5.2化学方程式 第3课时 根据化学方程式进行简单计算教学设计-2026-2027学年九年级化学人教版上册

课题2化学方程式（第3课时）教学设计 一一根据化学方程式进行简单计算 教材：人民教育出版社《义务教育教科书·化学》九年级上册(2024年7月第1 版〉 单元课题：第五单元化学反应的定量关系课题2化学方程式 教学内容：第120一121页“三、根据化学方程式进行简单计算” 课型：新授课 课时：第3课时授课时长：45分钟 一、教材分析 本单元的三部分内容是一条递进的线索。课题1用托盘天平称出反应前后的总质 量，建立质量守恒定律，回答的是“反应前后总量如何”；课题2把视线从“总量” 转向“各物质”，先让学生学会用化学方程式描述物质转化关系，再借助式旁的相对 质量揭示其中的定量关系，最后落到根据化学方程式进行简单计算。本课时处在单元 的落点位置，任务是把前两课时“读懂方程式”的功夫转化为“用好方程式”的能力。 教材的编排有一个很值得注意的地方：算理的铺垫早在第117一118页就完成了。 在C+0。点燃C0,的式子下方，教材标出12、32、44与12：32：44，明确说出化学方程 式中的相对分子质量（或相对原子质量）体现的是“质量守恒和比例关系”。到第120 页的例题1，这一比值直接用于高锰酸钾的分解，中间并没有另立一个“新公式”。可 见本课时的依据不是新知识，而是化学方程式含义的延伸。教学时若把它当成“应用 题套路”来教，学生只会照着格式填空：只有回到“质量比从哪里来”，计算才算有 了根。 两个例题的分工也很清楚。例题1在实验室情境中完成格式建构，数据小、物质 熟悉，便于把每一步的理由讲透：例题2换到工业情境，单位由克变为吨，让学生在 “单位不同”的干扰下检验自己是否真正理解了“对应”二字。教材第121页特别说 明，实际生产中的原料和产品往往不纯，含杂质的问题将在以后学习。因此本课时只 讨论纯净物恰好完全反应的情形，不拓展含杂质计算，也不做多步反应的计算。 二、学情分析 学生的基础是够用的。第四单元他们已经能根据化学式计算相对分子质量，本单 元课题1掌握了质量守恒定律及其微观解释，前两课时能书写并配平常见的化学方程 式。这些都是本节课的直接支撑。 但“会算相对分子质量”和“会用相对质量列比例”之间还有一段路。以往教学 中，学生的困难集中在四处：一是说不清为什么相对质量之比可以代替实际质量之比， 只能照猫画虎：二是设未知数时写成“设xg”，把单位重复了一遍：三是列比例式时 上下不对应，把316和x放在同一条竖线上：四是一见“吨”就慌，非要把5.6t换算 成5600000g才敢动笔。这些错误的根子都不在运算，而在对“对应关系”的理解。 还有一处需要教师在语言上留意。学生容易把“加入的药品质量”当成“参加反 应的物质质量”。本课时的高锰酸钾恰好完全分解，这一矛盾还不突出，但教材的措 辞是“加热分解7.9g高锰酸钾”，而不是“取7.9g高锰酸钾”，讲课时应顺着这个 说法，为后续学习留出余地。 三、教学目标 1.通过分析电解水、高锰酸钾分解中各物质的质量关系，说出化学方程式中“化 学计量数×相对分子质量”之比即为质量之比的道理，理解据此进行计算的依据，初 步形成从定量角度认识化学反应的意识。 2.通过例题示范与变式练习，能按“设、写、找、列、解、答”的步骤规范书写 一步计算的过程，正确处理已知量与未知量的对应关系，能在克、千克、吨等不同单 位下正确求解，由一种物质的质量推算另一种物质的质量。 3.在制取氧气、煅烧石灰石等真实情境中完成计算，体会定量研究对实验取药和 工业生产的实际意义，养成书写规范、数据可靠的作业习惯。 四、教学重点与难点 教学重点：根据化学方程式进行简单计算的步骤和书写规范。 教学难点：理解化学方程式中各物质间固定质量比的来源，以及相对质量与实际 质量的对应关系。 五、教学方法与教学准备 教法上以问题驱动和示范讲授为主，配合变式训练与纠错辨析：学法上引导学生 先观察模仿，再独立练习，通过板演和互评发现问题。课前准备多媒体课件（含电解 水、高锰酸钾分解的质量关系表)、学案（例题留白与当堂检测）和实物投影，用于 展示学生的书写。 六、教学过程 环节一从“制两瓶氧气”说起 上课伊始，先回到学生做过的事。教师讲述：上节课我们写出了实验室加热高锰 酸钾制氧气的化学方程式。实验课上有一个小组要收集两瓶氧气，老师帮他们算过， 两瓶大约是0.64g。可这个小组没有算，凭感觉取了一些药品，最后只收到一瓶半，只 好重新来过。 教师提问：如果这次实验交给你准备，至少应该称取多少高锰酸钾？ 学生凭经验会说“多放一些”，但说不清具体数目。也有学生想到刚学的质量守 恒定律，提出“反应后固体减少的质量就是放出的氧气”。教师追问：那减少了多 少？学生发现，质量守恒只告诉我们反应前后总质量不变，并没有告诉每一种物质各 是多少，这个思路走不通。 教师顺势点明：要解决投料问题，得知道各物质之间的质量关系。而这恰恰是化 学方程式能够提供的信息。随即板书C+0,点燃C0,在三种物质下方依次写出12、32、 44,请学生说出这三个数的含义。 学生回答：每12份质量的碳与32份质量的氧气恰好完全反应，生成44份质量的 二氧化碳。教师再问：如果燃烧6g碳呢？学生很快算出需要16g氧气，生成22g二氧 化碳。教师小结：只要知道其中一种物质的质量，就能按比例推出另外两种。这就是 今天要学的“根据化学方程式进行简单计算”。 设计意图：用一个学生亲身经历过的失败实验开场，比直接出示例题更能引起关 注：让学生自己碰上“质量守恒解决不了”的墙，才会主动去寻找新的工具，本课时 的必要性也就由学生自己说了出来。 环节二弄清质量比是从哪里来的 教师请学生写出电解水的化学方程式，并在各物质下方标出相对质量。 2H,0 通电 2H2↑ 02↑ 2×18 2×2 32 36 4 32 教师追问：氢气前面为什么要乘2？学生答：方程式中氢气的化学计量数是2。教 师再问：那36：4：32和18：2：16说的是不是同一个反应的质量关系？为什么？ 这个问题会引出讨论。有学生认为不一样，因为数字变了；也有学生发现化简之 后比值相同。教师引导归纳：36表示2个“水分子”的相对质量之和，4表示2个 “氢分子”的相对质量之和，它们都是按化学计量数累加出来的。因为相对质量与实 际质量成正比，所以无论取多少水，各物质的质量之比都保持不变。写成一个式子就 是：化学方程式中各物质“化学计量数×相对分子质量”之比，等于它们的实际质量 之比，也等于9：1：8。 教师板书这一句，并强调：这就是根据化学方程式进行计算的依据。相对质量之 比之所以能代替实际质量之比，是因为二者同比例放大或缩小。计算时把相对质量列 在化学式下方，正是这个道理。 随后做一个口头练习：若3.6g水完全分解，生成氢气和氧气各多少克？学生说出 算式36：3.6g=4:x,得氢气0.4g;再由36：3.6g=32:y得氧气3.2g。教师板书这 两组比例式，为下一步的书写格式作铺垫。 设计意图：本环节不急于讲格式，先把“为什么能这样算”说透。学生只有在比 例关系上想通了，后面的格式才是讲道理，而不是背步骤。 环节三例题1：把思路写成规范的过程（12分钟) 出示教材第120页例题1：在实验室使用高锰酸钾制取氧气时，如果加热分解 7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？ 先分析，再动笔。教师带着学生找对应关系：高锰酸钾的相对质量是2×158=316， 氧气是32；316对应7.9g,32对应所求的x。分析清楚之后，教师在黑板上完整示范 一遍，边写边讲每一步的理由。 2KMn04△K,Mn04+Mn0,+0,↑ 316 32 7.9g 【解】设：加热分解7.9g高锰酸钾可以得到氧气的质量为x。 316:7.9g=32:x x=32×7.9g÷316=0.8g 答：加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到0.8g氧气。 写完之后，逐条说明六点要求。第一，设未知数要写清“××的质量为x”,x后 面不再带单位，因为单位已经包含在“质量”二字之中。第二，化学方程式必须配平 并注明反应条件，因为它决定了质量比，式子错了，后面的比例全错。第三，316和 32是相对质量，不写单位；7.9g和x是实际质量，必须带单位。第四，已知量和未知 量要写在对应物质的正下方，同一条竖线上必须是同一种物质。第五，列比例式时按 “相对质量比等于实际质量比”书写，交叉相乘求解。第六，算出结果要带单位，最 后用一句话简明作答。 接着追问一句：7.9g是316的几分之几？学生算出是四十分之一。教师指出：所 以氧气也是32的四十分之一，得0.8g。数据凑巧时可以这样想，但数据不凑整时就必 须列比例式，因此格式不能省。 出示变式练习：若要制得0.64g氧气（约两瓶），需要高锰酸钾的质量是多少？ 请两名学生上台板演，其余学生在学案上完成。巡视时重点看三处：方程式是否配平、 316和32是否写对、x与0.64g是否在同一条竖线上。 2RMn04△ K,Mn04+Mn0,+0,↑ 316 32 中 0.64g 【解】设：制得0.64g氧气需要高锰酸钾的质量为x。 316:x=32:0.64g x=316×0.64g÷32=6.32g 答：制得0.64g氧气需要高锰酸钾6.32g。 讲评时回扣开头的问题：现在可以回答课始的疑问了一一收集两瓶氧气，至少需 要6.32g高锰酸钾。这里的“至少”指的是高锰酸钾恰好完全分解的理想情况，实际 操作中还要考虑药品的损耗和试管里的残留，称量时应适当多取一点。学生此时会有 “原来如此”的反应，本课时的意义也就落在了实处。 设计意图：例题1的价值不在答案，而在格式。教师完整示范一遍、逐条讲清理 由，再让学生在半独立的变式中模仿，最后回到课始的情境，形成“提出问题一建立 依据一解决问题”的闭环。 环节四例题2：当单位变成“吨” 出示教材第121页例题2：工业上，煅烧石灰石（主要成分是CaC03)产生的生石 灰(C0)和二氧化碳可分别用于生产建筑材料和化肥。制取5.6t氧化钙，需要碳酸 钙的质量是多少？ 先请学生写出化学方程式并标出相对质量：碳酸钙是100，氧化钙是56。教师提 示：这次的数据单位是吨，不必换算成克，直接带着单位列比例式即可。学生独立完 成后集体订正。 CaCO2 高温 Ca0 +C02↑ 100 56 个 5.6t 【解】设：需要碳酸钙的质量为x。 100:x=56:5.6t x=100×5.6t÷56=10t 答：需要碳酸钙10t。 订正之后组织一个小讨论：有同学把5.6t先换算成5600000g再算，可以吗？学 生讨论后明确：可以，只是麻烦。只要同一种物质上下单位一致，两种物质之间不必 统一，克对克、吨对吨都行：但如果把x设成克、把5.6写成吨，就必须换算，否则 比例式两边说的不是一回事。教师在板书上把“同一条竖线单位一致”单独圈出来， 提醒学生这是最容易丢分的地方。 补充一道变式：某石灰厂每天投入碳酸钙25t进行煅烧，理论上可制得氧化钙多 少吨？学生列式100：25t=56:y,得14t。教师说明：这里讨论的碳酸钙是纯净物， 实际生产中的石灰石含有杂质，需要考虑纯度，这部分内容将在以后学习，今天不作 要求。 设计意图：单位的变化是本节课最现实的障碍。与其反复叮嘱“注意单位”，不 如让学生在“吨”面前自己算一次，再通过“要不要换算”的讨论把规则讲清楚。同 时用一句话交代含杂质问题，既尊重教材的编排，也避免学生误以为今天的结论适用 于任何原料。 环节五当堂检测与纠错 第一题取自教材第122页第8题：氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应可用于工 业制备盐酸，化学方程式为H,+CL,点燃2HC1。计算100kg氢气完全反应需要氯气的质 量，以及生成氯化氢的质量。学生独立完成，教师巡视后请一名学生讲思路：2对应 100kg,71对应氯气，73对应氯化氢，两组比例分别求解。 H2 十 C1, 点燃 2HC1 2 71 73 100kg x y 【解】设：需要氯气的质量为x,生成氯化氢的质量为y。 2:100kg=71:x,x=3550kg 2:100kg=73:y,y=3650kg 答：需要氯气3550kg,生成氯化氢3650kg。 第二题是纠错。用投影出示某位学生的作业（课前准备好的典型错例），请全班 找出问题并改正。 2H.0 通电 2H2↑+02↑ 18 4 32 x 0.4g 设：需要水的质量为xg。 18:x=4:0.4g,x=1.8g 答：需要水1.8g。 学生很快能找出两处毛病：一是2H,0的相对质量写成了18，漏乘化学计量数，18 对应的是1个水分子，与式子中的“2H,0”对不上，这是最要命的错误：二是未知数写 成“xg”,单位重复了一遍。还有一处容易被忽略一一答语照抄了错数，作答前没有 回头检查。改正后重算：36：x=4:0.4g,得x=3.6g。 教师顺势提醒：漏乘化学计量数是这类题目最常见的失分点，动笔前先在草稿上 把每种物质的相对质量算准、写清，再往式子上誊。 设计意图：一道正向练习巩固格式，一道纠错练习暴露问题。学生对别人的错误 往往比对自己的更敏感，纠错的过程其实就是把规范再讲一遍，比教师重复叮嘱更有 效。 环节六小结 师生共同梳理三条。其一，计算的依据是化学方程式中各物质之间存在固定的质 量比，这个比值由化学计量数与相对分子质量共同决定。其二，计算的步骤是设、写、 找、列、解、答，六步缺一不可。其三，要注意三件事：方程式要配平、条件要注明： 相对质量不带单位，实际质量必须带单位，同一条竖线上单位一致：已知量与未知量 上下对应，不能错位。 最后点一句：化学方程式不只是描述变化的符号，也是进行定量推算的工具。实 验室里取多少药、工厂里投多少料，靠的都是这样的推算。下节课我们将在练习中继 续熟悉这套方法，并尝试解决稍微复杂一些的问题。 七、作业设计 1.基础题：完成教材第122页“练习与应用”第8题，要求写出完整的解题过程， 六个步骤齐全。同时把例题2的过程整理到作业本上，用红笔在每一步旁标注依据 (写方程式、找相对质量、列比例式、求解作答)。 2.提升题（选做）：教材第123页第7题。某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg 氢气平均可行驶150km。如果通过电解水产生氢气，1000kg水分解产生的氢气理论上 可供这辆汽车行驶多远？提示学生分两步想：先由水的质量求出氢气的质量，再换算 成行驶里程。 3.预习任务：阅读教材第121页“方法导引”，用自己的话说说“从定量角度认 识和利用化学反应”是什么意思，下节课交流。 八、教学反思 这节课的关键不在“会不会算”，而在“知不知道为什么要这样算”。课堂上用 “7.9g是316的几分之几”这一追问，把相对质量与实际质量接上了头，学生再看到 比例式时眼神是不一样的。反过来说，如果一开始就发例题、讲格式，学生也能算出 0.8g,但那是模仿出来的，换一个情境就会乱。 从当堂检测看，漏乘化学计量数仍然是最主要的失分点，2×158写成158、2×18 写成18的情况都不是个别。纠错题起到了作用，学生对“18与36”的差别很敏感， 说明把错误摆在桌面上比正面强调更有效。还有一个问题需要在下节课补上：部分学 生列比例式时习惯把两个相对质量写在上面、两个实际质量写在下面，一旦未知量落 在分母的位置就不知道怎么办，本质还是没有真正理解“对应”。后续练习中应多安 排几个未知量位置不同的题目，让学生把这条竖线看熟。