内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系
课题2《化学方程式》教学设计
学科/年级
化学 · 九年级
课型
新授课
教材版本
人教版(2024)九年级上册
课时
1课时(40分钟)
课题
课题2 化学方程式
授课对象
九年级学生
一、教学目标
【化学观念】知道化学方程式是表示化学反应的式子,能从质的方面、量的方面和微观方面说出化学方程式的意义;知道书写化学方程式必须遵循“以客观事实为基础”“遵守质量守恒定律”两条原则,能读懂化学方程式中各物质的质量比与粒子个数比。
【科学思维】能比较文字表达式与化学方程式的优劣,体会使用化学方程式的必要性;能通过观察、对比归纳配平的方法,学会用最小公倍数法配平简单的化学方程式;能根据化学方程式中各物质的质量比进行简单的定量计算,形成“宏观—微观—符号”三重表征的意识。
【科学探究与实践】能按照“写、配、注、等、查”的步骤规范书写简单的化学方程式,初步学会用最小公倍数法配平;能按“设、写、找、列、答”的规范格式完成根据化学方程式的简单计算。
【科学态度与责任】通过规范书写化学方程式、核对原子数目的过程,养成严谨细致、尊重客观事实的科学态度;通过燃料燃烧、工业制取等实例的计算,体会化学方程式在生产生活中的应用价值。
二、教学重点与难点
教学重点:化学方程式的意义(质、量、微观三个方面);化学方程式的书写原则与“写、配、注、等、查”的步骤;最小公倍数法配平;根据化学方程式进行简单计算的规范格式。
教学难点:理解化学方程式“量”的含义(质量比与粒子个数比);配平时化学计量数的确定与“↑”“↓”的正确使用;计算时相对分子质量要乘化学计量数、数据要“上下对应、单位统一”。
三、教学方法与教学准备
教学方法:比较法、讲练结合法、归纳法、小组合作学习法。
教学准备:多媒体课件(文字表达式与化学方程式对比、“磷在空气中燃烧”和“电解水”的微观示意图、常见化学方程式卡片、配平练习卡、根据化学方程式计算的规范格式示例);练习题卡与投影展台;常见物质的化学式卡片。
四、教学过程(40分钟)
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情境导入
(3分钟)
(1)出示文字表达式“碳+氧气→二氧化碳”,提问:“这种表示方法能说明什么?又有什么不方便的地方?”(2)引导比较:文字表达式书写不便,各国语言不同、国际上不通用,也不能直接体现质量守恒定律。(3)引出新课:化学上用一种国际通用的式子来表示化学反应——用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。(4)板书课题,明确本课要研究的问题:“怎样用化学方程式表示化学反应?化学方程式能告诉我们什么?”
回忆元素符号、化学式的意义;比较文字表达式与化学方程式的优缺点;明确本课的学习任务。
从学生已熟悉的文字表达式出发,在比较中体会引入化学方程式的必要性,用“不通用、不简便”的真实不足激发学习动机,自然引出课题。
探究一
化学方程式的意义
(9分钟)
(1) 以“碳在氧气中燃烧”为例,写出化学方程式 C+
O₂CO₂,引导学生从三个方面解读。质的方面:碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳(表示反应物、生成物和反应条件)。(2)量的方面:算出各物质的相对质量——C为12、O₂为32、CO₂为44,故质量比为12∶32∶44,读作“每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳”。(3)微观方面:粒子个数比为1∶1∶1,读作“每1个碳原子和1个氧分子在点燃条件下反应生成1个二氧化碳分子”。(4)出示 2H₂+
O₂O,让学生仿照练习三种读法;追问:“从化学方程式中能不能看出反应前后原子的数目?这体现了什么规律?”(体现质量守恒定律)
对照化学方程式说出质的、量的、微观的三层意义;计算相对质量并写出质量比;模仿说出氢气燃烧方程式的三种读法;判断反应前后原子数目是否相等。
把“读方程式”作为理解意义的抓手,从质、量、微观三个层面建立化学方程式与质量守恒定律的联系,落实“宏观—微观—符号”三重表征。
探究二
化学方程式的书写原则与步骤
(11分钟)
(1) 明确两条原则:一是必须以客观事实为基础,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应;二是必须遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等。(2)以“磷在空气中燃烧生成五氧化二磷”为例,示范“写、配、注、等、查”五步:①写——左写反应物、右写生成物,中间用短线连接(P+O₂—
);②配——在化学式前配上适当的化学计量数,使两边原子数目相等(4P+5O₂—2);③注——注明反应条件和生成物状态(4P+5O₂2);④等——把短线改成等号;⑤查——检查化学式是否正确、是否配平、条件和“↑”“↓”是否恰当。(3)讲清“↑”“↓”的使用:生成物中有气体时,在气体化学式右边标“↑”;溶液中的反应生成物中有固体时,在固体化学式右边标“↓”;但反应物中也有气体时,气体生成物不标“↑”,反应物中也有固体时,固体生成物不标“↓”。(4)强调“点燃”与“加热”含义不同,不能混用;反应条件要标在等号的上方(或下方)。
与教师同步书写,在练习本上完成每一步;对照示范用红笔订正自己的书写;判断几个化学方程式中“↑”“↓”和条件标注是否恰当。
把书写过程分解为可操作的五个步骤,用现场示范与即时订正强化规范意识,重点突破“↑”“↓”使用与条件标注这一易错点。
探究三
配平的方法
(7分钟)
(1) 指出配平的本质:调整化学式前面的化学计量数(不能改动化学式本身),使等号两边各原子的种类和数目相等。(2)重点示范最小公倍数法,以 P+O₂— 为例:氧原子在左边为2、右边为5,最小公倍数为10,故O₂前配5、前配2,再把P前配4,得4P+5O₂—2。(3)简介观察法和奇数配偶法:观察法适于较简单的方程式;奇数配偶法先找“两边出现次数较多、且原子数一奇一偶”的元素,把奇数配成偶数。(4)出示练习:Fe+
O₂—、Al+O₂—,请学生用最小公倍数法配平。
跟着示范完成配平;动手配平练习中的方程式;同桌互查化学计量数并说明理由。
把配平从“凑数”提升为“有方法可依”,通过示范和动手练习让学生掌握最小公倍数法,为后续规范书写与计算打好基础。
探究四
根据化学方程式的简单计算
(7分钟)
(1)说明计算的依据:化学方程式中各物质的质量比是一个定值,等于各物质的相对分子质量(或相对原子质量)与化学计量数的乘积之比。(2)以“电解18 g水,可生成多少氢气”为例,示范“设、写、找、列、答”五步——设:设生成氢气的质量为x;写:写出并配平化学方程式 2O 2H₂↑+O₂↑;找:找出相关物质的质量关系36与4;列:列比例式 36∶4=18 g∶x;答:解得x=2 g并简明作答。(3)强调三个关键:化学方程式必须配平;相对分子质量要乘化学计量数;代入的质量必须是纯净物的质量,且单位上下统一。
对照示范在练习本上完整写出计算过程;说出每一步的名称与作用;独立完成“电解18 g水生成氧气的质量”这一变式计算。
用规范示例固化计算格式,通过要点提醒突破“漏乘化学计量数”“数据错位”等常见错误,让学生初步形成定量计算的能力。
课堂小结
与作业
(3分钟)
引导学生以“一种语言(化学方程式)、两条原则(客观事实、质量守恒)、三步用法(读意义、会书写与配平、能计算)”进行结构化小结;强调“点燃≠加热”“方程式必须配平”“代入纯净物质量”等易错点;布置分层作业。
回顾梳理本课知识,完成结构化小结,明确作业任务。
帮助学生形成结构化的知识网络,把化学方程式与质量守恒定律、化学式等已有知识联系起来,强化定量意识与规范意识,落实教学评一致性。
五、板书设计
第五单元 课题2 化学方程式
一、意义(以 C+O₂ CO₂ 为例)
质的方面:碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
量的方面:质量比 12∶32∶44(每12份碳与32份氧气生成44份二氧化碳)
微观方面:粒子个数比 1∶1∶1
二、书写
两条原则:以客观事实为基础;遵守质量守恒定律
五个步骤:写 → 配 → 注 → 等 → 查
“↑”“↓”:生成气体标↑(反应物有气体则不标);溶液反应生成固体标↓
条件:点燃 ≠ 加热,标在等号上方
三、配平(最小公倍数法)
4P+5O₂ 2(氧原子:2与5 → 最小公倍数10)
四、根据化学方程式的计算(设、写、找、列、答)
例:2O 2H₂↑+O₂↑ 36∶4=18 g∶x x=2 g
要点:方程式要配平;相对质量要乘化学计量数;代入纯净物质量,单位统一
六、作业设计
1. 完成教材第五单元课题2“练习与应用”对应习题,整理并默写本课出现的化学方程式(要求配平、标全反应条件和“↑”“↓”)。
2. 把下列文字表达式改写成化学方程式,并说明每一步的依据:①磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷;②铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁;③电解水生成氢气和氧气。
3.(实践)查阅资料,找出一条我国化工生产或日常生活中的化学反应(如天然气燃烧、实验室制取氧气),写出它的化学方程式,并计算:若某种反应物的质量为a g,理论上能生成多少克产物?
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