切入,引导学生在观察、讨论、归纳中主动建构知识,最后通过对比表格和综合应用任务,将零散的有机物知识结构化,落实核心素养的培育目标。
五、教学过程
任务一:温故知新——走进有机物大家庭
通过生活中熟悉的物质进行分类复习,既巩固了上节课有机物与无机物的划分标准,又自然引出本节课将要重点认识的几种典型有机物,为后续学习做好知识铺垫和心理准备。小组讨论的形式让每个学生都有参与表达的机会,也便于教师及时发现学生在前概念中存在的误区。
任务二:认识甲烷——来自大自然的清洁燃料
【任务情境】教师播放一段农村利用沼气池产生沼气用于照明和做饭的生活片段,同时展示城市家庭使用天然气灶烹饪的日常画面。教师提问:沼气和天然气为什么能够燃烧?它们的主要成分是什么?这种气体具有哪些与众不同的性质?
【教师活动】教师向学生介绍:天然气和沼气的主要成分都是甲烷,甲烷是最简单的有机物。教师引导学生阅读教材相关内容,从颜色、气味、状态、密度、溶解性等方面归纳甲烷的物理性质。学生阅读后,教师请学生用自己的语言描述甲烷在通常状况下的外观特征和物理特点。
【演示实验】教师演示甲烷燃烧的实验。实验前教师特别强调:甲烷是可燃性气体,点燃之前必须检验纯度,否则混有空气的甲烷气体遇明火可能发生爆炸。教师将纯净的甲烷气体导出并点燃,引导学生仔细观察火焰的颜色和燃烧时的现象。学生可以看到甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰,同时放出大量的热。
【学生活动】学生认真观察实验现象,在学习任务单上记录火焰颜色、燃烧时的热感等关键信息。教师引导学生思考:如何证明甲烷燃烧后生成了什么物质?教师在火焰上方罩一个干冷的烧杯,让学生观察烧杯内壁出现的水雾;再将烧杯迅速倒转,倒入少量澄清石灰水振荡,观察石灰水的变化。学生根据观察到的现象推断甲烷燃烧的产物。
【讨论交流】教师组织学生讨论:甲烷为什么可以作为燃料广泛使用?它作为燃料有哪些优点?学生结合实验中观察到的燃烧放热现象,联系生活中天然气做饭、沼气照明的实际用途,归纳出甲烷燃烧热值高、产物相对清洁、来源广泛等特点。教师补充介绍:煤矿矿井中的瓦斯主要成分也是甲烷,瓦斯爆炸是煤矿安全生产的重大隐患,引导学生认识到科学使用燃料、注意安全防护的重要性。
【设计意图】通过沼气池和天然气灶的生活情境引入,让学生感受到化学知识就在身边。演示实验将甲烷的可燃性从文字描述转化为可观察的实验现象,帮助学生建立直观认识。产物检验的环节训练学生基于实验现象进行推理的科学思维,安全教育的融入则落实了科学态度与责任素养的培育。
任务三:认识乙醇——生活中的酒精
【任务情境】教师展示一瓶医用消毒酒精、一瓶白酒和一瓶料酒,请学生观察瓶身上的标签信息。教师提问:这些液体中都含有一种共同的成分,它是什么?它除了可以饮用和消毒之外,还有哪些重要用途?
【教师活动】教师向学生介绍:乙醇俗称酒精,是我们日常生活中非常熟悉的一种有机物。教师引导学生观察教师展示的无水乙醇样品,从颜色、气味、状态等方面描述乙醇的物理性质。学生可以看到乙醇是无色透明的液体,打开瓶塞后能闻到特殊的香味。教师引导学生回忆在家中观察到的白酒、医用酒精等,了解乙醇能与水以任意比例互溶这一重要性质。
【学生活动】学生以小组为单位,结合生活经验讨论乙醇有哪些用途。教师在学生讨论的基础上进行梳理归纳:乙醇是一种重要的绿色燃料,可以加入汽油中作为汽车燃料,节约石油资源;乙醇是常用的有机溶剂,可以溶解很多其他物质;体积分数为百分之七十五左右的乙醇溶液具有良好的杀菌消毒作用,是医院和家庭中常用的消毒剂;乙醇还是重要的化工原料,可以用来制造醋酸、饮料、香精、染料等。
【探究讨论】教师提出问题:为什么在实验室和医院中常用体积分数为百分之七十五的酒精溶液消毒,而不是使用纯酒精?学生围绕这一问题展开小组讨论。教师在学生讨论后进行解释:浓度过高的酒精会使细菌表面的蛋白质迅速凝固,形成一层保护膜,阻止酒精进一步进入细菌内部;而浓度过低时,酒精的渗透能力不足,也不能有效杀死细菌。百分之七十五左右的酒精浓度杀菌效果最佳。这一讨论让学生体会到:浓度不同,用途和效果也会不同,化学知识与我们的健康生活息息相关。
【拓展延伸】教师向学生介绍工业酒精中往往含有少量甲醇,甲醇有毒,饮用后会导致失明甚至死亡,因此绝对禁止用工业酒精勾兑饮用酒。同时引导学生认识到过量饮酒对身体健康的危害,倡导健康的生活方式。教师还可以联系当前新能源汽车发展的趋势,介绍乙醇汽油作为可再生能源的发展前景,拓宽学生的视野。
【设计意图】乙醇是学生生活中接触最多的有机物之一,从医用酒精、白酒、料酒等学生熟悉的物品切入,能够快速激发学生的学习兴趣。“为什么用百分之七十五的酒精消毒”这一问题,将化学知识与生活实际紧密联系起来,培养学生运用化学知识解释生活现象的能力。甲醇有毒和饮酒危害的内容,则渗透了健康教育和社会责任教育。
任务四:认识乙酸——厨房里的酸味来源
【任务情境】教师从讲台上拿出一瓶食醋,向学生展示并打开瓶塞,请前排学生闻一闻气味。教师提问:食醋为什么有酸味?这种酸味来自于食醋中的哪一种主要成分?它有哪些性质和用途?
【教师活动】教师介绍:乙酸俗称醋酸,是食醋的主要成分。普通食醋中约含有百分之三到百分之五的乙酸。教师展示一瓶冰醋酸样品,引导学生观察:纯净的乙酸是无色液体,有强烈的刺激性气味,易溶于水和酒精。教师特别说明:当温度低于熔点时,乙酸会凝结成像冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又被称为冰醋酸。
【学生活动】教师引导学生回忆之前学习过的酸的通性,思考乙酸作为一种酸可能具有哪些化学性质。学生结合已有知识进行推测:乙酸可能能使紫色石蕊溶液变红,可能能与活泼金属反应,可能能与碳酸盐反应。教师将学生的推测逐一记录在黑板上,然后通过简单的演示进行验证:将紫色石蕊试液滴入醋酸溶液中,观察颜色变化;将鸡蛋壳放入食醋中,观察产生气泡的现象。学生通过观察验证自己的推测,获得成功的学习体验。
【讨论交流】教师组织学生讨论乙酸在日常生活和生产中有哪些用途。学生结合生活经验和教材内容进行归纳:食醋是重要的调味品,可以增加食物的风味;乙酸可以用于除水垢,因为水垢中的主要成分碳酸钙能与醋酸发生反应而溶解;乙酸是重要的有机化工原料,广泛用于合成纤维、医药、农药、染料等工业领域;在医药领域,乙酸的稀溶液可以用于杀菌消毒。教师补充介绍:炒菜时加醋可以保护维生素C不被破坏,炖排骨时加醋可以使骨头中的钙质更多地溶解在汤中,这些都是生活中利用乙酸化学性质的典型例子。
【设计意图】食醋是厨房里最常见的调味品,从学生天天接触的食醋出发学习乙酸,体现了“从生活走进化学”的课程理念。引导学生运用已学的酸的通性推测乙酸的性质,是对学生知识迁移能力的锻炼。除水垢、保护维生素C等生活实例,让学生深刻体会到化学知识能够指导我们更科学、更健康地生活。
任务五:对比整合——三种有机物大比拼
【任务情境】教师在课堂上提出一个综合性任务:经过前面的学习,我们已经认识了甲烷、乙醇、乙酸三种典型有机物。现在请同学们以小组为单位,从存在来源、物理性质、化学性质、主要用途四个方面,对这三种有机物进行对比整理,完成一张对比表格。
【学生活动】学生以四人小组为单位,回顾本节课所学内容,结合教材和课堂笔记,合作完成三种有机物的对比表格。教师巡视各小组,对有困难的小组进行适当的提示和引导。表格完成后,教师请几个小组的代表上台展示本组的整理结果,其他小组进行补充和评价。教师在学生汇报的基础上,师生共同完善形成完整的对比表格。
【归纳提升】教师引导学生思考:这三种有机物虽然组成不同、性质各异,但它们有哪些共同的特征?学生通过对比分析发现:它们都含有碳元素,都可以燃烧,大多数有机物难溶于水而易溶于有机溶剂,绝大多数有机物熔点较低、受热容易分解、不易导电。教师进一步总结:有机物的种类繁多、结构复杂,它们在生产生活中有着广泛的应用,有机物的发现和利用极大地丰富和改善了人类的生活。
【学以致用】教师出示一组联系实际的问题情境,请学生运用本节课所学知识进行分析解答:一是解释为什么沼气池出料口附近要严禁烟火;二是解释为什么在室内用炭火盆取暖时要注意通风;三是说明为什么可以用食醋去除水壶中的水垢。学生在解决实际问题的过程中,将本节课所学的有机物性质和用途知识迁移到新的情境中,实现了知识的活化和深化。
【设计意图】对比表格的整理过程,是将零散知识结构化的重要环节,有助于学生形成系统的知识网络。归纳有机物共同特征的环节,则将本节课的三种具体有机物上升到对有机物整体特征的认识,与第一课时的有机物概念形成呼应。最后的学以致用环节,检验学生能否将所学知识灵活运用于实际问题的解决,体现了“从化学走向社会”的课程理念。
任务六:课堂小结与拓展延伸
【教师引导】教师带领学生一起回顾本节课的学习历程:我们从生活中的常见物质出发,认识了甲烷、乙醇、乙酸三种典型有机物,了解了它们的来源、性质和用途,还通过对比发现了有机物的一些共同特征。教师强调:有机物家族非常庞大,我们今天认识的只是其中最简单的几个成员。随着学习的深入,同学们还会接触到更多与生命活动、材料科学、环境保护密切相关的有机物。
【课后拓展】教师布置课后探究任务:请同学们回家后观察厨房中的有机物,记录下哪些食物和调料中含有有机物,它们分别属于哪一类有机物,下节课进行交流分享。同时鼓励学生查阅资料,了解一种自己感兴趣的新型有机物材料,如可降解塑料、生物质燃料等,下节课做简要介绍。这一任务将课堂学习延伸到课外,培养学生持续关注化学与社会发展的意识。
【设计意图】课堂小结帮助学生梳理本节课的知识脉络,形成清晰的知识框架。课后拓展任务将学习从课堂延伸到家庭和社会,引导学生用化学的眼光观察生活,在真实情境中继续探究有机物的奥秘,为后续学习合成材料等内容埋下伏笔。
六、板书设计
【板书设计】9.1 有机物的常识(第二课时)
一、甲烷——最简单的有机物
存在:天然气、沼气、瓦斯的主要成分
物理性质:无色无味气体,密度比空气小,极难溶于水
化学性质:具有可燃性,燃烧产生蓝色火焰,放出大量热
主要用途:作燃料(天然气、沼气)
二、乙醇(俗称酒精)
物理性质:无色有特殊香味的液体,能与水任意比互溶
化学性质:易燃烧,放出大量热
主要用途:燃料、溶剂、消毒剂、化工原料
三、乙酸(俗称醋酸)
物理性质:无色有刺激性气味的液体,易溶于水和酒精
化学性质:具有酸的通性(使石蕊变红、与碳酸盐反应)
主要用途:调味品、除水垢、化工原料
四、有机物的共同特征
都含碳元素;多数难溶于水易溶于有机溶剂;
多数受热易分解、易燃烧;多数熔点低、不导电。
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