馬春秀 戴光宏
一、教學(xué)主題內(nèi)容分析
該節(jié)教學(xué)內(nèi)容選自人教版九年級(jí)《化學(xué)》上冊(cè)第二單元“我們周?chē)目諝狻闭n題2“氧氣”的新授課,是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”“科學(xué)探究與化學(xué)實(shí)驗(yàn)”主題的重要內(nèi)容。
二、教學(xué)思想與創(chuàng)新點(diǎn)
該節(jié)課將重點(diǎn)放在2個(gè)方面:一是通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生整理反思對(duì)氧氣的認(rèn)識(shí),初步抽提出化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)物質(zhì)的基本角度,并鞏固性質(zhì)與用途、存在等的關(guān)系;二是以化學(xué)變化概念為依據(jù),將認(rèn)識(shí)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)具體化為探究物質(zhì)能發(fā)生怎樣的化學(xué)反應(yīng),不僅搭建起性質(zhì)與變化的關(guān)系,同時(shí)構(gòu)建用實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一般思路與方法。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),能描述有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的文字表達(dá)式?;谘鯕獾男再|(zhì)理解其應(yīng)用,初步形成性質(zhì)決定用途的觀念。
2.通過(guò)對(duì)氧氣的學(xué)習(xí),了解學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般角度。
3.通過(guò)對(duì)氧氣化學(xué)性質(zhì)的探究,初步形成證據(jù)意識(shí),構(gòu)建通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一般思路和方法,培養(yǎng)科學(xué)思維。
4.結(jié)合實(shí)驗(yàn)的演示等,樹(shù)立自覺(jué)的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí),進(jìn)一步理解化學(xué)對(duì)美好生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)流程
教學(xué)設(shè)計(jì)流程如圖1所示。
五、教學(xué)過(guò)程
任務(wù)1:初識(shí)氧氣——學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般視角
【教師】情境導(dǎo)人,展示丹霞山國(guó)家森林公園的圖片,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和以前所學(xué)內(nèi)容,思考:關(guān)于氧氣,你知道哪些知識(shí)?你能從哪些方面描述它?
【學(xué)生】思考,討論后回答。如氧氣約占空氣體積的1/5,是無(wú)色無(wú)味的氣體,供給呼吸,支持燃燒等。
【教師】同學(xué)們對(duì)氧氣的描述,主要是指氧氣的存在、性質(zhì)、用途等,我們以后還要學(xué)習(xí)氧氣的組成決定了氧氣為什么跟其他物質(zhì)的性質(zhì)不同、我們?cè)鯓荧@取氧氣等。
【教師】化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般視角包含物質(zhì)的存在、組成、性質(zhì)、用途、制取等。今天重點(diǎn)學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì)。
任務(wù)2:氧氣的物理性質(zhì)
【教師】展示一瓶氧氣,請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)物、生活經(jīng)驗(yàn)描述和推斷氧氣的物理性質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生在課本上找出氧氣的密度、水溶性等信息,通過(guò)數(shù)據(jù)分析,得出氧氣的密度、水溶性、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及氧氣的保存等。
【學(xué)生】通過(guò)觀察、聞氣味等方法,得出標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氧氣是無(wú)色、無(wú)味的氣體。通過(guò)分析對(duì)比數(shù)據(jù),得出氧氣的密度比空氣略大,不易溶于水。
【教師】歸納學(xué)習(xí)氣體的物理性質(zhì)一般包含的內(nèi)容,如氣體的顏色、狀態(tài)、氣味、密度、水溶性等。
任務(wù)3:氧氣的化學(xué)性質(zhì)
環(huán)節(jié)1:如何學(xué)習(xí)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
【教師】什么是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),我們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)?
【學(xué)生】物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì),叫物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。所以我們要通過(guò)物質(zhì)的化學(xué)變化學(xué)習(xí)其化學(xué)性質(zhì)。
【教師】怎樣知道物質(zhì)發(fā)生的變化是化學(xué)變化(化學(xué)反應(yīng))?依據(jù)是什么?
【學(xué)生】有新物質(zhì)生成的變化是化學(xué)變化。所以判斷一個(gè)反應(yīng)是否是化學(xué)反應(yīng),依據(jù)就是有無(wú)新物質(zhì)生成。
【教師】我們今天要學(xué)習(xí)氧氣的化學(xué)性質(zhì),就需要看一看氧氣能跟哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化,氧氣能跟哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化呢?怎么知道發(fā)生的是化學(xué)變化呢?比如,生活中燒烤時(shí)我們用到木炭,木炭的燃燒,是與氧氣發(fā)生化學(xué)變化嗎?請(qǐng)同學(xué)們先猜測(cè),并說(shuō)出依據(jù)。
【學(xué)生】多數(shù)學(xué)生直接說(shuō)出燃燒就是化學(xué)變化。
【教師】燃燒是一種現(xiàn)象,現(xiàn)象或生活經(jīng)驗(yàn)不能作為推斷是否是化學(xué)變化的依據(jù)。推斷是否是化學(xué)變化的依據(jù),是應(yīng)該通過(guò)實(shí)驗(yàn),判斷有無(wú)新物質(zhì)生成。
環(huán)節(jié)2:氧氣與木炭反應(yīng)
【教師】提出問(wèn)題:木炭燃燒是與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎?
【教師】實(shí)驗(yàn)前,先強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),如注意安全,有序觀察,有序表達(dá),根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。
【教師】演示實(shí)驗(yàn),在空氣中點(diǎn)燃木炭。
【學(xué)生】觀察現(xiàn)象,木炭在空氣中紅熱。
【教師】木炭在空氣中燃燒,發(fā)生紅熱,放出熱量。是否可以判斷是木炭與氧氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?
【學(xué)生】不能。因?yàn)榭諝庵羞€有其他氣體。而且不能判斷有無(wú)新物質(zhì)生成。
【教師】演示實(shí)驗(yàn),將燃著的木炭慢慢伸人到盛有氧氣的集氣瓶中。
【學(xué)生】觀察現(xiàn)象并描述。木炭在氧氣中燃燒更加劇烈。
【教師】木炭在氧氣中燃燒更加劇烈,發(fā)出白光,放出大量熱量。是否可以判斷是木炭與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)?
【學(xué)生】因?yàn)槟咎渴窃谑⒂醒鯕獾募瘹馄恐邪l(fā)生的反應(yīng),可以判斷是與氧氣發(fā)生的反應(yīng)。但是,還不能判斷是否有新物質(zhì)生成,所以不能判斷是不是化學(xué)反應(yīng),需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
【教師】演示實(shí)驗(yàn),迅速往集氣瓶中倒人少量澄清石灰水,振蕩。
【學(xué)生】觀察現(xiàn)象并描述。澄清石灰水變渾濁,說(shuō)明有二氧化碳生成,說(shuō)明是化學(xué)反應(yīng)。
寫(xiě)出文字表達(dá)式:
【學(xué)生】解決問(wèn)題:在點(diǎn)燃條件下,木炭與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成二氧化碳。
【教師】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得到,木炭可以與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。對(duì)比木炭在空氣中與在氧氣中燃燒現(xiàn)象,有什么不同?
【學(xué)生】木炭在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈。
【教師】木炭在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈的原因可能是什么?氧氣與其他物質(zhì)反應(yīng)也是這樣嗎?請(qǐng)同學(xué)們先猜測(cè),并說(shuō)出依據(jù)。
【學(xué)生】大部分學(xué)生回答可能跟氧氣的濃度有關(guān),并猜測(cè)其他物質(zhì)跟氧氣發(fā)生反應(yīng),也應(yīng)該有類(lèi)似的現(xiàn)象。
【教師】那我們就通過(guò)氧氣跟其他物質(zhì)(如硫)的反應(yīng),來(lái)驗(yàn)證同學(xué)們的猜測(cè)。實(shí)驗(yàn)前,先通過(guò)回顧氧氣與木炭的反應(yīng),歸納通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)氧氣化學(xué)性質(zhì)的思路和方法。
環(huán)節(jié)3:歸納通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)氧氣化學(xué)性質(zhì)的思路和方法
【教師】引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)氧氣與木炭反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),歸納出如圖2所示的用實(shí)驗(yàn)探究的方法學(xué)習(xí)氧氣化學(xué)性質(zhì)的思路和方法。
環(huán)節(jié)4:氧氣與硫反應(yīng)
【教師】提出問(wèn)題:點(diǎn)燃條件下,氧氣與硫也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎?氧氣含量越高,反應(yīng)也會(huì)越劇烈嗎?請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的思路,做出猜想,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
【學(xué)生】根據(jù)氧氣與木炭的反應(yīng)推測(cè),氧氣應(yīng)該與硫也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而且,同樣也是氧氣含量越高,反應(yīng)也會(huì)越劇烈。
【教師】如何驗(yàn)證猜想?
【學(xué)生】通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。可以類(lèi)比氧氣與木炭反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),比較硫在空氣中與氧氣中的反應(yīng),通過(guò)分析現(xiàn)象,判斷是否能燃燒,有無(wú)新物質(zhì)生成,是否在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈。
【教師】演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生比較硫在空氣中和在氧氣中燃燒的現(xiàn)象,分析現(xiàn)象得出結(jié)論。
【學(xué)生】觀察現(xiàn)象并描述。硫在空氣中燃燒,發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰,放出熱量,生成有刺激性氣味的氣體。硫在氧氣中劇烈燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出大量熱量,生成有刺激性氣味的氣體。
【教師】上述問(wèn)題解決了嗎?發(fā)生化學(xué)變化的證據(jù)是什么?
【學(xué)生】解決問(wèn)題:有刺激性氣味氣體的生成說(shuō)明是化學(xué)反應(yīng)。硫在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈,說(shuō)明氧氣含量越高,反應(yīng)越劇烈。
【教師】生成的有刺激性氣味的氣體是二氧化硫。
【學(xué)生】寫(xiě)出文字表達(dá)式:
【教師】做此實(shí)驗(yàn)的集氣瓶底部留有少量水,為什么?
【學(xué)生】防止生成的氣體逸出污染空氣。
【教師】二氧化硫是污染空氣的一種氣體。生活中,煤里面含有硫,鞭炮里面含有硫,燃燒時(shí)都會(huì)產(chǎn)生二氧化硫。所以要大力推廣脫硫煤,加強(qiáng)利用新能源,遵守?zé)熁ū癜踩芾硪?guī)定,保護(hù)環(huán)境,人人有責(zé)。
【教師】實(shí)際問(wèn)題解決:生活中用爐火,火不旺,怎么辦?
【學(xué)生】往爐火中吹氣。
【教師】為什么?
【學(xué)生】增加爐火中空氣的含量。
【教師】這就是“氧氣含量越高,反應(yīng)越劇烈”的應(yīng)用。我們現(xiàn)在再看一個(gè)應(yīng)用?,F(xiàn)有一瓶氧氣,如何簡(jiǎn)單驗(yàn)證?
【學(xué)生】用帶火星的小木條。把空氣中帶火星的木條伸人到盛有氧氣的集氣瓶中。
【教師】預(yù)測(cè)有什么現(xiàn)象?為什么?
【學(xué)生】小木條復(fù)燃。因?yàn)槭⒂醒鯕獾募瘹馄恐醒鯕夂看蟆?/p>
【教師】演示實(shí)驗(yàn),將帶火星的木條伸人到盛有氧氣的集氣瓶中。
【學(xué)生】觀察現(xiàn)象并描述:帶火星的小木條復(fù)燃。
【教師】一般情況,驗(yàn)證一瓶氣體是氧氣的方法,就是將帶火星的木條伸人到集氣瓶中。帶火星的木條復(fù)燃,可以證明集氣瓶中是氧氣。
環(huán)節(jié)5:氧氣與鐵反應(yīng)
【教師】木炭、硫、紅磷這類(lèi)物質(zhì)能在氧氣中燃燒,生活中還常常見(jiàn)到的一類(lèi)物質(zhì)是金屬,如鐵、銅等,它們能否在氧氣中燃燒呢?(圖片展示電爐絲,主要成分是鐵)
【教師】提出問(wèn)題:鐵絲在空氣中能燃燒嗎?鐵絲在氧氣中能燃燒嗎?如果反應(yīng)會(huì)生成什么呢?請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的思路,做出猜想,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。(組織學(xué)生闡述觀點(diǎn)、互評(píng))
【學(xué)生】根據(jù)前面木炭、硫跟氧氣的反應(yīng),可以燃燒,因此猜測(cè)鐵絲也能跟氧氣反應(yīng),也能燃燒。可以通過(guò)實(shí)驗(yàn),看一看鐵絲在空氣中、在氧氣中是否可以燃燒。
【教師】演示實(shí)驗(yàn):把2根打磨光亮的細(xì)鐵絲分別擰成螺旋狀,取1根在酒精燈上加熱。將另1根細(xì)鐵絲下端系1根火柴,點(diǎn)燃火柴,待火柴快燃盡時(shí),插入盛有氧氣的集氣瓶中。
【學(xué)生】鐵絲在空氣中加熱,只能紅熱,不能燃燒。鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱量,生成黑色固體。
【教師】生成的黑色固體叫四氧化三鐵。
【學(xué)生】寫(xiě)文字表達(dá)式:
【學(xué)生】解決問(wèn)題:鐵絲在空氣中不能燃燒;點(diǎn)燃條件下,在氧氣中劇烈燃燒,生成四氧化三鐵。
【教師】做此實(shí)驗(yàn)的集氣瓶底部留有少量水,為什么?
【學(xué)生】防止生成的高溫熔融物濺落使集氣瓶底部炸裂。
【教師】可以換成細(xì)沙嗎?
【學(xué)生】可以換成細(xì)沙,因?yàn)榧?xì)沙也可以防止集氣瓶底部炸裂。
環(huán)節(jié)6:概括氧氣的化學(xué)性質(zhì)
【教師】引導(dǎo)學(xué)生一起回顧木炭、硫、鐵絲、汞、紅磷與氧氣發(fā)生的反應(yīng),你能用一句話概括氧氣的化學(xué)性質(zhì)嗎?
【學(xué)生】一定條件下,氧氣可以跟很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。
【教師】一種物質(zhì)能與什么物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?在什么條件下發(fā)生?生成什么新物質(zhì)?證據(jù)是什么?這是探究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的實(shí)質(zhì)和思路。
任務(wù)4:化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)
【教師】觀察木炭、硫、鐵、汞、紅磷與氧氣發(fā)牛的反應(yīng)的文字表達(dá)式,請(qǐng)同學(xué)們從參加反應(yīng)的物質(zhì)、生成的物質(zhì)等角度分析,有什么共同特點(diǎn)?由此可得什么結(jié)論?
【學(xué)生】討論后回答。這些反應(yīng)都是2種或2種以上物質(zhì)生成1種物質(zhì)的反應(yīng),而且都有氧氣參加反應(yīng)。
【教師】歸納:2種或2種以上物質(zhì)生成1種物質(zhì)的反應(yīng),叫化合反應(yīng)。物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng),屬于氧化反應(yīng)。氧氣在氧化反應(yīng)中提供氧,具有氧化性。
同學(xué)們剛才用到了比較、歸納等方法,化學(xué)學(xué)習(xí)中分類(lèi)法的關(guān)鍵就是明確分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)。
任務(wù)5:課堂小結(jié)
【教師】引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)和方法等角度,總結(jié)該節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲。
【學(xué)生】有的學(xué)生回答包含氧氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。有的學(xué)生回答研究一種氣體的角度,也有的學(xué)生回答怎樣用實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)習(xí)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
【教師】總結(jié)歸納:本節(jié)課學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì),更重要的是學(xué)到了認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般角度;初步建立對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的具體化理解;初步掌握探究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一般方法。