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5.地球家园的化学变化
资料一： 亿万年前，地球上气候温暖，雨量充足，生长着大片茂密的森林。植物经历生生死死，死亡后被埋在地下。 资料三：埋藏的煤大多夹在岩层中，这些岩层都是古代沉积的泥沙变成的。
资料二： 常常能在煤块上看到植物的枝、叶等痕迹，甚至还发现了完整树干形状的煤化石。显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子、花粉等。 资料四：煤在岩层中是一层一层地分布
根据资料，请你推测煤是如何形成的呢？
资料卡2
资料一：地球演变过程大气氧气含量的变化图 资料二：地球演变部分过程在地球形成时期，地球的原始大气中没有任何氧气，主要是二氧化碳、二氧化硫和少量的氮气。约28亿年前的太古宙时期，地球上海里出现第一批原核生物藻类。它们通过吸收太阳中的能量来产生有机物，把空气中的二氧化碳转化为氧气，并不断的繁殖。约3亿多年前的泥盆纪时期，地球上气候温暖潮湿，高大的蕨类植物遍布了地球。二叠纪末期（约2亿年前），此后随着气候和环境巨变造成的二叠纪末期生物大灭绝，地球上的植物大量死亡白垩纪末期，气候和环境发生巨变，包括恐龙的大部分物种灭亡。
二、阅读资料卡2。想一想大气层中的氧气含量变化可能和什么因素有关？为什么？
资料卡1
煤的形成需要怎样的条件？
煤由什么形成的？
煤层
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（教科版）六年级
下
第四单元 5.地球家园的化学变化
01
学习目标
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
板书设计
06
作业布置
学习目标
科学观念
知道地球的很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。
科学思维
1.通过查阅资料与分析推理寻找证据，尝试解释煤、石油、氧气的形成经历了复杂的化学变化过程。
2.体验探究中证据、逻辑推理的重要性，能将自己的分析结果与已有的科学结论做比较。
探究实践
1.能够怀有质疑精神，不迷信权威，愿意用多种方法解决问题。
2.愿意与人交流查阅、收集的资料信息，分享观点。
态度责任
1.体会化学变化对人类生产生活带来的影响。
2.感受到资源的珍贵，认同珍惜资源、节约能源的观点。
厨房里的化学变化
生活中的化学变化
实验室里的化学变化
新课导入
聚 焦
我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着化学变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需要地各种物质和条件。地球家园中有哪些主要的化学变化呢？
新课导入
1
大地之下的化学变化。
我们生活的大地蕴藏着许多宝藏。有各种矿物，可以用来冶炼不同的金属；
各种矿石
探 索
新课讲解
石榴石
蓝宝石
黄晶
海蓝宝石
尖晶石
橄榄石
有许多美丽珍贵的宝石，可以装点我们的生活；
新课讲解
黄铁矿
孔雀石
蓝铜矿
钙沸石
还有煤、石油等可以给我们提供能源。
新课讲解
有化石印迹的煤块
你知道我们用于烧火的煤，在地下是怎么形成的吗？
这些物质并不是一开始就存在的，都是经历亿万年的变化才形成的。
新课讲解
观察煤块标本，把从标本上获取到的信息，记录在活动记录表上。
新课讲解
化石
煤
我们常常能在煤块上看到植物的枝、叶等痕迹。有时候还能发现完整树干形状的煤。煤的这种特点和植物化石很相像，很可能就是由植物变来的。科学家们发现，煤田一般都位于远古时代森林茂密的地带。地底下发现的煤，一般都是位于煤中层。
新课讲解
你认为煤是如何形成的？
新课讲解
2亿～3亿年前，地球上气候温暖，雨量充足，植物生长非常繁茂。
随着时间的推移，更多的泥土沙石堆积，植物被埋得越来越深，与空气隔绝。在长时期的高压、高温的共同作用下，植物慢慢变成了煤。
亿万年前，地球上生长着大片的森林。在湖泊、沼泽等低洼地区，植物生生死死，大量堆积，渐渐被泥沙掩埋。
新课讲解
亿万年沉积
高温高压环境
新物质
植物
煤
新课讲解
据研究，几乎所有的植物遗体，只要具备了成煤的条件，都可以转化成煤。不过，低等植物遗体所形成的煤，分布范围小，厚度薄，很少能被人利用。
那些分布广、规模大、利用广泛的煤，都是高等植物的遗体（主要是古代的蕨类、松 柏类以及一些被子植物的遗体）形成的。在地球的历史上，最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪和中生代的侏罗纪，以及新生代的第三纪。这是因为，在这几个时期，地球上的气候非常温暖潮湿，地球表面到处长满了高大的绿色植物，尤其是在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。不可再生
新课讲解
我们的呼吸离不开氧气。氧气体积约占大气总体积的21%。
大气中的氧气是怎么来的呢？
2
大气层中的化学变化。
新课讲解
新课讲解
在早期，地球的大气层中并没有氧气。经过长时间的演变，氧气含量仍然很低。 当绿色植物出现之后，地球的氧气含量逐步增加。
氧气含量变化可能和地球中植物数量有关。
新课讲解
绿色植物利用太阳能将二氧化碳与水转化为氧气和为生物提供能量的物质，增加大大气层中氧气的含量。
水
＋
二氧化碳
太阳能
氧气
＋
有机物
光合作用
新课讲解
3
资源利用与化学变化。
石油是地球赋予人类的宝藏，它也是经历化学变化形成的。我们利用石油可以生产很多重要的生产生活材料。
燃油
纤维
沥青
塑料
新课讲解
“工业的血液”
加工
汽油
塑料
纤维
沥青
清洁用品
新课讲解
石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可黏稠液体，主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。
目前对石油的形成有两种说法：一种认为石油是在基性岩浆中形成的；另一种说法是由各种有机物如动物、植物、特别是低等的动植物，像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地，经过许多物理化学作用，最后逐渐形成为石油。
天然气是古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生的气态碳氢化合物，具可燃性。植物、垃圾、污水和动物的排泄物等有机物发酵时会产生沼气，性质类似天然气。
石油和天然气是怎样形成的？
新课讲解
从铁矿石里把铁冶炼出来，需要经过化学变化；用不同的原料合成药品，需要经历化学变化；农业上需要的化肥，也是通过化学变化过程制造的。
炼铁
化肥
药品
新课讲解
对比古代植物与煤的特征，我们可以发现煤在部分植物化石图案上与古代植物有所关联，但煤的颜色、软硬情况都与植物不同，且煤是非生物，这说明与古代植物不是同一种物质，古代植物在经历了地底的高温高压后发生了化学变化形成了煤。
煤炭
植物
多为黑色
块状、粉状
颜色丰富
形态各异，有根、茎、叶
可以生长、繁殖……
不会生长繁殖……
产生了新物质
化学变化
我们怎么判断煤的形成过程经历了化学变化？
1
研 讨
我们为什么要保护森林
森林是我们人类最重要的自然资源之一。森林是煤等资源的原材料，它不仅为我们提供木材和其他林、副产品，还具有保持水土、调节气候、卫生保健、有利国防等作用，也是天然的基因库。同时植物也是我们人类赖以生存的大气层中氧气的制造者，森林与氧气含量有密切相关。
2
煤和石油的燃烧会造成温室效应。绿色植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为氧气，增加了大气中氧气的含量。然而，森林正在遭受空前的灾难，为了不让人类的朋友消失，我们要保护好森林。
我们还能举出哪些身边的例子说明它们和化学变化有关？
3
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。油漆早期大多以植物油为主要原料，后来化学家以合成化工产品为原料制成现代油漆。
不粘锅是做菜不会粘钢底的锅，易清洗，轻轻一擦即干干净净。不粘锅之所以不会粘锅，是因为锅内壁表面采用了不粘涂层，这是一种人工合成高分子材料。
合成纤维是由合成的高分子化合物制成的，常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶等,常用来制作布料和绳索。
我们身边一些能源的利用中含有化学变化，如利用石油提炼染料、生产塑料、沥青、纤维等，以及铁矿石冶炼铁，药物合成，化肥制作等都与化学变化有关。
玻璃
化肥
炼铁
药品
1.地球的很多资源如煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。煤和石油等化石燃料的形成需要经历漫长的过程，属于不可再生能源，我们要节约利用。
2.化学变化与人类生产生活密切相关。
3.保护森林，珍惜资源，节约能源。
小结
判断题。
1.早期地球的大气层中并没有氧气,经过长时间的演变,大地中的矿物分解出了氧气,增加了大气层中氧气的含量。 ( )
2.各式各样的化学变化给予了人类生存所需要的各种物质和条件。 ( )
3.大部分塑料的生产原料是从石油中提炼的。 ( )
课堂练习
×
√
√
课堂小结
点击放大图片
课后作业
完成对应课时练习
作业布置
板书设计
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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 六年级 学期 第二学期
课题 《地球家园的化学变化》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课后练习
一、填空题。1.现代社会，________和________的燃烧会造成温室效应。2.绿色植物利用太阳能将________和________转化为________和为生物提供能量的物质，增加了大气层中________的含量。3.通过对煤与植物的特征进行比较，我们发现煤是________变化产生的新物质。4.煤、石油、天然气都是________能源，它们的数量在一天天减少。二、选择题。(把正确答案的序号填在括号里)1.石油是重要的工业燃料，从石油中提炼出来的( )是汽车、飞机的“粮食”。A.燃油 B.沥青 C.纤维2.( ) 是从石油中提取出的人工材料，它有绝缘性。A.塑料 B.金属 C.木头.3.煤是由亿万年前的( )在地底高温高压的环境下慢慢变成的。A.低等生物 B.植物 C.动物4.我们的呼吸离不开氧气，氧气约占大气体积的( )。A.0.04% B.78% C.21%5.铁矿石属于( )。A.能源矿产 B.金属矿产 C.非金属矿产三、判断题。(对的画“√”，错的画“×”)1.将不同的原料混合在一起就能合成药品，不需要经过化学变化。( )2.石油是地球赋予人类的宝藏。( )3.早期地球的大气层中并没有氧气。( )4.如果我们把树木埋在地下，几十年后就可能变成了煤。( )5.煤和石油的燃烧会造成温室效应。( )四、连线题。请将大地中蕴藏的宝藏与它们的用途用线连起来。铁矿物 制作首饰各种宝石 火力发电煤炭 生产塑料、纤维等石油 冶炼金属铁五、简答题。1.我们怎么判断煤的形成过程经历了化学变化 2.举出例子说明它们和化学变化有关。(至少举两个例子)参考答案一、1.煤 石油2.二氧化碳 水 氧气 氧气3.化学4.不可再生二、1.A [解析]从石油中提炼出来的燃油是汽车、飞机的“粮食”。2.A [解析]塑料是从石油中提取出来的一种人工材料。，3.B [解析]煤是亿万 年前，由于地壳的变动，古代的植物被埋在地下，与空气隔绝，并长期受到高温高压的作用而逐渐形成的。4.C [解析]大气的主要成分有氮气(约占78%)、氧气(约占21%)，还有少量的二氧化碳、稀有气体和水蒸气等。5.B [解析]铁矿石属于金属矿产。三、1.X [解析]将 不同的原料合成药品，需要经过化学变化。2.√ 3.√4.X [解析]煤是几亿年前的植物被埋入地下，与空气隔绝，在长期的高压高温作用下，慢慢形成的。如果我们把树木埋在地下，因为几十年时间太短了，又没有隔绝空气，缺少长期的高压高温作用，所以不可能变成煤。5.√四、铁矿物 制作首饰各种宝石 火力发电煤炭 生产塑料、纤维等石油 冶炼金属铁五、1.答:据研究，几乎所有的植物只要具备了成煤的条件，都可以转化成煤。通过比较煤与植物的枝叶、根茎的特征，我们发现煤与植物是完全不同的两种物质。因为产生了新物质，所以我们可以判断煤的形成过程经历了化学变化。2.答:从铁矿石里把铁冶炼出来，需要经过化学变化;用不同的原料合成药品，需要经过化学变化;在农业生产中有重要作用的化肥，也是通过化学变化过程制造出来的。
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第5课 地球家园的化学变化
(教材P68～70)
授课时间：______________ 累计____1____课时
课题 地球家园的化学变化 课型 新授课
教材简析 《地球家园的化学变化》是《物质的变化》单元的第5课。本课由三大部分内容组成，第一部分“聚焦”，教科书从我们身边的化学变化扩大范围到我们生活的地球家园的化学变化，从而引出“正是这些变化给予人类生存各种各样的物质和条件”，提出聚焦的问题“地球家园中有哪些主要的化学变化呢？”。第二部分“探索”，有三个活动：活动一是“大地之下的化学变化”，活动二是“大气层中的化学变化”，活动三是“资源利用与化学变化”。第三部分“研讨”，提出三个问题：“我们怎么判断出煤的形成过程经历了化学变化？”旨在引领学生用化学变化的本质——产生新物质来判断煤的形成过程是化学变化的过程；“我们为什么要保护森林？”引领学生通过研讨进一步认识大气层中的化学变化以及保护森林环境对人类生存的重要意义；“我们还能举出哪些身边的例子说明它们和化学变化有关？”旨在引领学生发现身边更多“化学变化的产物”，意识到化学变化与我们的生活密切相关。
学生分析 通过前四课的学习，学生已经基本上明确了什么是化学变化以及化学变化伴随的现象。同时，学生对于物质变化的认识也得到了发展，逐渐形成从变化的视角来认识周围常见事物的意识。 对于“地球家园”，学生在小学阶段经历了对“地球家园的成员”如动物、植物及人体自身的观察与探索、对大气与水的观测、对岩石与矿物的辨别以及对地球内部结构及其运动的认识，但他们并不能意识到“地球家园”时时刻刻都在发生着化学变化。通过本课的学习，学生要扩展关于化学变化的研究视野，在前几课学习的基础上了解地球家园中的化学变化，主要是地球资源的形成以及与人类的关系，从而认识到岩石、矿物、植物的生长，不可再生的能源煤、石油和天然气等都是化学变化的结果。
教学目标 科学观念知道地球的很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。科学思维1.通过查阅资料与分析推理寻找证据，尝试解释煤、石油、氧气的形成经历了复杂的化学变化过程。2.体验探究中证据、逻辑推理的重要性，能将自己的分析结果与已有的科学结论做比较。探究实践1.能够怀有质疑精神，不迷信权威，愿意用多种方法解决问题。2.愿意与人交流查阅、收集的资料信息，分享观点。态度责任 1.体会化学变化对人类生产生活带来的影响。2.感受到资源的珍贵，认同珍惜资源、节约能源的观点。
教学重难点 重点：了解煤、石油、氧气等人类生存所需的物质的形成。难点：观察煤，通过寻找证据推理煤是怎样形成的，并将自己的分析结果与科学结论做比较。
教学准备 为学生准备：学生活动手册。教师准备：“煤的形成”相关视频、“石油的形成与用途”相关视频、“绿色植物的光合作用”相关视频、氧气含量变化数据图、教学课件。
流程 教学设计 二次备课
聚焦 1.引入：经过前面几节课对物质变化的探索，你们能说一说我们的厨房里有哪些化学变化吗？（预设：加热白砂糖、煤气燃烧、面团发酵……）其他生活场景中呢？（预设：烟花绽放、铁钉生锈、火柴点燃……）2.揭题：我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着化学变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需的各种物质和条件。除了上述化学变化，我们的地球家园中还有哪些主要的化学变化呢？今天，我们就来探索地球家园的化学变化。（板书：地球家园的化学变化）
探索与研讨 探索一：大地之下的化学变化1.过渡：（教学提示：出示不同矿石、宝石和煤的图片。）我们生活的大地蕴藏着许多宝藏。有各种矿石，可以用来冶炼不同的金
探索与研讨 属；有许多美丽珍贵的宝石，可以装点我们的生活；还有煤、石油等可以给我们提供能源。这些宝藏，并不是在一开始就存在的，而是经历了亿万年的许多变化才形成的。2.提问：大地中蕴藏着的“宝藏”从何而来？又是怎样形成的呢？（预设：大地中的矿石是岩石的一部分，由多种矿物组成，其形成可能和地质活动有关；大地中的煤、石油由埋在地下的动植物的遗体残骸演变而来，是珍贵的能源。）3.布置任务：指导学生阅读资料，提取信息，推测煤是怎样形成的，并完成活动帮助卡。4.活动：播放“煤的形成”相关视频，引导学生梳理煤的形成过程，并思考该过程是否发生了化学变化。5.小结：亿万年前，地球上生长着大片茂密的森林，植物的枝叶和根茎在湖泊、沼泽等低洼处大量堆积，被泥沙层层掩埋。随着时间的推移和地壳的变动，这些植物残骸不断地被埋入地下，长期与空气隔绝，并在地底高温高压下，经过一系列复杂的物理和化学变化，慢慢变成了煤。【设计意图】先让学生基于已有的认知经验对煤的形成进行推理，再根据相关资料进行对照分析，既了解了学生的前概念，又培养了学生的分析推理和信息处理能力。 矿石：在地壳中的矿物，由于地壳变迁、火山爆发等因素影响，汇集到一起，对人类生活有一定价值的岩石。煤：也叫煤炭，是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩，是古代植物埋在地下，经历复杂的化学变化和高温高压形成的。
探索与研讨 探索二：大气层中的化学变化1.过渡：了解了脚底大地的秘密后，我们再来研究一下周围的空气。2.讲解：我们的呼吸离不开氧气，氧气体积占大气总体积的约21%。但早期地球的大气层中并没有氧气，甚至经过长时间的演变，氧气含量仍然很低。（教学提示：出示氧气含量变化数据图。）3.提问：那么，大气中的氧气又是怎么来的呢？（预设：主要是由绿色植物光合作用产生的。）绿色植物是如何增加地球氧气含量的呢？（教学提示：播放“绿色植物的光合作用”相关视频。）4.小结：我们生活的大气层中，氧气主要是由绿色植物的光合作用产生的。绿色植物利用太阳能将二氧化碳与水转化为氧气和为生物提供能量的物质，增加了大气层中氧气的含量。探索三：资源利用与化学变化1.过渡：（教学提示：出示石油图片。）地底下除了煤之外，还有另一种与我们日常生活息息相关的常规能源——石油。石油有哪些用途呢？（教学提示：播放“石油的形成与用途”相关视频。）2.讲解：石油是地球赋予人类的宝藏，也是经历化学变化形成的。我们利用石油可以生产很多重要的生产生活材料，如燃油、塑料、纤维、沥青等。3.提问：不仅煤和石油的形成与化学变化有关，很多资源的利用也与化学变化有关，你们能列举出一些具体的例子吗？（预设：从铁矿石里把铁冶炼出来，需要经过化学变化；用不同的原料合成药品，需要经过化学变化；在农业生产中有重要作用的化肥，是通过化学变化制造出来的；……）4.小结：化学变化影响着我们的生产生活，煤和石油也给我们的生活带来了很大的便利，但是它们要经过亿万年的复杂变化才能形成，所以我们要珍惜、节约能源。研讨汇报 石油：也称原油，是一种黏稠的、深褐色（有时有点绿色）的液体，是由古代海洋或湖泊中的生物经过漫长压缩和加热后逐渐形成的。
探索与研讨
拓展与小结 小结：地球家园时时刻刻在发生着化学变化，很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。其中，煤和石油是由亿万年前的古代生物经历复杂的化学变化形成的，是不可再生能源。我们应该节约能源，保护森林，爱护我们的地球家园。
板书设计
教学反思 本次课先将大地之下的化学变化聚焦到煤等化石能源的形成过程，使学生认识到煤的形成也是化学变化。教学过程中，需要提供与煤相关的文字资料，并组织学生阅读分析，引导学生按“信息呈现→推理想象→阅读资料→分析研讨”的流程展开学习。在探索“大气层的化学变化”中，学生的前概念比较扎实，基本都知道氧气的产生与绿色植物有关，因此只需利用氧气含量变化数据图来启发学生思考，并通过资料大致介绍植物的光合作用，学生即能认识到大气中的氧气也是化学变化产生的，且主要来自植物的光合作用，同时也可提高学生保护森林的意识。最后，激励学生在生活中勤观察、多思考，举出生活中一些利用化学变化制造的用品，拓宽学生的认知视野。
课后作业 判断题。1.早期地球的大气层中并没有氧气，经过长时间的演变，大地中的矿物分解出了氧气，增加了大气层中氧气的含量。 （ ）2.各式各样的化学变化给予了人类生存所需要的各种物质和条件。 （ ）3.大部分塑料的生产原料是从石油中提炼的。 （ ）参考答案× √ √
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版本 教科版 学科 小学科学 年级 六年级 学期 第二学期
课题 《地球家园的化学变化》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课程基本信息
学习目标
科学观念知道地球的很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。科学思维1.通过查阅资料与分析推理寻找证据，尝试解释煤、石油、氧气的形成经历了复杂的化学变化过程。2.体验探究中证据、逻辑推理的重要性，能将自己的分析结果与已有的科学结论做比较。探究实践1.能够怀有质疑精神，不迷信权威，愿意用多种方法解决问题。2.愿意与人交流查阅、收集的资料信息，分享观点。态度责任 1.体会化学变化对人类生产生活带来的影响。2.感受到资源的珍贵，认同珍惜资源、节约能源的观点。
课前学习任务
前面我们已经学习过生活中存在的化学变化，我们生活的地球上每时每刻都在发生化学变化，搜集资料，了解地球上都有哪些化学变化？
课上学习任务
【学习任务一】分析收集的资料，推测煤如何形成，寻找证据说明煤的形成经历了化学变化。【学习任务二】基于已有认识经验和资料，推理大气层中的氧气是怎么来的。【学习任务三】了解地球资源的形成，认识到埋藏在地底下的宝石、矿物、煤、石油、天然气、我们生存所必要的氧气，和生产生活息息相关的塑料、药品、化肥等都是化学变化的产物，感受资源的珍贵，意识到节约资源的重要性。
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