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人教版九年级上册第五单元 化学方程式课题 3 利用化学方程式的简单计算作业课件ppt
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第五单元 课题3 利用化学方程式的简单计算（2）
教学设计
一、教材分析
本节课是人教版（2012年版）《义务教育教科书·化学 （上册）》第五单元 化学方程式 课题3 利用化学方程式的简单计算的第2课时，属于化学计算模块。化学计算是定量研究物质及其变化的重要途径与方法，对化学科学发展与应用有重大作用。化学方程式能建立宏观与微观间的定量比例关系，进而可用于解决实际问题。在本课题的第一课时里，我们已经学习了根据化学方程式进行简单计算的一般步骤，但在人教版（2012）的教材中提到“在实际生产和科学研究中，所用原料很多都是不纯的，在进行计算时应考虑到杂质问题，这将在以后的课程中学习”， 在第八单元中确有对含杂质的不纯物的计算的课程内容设计，但本课题的内容承担着化学定量研究的起点，对后续学习有着极大的帮助，因此极有必要从化学计算的常见技巧及思路和混合物的简单计算这两个方面，设计具体案例，以引导学生进行深入学习。因此本课时的主要教学内容有以下四点：一是以质量守恒为依据的质量差在化学计算中的应用；二是涉及气体体积与质量的转化计算；混合物的简单计算中数据的选用；分辨“完全反应”“恰好反应”“充分反应”三种不同的反应情况。
鲁教版（2012年版）对于含杂质的计算也用了一道题来体现，但对该知识点也没过于详细的讲解与说明。这说明，在初中阶段，轻在计算的难度，重在从定量的角度理解化学反应，了解根据化学方程式的计算在实际生产和科学研究中的意义。
对人教版（2012）的“利用化学方程式的简单计算”一课的设计，我们的教学现状中仍存在三个值得细致研究的问题：（1）基于学情挖掘的例题设计较少；（2）已有范例与学生已有经验的联系不够紧密，例如煅烧石灰石制二氧化碳，如果用刚学过的的湿法炼铜、氢气还原氧化铜等相关背景设计题目，既能达到同样效果，同时也更容易引申、总结出其它相关解题技巧；（3）在对于化学计算的问题设计中，我们大都能很好地注重科学思维和化学观念的核心素养，而对探究实践、科学态度与责任的素养的体现不足。
二、学情分析
学生已掌握了质量守恒定律的内涵与微观解释，初步学会了根据化学方程式进行简单计算的基本步骤，能运用质量守恒定律找到物质间的量比关系并能列式求算，但缺乏相关的计算技巧和解题思路。
围绕高锰酸钾制取氧气的实验，创设三个递进问题，激发学生的学习和探究兴趣，促使学生掌握化学计算的技巧及思路，掌握混合物的简单计算中数据的选用，体会化学计算与实际应用的紧密联系。
三、素养目标（即教学与评价目标）
【教学目标】
1.了解质量守恒定律在化学计算中的应用。了解并掌握“完全反应” “恰好反应”“充分反应”三种不同的意义。了解并熟练掌握气体体积与其质量的转化。（知识与技能）
2. 掌握应用质量守恒定律进行化学计算的方法。能辨析“完全反应” “恰好反应”“充分反应”三种不同情况并能应用在化学计算中。能够应用密度公式将气体体积转化为气体质量，理解二者的正比关系。（过程与方法）
3. 了解实际生产和科学研究中关于混合物的计算的处理，培养学生的科学态度与责任。（情感态度与价值观）
【评价目标】
1. 通过应用质量守恒定律进行化学计算，理解气体体积与其质量的转化，诊断与发展学生建构知识模型的能力（定量的探究水平）。
2. 通过辨析“完全反应” “恰好反应”“充分反应”三种不同的情况，诊断与发展学生对变化观与守恒观的认知水平（认知水平）。
3.通过研究实际生产和科学研究中关于不纯问题的处理，诊断并发展学生对所学知识在生产实际问题的应用中的学科价值的认知水平（价值水平：学科价值、社会价值和育人价值）。
五、教学重难点
教学重点：①分清“完全反应” “恰好反应”“充分反应”在化学计算题中的意义。②熟悉化学计算的思维与数学计算方法的解题技巧。
教学难点：化学思维下解题技巧的运用。
六、教学方法
自主学习、讲练结合
七、教学过程
【教学进程】
教学 环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | 评价任务 | ||||||||||||
任务1：常见的化学计算技巧
| 【组织活动】观看视频：高锰酸钾制氧气的学生实验花絮 展示例1 【例1】实验课前，老师称取了40 g KMnO4供学生分组实验制取O2。课后收集了冷却后的反应剩余物，称得其质量为36.8 g（假设在分装和收集过程中无损耗）。 试计算： （1）生成O2的质量为____克，其体积约为_____升。（已知通常情况下,O2的密度约为1.43 g/L。计算结果精确到0.1。） 先展示质量差的解题过程，并引导学生总结利用质量差解题的优点。再展示错误的解法中，并提出问题，推进任务2。 | 观看视频，回顾学生分组实验高锰酸钾制氧气的实验花絮。
在尝试解决例1第（1）小问时，出现两种解题过程及答案。（1）质量差得出O2的质量为3.2 g ，体积约为2.2L；（2）根据40 g KMnO4 计算出O2的质量约为4.1 g，体积约为2.9L。 | 引入本节课的情境“高锰酸钾制氧气的学生实验花絮”，设计相关问题。使学生学会运用质量差进行化学计算，并能熟练掌握气体体积与质量的转化。 引导学生小结： 【小结1】当反应前后存在质量差时，该差值有可能是生成的气体的质量。 【小结2】涉及气体体积时，可利用密度公式，将其转化为质量。在外界条件不变的情况下，气体体积与其质量成正比，气体体积越大，其质量越大。 | 通过对高锰酸钾制氧气的回顾及有关气体体积的计算问题的解决，诊断并发展学生的实验操作水平及利用化学方程式进行计算的实质的理解。 | ||||||||||||
任务2：完全反应的问题 | 依据第1小问题的常见错误解法，提出以下问题。 【问题分析】KMnO4是否已全部分解？你的依据是什么？
【设问】你能用几种方法解决这个问题呢？给你5分钟。 引导学生从分析题目、溶于水观察颜色变化、利用化学方程式进行计算三个角度分析问题。 | 学生可能会提出三种解决问题的方法：（1）通过实验，将反应生成物溶于水，观察颜色变化；（2）分析问题（1）中的错误解法的数据分析；（3）利用化学方程式进行计算求算生成物的质量。 | 通过分析反应物的状态，引导学生从不同角度解决问题，顺利进入任务2的探究学习。
| 通过从定性和定量的角度分析反应物的状态的过程，诊断并发展学生对混合物的简单计算的初步认知水平。 | ||||||||||||
| 【过渡】由以上分析可知，反应物KMnO4未完全分解，这种情况称为没有完全反应。因此，在计算氧气的质量时，是不可以用40 g KMnO4 代入化学方程式进行计算的。像这种是否完全反应的问题，是工农业生产实际及化学计算中常见的情况，现以例2进行详细说明。 【例2】把3g C 放在一定量的O2中充分燃烧，实验数据如下：
（1）从以上数据中可知，这三次实验中第__次恰好完全反应。 （2）第 ___次实验中，O2完全反应而C 有剩余，剩余C 质量_____ 。 （3）第__ 次实验中，C 完全反应而O2有剩余，剩余O2质量_____ 。 【分析讲解】 “充分反应”“完全反应”“恰好完全反应”三种情况。 |
【活动汇报】辨别“充分反应”“完全反应”“恰好完全反应”三种情况
|
引导学生一起小结： 【小结3】 ①充分反应是指反应物反应达到极限时，至少有一种物质反应完了，而其它反应物可能有剩余； ②完全反应是指反应物之间互相反应，全部生成其他物质； ③恰好完全反应是指反应物质量比例刚好，无剩余。 |
通过对“充分反应”、“完全反应”及“恰好完全反应”三种情况在化学方程式计算中的应用，诊断并发展学生在化学计算中对反应状态的辨析与应用。 | ||||||||||||
任务3：混合物的简单计算 | 回到例1的情景，解决第2小问。 （2）实验小组打算回收利用MnO2作为H2O2制O2的催化剂，理论上最多能得到多少MnO2？若用分离反应剩余物的方法来回收，实际上又能得到多少MnO2？（计算结果精确到0.1） 【设问】要解决本题中理论上最多能得到多少MnO2，我们要选哪个数据代入化学方程式计算呢？ 【过渡】那么，如果仅仅只是通过分离反应剩余物的方法回收MnO2,又该选用哪个数据进行计算呢？要解决这个问题，我们需要分析以下问题。 【问题分析】固体剩余物中含有哪些成分？ 【设问】该固体剩余物是纯净物吗？有哪些成分？你的依据是什么？
【过渡】分析清楚了这两种情况，请大家算一算，这两种情况下得到的MnO2的质量大小。
展示学生两种不同的计算过程，对比评价，感受是否完全反应对实际应用的影响。 |
学生思考并回答：40 g的KMnO4
学生分析：固体剩余物是混合物。有三种成分。由第1问可知，KMnO4未完全反应，固体剩余物中一定含有KMnO4 由化学方程式可知， 该固体剩余物中一定含有MnO2和K2MnO4
学生利用化学方程进行计算，对比两种情况下生成的MnO2的质量，体会是否完全反应对实际研究的影响 |
通过设置对比问题，帮助学生加深对是否完全反应的理解，并在学习混合物的简单计算中，体会并掌握数据的选用方法。
引导学生小结： 【小结4】混合物的计算中，只能选取完全反应的纯净物的质量代入化学方程式进行计算。
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通过对比问题的设置，及混合物的简单计算，诊断并发展学生对完全反应的进一步的理解，提升学生的化学计算的技巧水平。 | ||||||||||||
任务4：课堂测评 | 教师发布课堂测评试题，收集数据，答疑解惑。 | 学生5~10分钟内完成并提交 | 通过大数据分析课堂测评情况，及时反馈学习质量水平，掌握学生的思维梯度达成情况。 |
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【板书设计】
课题3 利用化学方程式的简单计算（2）
【课堂测评】
( ) 1. 下列关于 的理解正确的是
A. 参加反应的 与 的质量比为
B. 反应前后硫原子、氧分子的个数不变
C. 参加反应的 与生成的 的分子个数比为
D. 与 完全反应，生成
（ ）2.根据质量守恒定律，2 g H2和8 g O2 充分燃烧可生成的H2O的质量为
A.10 g B. 4 g C.16 g D. 9 g
（ ）3.在反应A＋3B===2C＋3D中，已知A和B的相对分子质量比为7∶8，当2.8 g A与一定量B恰好完全反应后，生成3.6 g D，则C的质量为
A．6.8 g B．9.6 g C．8.8 g D．4.4 g
（ ）4.相同质量的下列物质分别在空气中完全燃烧，消耗O2最多的物质是
A．C B．P C. Fe D． H2
( )5. 在化学反应 中， 与 反应的质量关系如图所示，现将 和 充分反应，则生成 的质量是
A. B. C. D.
【评价建议】（课时测评试题的质量水平和SOLO分类细目表）
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||||||||||||||||
质量水平 | L2 | L1 | L1 | L1 | L1 | L2 | L2 | L3 | L2 | L2 | L4 | L2 | L3 | L3 | L3 | L3 | L2 | L1 | L4 | L2 | |||
SOLO | M | U | U | U | U | M | M | M | M | M | E | M | R | R | R | R | M | U | E | M | |||
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