目標貫通之“根據(jù)化學式計算”課例報告

【課例主題】本課例以“目標貫通”之“根據(jù)化學式計算”的教學為例，比較物質中元素含量的方法——原子個數(shù)比、元素質量比、元素質量分數(shù)。帶動學生深入理解這些概念在化學中的應用，同時，引導學生將這些理論知識與實際生活相聯(lián)系，通過查看食品、藥品的標簽或說明書來辨識其主要成分，并能夠對相應物質的含量進行比較和分析。【文本解讀】1.課標銜接。義務教育化學課程標準要求學生能夠通過課程具體化學習，達到化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態(tài)度與責任的核心素養(yǎng)。2022年版課程標準中，“物質的組成與結構”學習主題的根據(jù)化學式計算學業(yè)要求為能用化學式表示某些常見物質的組成;能根據(jù)化學式進行物質組成的簡單運算;能根據(jù)相關標簽或說明書辨識某些食品、藥品的主要成分，并能比較、分析相應物質的含量。2.單元素養(yǎng)。“浩瀚的大氣”是化學九年級第一學期（試用本）上教版第二章。從本章開始學生將“有重點地研究一些我們身邊的物質”，因此本章是學生走好“化學之旅”的奠基內容。本章的知識框架聚焦于三大核心要點。①物質構成的探索。在微觀層面，認識到物質由分子、原子等微觀粒子構成;而在宏觀層面，物質則是由元素組成。深入理解這些關系是進一步研究具體物質結構和性質的基礎。②化學研究的實證路徑。首先從日常生活中最常見的空氣開始，以氧氣的性質為突破口，親身體驗化學作為實驗科學的魅力。實驗探究不僅是化學研究的關鍵方法，更通過“空氣中氧氣的體積分數(shù)”等實驗活動，為后續(xù)元素化合物性質的研究提供方法論指導。③化學反應的定量規(guī)律。不論化學反應的形式如何多變，它們都遵循質量守恒定律這一核心原則。這一定律是化學計算的理論基石，而物質的量則是化學計算的基本單位。通過掌握這些定量規(guī)律，學生能更精確地描述和預測化學反應的結果。弄懂了這些關系，就為今后化學計算做好了準備。3.教材解讀。本節(jié)內容處于滬教版（試用本）九年級化學教材的第二章第一節(jié)的第4課時，在此章節(jié)中按化學式書寫、書寫注意事項、化學式的名稱讀法、化學式計算這樣的順序授課。教材中對根據(jù)化學式計算方面只提及相對原子質量、式量的概念，落實好原子個數(shù)比、元素質量比、元素質量分數(shù)的計算需要在課堂的活動設計中進行。根據(jù)課程標準和本單元的教學目標可以看出，雖然這部分內容要求不高，但實踐性較強。教學設計中需要補充以藥品、食品等商品的標簽或說明書為例設計相關練習，做到將課堂所學知識與日常生活實際聯(lián)系起來，讓學生能運用課堂所學內容解決生活實際中的問題。這樣既鞏固了課堂所學知識，又培養(yǎng)了學生學以致用的意識和人體健康的化學理念，從而有利于化學學科價值的體現(xiàn)?！緦W情分析】學生已經(jīng)認識了很多物質的化學式、知道化學符號所表示的意義，以及建立了一定的元素觀和宏微結合，知道分子與原子能都構成物質，以及分子是由原子構成的。九年級學生在思維發(fā)展上仍處于一個逐步成熟的階段，他們的抽象思維能力和對時空關系的準確定位能力尚顯不足。同時，由于本課題之前的學習內容與學生日常的生活經(jīng)驗相距較遠，可能使他們在理解和應用這些知識時感到一定的困難，學習元素的化合價之初難免是機械記憶。在學習微粒性質時，學生對分子、原子的概念往往停留在表面，缺乏深入理解。這導致教學中看似易懂，但實際應用時卻困難重重。因此，學生錯誤頻發(fā)，部分人感到學習壓力大且枯燥，學習水平開始出現(xiàn)明顯分化?！菊n時目標】1.知道相對原子質量引入的意義和概念，說出相對原子質量與實際質量的區(qū)別與聯(lián)系。（一維，重點）2.理解相對分子質量概念，并能使用相對原子質量和相對分子質量計算物質的組成。（二維，重點）3.掌握化學式中原子個數(shù)比、元素質量比、元素質量分數(shù)計算。（二維，重點）4.通過對化合物中各元素質量比和某元素的質量分數(shù)的計算及分析，使學生體驗用微觀概念解決生活真實情境中問題的方法，建立化學對人體健康的意識理念。（三維，難點）【課堂環(huán)節(jié)】引入：在前面的學習中我們學習了氧氣的性質，學習了甲烷的燃燒，在廚房中主要用到天然氣即主要成分是甲烷，石油化工的龍頭用乙烯，焊接用乙炔，與氧氣形成氧炔焰，下面來看三種氣體的在相同條件下燃燒，播放甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）三種氣體燃燒的視頻。提問：觀察到的實驗現(xiàn)象？學生：從甲烷到乙炔，燃燒放出的黑煙逐漸變多。提問：為什么產(chǎn)生的黑煙越來越明顯？學生：與三種物質的含碳量有關。提問：怎么判斷呢？學生：黑煙是碳。講解：不妨從三種物質的組成上看，三種氣體都含有碳、氫元素，黑煙與碳元素的含量有關，碳元素含量越高，不完全燃燒時產(chǎn)生的黑煙越多，那么如何比較它們的含碳量呢？說明：聯(lián)系第一單元所學習的萬物是由元素組成，復習燃燒是化學變化，為后續(xù)比較碳元素含量做鋪墊。環(huán)節(jié)一：尋找比較碳元素含量的方法活動：請同學們通過觀察桌面上三種物質的分子模型，討論如何比較含碳量的高低？過渡：從微觀的視角中，分子是由原子構成的。提問：請小組同學回答。學生：方法一、比較原子個數(shù)。提問：如何從宏觀的視角來比較碳元素含量高低呢？學生：思考元素質量比。講解：查閱資料。一個碳原子的質量1.993×10-26kg;一個氧原子的質量2.657×10-26kg。講解：方法二、比較原子質量比。教師帶領學生在黑板上列式比較。講解：一個原子的實際質量非常小，在計算過程中非常麻煩，科學家在實際研究過程中也遇到了相同的情況，于是選擇了優(yōu)化工具來表示元素的質量，提出了相對原子質量。學生聆聽并觀看相對原子質量的發(fā)展史視頻。視頻播放相對原子質量的發(fā)展歷程視頻。提問：結合課本第44頁，說一說何為相對原子質量？學生：一種原子真實質量與碳原子質量的的比值。教師：是否有單位。學生：沒有，都約掉了。講解：板書：相對原子質量的定義：一個原子的真實質量對一個碳原子質量的的比值（可以用Ar表示）。教師：計算出下列原子的相對原子質量。多媒體播放：提問：原子質量與相對原子質量的區(qū)別？學生：思考并回答。聯(lián)系：結合計算出的三種原子的數(shù)據(jù)找兩者之間的關系。多媒體：對同一個原子，實際原子質量大，相對原子質量也大，實際原子質量之比=相對原子質量之比。目的：這環(huán)節(jié)落實目標1。提問：回到開始的問題，我們可以利用元素質量之比比較碳元素含量的高低。講解：利用原子的實際質量之比非常麻煩，那么如何優(yōu)化進行元素質量之比呢？學生：推導元素質量與相對原子質量、原子個數(shù)之間的關系。學生：方法三、比較元素質量之比。目的：從宏觀和微觀的視角來比較碳元素的含量，落實化學中的定量計算，宏微結合的核心素養(yǎng)。通過化學史的了解，從定量計算中，優(yōu)化工具，掌握相對原子質量的概念和計算方法。環(huán)節(jié)二：元素的質量分數(shù)問題：如何比較碳元素的含量？過渡：純度的定義：即為混合物中主要成分（某一成分）含量的高低。通過公式計算，可以發(fā)現(xiàn)是部分與整體的比較。物質的純度=×100%提問：那元素的質量分數(shù)是否也可以類比純度的定義，找一找部分與整體的關系。學生：推導出元素質量分數(shù)的定義和計算公式。元素質量分數(shù)=×100%元素質量分數(shù)=×100%講解：相對分子質量（亦指式量）是化學式中各原子的相對原子質量之和。例如：H2O=1×2+16=18CO2=12+16×2=44目的：這環(huán)節(jié)落實目標2。提問：如何表示碳元素的含量？教師：方法四、元素質量分數(shù)。板書：元素種類相同的物質比較元素含量的高低。環(huán)節(jié)三：尋找比較鈣元素含量的方法過渡：工業(yè)上我們通過比較碳元素含量的高低，發(fā)現(xiàn)含碳量較高的燃料需要充足的氧氣才能充分燃燒，對環(huán)境減少污染。那生活中我們要補鈣也需要攝入定量的鈣元素。（教師出示日常生活中的常見藥物作為示例）學生：用學過的三種比較元素含量高低的方法，選擇恰當?shù)姆椒▉肀容^鈣元素的含量高低。提問：如何比較碳酸鈣（CaCO3）和乳酸鈣（C6H10CaO）中鈣元素含量的高低呢？學生：計算鈣元素的質量分數(shù)。元素種類不同的物質比較元素含量的高低。提問：建議7—10歲的孩子每天服用一片鈣片，求每天從鈣片中攝入鈣元素____克，14歲的中學生每天需攝入約1.2克鈣元素，____克碳酸鈣中可以提供1.2g鈣元素，每天需服用____片。學生：計算，進行公式變形。目的：從元素種類相同的甲烷、乙烯、乙炔過渡到元素種類不同的碳酸鈣和乳酸鈣，發(fā)現(xiàn)比較元素含量高低最優(yōu)的方法是元素的質量分數(shù)。通過實際問題的解決，進行公式變形，定量計算出不同年齡的學生每日可服用補鈣劑的量。這一環(huán)節(jié)落實目標4?？偨Y：比較元素含量高低的方法，對不同元素種類的物質有不同的方法?！緢?zhí)教反思】1.根據(jù)化學式計算是化學學習中的基礎內容，但涉及的知識點較多，包括相對原子質量、化學式中各元素的質量比、化合物中某元素的質量分數(shù)等。在教學過程中盡量保持了內容的系