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 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 5.1 质量守恒定律
2 化学方程式 5.1 化学方程式 5.2 如何正确书写化学方程式
3 利用化学方程 式的简单计算 5.3 利用化学方程式的简单计算
二、单元分析
( 一) 课标要求
从大单元理念角度，学生能够认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系； 从学科素养角度，学生能够从微观角度解释质量守恒定律并认识化学反应；
学生能够能正确书写简单的化学方程式，并进行简单的计算；
认识定量研究对化学科学发展的重大作用，落实立德树人根本任务，发展素质教育。
(二) 教材分析
从单元教学角度分析，本单元以质量守恒定律作为起始内容，为认识化学变化提供了依
据，为准确运用化学语言表述化学反应打下基础。教材通过从宏观和微观两个角度去认识质 量守恒定律，构建了宏观和微观、“质”和“量”在认识物质世界中高度统一的桥梁。化学 方程式是对化学反应宏观、微观认知的科学准确表述，是“宏-微-符”化学概念三重表征中 重要一环。理解化学方程式的意义并能正确书写化学方程式，是认识化学反应的基本要求。 利用化学方程式与生活生产内容相结合，进行简单的计算，是化学定量研究的具体应用。本 单元内容通过宏观辨识现象到微观探析本质，进而以化学符号抽象升华，这种由现象到本质 再升华的递进式内容设置，符合思维认知的一般规律，有助于培养学生良好的逻辑思维能力 和科学探究能力。以学科知识、素养功能和功能进阶对本单元课堂教学结构进行“板块化” 处理如下：
【板块 1】探究化学反应质量守恒(宏观现象)。
【板块 2】感受质量守恒定律本质 (微观本质) 。
【板块 3】正确书写方程式 (化学式描述) 。
【板块 4】学会化学方程式的应用 (问题解决) 。
四个板块之间的联系如图所示：
1
(
宏观现
象
) (
化
学式描述
) (
问
题解决
) (
板块
1
) (
板
块
3
) (
板
块
4
) (
宏观表
征
) (
符
号表征
) (
学科价值
) (
认知视
角
)
(
认知思
路
)
(三) 学情分析
(
微观本
质
板
块
2
)
(
微观表
征
)
(
“质量守恒定律”主题教学板块功能定位与功能联
系
)
2
本单元知识从宏观现象过渡到到微观的本质，最终升华成化学语言，对思维能力和表达 能力提出了较高的要求。通过之前的学习，学生已经认识了元素符号、化合价、化学式等化 学语言，初步了解了部分化学反应，掌握了一些简单的实验操作，但现阶段学生对知识的提 取和升华能力还较为薄弱。学生能了解简单的实验过程，描述常见实验现象，但在分析比较、 总结概括方面还存在一定的困难。在教学中可以对实验采用组内与组间分析比较相结合，让 学生在实验中体会知识上的联系，形成系统性知识印象。学生通过认识质量守恒定律以及联 系学过的文字表达式，对化学反应“质”的变化有了一定的了解，但对化学反应在“量”方 面的涵义很难体会。因此教学需要以此为切入点，引入能准确全面表述化学反应的化学语言 ——化学方程式，并引导学生从多角度理解和正确规范书写。同时，培养学生理论联系实际 的科学精神也是本单元教学的应有之义，因此需要结合知识的实际应用场景启发引导学生， 使学生能够利用化学方程式进行简单的计算，进而理解化学定量研究的重要意义。
三、单元学习作业目标
(1) 能选取实验证据说明、论证质量守恒定律，并能阐述微观本质；
(2) 能利用化学反应相关知识分析、解释简单的自然界、生产生活和实验中的现象；
(3) 能根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化，能正确书写常见的化学方程式；
(4) 能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息；
(5) 能根据化学方程式进行简单的计算。
四、单元作业设计思路
以“化学反应及质量守恒定律”这一大概念为统摄，按照大概念、学科大概念、次级大 概念、核心概念和事实的顺序整理出本单元作业的知识结构，如图 1 所示。再根据知识结构， 整理出本单元的课时主题和目标，如图 2 所示，再根据课时目标设计相关作业。
大概念
学科大概念
次级大概念
核心概念
事实
图 1 ：大概念统领下的单元知识结构图
(
第
一课时：质量守恒定律
) (
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
)单元主题
课时主题
课时目标
3
能选取实验证据说明、论证质量守恒 定律，并能阐述微观本质；能利用化学反 应相关知识分析解释简单的自然界、生产 生活和实验中的现象；能基于守恒关系推 断化学反应的相关信息。
能根据实验事实用文字和符号描述、表 示化学变化，能正确书写常见的化学方程 式。能基于守恒和比例关系推断化学反应 的相关信息。
在正确书写化学方程式的基础上，进行 简单计算；认识化学计算对于解决实际问 题的重要意义；认识化学定量研究的实际 应用价值。
图 2 ：单元课时主题和目标
五、课时作业
第一课时
课时目标：能选取实验证据说明、论证质量守恒定律，并能阐述微观本质；能利用化学反应 相关知识分析解释简单的自然界、生产生活和实验中的现象；能基于守恒关系推断化学反应 的相关信息。
基础题 (必做题)
(改编题) 作业 1 ：利用质量守恒定律，完成下列各题：
(1) 某物质在氧气中完全燃烧后，测得生成物中含有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫，则该物 质中一定含有的元素是 ,可能含有的元素是 。
(2) 铜能与稀硝酸反应，反应的化学方程式为：Cu +4HNO3 (浓) = Cu(NO3 )2+2Xt+2H2O ，则 X 的化学式是 。
(3) 用二氧化碳和氨气合成尿素【CO (NH2 ) 2】是固定和利用二氧化碳的成功范例，其反应的 化学方程式为：CO2 + xNH3 = CO (NH2 ) 2 + H2O ，则 x 的值为 。
1. 参考答案：
(1)碳元素、氢元素、硫元素，氧元素 (2) NO2 (3) 2
2.时间要求：3 分钟。
3.评价设计
错误分析：
(1) 错写可能是对质量守恒定律中元素守恒本质认识不清。
(2) 、 (3) 错写可能对质量守恒定律的本质：在化学反应中原子的种类和个数不变理解不
透彻。
评价表:
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 会推断个别化学 反应前后元素的 种类。 会推断不同化 学反应前后元 素的种类 从化学反应前后元 素种类的角度分析 能利用质量守恒定 律分析化学反应前 后宏观和微观的变
(2) 无意义或 空白答案 会推断单个化学 反应中物质的化 学式 会推断不同化 学反应中物质 的化学式 从化学反应前后元 素种类、原子的种类 和个数的角度分析 能利用质量守恒定 律分析化学反应前 后宏观和微观的变
(3) 无意义或 空白答案 能完成单个化学 方程式的配平 能完成简单化 学方程式的配 平 从化学反应前后原 子的种类和个数角 度分析 能以客观事实和质 量守恒定律为基础 正确理解化学方程 式
4.作业分析与设计意图
本题根据质量守恒定律，应用化学变化中的守恒观，测评学生对此概念的理解，使学生能 从宏观和微观两个角度理解质量守恒定律，并能综合运用。
(改编题) 作业 2 ：从 H2+Cl2 2HCl 中获取的信息，错误的是 ( )
A.在反应前后，元素的种类没有发生变化
B.在常温下，氢气和氯气混合就可以发生反应
C.参加反应的氢气与氯气的质量总和与生成的氯化氢的质量相等
D. 在反应前后，氢原子和氯原子的数目都没有改变
1.参考答案：B
2.时间要求：1 分钟。
3.评价设计
错选 A ，没有理解质量守恒定律中的元素守恒；错选 C ，没有掌握质量守恒定律中的质量 守恒关系；错选 D ，没有正确理解质量守恒定律的微观实质。
4. 作业分析与设计意图
本题利用简单的化学反应考查学生对质量守恒定律的宏观意义和微观实质的理解。通过本 题的练习可以让学生较全面的掌握化学方程式所提供的各种信息。
提升题 (选做题)
(原创题) 作业 3：继 2021 年 9 月我国科学家在实验室首次实现了利用 CO2 人工合成淀粉 之后，2022 年 4 月，我国科学家又创新了一种 CO2 转化的新路径：通过电催化与生物合成相 结合，成功以 CO2 和 H2O 为原料合成了葡萄糖和脂肪酸。这些技术都为碳的捕集、利用、封存， 提供了全新的循环方案，为全球碳达峰、碳中和目标起到重大的支持作用。下列说法中不正 确的是 ( )
A.人工合成淀粉需要吸收大量的 CO2 ，有利于改善全球气候变暖趋势
B.由 CO2 和 H2O 合成的葡萄糖和脂肪酸的主要组成元素是碳、氢、氧
C.碳循环中的“碳”是指二氧化碳
D.在全球碳循环中，光合作用是消耗 CO2 的主要途径
1.参考答案：C
2.时间要求：2 分钟。
3.评价设计
错选 A ，没有认真阅读题干或不理解全球变暖的原因；错选 B ，没有理解质量守恒定律 中的元素守恒，化学反应前后元素的种类不变；错选 D ，对生物学科中的植物的光合作用的 实质没有掌握。
4.作业分析与设计意图
本题以我国科学家近期的科学成果为素材，联系当前热点环境问题，考查学生对质量守
4
恒定律的理解，并与生物学知识相结合。通过本题的练习，培养学生的爱国主义情感，建立 一定的环境保护意识并感受各学科之间的紧密联系。
(改编题) 作业4： 某化学反应的微观结构示意图如下图，下列说法正确的是 ( )
A.该反应生成了 3 种新物质 B.反应前后碳元素的化合价不变
C.反应前后元素和原子的种类均不变 D.生成物总质量小于反应物总质量
1.参考答案：C
2.时间要求：2 分钟。
3.评价设计
错选 A ，不会从微观上区分物质的种类；错选 B ，不能正确计算元素化合价；错选 D ，对 质量守恒定律的宏观涵义没有正确认知。
4.作业分析与设计意图
本题结合化学反应微观示意图，测评学生对质量守恒定律在宏观和微观涵义的理解，使学 生对质量守恒定律的理解从宏观视角过渡到微观本质，从而更深刻的了解化学反应。
拓展题 (选做题)
(改编题) 作业 5：阅读下列短文，回答问题。
早在 17 世纪，质量守恒定律被发现之前，英国化学家波义耳曾做过一个实验：在密闭的 玻璃容器中燃烧金属时，得到了金属灰，然后称量金属灰的质量，发现比原金属的质量增加 了。该实验导致波义耳与质量守恒定律擦肩而过。1756 年俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密 闭的容器里煅烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在煅 烧前后并没有发生变化。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物 质的质量是守恒的。但这一发现当时没有引起科学家们的注意，直到 1777 年法国的拉瓦锡做 了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。
(1) 试解释金属灰的质量比原金属质量增加的原因是 。
(2) 从质量守恒定律的发现历程，你得到的启示是 。
(3) 由于波义耳称量方法上的原因，他错过了发现质量守恒定律的机会。请你改进他的称量
方法，以验证质量守恒定律。
1.参考答案：
(1) 由于反应过程中空气中的氧气参与反应，反应后生成物的质量增加。
(2) 任何真理的得出都需要人们共同的努力；科学的结论需要通过实验反复的验证；科学真 理的获得不是一蹴而就的。
5
(3) 在密闭的实验装置中进行实验。
2.时间要求：3 分钟。
3.评价设计
错误分析：
(1) 错写可能是对质量守恒定律的本质认识不清。
(2) 没有认真阅读短文，语言表达能力较差，没有树立科学的价值观。
(3) 对质量守恒定律中反应前后质量不变是指反应物的总质量和生成物的总质量认识不足。 评价表:
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 认识气体参与反 应对质量的影响 认识影响反应体 系质量的常见因 素 从装置和外界 物质影响的角 度分析 认识科学分析论证和合 理设计装置对实验准确 性的重要意义
(2) 无意义或 空白答案 能从质量守恒定 律的发现过程中 获得启示 能从不同科学规 律的探究过程中 获得启示 从探究过程和 遇到的问题角 度分析和体会 能体会科学发现的曲折 艰辛，感受共同努力和 积极进取的探索精神
(3) 无意义或 空白答案 从气体参与反应 对质量影响的角 度分析 从不同反应环境 的质量影响因素 分析 能从造成质量 误差的原因出 发进行分析改 进 能正确分析化学反应的 影响因素，在探究中兼 顾科学性和准确性
4.作业分析与设计意图
本题以质量守恒定律的发现史为素材，测评学生对科学探究过程的综合分析能力，使学生 能体会到科学真理艰辛的探究过程，有助于学生严谨科学态度的培养。
第二课时
课时目标：能根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化，能正确书写常见的化学方程 式。能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息。
基础题 (必做题)
(改编题) 作业 1：下列化学方程式书写正确的是 ( )
A. Mg+O2MgO
B.4Fe+3O22Fe2O3
C.2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2 ↑
D.CO2+Ca(OH)2===CaCO3 ↓+H2O
1.参考答案：D
2.时间要求：1 分钟。
3.评价设计：
错写 A,没有掌握化学方程式的配平；错写 B，对化学方程式要符合客观事实没有正确的理 解；错选 C，没有仔细检查，有些化学反应需要一定的条件。
4.作业分析与设计意图
本题利用常见的化学反应，测评学生对化学方程式书写的掌握，使学生及时巩固本节所学
6
知识，并能认识到到化学方程式的各要素缺一不可，进而理解化学学科的“宏-微-符”三者 之间的紧密联系。
(改编题) 作业:2：写出下列反应的化学方程式：
(1) 实验室加热高锰酸钾制取氧气： 。
(2) 实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气： 。
(3) 天然气 (主要成分是甲烷 CH4 ) 是目前广泛使用的一种清洁燃料，其燃烧后的产物是水 和二氧化碳： 。
(4) 将二氧化碳通入澄清石灰水【Ca(OH) 2】中，生成白色沉淀碳酸钙和水： 。
1. 参考答案：
(
2
KMnO
4
＝
K
2
MnO
4
＋
MnO
2
＋
O
2
↑
)▲
(
MnO
2
▲
)2KClO3 ＝ 2KCl＋3O2 ↑
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
CO2＋Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓＋H2O
2.时间要求：4 分钟。
3.评价设计
错误分析：
由于化合价知识以及利用化合价书写化学式没有掌握，导致化学式书写错误；不能用化学 语言来表示质量守恒定律的微观实质，化学方程式没有配平；化学方程式的条件或符号没有 写。
评价表:
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 2 无意义或空 白答案 能写出文字 表达式 能写出某些物 质的化学式 能完成方程式 中的所有物质 的化学式 能完整写出化学方程 式，并理解方程式的 意义
4.作业分析与设计意图
本题结合以往学生学过的化学变化以及生活实际为素材，测评学生对化学反应要素的了解 和对化学方程式书写的掌握，使学生熟悉化学方程式的书写方法和步骤，及时巩固课堂所学， 并能认识到化学学科的“宏-微-符”三者之间的紧密联系。
提升题 (选做题)
(原创题) 作业 3：我国自主研发的红旗 H5-FCEV 采用“氢能源”发动机，不燃油、不充电、 无污染等特点。2022 年北京冬奥会期间，400 多辆氢燃料电池公交车在张家口忙碌着，助力
绿色冬奥。根据氢气与氧气反应的微观示意图，下列说法不正确的是 ( )
7
A.氢气燃烧后的产物对环境没有污染
B.氢能源属于可再生能源
C.可以利用电解水的方法制取大量的氢气作为燃料
D.该反应的化学方程式为 2H2 ＋O2 ＝2H2O
1.参考答案：D
2.时间要求：2 分钟。
3.评价设计：
错写 A,没有认真阅读题干；错写 B，对能源知识没有正确的理解；错选 C，对能源的合理 获取没有足够的认识。
4.作业分析与设计意图
本题为原创题，利用国产“红旗”轿车和 2022 年北京冬奥为知识背景，测评学生对质量守 恒定律的认知以及对微观示意图的理解，使学生能了解化学反应本质，增强学生的爱国主义 情感，培养学生绿色化学的科学理念。
(原创题) 作业 4：氯碱工业是化学工业的重要组成部分，主要是通过电解饱和食盐水来获 取重要的化工原料，并进一步加工成产品，对人类的生活生产具有重要意义。电解饱和食盐 水的化学方程式如下：
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2t+X
下列说法正确的是 ( )
A. X 的化学式为HCl
B.反应时每消耗 2 个 H2O 分子的同时生成 1 个 Cl2 分子
C.该反应每生成 40 份质量的NaOH 的同时生成 71 份质量的Cl2
D.该反应的反应类型属于分解反应
1.参考答案：B
2.时间要求：2 分钟。
3.评价设计：
错选 A，是因为对化学反应前后元素的种类不变，原子种类和数目不变的特点不会应用； 错选 C，是因为不清楚化学方程式在表达化学反应“量”方面的涵义；错选 D 是因为不会通 过化学方程式中反应物和生成物判断反应类型。
4.作业分析与设计意图
本题通过设置与具体化工生产有关的化学反应为情境，从宏观和微观两个角度测评学生利 用化学方程式表达化学反应的能力，使学生能从与生活生产有关的情境中深刻体会化学科学 与人类生活的紧密联系，并能联系所学知识，更好的理解化学反应。
拓展题 (选做题)
(原创题) 作业 5：某化学反应的反应物和生成物共有 3 种物质：A、B、C，其中物质 A、B 的 质量变化情况如下图所示:
8
按要求完成下列问题：
(1) 请在图中画出物质 C 的质量随时间变化图像。
(2) 该反应中反应物是 ；反应类型是 。
(3) 若该反应中 A、B 均为单质，则 C 分子中原子的种类有 种。
(4) 若某次反应中消耗了4gA,则会消耗 gB,同时生成 gC。
1.参考答案
(1)
C
(2) A、B；化合反应 (3) 2 (4) 3；7
2.时间要求:5 分钟。
3.评价设计
错误分析：对图像的理解不足，不能正确理解图中质量变化趋势可以反应出该物质是反应 物或是生成物；不能正确使用质量守恒定律中的反应前后各物质的总质量不变进行计算；未 掌握化学方程式中各物质的相对分子质量和化学计量数的乘积之比就是各物质的反应质量比。
评价表：
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 根据生成物变化 画出反应物变化 图像 根据给定条件画 出反应物或生成 物的变化图像 能认识相关变化 图像中各量的变 化情况和意义 能理解反应参与物间 质量关系并能在一定 条件下用图像表述
(2) 无意义 空 白答案 能通过化学变化 中的质量增减判 断反应物和生成 物和反应类型 能从微观和宏观 两个角度判断反 应物和生成物和 反应类型 能根据不同条件 判断反应物和生 成物的种类和反 应类型 通过对质量守恒定律 的理解，从“质”和 “量”两个角度认识 化学反应
(3) 无意义 空白答 案 能通过反应物元 素种类判断生成 物中原子的种类 能通过反应物和 生成物相互判断 元素种类和原子 的种类 能通过反应物和 生成物判断参与 反应的元素和原 子的特点 能从宏观和微观上全 面客观认识化学反应 的特征
(4) 无意义 空白答 案 根据某个反应物 变化质量计算其 他反应物和生成 物的变化质量 根据给定反应参 与物的质量变化 情况计算其他参 与物的质量变化 能通过反应各参 与物质量变化， 得出固定比例并 拓展应用 能从宏观上认识化学 反应中各物质质量变 化关系
9
4.作业分析与设计意图
本题结合质量守恒定律，利用对图像的绘制和解读，测评学生对化学反应宏观和微观特征 的理解，使学生能更好的理解质量守恒定律，更全面的认知化学变化。
第三课时
课时目标：在正确书写化学方程式的基础上，进行简单计算；认识化学计算对于解决实际问 题的重要意义；认识化学定量研究的实际应用价值。
基础题 (必做题)
(原创题) 作业 1：
目前，我国的航天技术已走在世界前列。北京时间 2021 年 10 月 16 日 0 时 23 分，神州 十三号载人飞船将“太空出差三人组”顺利送入太空，并于 2022 年 4 月 16 日 9 时 56 分顺利 着陆，三名航天员在中国空间站完美的完成了长达六个月的出差任务。从上图中我们发现， 航天员在空间站里工作时身上并没有氧气罐，这是因为在空间站内是模拟地球空气环境，其 中的氧气并不是从地球上运输上去的，而是由空间站的循环系统用电解水的方式制取，其水 源一方面由货运飞船运输上去，另一方面是来自航天员的尿液。资料显示，一个成年人每天 约需 550 升的氧气，要满足三名宇航员每天正常的呼吸需求，则每日需要电解多少克的水？ ( ρ氧气=1.429g/L；计算结果精确到小数点后两位)
1. 参考答案：
解：三名宇航员每天需要氧气的总体积=550L× 3=1650L
则所需氧气的质量=1650L× 1.429g/L=2357.85g
设每日需要电解水的质量为x
2H2O 2H2 t + O2 t
36 32
X 2357.85g
36 x
32 = 2357 . 85 g
X = 2652.58g
答：每日需要电解 2652.58g 的水能满足三位宇航员的供氧需求。
2.时间要求：5 分钟。
3.评价设计
错误分析：未认真阅读题干，算出三位宇航员每天所需的氧气的总量，按一位宇航员进行
10
计算；设未知数时在后面带上单位；化学方程式书写错误；未找对正确的已知量和未知量及 相关物质的相对分子质量计算错误；列比例式时没有对应；比例式计算错误；最后计算结果 没有带单位或结果没有保留两位小数。
评价表:
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 1 无意义 或空白 答案 能明确题目 要求，将三位 宇航员每天 需要的氧气 的质量计算 出来 能经过分析 题意，正确 的写出化学 方程式 能按照化学计 算题的解题格 式，算出相关物 质的相对分子 质量与化学计 量数的乘积 能够充分理解题意，完 成题中所提出的问题， 理解学习利用化学反 应方程式进行计算的 实际意义
4.作业分析与设计意图
本题以三位航天员在太空舱中的生活环境为知识背景，测评学生化学方程式的书写以及利 用化学方程式进行简单计算的能力。通过阅读材料和解决问题，使学生对我国航天事业更加 关注，更能体会航天员在太空生活的艰辛与不易。通过利用化学方程式分析计算，使学生熟 悉化学计算题的解题方法和步骤。对三位航天员每天的氧气需求量的计算，也让学生体会到 化学知识对科学技术的贡献，从而培养学生崇尚科学、严谨求实的情感态度。
11
(原创题) 作业 2：
提升题 (选做题)
“土坑酸菜事件”近期在网络上引起了整个社会对食品安全的高 度关注。酸菜作为一种传统的美食，很受人们喜爱，但要制作出 符合卫生和食品安全标准的产品，还需要有严格规范的制作工艺， 其中有一种采用自然发酵的酸菜是利用乳酸菌将糖类转化为乳酸， 进而使酸菜产生特别的风味。其中涉及主要化学反应的化学方程
式为：C6H12O6 (单糖) 2C3H6O3 (乳酸) 。酸菜中的乳酸可在人
体酶的催化作用下与氧气反应生成 CO2 和 H2O。现提供制作酸菜的原材料 100kg,若其中所含糖 类物质折合成单糖约为 4.5kg,乳酸菌能将 80%的单糖转化为乳酸，求：(1)理论上可产生乳酸 多少千克？ (2) 若产生的乳酸被人体以上述方式完全代谢，请根据题目内容写出化学方程式 并计算共可产生 CO2 多少千克？
1.参考答案：
解：
(1) 由单糖转化为乳酸的化学方程式可知，理论上可产生乳酸的质量为：4.5kg×80%=3.6kg
(2) 设可产生 CO2 质量为 X。 C3H6O3+3O23CO2+3H2O
90 132
3.6kg X
90 3.6kg
= X=5.28kg
132 X
答：理论上可产生乳酸 3.6 千克，若产生的乳酸被人体以上述方完全代谢，共可产生 CO25.28
千克。
2.时间要求:5 分钟。
3.评价设计
错误分析：没有认真读题，不理解题意；设未知数时在后面带上单位；化学方程式书写错 误；未找对正确的已知量和未知量及相关物质的相对分子质量计算错误；列比例式时没有对 应；比例式计算错误；最后计算结果没有带单位。
评价表:
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 能利用只含单个 生成物与反应物 的给定化学方程 式进行计算。 能利用含多个反应物 和生成物的给定化学 方程式进行计算 对已掌握的化学 反应能写出化学 方程式，并进行 相关计算 对化学反应“质”和 “量”的涵义有较深了 解，能结合化学方程式 解决问题
(2) 无意义 或空白答 案 能利用简单的给 定条件写出化学 方程式，并计算出 反应中指定物质 的质量 能利用较复杂的给定 条件写出化学方程 式，会利用化学反应 中某个参与物质量计 算出所有参与物的质 量 根据题目给定的 不同条件认识不 同的化学反应， 能写出化学方程 式，并进行相关 的计算 会综合题目内容，分析 筛选出有用信息，能用 化学语言表达并结合 已掌握知识和规律解 决问题
4.作业分析与设计意图
本题结合社会热点并与生物学知识相融合，测评学生阅读提取信息及利用化学方程式进行 简单计算的能力，初步体现跨学科学习的思想。通过进行简单的化学定量计算，使学生更深 刻的认识科学与生活的关系，提升学生的综合素养。
六、单元质量检测作业
( 一) 单元质量检测作业内容
基础题 (必做题)
(原创题) 作业 1:化学方程式是科学认识化学反应的重要化学语言。请按要求写出相应的化 学方程式：
(1) 某分解反应只有两种单质生成，且均为气体，其中一种气体具有可燃性，另一种具有助 燃性，联系所学知识写出相应化学方程式： ；
(2) 木炭在燃烧时，若氧气不充足，会产生有毒的一氧化碳，是造成“煤气中毒”重要原因， 该反应的化学方程式为： ；
(3) 工业上常用氧炔焰来焊接或切割金属，其原理是利用乙炔 (化学式为:C2H2 ) 在氧气中燃 烧产生的火焰和高温， 乙炔在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式 为： ；
(4) 焊接钢轨时有时会用到铝热反应的原理：铝在高温下与氧化铁反应生成铁和氧化铝，该 反应的化学方程式为： 。
1.参考答案：
12
(
Benjamin
List
David
MacMillan
)(1) 2H2O2H2 ↑+O2 ↑
(2) 2C+O22CO
(3) 2C2H2+5O24CO2+2H2O
(4) 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
2.时间要求：5 分钟。
3.评价设计：
错误分析： 由于化合价知识以及利用化合价书写化学式没有掌握，导致化学式书写错误； 不能用化学语言来表示质量守恒定律的微观实质，化学方程式没有配平；化学方程式的条件 或符号没有写。
评价表：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 1 无意义或空 白答案 能联系已学化学 反应，写出化学 方程式 会联系生活生 产中的化学反 应，写出化学方 程式 能综合参与物 质、反应条件等 各方面信息进 行书写 能意识到化学反 应中的各要素在 书写化学方程式 中的作用
4.作业分析与设计意图
本题从学生已学化学反应入手，联系生活生产实际，测评学生对化学方程式书写的掌握情 况以及知识的迁移应用能力，使学生能提升对化学反应的分析和表达能力，并能认识到知识
来源于生活而又作用于生活，树立热爱生活、崇尚科学的人生态度。
(原创题) 作业 2：阅读短文，回答问题。
构建分子是一门困难的艺术。德国科学家 Benjamin List 和美国科学家 David MacMillan 因开发了一种精确 的分子构建新工具——有机催化——而被授予 2021 年诺贝尔化学奖。这项成果对药物研究产生了巨大的 影响，并且使化学更为环保。催化剂，是控制和加速 化学反应的物质，但不会成为最终产品的一部分。例 如，汽车中的催化剂将废气中的有毒物质转化为无害 分子；人体也含有数以千计的酶形式的催化剂，它们
雕刻出生命所必需的分子。催化剂是化学家的基础性
工具，但研究人员长期以来一直认为，原则上只有两种催
化剂：金属和酶。Benjamin List 和 David MacMillan 之所以
被授予 2021 年诺贝尔化学奖，是因为在 2000 年，他们各
自独立地开发了第三种催化，它被称为不对称有机催化。
有机催化剂有一个稳定的碳原子框架，更活跃的化学基团
可以附着在上面。例如， (如右图所示) 就是一种不对称
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合成的催化剂，其的化学名称为吡咯烷酮羧酸，是人体的 一种非必需氨基酸。通常所说的脯氨酸是 L-脯氨酸，天然存
脯氨酸 C5 H9NO2
在的一种氨基酸，常温下本品为柱状晶体，加热下到 215-220℃ 迅速分解，能溶于热水和乙 醇。
(1) 短文中能体现出催化剂特点的一句话是： ； 依据短文， 目前的催化剂有 种，分别是 。
(2) 脯氨酸(C5H9NO2 ) ，其相对分子质量为 ，其中氮元素的质量分数为 。 (用百分数表示，保留整数)
(3) 上图所示是脯氨酸的结构式，图中交点处表示碳原子，若无其他原子与其相连接则为氢 原子，则 的化学式可表示为 。
(4) 根据已学知识，写出一个有催化剂参与的化学方程式： 。 1.参考答案：
(1) 催化剂，是控制和加速化学反应的物质，但不会成为最终产品的一部分；3，金属、酶和有机 催化剂。
(2) 115，12%
(
MnO
2
)(3) C6H12
(4) 2H2O2 === 2H2O + O2 ↑
2.时间要求:5 分钟。
3.评价设计：
错误分析：对课本所学的催化剂的概念理解不足，不能找出文中关于催化剂的描述；对相 对分子质量概念不理解，不会利用化学式进行相关计算，或者计算错误；不能理解题意，数 形转化能力较差。
评价表：
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 能从课本催 化剂概念出 发，回答出催 化剂的部分 能 从 课 本 概 念 出 发，回答出催化剂 的全部特征 能从本文知识出 发，准确找出文中 关于催化的解释 注意知识的再造理解， 在理解课本关于催化 剂的概念的基础上，准 确把握催化剂的特征
(2) 无意义 或空白 答案 仅从原子个 数角度分析 能利用原子个数 和相对原子质量 进行计算 在计算出相对分 子质量的基础上 完成元素的质量 分数的计算 联系微观原子个数到 宏观质量之间的关 系，理解化学学科独 有的特征
(3) 无意义 或空白 答案 仅能写出碳 原子的个数 通过分析，能写 出环状结构中还 存在氢 能分析题意，理 解结构中每个碳 原子需要与两个 氢相连 能运用分析比较的方 法，从分子构成角度 分析
(4) 无意义 或空白 答案 能书写出文 字表达式 能书写出简单的 文字表达式和物 质的化学式 能分析题意，写 出符合题意的化 学方程式 能从题意出发，找出 符合题意的有催化剂 参与的化学反应
4.作业分析与设计意图
本题以 2021 年的诺贝尔化学奖为知识背景，通过对科普知识的阅读和思考，测评学生化学 语言的掌握和对知识的分析、比较以及迁移运用能力，使学生了解化学前沿，提高对化学学 科的认识。
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提升题 (选做题)
(原创题) 作业 3: 目前全球气候形势严峻，过量的二氧化
碳排放使全球温室效应加剧，气象灾害频发。我国将力争
在 2030 年前实现“碳达峰”，在 2060 年前实现“碳中和”，
体现出一个大国的担当。要实现这些目标就需要降低二氧
化碳的排放，科学家研究发现二氧化碳经催化加氢可以转
化为乙烯和水，既降低二氧化碳排放量又可以获得重要的
化工原料乙烯 (C2H4 ) ，可以实现二氧化碳的有效转化和
利用。其化学方程式为 2CO2+6H2C2H4+4H2O,据统计，2021 年全球二氧化碳排放量为约 363 亿吨，我国 2021 年乙烯产量约为 3747 万吨。若能将其全部转化为乙烯， (1) 试计算可以获 得乙烯多少亿吨？约是我国 2021 年乙烯产量的多少倍 (结果保留整数) ？ (2) 从二氧化碳 的转化利用中，你认为化学知识在环境保护中有什么作用？
1. 参考答案：
(1) 解：设可获得乙烯的质量为 X。
2CO2+6H2C2H4+4H2O
15
88
363 亿吨
= 363吨
28
X
X=115.5 亿吨
115.5 亿吨÷0.3747 亿吨≈308
答：可以获得乙烯 115.5 亿吨，约是我国 2021 年乙烯产量的 308 倍。
(2) 可以通过化学反应将环境影响物转化为资源；可以通过化学计算预测和评估资源；化学 技术的进步可以助力环境问题治理。 (或其他合理答案)
2.时间要求：5 分钟。
3.评价设计：
错误分析：未认真阅读题干，不能正确提取题中有效信息；设未知数时在后面带上单位； 化学方程式书写错误；未找对正确的已知量和未知量及相关物质的相对分子质量计算错误； 列比例式时没有对应；比例式计算错误；计算结果没有带单位或没有算出倍数关系。
评价表:
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 3 无意义或空 白答案 能利用已有化 学方程式进行 简单计算 会综合分析条 件，利用化学方 程式进行多个 量的计算 能根据不同化学 反应具体情况， 写出化学方程式 并进行相关量的 计算 能从化学和环境的 关系高度认识化学 反应的意义，理解化 学计算在解决实际 问题上的作用
4.作业分析与设计意图
本题从关乎人类发展的环保主题出发，测评学生分析利用信息进行简单化学计算的能力， 并考查学生对化学科学与环境保护关系的理解，使学生感受到化学科学的巨大潜力和深刻内 涵，使学生能更深刻了解化学与环境保护之间的关系，从而树立强烈的社会责任感和使命感， 充分体现“科学精神与社会责任”的化学学科核心素养。
拓展题 (选做题)
(原创题) 作业 4：勇于质疑，大胆创新是我们在学习的过程中必备的科学精神。某化学兴 趣小组的同学在学习了质量守恒定律后，在课本实验的基础上改进了实验方案，继续探究质
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量守恒定律。
项目一：探究质量守恒定律 (图 1)
一、实验仪器及试剂
锥形瓶、酒精灯、玻璃管、单孔橡皮塞、托盘天平、 自 制铜丝燃烧匙、医用针管、火柴、 白磷等。
二、实验装置组装:①用粗铜丝自制一个燃烧匙,穿过单孔塞 单孔到合适的位置;②医用针管针头穿过橡皮塞到合适位置;
③燃烧匙中放入适量白磷,放入锥形瓶内并塞紧橡皮塞。
图 1
实验操作：①在燃烧匙中放入适量的白磷,将做好的带有
针管和燃烧匙的橡皮塞小心塞在锥形瓶口并塞紧,用托盘天平称量其总质量为m1 ②检查装置 的气密性③等锥形瓶内白烟消失后再用托盘天平称量反应后装置的总质量为m2 。⑤根据锥形 瓶外部自制铜丝燃烧匙的一端高度,用小木块将酒精灯固定在自制铜丝燃烧匙的一端下面④ 点燃酒精灯用外焰加热自制铜丝燃烧匙的一端，直至白磷燃烧。
请回答下列问题：
(1) 该实验的正确操作步骤是 。 (2) 实验过程中能观察到的现象是 。 (3) 写出该反应的化学方程式 。 (4) 你认为该实验装置的优点是 。 (写出一点即可) 项目二：拓展探究
在学习质量守恒定律时，老师还做了镁的燃烧实验，发现燃烧产物中除了白色的氧化镁还 有部分黄色固体，这种物质是如何产生的呢？老师利用数字化实验仪器测定了镁粉在密闭容 器中燃烧时氧气的浓度和压强的变化情况，如图 2 和图 3 所示。
图 2
实验数据：
图 3
实验前 实验后 变化值
O2 的浓度 20.72% 11.63% 减小了 %
压强 101.72kPa 88.60kPa 减小了 %
资料图片：
(5) 计算出氧气的浓度和压强的变化值填入上表中。 (保留到小数点后两位)
(6) 依据图像和查阅资料分析：镁条在空气中燃烧是可能与 发生了反应，你的理 由是 。试写出该反应的化学方程
式 。
1.参考答案：
项目一：探究质量守恒定律
(1) ②①⑤④③
(2) 锥形瓶内的白磷开始燃烧,产生大量白烟,针管活塞先上升后下降
(3) 4P + 5O2 2P2O5
(4) 实验在密闭的装置内进行，对环境没有污染；实验的可操作性强，节约时间。 项目二：拓展探究
(5) 9.09 12.90
(6) 氮气；由于压强的变化值远大于氧气浓度的变化值，说明空气中的其他气体可能也与镁 发生了化学反应，并根据资料，氮化镁的颜色为黄色，所以可能是氮气与镁发生了化学反应； 3Mg + N2 Mg3N2
2.时间要求：8 分钟。
3.评价设计
错误分析：没有理解验证质量守恒定律实验的实质，对实验操作顺序思路不清；实验现象 描述不完整；化学方程式书写出现化学式错误或未配平；无法正确分析实验装置图的优点； 不理解题意或计算错误；不能从资料中提取信息和空气成分出发分析题意；化学方程式书写 错误。
评价表：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业 4 无意义 或空白 答案 能联系已学过 的知识，写出已 学过的化学反 应方程式 能分析实验装 置，理解验证质 量 守恒定律的 实验过程 能综合分析课本 实验和本题的创 新实验，利用对 比的方法找出本 实验的优势 能从“宏-微-符- 图”多 角度分析实验，总结出 实验现象与微观本质 之间的关系，并从图像 分析得出正确的实验 结论
4.作业分析与设计意图
本题通过对验证质量守恒定律的改进实验进行探究，测评学生对实验方案的理解能力、 实验过程的分析能力、实验数据的分析处理能力以及对实验结论的归纳总结能力，使学生在 学习课本实验的基础上，结合对创新实验的学习，从而有效提升探究能力和创新意识，并学 会从“宏-微-符-图”多重角度分析问题，深层次体验化学学科的知识特点。
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单元项目研究
(原创题) 作业 5：
在学习了质量守恒定律之后，老师给化学研究小组的同学们布置了一项任务：研究各种 不同版本的化学教材，探究有气体生成的化学反应是否遵守质量守恒定律的实验设计，同学 们集思广益，能不能设计出更合理的实验方案，大家共同讨论。
经过小组同学们的认真整理，将各种不同版本的化学教材中的实验设计进行汇总，如下 图所示：
说明： 第一类：人教版(2012 年) 教材所设计的一个敞开体系， 稀盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定； 第二类：科教版 (2012 年) 设计的密闭体系，稀盐酸与 石灰石反应前后质量的测定； 第三类，沪教版 (2012) 在第二类方案基础上改进的密 闭体系； 第四类，教师改进实验，利用矿泉水瓶创设更牢靠的密 闭体系，稀盐酸与石灰石反应前后质量的测定。
经查阅资料发现： 图 1
1.碳酸钠和稀盐酸反应以及石灰石和稀盐酸反应均会产生二氧化碳气体；
2.托盘天平的精确度一般为 0.1g 或 0.2g；
3.当气球膨胀时，会产生向上的浮力。
请同学们仔细研究上述教材中所设计实验的不足之处，能否从上述实验的不足之处得到启 发，重新设计实验方案，验证有气体生成的化学反应是否遵守质量守恒定律。
1. 参考答案：
①分析各类教材的实验装置不足之处：
第一类设计未考虑到在敞口装置中进行有气体生成的反应，会因气体散失造成较大的质量误 差，不利于理解质量守恒定律。
第二类设计因气球膨胀导致浮力增大，对称量结果影响较大。
第三种设计气密性差，生成气体的气压大，易冲开瓶塞。
第四种设计由于生成的气体质量略少，气体逸出后产生的质量差较小，数据不明显。
②探究实验设计参考答案：
一、实验仪器和药品
500mL 塑料水杯 1 个 (带过滤网) ，1：3 稀盐酸，石灰石，电子天平 (精度 0.1g 和 0.01g 的各一台) 等。
二、实验原理与实验装置
反应物是稀盐酸和石灰石，实验装置如图 2 所示，使用电
子天平替代托盘天平，过滤网盛放块状石灰石，水杯盛放稀
盐酸。拧紧杯盖，形成“密闭体系”，打开瓶盖，形成“敞
开体系”。
三、操作步骤 (如图 3 所示)
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(1) 在过滤网上放入若干 (8 至 10 颗) 粒石灰石，水杯中倒入一定量 (60-80 mL) 的 1：
3 盐酸。将过滤网放进水杯，拧紧杯盖，把整个装置正放到电子天上，称量，把反应前的质 量记录为m1
(2) 倒立装置，石灰石与稀盐酸接触，可以观察到有大量气泡冒出。让反进2行 20 至 30 秒， 然后正立装置，石灰石与稀盐酸分开，反应停止，称量，记录反应后的质量m2。
(3) 慢慢拧开杯盖，防止气流带走水蒸气等。听见强烈的气流声响，二氧化碳逸出，杯盖斜 扣在杯子上。称量，记录反应后敞开体系的质量m3。
(4) 记录实验数据，在密闭体系下，m1 ＝m2 ，化学反应前后质量总和是相等的。除去仪器、 未参加反应的石灰石和稀盐酸的质量，可推出参加反应的各物质的质量总和，等于反应后生 成的各物质的质量总和。敞开体系下，m1＞m3 ，化学反应前质量总和大于反应后，结合实验现 象可知，是由于气体外逸所致。
图 3
2.时间要求： 自由控制。
3.评价设计
错误分析：不能结合本单元所学内容，全面考虑各种实验装置在实验过程中可能出现的问 题，或对所存在的问题描述不准确。
评价表：
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 从某个仪器角度 分析 从某个实验装置 整体分析 从不同实验装置 间的联系角度分 析 能认识到实验设 计直接影响实验 效果
(2) 无意义 或空白 答案 从现有教材出 发，改进某个仪 器，进行思考 从单个实验装置 的问题出发 从各种实验装置 的问题综合考虑 能发散思维，从实 验创新角度设计 实验
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