目标贯通之“根据化学式计算”课例报告

【课例主题】本课例以“目标贯通”之“根据化学式计算”的教学为例，比较物质中元素含量的方法——原子个数比、元素质量比、元素质量分数。带动学生深入理解这些概念在化学中的应用，同时，引导学生将这些理论知识与实际生活相联系，通过查看食品、药品的标签或说明书来辨识其主要成分，并能够对相应物质的含量进行比较和分析。【文本解读】1.课标衔接。义务教育化学课程标准要求学生能够通过课程具体化学习，达到化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任的核心素养。2022年版课程标准中，“物质的组成与结构”学习主题的根据化学式计算学业要求为能用化学式表示某些常见物质的组成;能根据化学式进行物质组成的简单运算;能根据相关标签或说明书辨识某些食品、药品的主要成分，并能比较、分析相应物质的含量。2.单元素养。“浩瀚的大气”是化学九年级第一学期（试用本）上教版第二章。从本章开始学生将“有重点地研究一些我们身边的物质”，因此本章是学生走好“化学之旅”的奠基内容。本章的知识框架聚焦于三大核心要点。①物质构成的探索。在微观层面，认识到物质由分子、原子等微观粒子构成;而在宏观层面，物质则是由元素组成。深入理解这些关系是进一步研究具体物质结构和性质的基础。②化学研究的实证路径。首先从日常生活中最常见的空气开始，以氧气的性质为突破口，亲身体验化学作为实验科学的魅力。实验探究不仅是化学研究的关键方法，更通过“空气中氧气的体积分数”等实验活动，为后续元素化合物性质的研究提供方法论指导。③化学反应的定量规律。不论化学反应的形式如何多变，它们都遵循质量守恒定律这一核心原则。这一定律是化学计算的理论基石，而物质的量则是化学计算的基本单位。通过掌握这些定量规律，学生能更精确地描述和预测化学反应的结果。弄懂了这些关系，就为今后化学计算做好了准备。3.教材解读。本节内容处于沪教版（试用本）九年级化学教材的第二章第一节的第4课时，在此章节中按化学式书写、书写注意事项、化学式的名称读法、化学式计算这样的顺序授课。教材中对根据化学式计算方面只提及相对原子质量、式量的概念，落实好原子个数比、元素质量比、元素质量分数的计算需要在课堂的活动设计中进行。根据课程标准和本单元的教学目标可以看出，虽然这部分内容要求不高，但实践性较强。教学设计中需要补充以药品、食品等商品的标签或说明书为例设计相关练习，做到将课堂所学知识与日常生活实际联系起来，让学生能运用课堂所学内容解决生活实际中的问题。这样既巩固了课堂所学知识，又培养了学生学以致用的意识和人体健康的化学理念，从而有利于化学学科价值的体现。【学情分析】学生已经认识了很多物质的化学式、知道化学符号所表示的意义，以及建立了一定的元素观和宏微结合，知道分子与原子能都构成物质，以及分子是由原子构成的。九年级学生在思维发展上仍处于一个逐步成熟的阶段，他们的抽象思维能力和对时空关系的准确定位能力尚显不足。同时，由于本课题之前的学习内容与学生日常的生活经验相距较远，可能使他们在理解和应用这些知识时感到一定的困难，学习元素的化合价之初难免是机械记忆。在学习微粒性质时，学生对分子、原子的概念往往停留在表面，缺乏深入理解。这导致教学中看似易懂，但实际应用时却困难重重。因此，学生错误频发，部分人感到学习压力大且枯燥，学习水平开始出现明显分化。【课时目标】1.知道相对原子质量引入的意义和概念，说出相对原子质量与实际质量的区别与联系。（一维，重点）2.理解相对分子质量概念，并能使用相对原子质量和相对分子质量计算物质的组成。（二维，重点）3.掌握化学式中原子个数比、元素质量比、元素质量分数计算。（二维，重点）4.通过对化合物中各元素质量比和某元素的质量分数的计算及分析，使学生体验用微观概念解决生活真实情境中问题的方法，建立化学对人体健康的意识理念。（三维，难点）【课堂环节】引入：在前面的学习中我们学习了氧气的性质，学习了甲烷的燃烧，在厨房中主要用到天然气即主要成分是甲烷，石油化工的龙头用乙烯，焊接用乙炔，与氧气形成氧炔焰，下面来看三种气体的在相同条件下燃烧，播放甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）三种气体燃烧的视频。提问：观察到的实验现象？学生：从甲烷到乙炔，燃烧放出的黑烟逐渐变多。提问：为什么产生的黑烟越来越明显？学生：与三种物质的含碳量有关。提问：怎么判断呢？学生：黑烟是碳。讲解：不妨从三种物质的组成上看，三种气体都含有碳、氢元素，黑烟与碳元素的含量有关，碳元素含量越高，不完全燃烧时产生的黑烟越多，那么如何比较它们的含碳量呢？说明：联系第一单元所学习的万物是由元素组成，复习燃烧是化学变化，为后续比较碳元素含量做铺垫。环节一：寻找比较碳元素含量的方法活动：请同学们通过观察桌面上三种物质的分子模型，讨论如何比较含碳量的高低？过渡：从微观的视角中，分子是由原子构成的。提问：请小组同学回答。学生：方法一、比较原子个数。提问：如何从宏观的视角来比较碳元素含量高低呢？学生：思考元素质量比。讲解：查阅资料。一个碳原子的质量1.993×10-26kg;一个氧原子的质量2.657×10-26kg。讲解：方法二、比较原子质量比。教师带领学生在黑板上列式比较。讲解：一个原子的实际质量非常小，在计算过程中非常麻烦，科学家在实际研究过程中也遇到了相同的情况，于是选择了优化工具来表示元素的质量，提出了相对原子质量。学生聆听并观看相对原子质量的发展史视频。视频播放相对原子质量的发展历程视频。提问：结合课本第44页，说一说何为相对原子质量？学生：一种原子真实质量与碳原子质量的的比值。教师：是否有单位。学生：没有，都约掉了。讲解：板书：相对原子质量的定义：一个原子的真实质量对一个碳原子质量的的比值（可以用Ar表示）。教师：计算出下列原子的相对原子质量。多媒体播放：提问：原子质量与相对原子质量的区别？学生：思考并回答。联系：结合计算出的三种原子的数据找两者之间的关系。多媒体：对同一个原子，实际原子质量大，相对原子质量也大，实际原子质量之比=相对原子质量之比。目的：这环节落实目标1。提问：回到开始的问题，我们可以利用元素质量之比比较碳元素含量的高低。讲解：利用原子的实际质量之比非常麻烦，那么如何优化进行元素质量之比呢？学生：推导元素质量与相对原子质量、原子个数之间的关系。学生：方法三、比较元素质量之比。目的：从宏观和微观的视角来比较碳元素的含量，落实化学中的定量计算，宏微结合的核心素养。通过化学史的了解，从定量计算中，优化工具，掌握相对原子质量的概念和计算方法。环节二：元素的质量分数问题：如何比较碳元素的含量？过渡：纯度的定义：即为混合物中主要成分（某一成分）含量的高低。通过公式计算，可以发现是部分与整体的比较。物质的纯度=×100%提问：那元素的质量分数是否也可以类比纯度的定义，找一找部分与整体的关系。学生：推导出元素质量分数的定义和计算公式。元素质量分数=×100%元素质量分数=×100%讲解：相对分子质量（亦指式量）是化学式中各原子的相对原子质量之和。例如：H2O=1×2+16=18CO2=12+16×2=44目的：这环节落实目标2。提问：如何表示碳元素的含量？教师：方法四、元素质量分数。板书：元素种类相同的物质比较元素含量的高低。环节三：寻找比较钙元素含量的方法过渡：工业上我们通过比较碳元素含量的高低，发现含碳量较高的燃料需要充足的氧气才能充分燃烧，对环境减少污染。那生活中我们要补钙也需要摄入定量的钙元素。（教师出示日常生活中的常见药物作为示例）学生：用学过的三种比较元素含量高低的方法，选择恰当的方法来比较钙元素的含量高低。提问：如何比较碳酸钙（CaCO3）和乳酸钙（C6H10CaO）中钙元素含量的高低呢？学生：计算钙元素的质量分数。元素种类不同的物质比较元素含量的高低。提问：建议7—10岁的孩子每天服用一片钙片，求每天从钙片中摄入钙元素____克，14岁的中学生每天需摄入约1.2克钙元素，____克碳酸钙中可以提供1.2g钙元素，每天需服用____片。学生：计算，进行公式变形。目的：从元素种类相同的甲烷、乙烯、乙炔过渡到元素种类不同的碳酸钙和乳酸钙，发现比较元素含量高低最优的方法是元素的质量分数。通过实际问题的解决，进行公式变形，定量计算出不同年龄的学生每日可服用补钙剂的量。这一环节落实目标4。总结：比较元素含量高低的方法，对不同元素种类的物质有不同的方法。【执教反思】1.根据化学式计算是化学学习中的基础内容，但涉及的知识点较多，包括相对原子质量、化学式中各元素的质量比、化合物中某元素的质量分数等。在教学过程中尽量保持了内容的系