第五单元化学方程式作业设计-2023-2024学年九年级化学人教版上册

化学第五单元作业设计
一、单元信息
基本 信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
化学 九年级 第一学 期 人教版 第五单元 化学方程式
单 元 组织方式 团 自然单元 重组单元
课时 信息 序 号 课时名称 对应教材内容
1 质量守恒定律 质量守恒定律；化学方程式
2 如何正确书写化学方程式 书写化学方程式原则和步骤； 配平方程式方法
3 利用化学方程式的简单计算 根据方程式中各物质间质量关系 进行简单计算
二、单元分析
( 一) 课标要求
1.认识质量守恒定律，能说明化学反应中的质量关系。
2.能正确书写简单的化学方程式。
3.能根据化学反应方程式进行简单的计算。
4.认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。
(二) 教材分析
本主题单元在课程中的地位和作用： (1) 完成了化学用语的教学，使学生学会 利用化学式来表示物质之间的化学变化，正确书写化学方程式。 (2) 引导学生对化 学的学习从定性到定量的过渡，学会利用化学反应方程式进行简单计算。
本单元的重点：认识质量守恒定律并能说明常见化学反应中的质量关系，学会 书写化学方程式，根据化学方程式进行简单化学计算。难点：化学方程式的配平。 该单元共分为以下三课时：
第一课时：质量守恒定律。
第二课时：化学方程式。
第三课时：利用化学方程式的简单计算。
其中第一课时是第二课时和第三课时的依据，第三课时是对第一课时的应用。 三个课时紧密联系不可分割，前一课时都是后一课时的基础。
学习方式： 自主学习，合作交流，实验探究，练习等方式。
预期的学习成果：在实验探究、质疑、再探究及合作交流中逐渐领会质量守恒 定律的内容。学会书写几个重要化学方程式 (如C、S、P、Fe分别在O2 中的燃烧，三 个实验室制取氧气的化学反应，水电解) 并初步学会书写化学方程式的方法。在练 习、合作交流中学会利用化学反应方程式进行简单计算。
(三) 学情分析
在本单元之前，学生已经学习了一些化学反应知识，对化学反应有了一
2
(
宏
观辨识
) (
元素种类
质
量不变
) (
一
切化
学变化
遵循质
量守恒
) (
化
学方程式配
平
、利用方程
式的计
算
) (
化学方程
式
微观意义、
书
写原则
) (
红磷燃烧
前
后质量
守恒
) (
铁
与硫酸铜
溶
液反应前
后
质量守恒
)定的初步认识，为开展实验探究奠定了知识基础；学生已经掌握了一些基本 实验操作技能，为开展实验探究活动奠定了操作基础，但无法从微观的观点 来解释质量守恒定律，教学中可以通过对水通电分解的微观分析，从粒子数 目到宏观质量进行逻辑推理，提升宏观辨识与微观探析、证据推理的核心素 养。学生也是第一次运用称量工具进行定量的探究活动。元素符号、化学式、 化学方程式是初中化学三种重要的化学用语，前面学习的元素符号、化学式是本单 元学习化学方程式的基础，学生无法从宏观和微观、定性和定量多角度认识化学方 程式。若前面学习的元素符号、化学式掌握不够牢固，那么正确书写化学方程式也 是难点，可以让学生配合联想、卡片或游戏方式识记一些元素符号和化学式并理 解其意义。前面学习相对原子质量和相对分子质量为学习化学方程式计算奠定了基 础，利用化学方程式计算化解决实际生产生活中的问题，进一步了解化学定量研 究的重要意义，建构“质量守恒定律”这一学科大概念。
三、单元学习作业目标
(1) 认识质量守恒定律，了解化学反应中反应物与生成物的总质量关系。
(2) 从微观角度认识质量守恒定律的本质。通过对化学反应实质的分析及质量守恒的原因 的分析，培养学生的研究问题能力和逻辑推理能力。
(3) 了解人类对探究质量守恒的发现历程是不断发展的，体会探究思维方式和方法。
(4) 能围绕实验探究化学反应中质量守恒，并能从宏观和微观相结合、证据推理与模型认 知中深入理解物质的变化和质量守恒。
(5) 能应用化学反应中的质量关系进行简单的计算。
四、单元作业设计思路
3
大概念
学科大概念
次级大概念
核心概念
事实
化学方程式
质量守恒定律
(
微
观探析
)
(
原子种类、质量、数目不
变
)
化学方程式 宏观意义、 各物质间质 量关系
化学变化过程中分子分裂成原 子，原子重新组合成新的分子， 变化实质是原子重新组合
图 1：大概念统领下的单元知识结构
(
化 学 方 程
式
) (
第
一课时：质量守恒定律
) (
第
二
课时：如何正确书写化学方程
) (
第
三
课时：利用化学方程式的简单计算
)
4
单元主题
课时主题
课时目标
认识质量守恒定律，知道化学反应前 后物质总质量不变；从微观角度认识质量 守恒定律的本质，基于证据推理与模型建 构，初步建立“宏-微-符”三重表征的化 学学科思维。能从宏观和微观两个角度认 识化学反应，并运用质量守恒定律推测物 质组成及构成。
通过具体的化学反应，理解书写化学 方程式的原则，掌握书写化学方程式的步 骤，掌握化学方程式常见的配平方法。
依据质量守恒定律计算，理解化学变 化中各物质之间的固定质量比。掌握利用 化学方程式进行简单计算的步骤和书写 格式，深入体会变化观念与平衡思想。
图 2： 自然单元课时主题和目标
五、课时作业
第一课时
课时目标：认识质量守恒定律，知道化学反应前后物质总质量不变；从微观角度认识质量 守恒定律的本质，基于证据推理与模型建构，初步建立“宏-微-符”三重表征的化学学科思维。能 从宏观和微观两个角度认识化学反应，并运用质量守恒定律推测物质组成及构成。
作业1:质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能用来验 证质量守恒定律的是 ( )
A. B.
C. D.
1.参考答案：A
2.时间要求：40秒
3.评价设计
错选B，没考虑氧气逸散到空气中；错选C，不清楚质量守恒定律用于解释化学变化；错
选D，未考虑空气中成分参与反应。
4. 作业分析与设计意图
设计根据验证质量守恒定律实验，测评学生对质量守恒定律概念的理解，认识到该 定律用于解释一切化学变化且有气体参与或生成的反应必须设计在密封体系。
作业 2：将16 g纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成44 g二氧化碳和36 g水。下列 判断正确的是( )
A. R 只含碳、氢元素
B. 消耗氧气 32 g
C. R 含碳、氢、氧三种元素
D. R 中碳元素的质量分数为 70% 1.参考答案：A
2.时间要求：2分钟
3.评价设计
错选B，不清楚生成物质量总和与实际参与反应的反应物质量之和相等；错选C，未从定 量角度认识反应前后元素质量不变；错选D，没有确定R中的元素种类或者计算错误。
4.作业分析与设计意图
通过物质燃烧情境，能利用质量守恒定律结合反应中各物质的质量数据计算并推测出物
质组成，进一步强化质量守恒定律的应用。
作业3：如图是某化学反应的微观模拟图， 请从微观角度回答下列问题：
(1) 在C图中将相关粒子图形补充完整；
(2) 该变化中发生改变的是 ；没有发生改变的是 。
(3) 由此推出质量守恒定律的微观解释是 。 1.参考答案：
(1)
(2) 氢分子和氧分子；氢原子和氧原子
(3) 化学变化前后原子的种类、数目、质量都不发生改变 2.时间要求：2分钟
3.评价设计
(1) 漏写氧分子模型，没考虑反应物剩余；
(2) 分子、原子写颠倒，对微粒构成认识不清；
(3) 错写可能对化学变化实质认识不清楚。
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前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无意义或空 白答案 画出个别原 子模型 能画出几个分 子模型 能区别分子 和原子模型 能画出反应微观 示意图
(2) 无意义或空 白答案 书 写 个 别 分 子 的 原 子 构 成 能 书 写 几 个 分 子 的 原 子 构成 在一定范围内 认识原子构成 分子 能书写陌生粒 子的原子构成
(3) 无意义或空 白答案 认识分子破 裂形成原子 知道原子重 新组合形成 新分子 化学变化中 原子种类、数 目不变 微观角度认识 质量守恒定律
4.作业分析与设计意图
基于“宏观—微观—符号”三种表征的化学思维，让学生根据化学模型辨析物质的组成， 认识质量守恒的微观实质。
第二课时
课时目标：通过具体的化学反应，理解书写化学方程式的原则，掌握书写化学方程式的 步骤，掌握化学方程式常见的配平方法。
作业 1：配平下列化学方程式
(1) Al + Fe3O4 高—温— Fe + Al2O3
(2) C2H2 + O2 点—燃— CO2 + H2O
(3) Fe2O3 + CO 高温—— Fe + CO2
1.参考答案： (1) 8Al + 3Fe3O4 9Fe + 4Al2O3
(
(
3
)
Fe
2
O
3
+ 3
CO
=== 2
Fe
+ 3
CO
2
)(2) 2C2H2 + 5 O2 4CO2 + 2H2O 高温
2.时间要求：1-2分钟。
3.评价设计
化学方程式没有配平 (方程式左右两边原子种类和数目不相等) ，配平时改动了化学式 右下角数字，没有把短线改成“=”。
4.作业分析与设计意图
在课题1中，刚刚学习到了质量守恒定律，认识了化学方程式的意义以及所能提供的信息， 这些内容都为本节课的学习奠定了一定的基础。化学方程式的书写是化学学习的重要技能， 难度并不大，但学生刚接触到化学方程式，配平可能会成为他们学习的难点。通过练习，加 强训练配平方法。
作业 2：根据信息书写化学方程式
(1) 氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。我国开发出一种新型催化剂， 实现在光照下分解水，该反应的化学方程式为_____________________________________。 (2) 白色固体粉末氯酸钾 (KClO3 ) ，在二氧化锰 (MnO2 ) 作催化剂并加热的条件下能较快地 分解产生氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为_________________________________。
(3) 二氧化碳通入澄清石灰水 (主要成分为氢氧化钙) 中生成难溶碳酸钙和水，该反应的化 学方程式为_________________________________。
1.参考答案： (1) 2H2O2 2H2 ↑ + O2 ↑ (2) 2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
(3) Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓ + H2O
2.时间要求：2分钟。
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3.评价设计
对信息型化学方程式的书写存在漏写反应条件、生成物的状态符号使用错误、化学式书 写错误和没有配平系数等。
4.作业分析与设计意图
通过在练习中错误的碰撞，即巩固了前面所学的化合价、化学式的书写等相关知识，认 识 ↑ 、 ↓ 的正确使用。又理解化学方程式书写的原则及配平的方法，突出重点、难点，训练 学生信息获取能力，加强训练配平方法，使学生学会运用并巩固知识点。
第三课时
课时目标：依据质量守恒定律计算，理解化学变化中各物质之间的固定质量比，掌握利 用化学方程式进行简单计算的步骤和书写格式，深入体会变化观念与平衡思想。
作业 1：在反应A+2B=2C+3D中，已知2.3克A跟4.8克B恰好完合反应，生成4.4克C，又知D 的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为( )
A. 23 B. 46 C. 92 D. 48
1.参考答案：B
2.时间要求：1-2 分钟。
3.评价设计
错选A，没有根据质量守恒定律求出D的质量，误认为A的质量×10就是A的相对分子质量； 错选C，理解或带入计算错误；错选D，B的相对分子质量计算错误。
4.作业分析与设计意图
利用化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计 算过程要完整。化学变化中各物质的相对分子质量 (或相对原子质量) 与前面系数乘积之比 就等于它们的质量之比。
作业2：把氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5g放入大试管中加热，充分反应后冷却、称量， 剩余固体质量为10.7g。
(1) 反应产生氧气的质量是多少g？
(2) 原混合物中氯酸钾质量是多少g？ (相对原子质量：K-39 Cl-35.5 O-16) 1.参考答案：
解：(1) 据质量守恒定律可知减少的质量就是生成的氧气的质量，15.5g-10.7g=4.8g
(2) 设参与反应的氯酸钾的质量为x 2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
245 96
x 4.8g
245 96
x =4.8g
x=12.25g
答： (1) 产生氧气的质量为4.8g; (2) 原混合物中氯酸钾的质量为12.25g. 2.时间要求:2-3 分钟。
3.评价设计： (略)
4.作业分析与设计意图
本题一道基于学生熟悉反应的化学方程式计算题。熟悉的反应，有助于学生将化学反应 与计算问题相关联。解答此类题的方法是首先利用质量守恒定律，根据反应前后固体物质质 量差求得反应生成气体的质量；然后，利用化学方程式由气体质量计算其他物质的质量。通 过循序渐进的习题训练，配以条理性的知识归纳总结，学生在一个快乐轻松的自主的环境中
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学习，扎实的掌握基本解题方法和技巧，克服以往解题存在的审题不清，步骤和格式不规范， 让他们能在做题过程中仔细、严谨。
六、单元质量检测作业
( 一) 单元质量检测作业内容
作业1：密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后 有关数据如下,关于此反应说法正确的是( )
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 6 3 10 39
反应后质量/g 待测 3 22 13
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A．物质Y一定是该反应的催化剂
C．待测数值是20 1.参考答案：C 2.时间要求：1分钟 3.评价设计
B．该反应是化合反应
D．反应中X与Z变化的质量比6 ∶7
错选A,没有考虑到Y可能是没有参加反应的物质；错选B,对化合反应概念认识不清楚；错 选D,不会计算X与Z变化的质量比或者带入错误。
4.作业分析与设计意图
通过对某一未知反应前后物质的质量进行分析，促进学生进一步体会“参加化学反应的 物质”与“反应后生成的各物质”之间的质量关系，由此为运用化学方程式进行计算奠定基 础。同时也在一定程度上训练了学生对实验数据进行合理分析和处理的能力。
作业2：我国研制的“天问一号”飞船载着“祝融”号火星车成功
着陆火星的乌托邦平原，标志着中国航天探索再创里程碑。
(1) 火星车使用大量金属材料，如钛、镁，锂等。工业制钛过程中的 一个反应： TiF4 +2H2 SO4 =4HF+2X+TiO2 ，X的化学式为________。
(2) 下图是工业制硅反应的微观示意图：
甲
+
高温
乙
丙
+
丁
①画出丙的微观示意图
②写出该反应的化学方程式______________________
③下列说法正确的是___________
A.反应前后原子数目发生改变
B.该反应属于分解反应
C.乙是化合物，其余均为单质
D.甲中元素的化合价在反应后发生了变化
1.参考答案： (1) SO3
(2) ①
②2C+SiO2 高温2CO 个 +Si
③D
2.时间要求:2.5分钟。
3.评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无意义或空 白答案 知道化学式 概念 知 道 化 学 式 概念、从宏观 元 素 组 成 角 度 分 析 质 量 守恒 化 学 反 应 前 后 原 子 种 类 和数目不变 微观角度去分 析质量守恒
(2)① 无意义或空 白答案 画出几个原子 模型 画出几个分子 模型 能区别分子和 原子模型 能画出反应微观 示意图
(2)② 无意义或空 白答案 从 宏 观 元 素 组 成 角 度 分 析 从宏观元素和 微观粒子角度 分析 结合宏观、 微观、符号 三个角度分 析 能够熟练从宏 观、微观、符号 三个角度分析
( 2 ) ③ 无意义或空 白答案 知道单质的 化合价，知道 宏观上单质 和化合物定 义 知道化学反应 前后原子种类 不变，了解部 分元素化合 价、宏观上单 质和化合物定 义 知 道 化 学 反 应 前 后 原 子 种类不变，能 判 断 简 单 物 质 元 素 化 合 价、能从微观 上 去 认 识 单 质和化合物， 对 基 本 反 应 类型了解 能熟练分析陌 生 化 学 方 程 式，从微观上 解释质量守恒 定律，对基本 反 应 类 型 了 解，能从宏微 两方面物质来 认识单质和化 合物，会判断 元素化合价
4.作业分析与设计意图
以“天问一号”飞船载着“祝融”号火星车成功着陆为背景，并以微观示意 图形式展现工业制硅的过程。本题测评学生能否从“宏观-微观-符号”相结合的视 角探究物质及其变化，并将本单元知识与前面知识进行有机融合，有利于学生头 脑中完整知识体系的形成。
作业3：质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一：1673年，玻义耳曾经做过一个实验 (如图一) ：在密闭的曲颈瓶中加热金属 时，得到了金属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增
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(
。
) (
展
)加了。
材料二：1756年，罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称 量。然后把容器放到大火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量， 发现容器的总质量没有发生变化。经过反复实验，都得到相同结果。但这一发现并没有引 起科学界的注意。
材料三：1777年，法国化学家拉瓦锡利用当时比较精确的称量仪器，在密封容器里进 行多种金属和非金属的煅烧实验，研究反应中各物反应前后质的质量关系，得到以下结论： 在化学反应中，物质的总质量在反应前后保持不变 (如图二) 。后来，科学家们用更先进 的测量仪器做了大量精度更高的定量实验，确认拉瓦锡的结论是正确的，使这一结论得到 公认。
质量守恒定律的发现，使得化学科学由定性研究走向定量研究，促进了化学科学的发
10
(
图
)一
图二
(1) 请根据所学知识写出一个可以符合波义尔结论的事实： 。 (2) 对比材料一和材料二，玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因 是 。
(3) 质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是 。 A 分析问题应该全面、严谨
B 实验的成功与否，取决于药品的选择
C 定量方法是科学研究的重要方法
D 科学研究既要尊重事实，也要勇于创新
1.参考答案： (1) 铜在空气中加热后固体质量增大。 (合理即可)
(2) 打开容器前没有称量容器的总质量。
(3) ACD。
2.时间要求:3分钟。
3.评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(1) 无意义或空 白答案 知道质量守 恒定律 知 道 一 切 化 学 变 化 都 遵 守 质 量 守 恒 定律 有 气 体 参 加 反 应 在 用 来 验 证 质 量 守 恒 定 律 时 必 须 在 密 闭 的 装置中进行 设计验证质量 守恒 定律 实验 时的注意事项
4.作业分析与设计意图
本题通过对质量守恒定律发现史进一步认识，考查的知识点较为简单，主要考查是对资 料的分析与整理能力，同时我们能从科学家身上得到的启示是分析问题应该全面、严谨，科 学研究既要尊重事实，也要勇于创新，侧重对学生科学思维和科学态度的培养。
作业 4：关于验证质量守恒定律的实验是一项重要的课题。某小组以“探究白磷燃烧验 证质量守恒定律”为主题开展项目式学习。查阅资料：①一般情况下，二氧化碳不能燃烧也 不支持燃烧；②二氧化碳的密度比氧气的密度大；③白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，
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白磷燃烧所需要的最低温度为40℃。 【任务一】认识白磷燃烧 (图一)
(
图
)一
图二
(1)写出白磷燃烧的化学方程式: ；产生 ， 放出大量的热,实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止 ；若实验中 白磷的量不足，对实验的结果 (填“有”或“没有”) 影响。
【任务二】探究质量变化 (图二)
(2)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:室温下,按右图组装装置,装入药品,称量装置总质量为m1 g。
步骤2:将锥形瓶浸入80 ℃的热水中,观察现象。
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹K1和K2,从K1处缓慢通入约50 mL氧气, 再关闭K1和K2,称量装置总质量为m2g。
步骤4:将锥形瓶再次浸入80 ℃的热水中,观察现象。
步骤5:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3g。
m1 、m2 、m3 的大小关系是 。
【任务三】调控药品
(3) 除了上述通入氧气能使白磷燃烧外，还可以向锥形瓶中加入某种
药品也能使白磷燃烧，这种药品应具备的条件
(
是
)。
1.参考答案： (1) 4P + 5O2 点燃 2P2O5 白烟 橡胶塞冲出 没有
(2) m1>m2=m3
(3) 能与二氧化碳反应并产生氧气
2.时间要求:5分钟。
3.评价设计
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
(2) 无意义或 空白答案 知道参加反应的 各物质质量之和 等于反应后各物 质质量之和 知道质量守恒定 律，从材料中了 解二氧化碳的密 度比氧气的密度 大，一般情况下， 二氧化碳不能燃烧 也不支持燃烧 能运用比较、 分析、归纳等 方法来 深 入 理 解 质 量 守 恒定律 能从宏观和微 观相结合、证 据推理与模型 认知中深入物 质的变化和质 量守恒
4.作业分析与设计意图
本题以探究质量守恒定律实验为背景，既有对教材实验的深度解析，又有对 实验的创新与改进。学生在探究与实践的过程中能深入理解质量守行定律，对实 验药品的选择有直接的体会，可进一步培养学生严谨求实的科学态度。
作业 5：冬奥会火炬“飞扬”体现了艺术设计与科技创新的完美融合。火炬“飞扬”采 用液氢作为燃料，体现了绿色办奥的理念，若有200g的液氢参加反应，需要消耗氧气的质量 是多少g？ (相对原子质量 H-1 O-16)
1.参考答案【解】设：需要消耗氧气的质量为x
2H2+ O2点燃2H2O
4 32
200g x
(
=
2
00
g
x
)4 32
x=1600 g
答：需要消耗氧气的质量是1600g.
2.时间要求：1.5分钟。
3.评价设计 ： (略)
4.作业分析与设计意图
以2022年北京举行冬奥火炬“飞扬”燃料使用为情境，引导学生关注最新科技成果和关 注绿色化学，培养学生要有科学探索精神与社会责任感，测评学生对化学方程式计算完成解 题过程。
(二) 单元质量检测作业属性表
序号 类型 对应单元 作业目标 对应学 难度 来源 完成时间
了解 理解 应 用
1 选择题 (1) √ 中等 原创 13分钟
1 简答题 (2) √ 中等 改编
2 科普阅读 (3) √ 易 改编
3 实验题 (4) √ 较难 改编
4 计算题 (5) √ 中等 原创