1.1《物质的分类及转化》课时教案(表格式)--2025--2026年人教版高中化学必修第一册

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名称 1.1《物质的分类及转化》课时教案(表格式)--2025--2026年人教版高中化学必修第一册
格式 docx
文件大小 27.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-09-14 12:48:10

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文档简介

1.1《物质的分类及转化》课时教案
学科 化学 年级册别 高一上册 共1课时
教材 人教版高中化学必修第一册 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节内容位于人教版高中化学必修第一册第一章第一节,是学生系统学习高中化学的起点。教材从宏观角度出发,引导学生认识物质世界的多样性,并通过科学分类建立有序认知结构。内容涵盖纯净物与混合物、单质与化合物、酸碱盐氧化物等基本分类体系,以及不同类别物质之间的转化规律。该部分内容为后续学习离子反应、氧化还原反应等核心概念奠定基础,具有承上启下的关键作用。
学情分析
高一学生已具备初中化学中关于物质分类的初步知识,如金属与非金属、常见酸碱盐等,但缺乏系统性和逻辑性。学生正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段,对分类思想的理解尚浅。生活中虽有“分类整理”的经验,但难以迁移到化学学科中。主要困难在于如何依据不同标准进行多维度分类,以及理解物质转化背后的本质。因此需通过生活化情境和可视化工具帮助学生构建分类模型,提升归纳与演绎能力。
课时教学目标
化学观念
1. 理解物质可按组成、状态、性质等多种标准进行分类,掌握常见无机物的基本分类体系及其特征。
2. 认识不同类别物质之间存在相互转化关系,能举例说明典型转化路径并写出相应化学方程式。
科学思维
1. 能运用分类法对复杂物质体系进行有序梳理,发展归纳与比较的思维能力。
2. 通过分析物质转化条件与产物,初步建立“结构决定性质,性质决定用途”的化学思维方式。
科学探究与实践
1. 在小组合作中设计简单的分类方案,并通过实验验证某些物质类别的典型性质。
2. 利用分类图示或树状图表达物质间的联系,提升信息整合与可视化表达能力。
科学态度与责任
1. 感受分类法在科学研究中的重要价值,形成严谨求实的科学态度。
2. 认识物质世界有序性的美感,增强探索化学奥秘的兴趣与责任感。
教学重点、难点
重点
1. 掌握纯净物与混合物、单质与化合物、酸碱盐氧化物的分类标准及代表物质。
2. 理解并书写典型物质之间的转化反应,如金属→碱性氧化物→碱→盐等链条。
难点
1. 多角度、多层次地对物质进行交叉分类,理解分类标准的相对性。
2. 从微观视角理解物质转化的本质,避免机械记忆反应方程式。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作学习法、讲授法相结合
教具准备
多媒体课件、分类卡片、实验器材(试管、滴管)、常见试剂(稀盐酸、NaOH溶液、CuSO 溶液等)
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课
【5分钟】 一、创设生活情境,引发认知冲突 (1)、展示超市货架图片,提出驱动性问题
教师投影一组现代超市的实景照片:饮料区整齐排列着矿泉水、果汁、碳酸饮料;调味品区摆放着酱油、醋、料酒、食用油;药品柜台陈列着感冒药、消炎药、维生素片。随即提问:“同学们,为什么超市要把商品这样分门别类地摆放?如果不分类会怎样?”等待学生回答后,进一步追问:“如果我们把所有的液体混在一起卖——比如把牛奶倒进洗发水瓶里,把白酒和消毒酒精放在一起,会出现什么后果?”
通过这一系列贴近生活的设问,引导学生意识到分类不仅是管理便利的需要,更是保障安全与效率的基础。此时教师顺势点明:“其实,我们面对的物质世界比超市复杂千万倍。地球上有数千万种已知物质,如果不对它们进行科学分类,化学研究将寸步难行。”
(2)、引入化学史话,激发学科兴趣
紧接着讲述一段真实历史:“18世纪末,瑞典化学家贝采利乌斯首次提出‘有机物’与‘无机物’的概念划分,这成为现代化学分类的起点。而我国古代炼丹术士早已懂得‘金生水,水生木……’的五行相生相克理论,虽不科学,却体现了人类自古以来就试图理解万物关联的努力。”引用《周易·系辞》中“方以类聚,物以群分”的哲理名句,强调分类是人类认识世界的本能方式。
最后抛出本节课的核心任务:“今天,我们就化身‘化学秩序建筑师’,一起来构建属于我们的物质分类大厦,并探寻各类物质之间神秘的转化密码!” 1. 观察图片,思考并回答问题。
2. 联想生活经验,理解分类的重要性。
3. 激发好奇心,明确学习任务。
4. 进入“化学建筑师”角色情境。
评价任务 分类意识:☆☆☆
问题回应:☆☆☆
兴趣投入:☆☆☆
设计意图 通过生活化场景唤醒学生的前认知,建立分类与现实生活的强关联;借助化学史与经典语录提升文化厚度,使抽象概念具象化;以“建筑师”角色赋予学习使命感,激发内在动机。
新知建构
【15分钟】 一、层层递进,构建分类体系 (1)、从混合物到纯净物:建立分类第一层级
教师出示五组实物或图片:①空气、②蒸馏水、③糖水、④氧气、⑤大理石。提问:“请判断哪些是纯净物,哪些是混合物?判断依据是什么?”待学生讨论后,明确纯净物是由同一种分子构成的,具有固定组成和性质;混合物则由两种或以上物质混合而成,各成分保持原有特性。特别指出“冰水共存体系仍是纯净物”,因其只含H O分子,破除常见误区。
随后播放一段微视频:显微镜下观察食盐晶体溶解过程,展示Na 和Cl 在水中均匀分散但仍独立存在的画面,直观呈现混合物内部结构的“杂而不乱”。
(2)、纯净物再细分:单质与化合物的辨析
聚焦纯净物,教师给出四类物质:铁粉、二氧化碳、铜丝、氯化钠晶体。组织学生分组讨论:“这些物质中,哪些可以继续分解?哪些不能?”引导得出结论:由同种元素组成的纯净物叫单质(如Fe、Cu),由不同元素组成的纯净物叫化合物(如CO 、NaCl)。强调“元素种类”是区分的关键。
接着提出挑战性问题:“臭氧(O )和氧气(O )都是由氧元素组成,它们是同一种物质吗?属于单质吗?”启发学生认识到:虽然元素相同,但分子结构不同(O vs O ),故为不同物质,但均属单质范畴,从而深化对“同素异形体”概念的早期感知。
(3)、化合物的家族谱系:酸碱盐氧化物体系构建
教师发放“化合物身份卡”学习材料,包含以下典型物质:
HCl、H SO 、CH COOH、NaOH、Ca(OH) 、NH ·H O、NaCl、KNO 、CuSO 、CO 、CaO、Fe O 、H O、Al O 。
要求学生以前后桌四人为一组,尝试根据已有知识将这些化合物归类,并填写分类依据。教师巡视指导,鼓励多角度分类(如是否含氧、水溶液酸碱性、电离特点等)。
待小组完成初步分类后,教师利用PPT动态演示标准分类路径:
首先按组成分为氧化物(CO 、CaO、Fe O 、H O、Al O )与其他化合物;
其次将其他化合物分为酸(HCl、H SO 、CH COOH)、碱(NaOH、Ca(OH) 、NH ·H O)、盐(NaCl、KNO 、CuSO );
然后深入讲解每类物质的定义与通性:
酸:电离时产生的阳离子全部是H 的化合物;
碱:电离时产生的阴离子全部是OH 的化合物;
盐:由金属阳离子(或NH )与酸根阴离子构成的化合物;
氧化物:由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。
特别强调两性氧化物(如Al O )既能与酸又能与碱反应生成盐和水的特殊性质,为后续学习埋下伏笔。 1. 观察物质样本,判断类别并说明理由。
2. 小组合作完成化合物分类任务。
3. 参与讨论,修正分类结果。
4. 记录笔记,理解各类物质定义。
评价任务 分类准确:☆☆☆
合作参与:☆☆☆
表达清晰:☆☆☆
设计意图 采用“实物—图像—概念”三级递进策略,帮助学生实现从感性到理性的飞跃;通过小组合作促进思维碰撞,培养协作能力;利用动态课件清晰展现分类逻辑链条,强化认知结构。
深化探究
【12分钟】 一、实验验证,感知物质转化 (1)、设计微型实验,验证类别性质
教师布置探究任务:“现在我们已经给物质贴上了标签,接下来要检验这些‘身份证’是否准确。请利用提供的试剂设计简单实验,验证某类物质的典型化学性质。”
提供实验材料清单:
- 酸的性质验证:紫色石蕊试液、锌粒、氧化铜粉末、NaOH溶液(含酚酞)
- 碱的性质验证:CuSO 溶液、稀盐酸、CO 气体(用澄清石灰水替代)
- 盐的性质验证:BaCl 溶液、AgNO 溶液
学生自由选择探究方向,教师提醒实验安全规范(如佩戴护目镜、规范操作滴管)。
例如选择“酸的性质”小组可能设计如下实验:
① 向石蕊试液中滴加稀盐酸 → 溶液变红,证明酸能使指示剂变色;
② 将锌粒放入稀盐酸 → 产生大量气泡(H ),证明酸能与活泼金属反应;
③ 向黑色氧化铜粉末中加入稀盐酸 → 黑色固体溶解,溶液变为蓝色(CuCl ),证明酸能与碱性氧化物反应;
④ 向含酚酞的NaOH溶液中逐滴滴加稀盐酸 → 红色褪去,证明酸能与碱发生中和反应。
教师巡回指导,及时纠正操作错误,鼓励学生描述现象并尝试写出反应方程式。
(2)、绘制转化网络,揭示内在联系
在学生完成实验的基础上,教师引导:“刚才我们看到酸不仅能和碱反应,还能和金属、氧化物反应。这说明各类物质之间并不是孤立存在的,而是可以通过化学反应相互转化。”
随即在黑板上绘制“物质转化八角星”框架图,中心为“盐”,周围依次标注“金属”、“非金属”、“碱性氧化物”、“酸性氧化物”、“酸”、“碱”、“单质”、“其他盐”。
邀请各实验小组派代表上台连线并举例:
酸 + 碱性氧化物 → 盐 + 水(如 CaO + 2HCl → CaCl + H O)
酸 + 碱 → 盐 + 水(如 HCl + NaOH → NaCl + H O)
碱 + 酸性氧化物 → 盐 + 水(如 2NaOH + CO → Na CO + H O)
金属 + 酸 → 盐 + 氢气(如 Zn + H SO → ZnSO + H ↑)
教师补充完整其余转化路径,并强调反应发生的条件限制(如金属活动性顺序、复分解反应条件等),避免学生形成“所有都能反应”的错误观念。 1. 分组设计并实施验证实验。
2. 观察记录实验现象。
3. 尝试书写化学方程式。
4. 上台展示转化路径并举例。
评价任务 实验规范:☆☆☆
现象描述:☆☆☆
方程书写:☆☆☆
设计意图 通过动手实验将抽象概念具象化,增强体验感;以“验证身份”为任务驱动,提升探究主动性;构建转化网络图帮助学生形成系统观,理解物质世界的动态联系。
迁移应用
【8分钟】 一、真实情境,解决实际问题 (1)、模拟环保项目:工业废气处理方案设计
教师创设真实情境:“某化工厂排放的烟气中含有大量SO 气体,直接排放会造成酸雨污染。作为环保工程师,你们的任务是设计一套基于物质分类与转化原理的净化方案。”
提供可用原料卡片:生石灰(CaO)、水、氢氧化钠溶液、碳酸钙粉末、浓硫酸、铁粉。
引导学生思考:“SO 属于哪类物质?它有哪些化学性质?我们可以用什么类别的物质来吸收它?”
预期学生能识别SO 为酸性氧化物,可与碱性物质反应生成盐。进而提出两种主流方案:
方案一:用石灰浆吸收 → SO + Ca(OH) → CaSO + H O
方案二:用NaOH溶液喷淋 → SO + 2NaOH → Na SO + H O
教师点评两种方案的优劣:石灰成本低但效率较低,NaOH效率高但成本较高,体现工程决策中的权衡思维。
(2)、跨学科链接:垃圾分类中的化学智慧
拓展提问:“日常生活中推行垃圾分类,其中‘有害垃圾’包括废电池、过期药品等。从化学角度看,这些物品为何被单独分类?”
引导学生分析:废电池中含有重金属离子(如Cd 、Pb ),属于有毒化合物;过期药品多为有机物或特定功能化合物,可能产生副反应或污染环境。强调分类不仅是物理行为,更蕴含化学风险防控的深层逻辑。 1. 分析污染物性质,确定类别。
2. 选择合适试剂设计治理方案。
3. 比较不同方案的可行性。
4. 理解分类在环保中的应用价值。
评价任务 方案合理:☆☆☆
原理正确:☆☆☆
表达完整:☆☆☆
设计意图 将知识应用于真实社会问题,体现化学的社会责任;通过工程设计任务培养学生综合决策能力;链接生活实际,彰显学科价值,实现情感升华。
课堂总结
【5分钟】 一、升华式总结:从秩序到智慧 (1)、回顾主线,结构化收束
教师带领学生回顾整节课的学习历程:“今天我们从超市的商品分类出发,走进了化学世界的秩序构建之旅。我们学会了用‘纯净物—混合物’‘单质—化合物’‘酸碱盐氧化物’这样的层级结构去认识万千物质,更发现了它们之间并非静止不变,而是可以通过化学反应彼此转化,形成了一个生生不息的循环网络。”
再次展示完整的“物质分类与转化思维导图”,强调分类不是目的,而是为了更好地理解和利用物质。
(2)、哲理升华,激励展望
引用德国哲学家康德名言:“有两样东西,愈是经常和持久地思考它们,对它们日久弥新和不断增长之魅力以及崇敬之情就愈加充实着心灵:我头顶的星空,和我心中的道德律。”
类比道:“而在我们化学人眼中,头顶的星空是由无数原子构成的宇宙图景,心中的道德律则是支配万物变化的化学法则。当我们用分类的眼光去看世界,用转化的思维去改变世界,我们就不再是被动的观察者,而是主动的创造者。”
结语:“愿每一位同学都能成为物质世界的解码者,在纷繁复杂中寻找规律,在千变万化中把握本质。下节课我们将开启新的旅程——揭开‘离子反应’的神秘面纱,敬请期待!” 1. 跟随教师回顾知识脉络。
2. 观看思维导图,形成整体认知。
3. 感悟化学哲学意义。
4. 期待后续课程内容。
评价任务 知识梳理:☆☆☆
情感共鸣:☆☆☆
未来期待:☆☆☆
设计意图 采用“结构化+升华式”双重总结,既巩固知识体系又提升精神境界;引用哲学名言实现学科融合,赋予化学学习更深的人文意蕴;以诗意语言收尾,留下余韵,激发持续学习动力。
作业设计
一、基础巩固:分类与命名
1. 判断下列物质属于哪一类(填写序号):
A. 纯净物 B. 混合物 C. 单质 D. 化合物 E. 酸 F. 碱 G. 盐 H. 氧化物
①洁净的空气 _____ ②冰水混合物 _____ ③氧气 _____ ④硫酸 _____ ⑤氢氧化钾 _____
⑥氯化钠 _____ ⑦二氧化碳 _____ ⑧铜 _____ ⑨生石灰 _____ ⑩氨水 _____
二、能力提升:转化路径设计
2. 以钙元素为主线,写出实现下列转化的化学方程式:
(1)Ca → CaO:
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(2)CaO → Ca(OH) :
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(3)Ca(OH) → CaCO :
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(4)CaCO → CaCl :
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三、拓展探究:生活中的化学
3. 查阅资料回答:胃酸过多时医生常建议服用含Al(OH) 的药物,请用化学方程式解释其原理,并指出该反应涉及的物质类别转化关系。
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【答案解析】
一、基础巩固:分类与命名
1. ①B ②A,D,H ③A,C ④A,D,E ⑤A,D,F ⑥A,D,G ⑦A,D,H ⑧A,C ⑨A,D,H ⑩B,F
注:②为纯净物中的氧化物;⑩氨水是NH 溶于水形成的混合物,呈碱性。
二、能力提升:转化路径设计
2. (1)2Ca + O → 2CaO
(2)CaO + H O → Ca(OH)
(3)Ca(OH) + CO → CaCO ↓ + H O
(4)CaCO + 2HCl → CaCl + H O + CO ↑
三、拓展探究:生活中的化学
3. 原理方程式:Al(OH) + 3HCl → AlCl + 3H O
该反应属于碱与酸的中和反应,实现了“碱 + 酸 → 盐 + 水”的转化路径,有效降低胃酸浓度。
板书设计
物质的分类及转化
一、分类标准
1. 混合物 —— 多种物质混合(空气、糖水)
2. 纯净物 —— 同种分子构成
单质:Fe、O (同元素)
化合物:CO 、NaCl(不同元素)
酸:HCl、H SO (H + 酸根)
碱:NaOH、Ca(OH) (金属离子 + OH )
盐:NaCl、CuSO (金属离子 + 酸根)
氧化物:CaO、CO (氧 + 另一元素)
二、转化关系
金属 → 碱性氧化物 → 碱 → 盐
非金属 → 酸性氧化物 → 酸 → 盐
酸 + 碱 → 盐 + 水(中和反应)
教学反思
成功之处
1. 以“化学秩序建筑师”为主线贯穿始终,情境真实生动,有效激发学生参与热情。
2. 实验探究环节设计精巧,学生在动手验证中深化了对物质类别的理解,实现了“做中学”。
3. 板书层次清晰,配合思维导图使用,帮助学生构建完整的知识网络。
不足之处
1. 小组实验时间略显紧张,部分学生未能充分完成所有验证项目,下次可简化实验内容或延长探究时间。
2. 对两性氧化物(Al O )的介绍稍显突兀,应提前铺垫或留待后续专题讲解。
3. 个别学生在书写化学方程式时仍存在配平错误,需在后续教学中加强专项训练。
课时教案--2025--2026年人教版高中化学必修第一册