氧气和二氧化碳的性质、制取及用途单元作业设计

PAGEPAGE1安徽安徽中小学作业设计大赛氧气和二氧化碳的性质、制取及用途单元作业设计单元作业设计学 科：初 中 化 学作 者：王晓飞关继生郭传侠陈百顺邬守华单 位：濉溪县南坪中心学校濉溪县燕头学校化学单元作业设计一、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二单元空气第六单元碳和碳的氧化物单元组织方式□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氧气和二氧化碳的性质2.2氧气；6.3二氧化碳和一氧化碳2氧气和二氧化碳的制取2.3制取氧气；6.2二氧化碳制取的研究3氧气和二氧化碳的用途2.2氧气；6.3二氧化碳和一氧化碳二、单元分析（一）课标要求通过实验探究认识氧气、二氧化碳的主要性质，并能用化学用语表示；能利用常见物质的性质，分析、解释一些简单的化学现象及事实；初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路和方法；能设计简单实验，制备并检验氧气和二氧化碳气体；了解氧气和二氧化碳在生产生活中的常见用途；能通过典型实例，说明物质性质与用途之间的逻辑关系，促进“性质决定用途”观念的形成；能够结合自然界的氧循环和碳循环，认识物质在自然界的相互转化及对维持人类生活与生态平衡的意义；了解我国实现碳中和目标的具体措施，理解实施低碳生活的重要意义；能够充分利用生活中有关氧气和二氧化碳的情境素材，开展项目式学习实践活动。（二）教材分析氧气的性质用途与制取是在前面的学习的基础上，学生已基本掌握了常用仪器的用途和使用时的注意事项，学生第一次将化学实验与研究纯净物的性质结合起来，需要学习如何设计实验如何观察实验现象如何分析实验现象得出结论。氧气的制备是气体制备的起始课，是学生对化学实验基本操作的综合应用，由于初次接触气体制备，学生在思维上和操作上都无据可循，不知应怎样想和怎样做，因此教师在教学中要重视思维的引导，是学生从药品的选择到实验操作都形成规范的思路，为今后学习更多物质的制备奠定基础。二氧化碳制取性质用途是在鉴于在学生在第二单元已经学过氧气的制法的基础上，学生已经具备一些制取气体的简单知识，可以引导学生在实际操作中理解实验装置的选取，是学生尽快地从简单模仿到有目的地选择。通过两种气体的学习，逐步掌握一般气体的性质用途制取学习思路。这样有利于提升对化学价值的认识。（三）学情分析九年级学生已能理解一般的抽象概念，能对许多现象进行概括和抽象，但其逻辑思维在很大程度上还属于经验型，有赖于感性经验和具体形象的直接支持，常常带有主观片面和肤浅的特点。学生初学化学，兴趣浓厚，甚至对每一个实验都会产生强烈的探究欲望，但大部分学生仅仅停留在对实验现象的感性认识，很少对实验的本质进行探究。通过之前的学习，学生具备了药品的取用、仪器连接、物质加热、装置气密性检查等基本实验操作和观察实验的技能，在此基础上，可让学生经历和体验科学探究活动。此时进行氧气和二氧化碳气体制取的研究，既可激发学生学习积极性，增强学生探究欲，也使学生明白了实验室制取气体的一般思路和方法。不过，目前九年级学生的自我管理和调控能力还不够好，学生在实验操作中需要教师加强管理和耐心引导，不要让学生形成不良实验习惯。三、单元学习作业目标（1）掌握常见物质氧气、二氧化碳的主要性质，并通过实例认识物质的性质与应用的关系，形成合理利用物质的意识；（2）掌握实验室制取气体的药品、反应原理、仪器装置、收集方法及实验操作，并运用化学用语表述相关信息；（3）知道氧气、二氧化碳的用途以及对社会生产生活的影响，体会用辩证唯物主义的观点看待物质和科学问题；（4）初步构建自然界物质的转化和循环的“变化观”；（5）初步运用化学学科知识和思维方式解决生产、社会中的实际问题，提升科学素养，建构化学的价值观。四、单元作业设计思路图12所示。再根据课时目标设计相关作业。图1：大概念统领下的单元知识结构图2：重组单元课时主题和目标五、课时作业第一课时前结构单点结构多点结构关联结构抽象拓展结构无意义或空白答案简要片面地描述气体的相关性质及用途能熟练掌握氧气和二氧化碳的性质和用途用树立辩证唯物主义观，认识事物的两面性）PAGEPAGE7）第二课时作业1：CO2和O2是生命活动不可缺少的两种气体下列对他们认识中正确的是（ ）A.实验室可用浓盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳用于教学B.氧气能使燃烧更剧烈所以氧气是可燃物C.光合作用能产生氧气可用于实验室制法D.有效控制空气中二氧化碳的含量能控制温室效应1.参考答案：D2.时间要求：13.评价设计：4.作业分析与设计意图作业2:某小组同学利用如图所示装置用于实验室制备气体，请回答下列问题。（1）实验室可用稀盐酸和石灰石制取CO2，请写出该反应的化学方程式 。（填字母序号）。（3）用C装置收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，目的是 。（4）实验室利用加热醋酸钠固体和碱石灰固体的混合物来制取甲烷，则选择的（填字母代号）；收集甲烷气体能用D装置收集，则该气体具备的物理性质是 ，已知甲烷的密度小于空气的密度，如用E收集应从 通入。1.参考答案：（1）CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O（2）AC（3）防止收集的气体不纯（4）B 不溶于水且与水不反应 a2.时间要求:3-4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无意义或空白答案知道氧气和二氧化碳的实验室制取反应原理知道氧气和二氧化碳的实验室制取装置的选取条件了解氧气和二氧化碳的实验室制法和工业制法的区别掌握陌生气体制取装置的选取条件4.作业分析与设计意图让学生明白实验室制法的要求：1、制得气体要纯净2、反应的速度要适中3、最好操作要简便，根据要求选取符合要求的反应。发生装置选取要根据反应物状态和反应的条件，收集装置的选取与生成物的密度、溶解性有关的原理理解。让学生学会制取气体应该考虑的问题，为以后制取新的气体指明了方向。作业3:（实践活动作业）请你利用家庭生活中常见的用品，创意设计制作简易供氧器或二氧化碳生成器，并进行学习活动过程与结果的记录1.参考答案:合理即可2.时间要求:1周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无意义或空白答案依据分析，确定制取气体的实验装置使装置更优化，有利于操作及反应的进行综合各种装置的优缺点进行分析反思并改进能利用身边常见的物品设计制造合理装置，并能反思优化，具备对知识迁移应用的素养4.作业分析与设计意图让学生明白化学与生活密不可分，善于利用身边物质进行化学实验，深入思考，不局限于课本知识，寻找更优化装置，充分发挥学生的创新思维能力以及动手实践能力。第三课时作业1：下面有关O2用途的说法正确的是( )A、给病人输氧时，O2浓度越大越好B、氧气可用于制作液氧炸药，因为O2具可燃性C、人在海拔较高地区出现高原反应，是因为那里空气中含O2量不足21%D、富氧炼钢是利用了O2的氧化性1.参考答案:D2.时间要求:1一2分钟3.评价设计错选A，是学生对人体需要氧气的生理功能不了解；错选B，是对于可燃性助燃性的概念辩识不清晰；错选C，是对气体浓度和气体密度混淆不清。4.作业分析与设计意图设计氧气用途的有关描述，测评学生对O2在医疗、科技、工业、生活等方面的应用。作业2：二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃，压力高于临界压力Pc=72.9atm的状态下，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力.用它可溶解多种物质。你认。1.参考答案:环保、节能等（合理即可）2.时间要求:1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无意义或空白答案知道某种物质的相关性质从性质决定用途角度进行分析物质状态性质等在特殊条件下可以改变熟练分析物质的变化、性质及用途4.作业分析与设计意图设计CO2超临界状态下的应用，引导学生根据物质性质，扬长避短合理应用.培养学生环保意识，测评学生对物质的综合分析运用能力。作业3:我国科学家突破了CO2人工合成淀粉等技术，这一突破，为淀粉的车间生产打开一扇窗，并为以CO2为原料合成复杂大分子开辟了新的技术路线。那么，你想利用C02为人类作出什么贡献 。1.参考答案:合理即可2.时间要求:1一2分钟3.评价设计:PAGEPAGE11前结构单点结构多点结构关联结构抽象扩展结构无意义或空白答案物质组成与结构从物质微粒构成元素组成及变化规律等方面辨析物质用途化学变化前后元素种类不变，物质能创造物质，物质丰富人类生活知道运用化学物质服务于社会，熟练掌握物质组成、构成，物质性质决定用途以及化学反应实质4.作业分析与设计意图设计以CO2合成淀粉技术为知识背景，引导学生关注最新科技成果，培养学生发散思维及利用化学知识为人民服务的爱国情感，测评学生知识迁移运用能力。作业4：（实践活动作业）随着大气中CO2的排放量的不断增加，温室效应加剧对全球生态系统形成严重威胁。为此，我国提出CO2排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。请你结合碳中和理念，设计一份低碳行动方案。1.参考答案:（合理即可）2.时间要求:1周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无意义或空白答案能查阅相关资料，理解碳中和的意义能够依据已有知识经验，初步制定低碳行动方案形成解决问题的基本思路，聚焦碳循环的过程建立化学视角，构建解决问题的认识模型，综合考虑社会生活实际设计低碳行动方案4.作业分析与设计意图从CO2过量排放引发环境问题出发，使学生意识到化学与生活，化学与社会密切相关，从而增强学生的社会责任感，也锻炼了学生解决实际问题的能力。碳中和也涉及其它学科知识，可以构建学生学科融合的思想，同时激发学生创新思维。六、单元质量检测作业（一）单元质量检测作业内容作业1：O2、CO2与我们的生产生活息息相关，下列关于其叙述正确的是（ ）A、氧气可以作燃料，而二氧化碳常用于灭火B、它们都可以选择排水集气法收集C、自然界它们可以通过光合作用和呼吸作用相互转化D、空气中的氧气过多无害，而二氧化碳过多会造成酸雨.参考答案：C.时间要求:1.评价设计：错选A，因为不清楚燃料是具有可燃性的物质；错选B，是不了解二氧化碳能溶于水且与水反应的性质；错选D则不清楚二氧化碳过多对环境造成的影响是温室效应而非酸雨。4.作业分析与设计意图设计通过氧气、二氧化碳之间的相互比较，测评学生对常见气体的性质、用途以及对环境的影响的认识。作业2:化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学视角认识二氧化碳：（1）微观角度：二氧化碳由 （填“分子”或“原子”）构成。（2）性质角度：将二氧化碳的发生装置与如图1相连接，一段时间后，三通管 （填“上”或“下”）方火焰先熄灭。这一现象说明二氧化碳具有的物理性质是 。（3）变化角度：为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成如图2四个实验。实验Ⅰ、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法正确是（ ）A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ说明水和二氧化碳不能使小花变红，醋酸可以使小花变红B.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应C.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质（4）环保角度为积极应对温室效应加剧引起的气候异常变化，我国提出了“碳中和”和“碳达峰”的目标，体现了大国的责任与担当。为了减少碳排放，请你提出一条合理建议 。1.参考答案：（1）分子（2）下 二氧化碳密度大于空气（3）AB（4）减少化石燃料的燃烧，多植树造林（合理即可）2.时间要求:3-43.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某种物质的微观构成从知道某些物质由分子构成来分析能认识到物质是由不同的微粒构成4.作业分析与设计意图作业3：实验室制取气体常常用到下列装置，请回答问题：（1）写出有标号①仪器的名称： ；（2）小齐同学将制取的气体通入澄清石灰水中，观察到石灰水变浑浊，则制取并收集一瓶该气体，应选择装置为 （填字母），发生反应的化学方程式为： ；（3）用E装置收集氧气，带火星的木条放在 （“c”或“d”）处验满，制取氧气结束后，发现集气瓶口有紫红色出现，请你为他分析造成该现象的可能原因是 ；（4）小亮同学以废弃的“棒棒冰”塑料管为材料，制成的气体发生装置（各部分连接紧密，如图F所示）。该装置设计的优点有： 。（写一点即可）1.参考答案：（1）水槽（2）BC或BE 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑（3）d 试管口没有放一团棉花（4）控制反应的发生与停止或节约药品、废物利用等（合理即可）2.时间要求:3-4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作业3无意义或空白答案知道实验室制取氧气、二氧化碳的反应基本原理能够根据相关实验因素确定发生装置和收集装置能够对实验过程中的意外现象进行反思，对实验装置的优缺点进行简要评价综合运用物质本身的性质以及变化规律，选取恰当的实验装置并进行正确操作、反思评价4.作业分析与设计意图作业4：阅读短文，回答问题。为应对CO2等温室气体引起的气候变化问题，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标。碳达峰指的是在某一时间，CO2的排放量达到历史最高值，之后逐步回落；碳中和指的是通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO2的排放量。现阶段我国的能源结构以化石燃料为主，其燃烧释放出大量的CO2。实现碳中和的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例，提高可再生、非化石能源比例。路径之二为捕集、利用和封存CO2。如利用废