内容正文:
5.4 调控化学变化(第二课时)教学设计
北京版(2024)九年级化学上册 第五章 再识化学变化 2026-2027学年
一、课标分析
《义务教育化学课程标准(2022年版)》在“物质的化学变化”学习主题中,要求学生认识化学变化需要一定条件,知道催化剂能够改变反应的速率,初步了解通过调控反应条件实现特定目的的基本思路;在“科学探究与化学实验”主题中,要求学生能根据实验需要设计简单方案,运用控制变量的思想开展对比实验,认识催化剂的作用。本课时在第一课时认识温度、接触面积、反应物浓度等影响因素的基础上,进一步认识催化剂对化学变化速率的影响,结合燃烧与灭火等生活实例,理解调控化学变化在生产生活中的广泛应用,发展证据推理、模型建构与迁移应用能力,落实课程标准对“初步认识催化剂,能从调控反应条件的角度认识化学变化”的基本要求。
二、四维核心素养
化学观念:认识催化剂可以改变化学变化的速率,理解条件调控物质变化的基本思路,建立“人类可以按需调控化学变化”的观念。科学思维:运用控制变量的方法设计对比实验,依据实验证据推理催化剂的作用。科学探究:亲历催化剂作用的探究实验,学会规范的对比实验操作与现象记录。科学态度与责任:体会催化剂及调控化学变化在化工生产、日常生活中的价值,树立节约资源、防火防灾的安全意识。
三、教学重难点
教学重点:催化剂对化学变化速率的影响;燃烧的条件与灭火的基本原理。教学难点:运用控制变量的思想设计对比实验证明催化剂的作用;理解燃烧条件与灭火原理之间的联系,并能据此分析生活中的调控实例。
四、设计思路
本课时承接第一课时对温度、接触面积、反应物浓度等因素的认识,转入“催化剂与化学变化的调控”这一新情境。整节课按照“情境回顾—探究催化剂的作用—认识燃烧的条件—调控燃烧(促进充分燃烧与灭火)—迁移应用—课堂小结”的任务链推进,让学生在对比实验中自主发现催化剂的作用,在燃烧与灭火的生活现象中理解条件调控的具体应用,实现知识建构、实验探究与生活应用三者的统一。
五、教学过程
任务情境导入
教师引导学生回顾第一课时的学习:我们已经知道,温度、反应物接触面积、反应物浓度都会影响化学变化的快慢。教师出示新问题:生活中有的反应明明条件相同,可人们却能让它显著变快,靠的是什么“秘密武器”?今天我们一起认识又一类影响化学变化的重要因素——催化剂。
【设计说明】从已有知识自然过渡到新问题,唤起学生好奇心,明确本课时的学习主线。
任务一:认识催化剂对化学变化快慢的影响
教师演示对比实验:两份完全相同的反应物,在温度、接触面积、反应物浓度等条件完全相同的情况下,向其中一份加入少量某种物质,观察两组反应的现象差异。
学生观察后发现:加入这种物质的一组反应明显更快,而没有加入的一组反应平缓。
教师提出问题:是加入的物质本身参加了反应,还是它改变了反应进行的快慢?怎样设计实验来证明?
教师引导设计:运用第一课时学到的控制变量思想,比较加入前后这种物质的质量与化学性质是否发生变化。若反应后该物质的质量和化学性质都不变,说明它并不是反应物,而是起到了改变反应快慢的作用。
学生通过实验或数据得出结论:加入的这种物质能加快反应速率,而自身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。化学上把这样的物质叫做催化剂。
教师补充:催化剂在化工生产中应用广泛,例如许多工业生产都借助催化剂来加快反应,提高生产效率;也有催化剂用于减慢不必要的反应。
【设计说明】把催化剂的认识建立在对比实验与证据推理之上,巩固控制变量的实验方法,让学生理解“催化剂改变的是反应速率而非反应本身”。
任务二:认识燃烧的条件
教师引导思考:燃烧是最常见的化学变化之一。生活中木材、煤炭等可燃物放在空气中,并不是任何时候都会燃烧。那么燃烧的发生需要满足哪些条件?
教师组织学生联系生活经验讨论:可燃物、氧气(或空气)缺一不可;同时还要达到可燃物自身的着火点(即达到一定温度)。
教师小结:燃烧需要同时满足三个条件——可燃物、氧气(或空气)以及温度达到可燃物的着火点,缺一不可。缺一个条件,燃烧就难以发生。
【设计说明】从生活现象归纳燃烧条件,帮助学生建立“燃烧是一种受条件调控的化学变化”的认识,为学习灭火原理做好铺垫。
任务三:调控燃烧——促进充分燃烧
教师提问:同样是燃烧,怎样才能让可燃物烧得更旺、更充分?
学生结合生活经验与第一课时所学讨论得出:增大氧气(或空气)的供给量,例如向燃烧设备鼓入更多空气;增大可燃物与氧气的接触面积,例如把固体燃料粉碎、制成煤粉或蜂窝煤,把液体燃料雾化。
教师补充:可燃物充分燃烧能提高燃料利用率、节约能源,还能减少不完全燃烧带来的有害物质排放。
【设计说明】把影响反应速率的因素知识与真实燃烧情境结合,训练学生运用所学调控化学变化解决实际问题的能力。
任务四:调控燃烧——灭火的原理
教师提出问题:发生火灾时,人们常常用水浇灭火焰、用沙土覆盖燃烧物,或者迅速移走可燃物,这些做法为什么能灭火?
学生结合燃烧的三个条件推理得出:燃烧需要可燃物、氧气(或空气)和温度达到着火点三个条件同时满足,只要破坏其中一个条件,燃烧就会停止。用水灭火是使温度降到着火点以下;用沙土覆盖是隔绝氧气(或空气);移走可燃物是清除可燃物。
教师归纳灭火的三种基本思路:清除可燃物、隔绝氧气(或空气)、使温度降到着火点以下。生活中绝大多数灭火方法都遵循这三种思路。
【设计说明】让学生从燃烧条件出发反推灭火原理,体会“条件调控化学变化”思想的逆用,培养逆向推理与迁移能力。
任务五:迁移应用,调控生活中的化学变化
教师出示多组生活与生产场景,组织学生小组讨论其中的调控手段与目的。
场景一,某些食品包装内放有干燥剂,以减缓食品的变质。学生分析:通过降低水分、隔绝空气等方式减慢化学变化。
场景二,炼钢、制药等生产过程中常使用催化剂加快反应。学生分析:借助催化剂加快化学变化,提高生产效率。
场景三,用湿棉被覆盖起火的油锅,火很快熄灭。学生分析:湿棉被隔绝氧气(或空气)并降温,达到灭火目的。
教师总结:无论是加快反应、减慢反应,还是使燃烧发生或停止,本质上都是人们根据需要对化学变化的条件进行调控。
【设计说明】通过多场景迁移,让学生体会到“调控化学变化”思想的普适价值,实现知识从课堂走向生活。
课堂小结与课后任务
教师带领学生梳理本节课任务链:我们认识了催化剂对化学变化快慢的影响,理解了燃烧的条件,学会了通过改变条件促进充分燃烧和进行灭火,体会了调控化学变化在生产生活中的广泛运用。
课后任务:
(1)整理本节课催化剂作用的对比实验记录,写明变量控制的要点与实验结论;
(2)寻找生活中2个运用燃烧条件与灭火原理的实例,说明改变了哪个条件、达到什么目的,下节课课堂交流。
【设计说明】小结回扣任务链,课后任务引导学生把课堂所学迁移到真实生活,检验调控化学变化思想的掌握情况。
六、板书设计
【板书设计】
课题:5.4 调控化学变化(第二课时)
一、催化剂
定义:能改变反应速率,反应前后本身质量和化学性质都不变
作用:加快(或减慢)反应,化工生产中应用广泛
二、燃烧的条件(三个条件同时满足,缺一不可)
可燃物 + 氧气(或空气)+ 温度达到着火点
三、调控燃烧
促进充分燃烧:增大氧气供给、增大接触面积
灭火原理:清除可燃物、隔绝氧气(或空气)、降温到着火点以下
四、调控化学变化的应用
加快:催化剂、升温、增大接触面积、提高浓度
减慢:降温、隔绝空气、减小接触面积
本质:根据需要调控化学变化的条件
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