2013初中化学省评优课
《依据化学方程式的计算》教学设计
引导者：穆 小 艳
单 位：江苏省淮阴中学
2013年11月
《依据化学方程式的计算》教学设计
（沪教版初中化学上册）
江苏省淮阴中学 穆小艳
指导思想
依据化学课程标准（2011年版）：义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念；引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系，理解科学的本质，提高学生的科学素养。教学可以创造性地利用教材和可充分地利用教学资源，恰当地选择教学方式和教学方法，在具体的化学知识教学的基础上，揭示知识背后的价值，引导学生从化学的视角去认识物质世界和解决问题的思想观念和方法。因此，结合初三学生的学习特点，本人完成了《依据化学方程式的计算》的教学设计。
教材分析
《依据化学方程式的计算》是沪教版初中化学教材第四章第三节的内容。在教材的第三章学生已经学习利用化学式计算化合物中元素的质量分数的方法。在第四章中又学习了质量守恒定律和化学方程式，所以本课的教学中把三个知识点融合起来，引导学生以化学计算为主线构建新的知识网络，加深对化学反应中元素不变和质量守恒的理解。
教学目标
知识与技能：
1、认识化学反应中物质之间的质量关系，进一步理解质量守恒定律；
2、根据化学方程式中各物质的相对质量关系能正确计算出反应物或生成物的质量。
过程与方法：
1、通过化学方程式计算与化学实验的融合，体验计量操作所得数据的物理意义。
2、通过创设情境的问题，运用化学方程式计算步骤解决反应物或生成物间的质量关系。
情感态度与价值观：
1、认识化学方程式中的定量研究对于科学实验和生活生产实践的重大作用。
2、在解决化学计算问题中学习探究，体验成功、建立自信。
3、通过观看视频，感受我国航天科技取得的卓越成就。
教学重难点：
1、教学重点：
①化学方程式计算的步骤规范
（规范的解题步骤是化学计算教学的关键内容）
②化学方程式含义
（化学方程式含义丰富，且其中的质量关系是方程式计算的重要依据）
③形成化学变化的元素观、微粒观、守恒观 、转化观
（建构化学基本观念，形成学科素养，既是教学重点也是教学难点）
教学难点：
①构建物质间的质量关系
②形成化学基本观念
③化学式计算与化学方程式计算的区别
教学流程图：
六、教学过程：
教师活动
学生活动
设计意图
情境创设：这是初三的同学在实验室进行学生实验，让我们去看看他们的实验情况吧！
问题1：哎？这是怎么回事呢？同学们，你们在实验过程中遇到过同样的问题吗？准备收集4瓶氧气，为什么才收集到第三瓶氧气，导管口就没有气泡呢?
问题2：那么制取4瓶氧气至少需要多少高锰酸钾呢？要是能提前知道的话，实验过程中就不会遇到这样的问题了。那如何才能知道收集一定量氧气究竟需要多少高锰酸钾呢？化学计算的种类很多，本节课重点讨论依据化学方程式的计算。
观看视频，思考问题
计算
结合沪教版学生基础实验一，通过学生亲身实践，感受化学计算的必要性。
板书：依据化学方程式的计算
过渡：不仅在实验室制备一定量物质，需要进行化学方程式的计算，在工农业生产乃至高科技领域也需要进行化学方程式计算。请同学们来看一段新闻链接。
情境二：遥感卫星18号升空
师：到目前为止，我国共研制并发射了60多颗卫星，我国的卫星发射处于世界领先水平，取得了举世瞩目的成就。卫星之所以能够顺利进入预定轨道，离不开火箭推进器中燃料的燃烧释放的巨大能量。
问题：已知火箭的第三级推进器中燃料
是液氢，助燃剂是液氧。当火箭
携带7t液氢时，需要多少液氧才
能满足这些液氢的完全燃烧呢？
如果过多或过少会出现什么后
果？真是差之毫厘 ，谬以千里
啊！看来，准确知道液氧的质量
是多么重要啊！
观看视频
思考、回答
创设情境，通过教师提问所加燃料的多或少，深刻感受到化学方程式计算的必要性、重要性及严谨性。同时感受科技的伟大，感叹我国航天科技的发展。
问题1：本节课讨论的是依据化学方程式的计算，你能写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式吗？
板演：
2H2+O2点燃2H2O
将高科技知识转化为学生熟悉的情境，体验化学服务于生活，服务于科技的观念。
问题2：想依据方程式计算，我们首先应充分理解方程式的含义。
①从物质变化的角度，你能获得什么信息？谁和谁在什么反应条件下，生成了谁？
②从物质构成的角度看这个反应方程式，你又能获得什么信息？氢气是氢分子构成的，反应方程式中氢气配平的化学计量数为2，则微观图示应为 ，以此
类推，那氧气呢？ 水呢？
如果有4个氢分子，需要多少个氧分子恰好完全反应？生成水分子多少个？
如果有8个氢分子，又需要多少个氢分子恰好完全反应？生成水分子多少个？
我们不难发现，它们的分子个数比是一定的，H2：O2：H2O分子个数比为2:1:2。
③如果提供H和O的相对原子质量，从量的角度，你又获得了什么信息呢？
每2个氢分子的相对分子质量为4，每个氧分子的相对分子质量32，每2个水分子的相对分子质量为36，由于相对分子质量、相对原子质量都是分子、原子的实际质量与某种碳原子质量的十二分之一的比值，由于它们与相同的基准进行比较的，所以相对分子质量的比值就等于物质质量的比值。
小结：化学方程式是表示化学反应的符号，包含着非常丰富的信息，不仅有宏
观与微观的含义，也包含定性与定量的含义。而依据化学方程式计算的核心：就是利用了具体的化学反应中各物质的质量比例是固定且唯一的事实。
过渡：接下来，让我们进一步感受化学反
应中各物质之间的质量比例关系。
问题3：如果有4t氢气需要多少氧气才能恰好完全燃烧？生成多少水呢？
如果有16t氧气能够供给多少氢气充分燃烧，生成的水又是多少呢？
表示氢气和氧气在点燃的条件下生成水。
表示每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下，生成2个水分子。
每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃的条件下生成36份质量的水。
化学方程式的含义讲解时，借助“最近发展区”理论，适当延伸学习内容，过渡到新知识的学习。使学生体会到化学方程式计算的实际意义和依据所在。
角色扮演：
接下来，请你当回当火箭推进器的设计师，当确定火箭的燃料舱内携带7t液氢，助燃仓内需要携带多少液氧才能让液氢恰好完全反应呢？
2H2+O2 点燃2H2O
各物质质量比 4 ：32 ：36
7t ：（）t
请设计师们尝试着解决这个问题吧！
展示： 4:32=7:x
x=56
结合学生的成果展示情况
问题：
x哪来的？代表什么？4、32哪儿来的？你又是依据了什么列出了这个比列式呢？看来，只有比例式还不能很好地说明和解决问题。化学方程式计算可是要有理有据，否则怎么能令人折服呢！接下来，我们就进一步明确比例式中数字和符号的涵义吧！
X哪来的？代表什么？
那怎么设呢？
4、32哪来的？
正确书写化学反应方程式
为什么只计算了氢气和氧气的相对分子质量呢？这就是找相关量。
接下来，列比例式，精确算出答案。
这样可以了吗？
4:32=7:x
x=56
设未知数
解：设液氧的质量为x
依据化学方程式计算的
不行，需要答。
感受方程式中各个量之间的比例关系。
让学生自主归纳解题过程与步骤，体会化学解题的规范性、严谨性和必要性。另外，训练学生的逻辑思维，避免单一的模仿。让学生感受到：化学方程式计算就应该这样，而不是老师规定我们必须这样。
请同学们可以模仿课本107页例题和黑板上的内容，完善自己的解题过程吧！
请同学们来小结化学方程式计算的解题思路和步骤吧！解决化学方程式计算的问题，首先必须审清题意，明确已知量和未知量，并且找准他们之间的关系。有了这样的思路，方程式计算具体的解题步骤是什么呢？
①对于简单的化学方程式计算，一般来说，问什么，设什么。
②计算依据哪个反应，就要正确书写哪个反应的方程式；
③何为相关量？与计算有关的量，已知物质和要求算的物质即为相关的量，准确计算两种物质的相对分子质量。并且把已知物质的质量和要求算的未知量x放在对应物质的相对分子质量的正下方。
④列比例式，可以横向比，也可以纵向比
⑤利用数学解一元一次方程得出结果
⑥简明写出答案
学生完善自己的解题过程。
第一步：解设未知数
第二步：书写方程式
第三步：找相关量
第四步：列比例式
第五步：算出结果
第六步：答
用感知到的解题步骤去自我完善。
及时的归纳与总结有利于学生形成严谨的解题步骤。
过渡：我们徐州的煤炭资源非常丰富，作为古老的化石燃料，煤在日常生产生活中应用非常广泛。如取暖、做饭、炼铁、发电等，在这些用途中，都是利用了煤炭的可燃性，煤炭的主要成分是碳，通过前面的学习，我们知道碳可以发生完全燃烧也可以发生不完全燃烧，作为燃料，你希望碳发生完全燃烧还是不完全燃烧呢？因为完全燃烧可以使燃料得到充分利用，放出的热量更多。
学以致用：
问题1：为了使120g碳恰好完全燃烧，需要多少克O2？
问题2：生成物CO2的质量为多少呢？
问题3：展示学生的解题过程，依据同一个化学反应方程式，不必要重复写，那在同一个反应中如何表示呢？
师板书求算CO2的解题过程。
小结：化学方程式计算，可以根据反应物质量求其他反应物或者生成物的质量，当然也可以利用生成物的质量求反应物或其他生成物的质量。也就是说，化学方程式计算，可以根据任一个量，求算与这个反应相关的其他量。这就是化学方程式给我们计算带来的方便与快捷。
问题3：同学们，你还有其他方法计算CO2的质量呢？
问题4：你是如何想到用120g+320g来计算CO2的质量的呢？
问题5：非常好。同学们的方法不仅简洁，也充分利用了我们前面学过的质量守恒定律的知识。为什么化学反应前后质量守恒呢？你能从微观角度分析吗？如果结合这个化学反应呢？
问题6：正因为碳原子完全转移到CO2分子中了，即碳元素完全转移到CO2中，CO2中碳元素的质量就等于碳的质量，现在已知了碳元素的质量，如何计算出CO2的质量呢？
小结：很好！同学们刚才用了不同的方法解决了同一个问题，有的方法利用了质量守恒，有的方法利用的元素守恒。我们不难发现，守恒是化学计算的关键。
发生完全燃烧
按照化学方程式计算的步骤，规范计算
学生再次进行计算
碳和氧气的质量加和，
利用质量守恒定律。参加反应的C和O2的质量总和等于生成的二氧化碳质量。
原子种类和数目不变
反应中碳原子和氧原子全部转移到CO2分子中了。
120g÷ 12×44 =440g
煤炭作为徐州的重要资源，是学生非常熟悉的物质，从学生的生活实际出发，更能引起学生的共鸣，同时也能让学生深切地感受到化学方程式计算在生产中所起的巨大作用。
结合质量守恒定律、化学式计算和化学方程式计算形成新的知识网络。也发现三种不同的计算有着共同的思想-----守恒。
学以致用：
问题1：请大家帮助淮安的同学解决实验
中遇到的问题吧！实验室用加热
高锰酸钾的方法制取氧气，如果
准备收集这样的4瓶氧气，至少
生成1.6g的氧气，需要多少高锰
酸钾呢？比比看，谁算的快，算
的准。
进行化学方程式计算
回归到本节开篇的问题，让学生充分体会到化学计算在解决计量问题发挥的巨大作用。同时也体验到解决问题的成就感。
问题2：同学们都采用了化学方程式计算吗？还有其他的计算方法吗？
问题3：为什么两种计算结果不同呢？
小结：化学方程式计算更能直观本质地揭示化学反应中各物质之间的质量关系，化学方程式计算是一种非常重要的计算形式，具有非常广泛的应用，也是同学们必须掌握的一项技能。
利用化学式计算，得出3.95g。通过计算，发现两种方法得出的结果不同。由于高锰酸钾中氧元素并没有完全转化到氧气中，转化到氧气中的氧原子仅占氧原子总数的四分之一。
通过对比化学式计算与化学方程式计算结果的差异，发现化学方程式计算更能直观本质揭示反应中各物质之间的质量关系。
学生小结：谈谈本节课你的收获吧！
总结：在化学变化中，物质可以变化，但组成物质的元素不变；物质之间可以互相转化，可以由一种物质转化为另一种物质，但在质量等量的方面，还存在着必然的联系。正因为如此，使得化学反应具有更广泛的应用。
谈收获：1、知识层面；
2、方法层面；3、学科观念角度。
谈收获，学生回顾一节课的内容，既收获了知识技能，收获了分析化学反应的方法，更收获了化学反应中守恒的观念。
教学设计反思
结合沪教版学生基础实验一，通过学生亲身实践，感受化学计算的必要性。
通过新闻链接，教师提问所加燃料的多或少，深刻感受到化学方程式计算的必要性、重要性及严谨性。同时感受科技的伟大，感叹我国航天科技的发展。将航天高科技知识转化为学生熟悉的情境，体验化学服务于生活，服务于科技的观念。
化学方程式的含义分析时，借助“最近发展区”理论，适当延伸学习内容，过渡到新知识的学习，使学生体会到化学方程式计算的依据所在和实际意义。并且从宏观到微观，从定性到定量角度分析化学反应方程式，让学生感受化学方程式丰富的内涵。
4、先让学生感受化学方程式中各个量之间的比例关系，然后让学生自主归纳解题过程与步骤，体会化学解题的规范性、严谨性和必要性。另外，训练学生的逻辑思维，避免单一的模仿。让学生感受到：化学方程式计算就应该这样，而不是老师规定我们必须这样。
5、煤炭作为徐州的重要资源，是学生非常熟悉的物质，从学生的生活实际出发，更能引起学生的共鸣，同时也能让学生深切地感受到化学方程式计算在生产中发挥了巨大作用。
引导学生复习旧知识，并将化学式计算、质量守恒定律、化学方程式计算融合起来，引导学生构建新的知识网络，加深对化学反应中元素不变和质量守恒的理解。
7、本节课首尾呼应，让学生充分体会到化学计算在解决计量问题发挥的巨大作用，同时也体验到解决实验问题的成就感。
8、通过对比化学式计算与化学方程式计算结果的差异，发现化学方程式计算更能直观本质揭示反应中各物质之间的质量关系。
9、通过学生对一节课的学习内容的回顾，既收获了知识技能，收获了分析化学方程式的方法，更收获了化学反应中守恒的观念。
八、板书设计
第3节 化学方程式的书写与应用
解：设需要的液氧的质量为x
2H2 + O2 2H2O
32
7t x
4:32=7t:x
x=56t
答：需要液氧的质量为56t。
第4章 第3节化学方程式的书写与应用
第2课时依据化学方程式的计算
相对原子质量：H:1 O:16 C:12 K:39 Mn:55
相对分子质量：KMnO4:158
〖角色扮演〗
当确定火箭升空要携带7t的液氢，你会在火箭助燃仓中填充多少吨的液氧来满足这些液氢的完全燃烧？
〖学以致用〗
1、为了使120g碳恰好完全燃烧，需要O2多少克？生成CO2的质量？
2、实验室若要制得1.6g氧气，至少需要高锰酸钾多少克满足实验要求？
课件13张PPT。第三节 化学方程式的书写与应用
依据化学方程式的计算引导者：穆小艳 江苏省淮阴中学沪教版初中化学上册2013初中化学省评优课新闻链接 已知火箭第三级推进器中燃料是液氢，助燃剂是液氧。 当确定火箭升空要携带7t的液氢，在火箭助燃仓中需要填充多少吨的液氧来满足这些液氢的完全燃烧？
2、分子数之比：212相对分子质量之比2×21×322×183、物质的质量比：1、客观事实：3、物质的质量比：相对原子质量: H-1 O-16﹕﹕43236﹕﹕化学方程式的含义定性
32 16t4t 236187t 角色扮演设写找列答设未
知数书写
化学
方程
式 找出
相关
量列比
例式
简明
作答依据化学方程式进行计算的步骤：算 计算
求解学以致用 为了使120g的碳恰好完全燃烧，需要
O2多少克？
方法二质量守恒定律方法三(相对原子质量：C-12 O-16)
元素守恒生成CO2的质量？学以致用 实验室若要制得1.6g氧气，至少需要高锰酸
钾多少克才能满足实验要求？
（相对原子质量：K-39 Mn-55 O-16
相对分子质量： KMnO4-158）相信你会总结2 1 本节课,你学到了哪些知识?本节课,你学会了哪些方法?3 本节课,你形成了哪些观念?www.themegallery.com谢 谢！
