北京新课标九年级上册初中化学《第8章-碳的世界-第二节-二氧化碳的性质和用途》-16

PAGE教学基本信息课题是否属于地方课程或校本课程是学科化学学段：初中年级九年级相关领域教材书名：义务教育教科书《化学》出版社：北京出版社指导思想与理论依据指导思想：1.《义务教育化学课程标准》指出：义务教育阶段的化学教育，不但要引导学生更全面地理解物质世界的变化规律，而且要有助于学生更好的适合现代社会生活，提升学生的科学素养，促动学生在德、智、体、美诸方面都得到良好的发展。也就是说，课改下的化学课堂应该在培养学生的水平，培养学生必备品格中获得全面发展。所以，教师应该基于核心素养的培养来展开化学课堂活动，注重科学探究水平的培养。2.普通高中化学课程标准（征求意见稿）指出化学学科核心素养由“宏观辨识与微观探析”、“变化观点与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”五个要素组成。这节课落实了化学核心素养中的证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、变化观点与平衡思想、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任。理论依据：宏观-微观-符号的三重表征理论和证据推理与模型认知理论。宏观-微观-符号的三重表征理论表征是人们知觉和理解世界的一套规则。表征是知识在大脑中表现和记载的方式，既包括感觉、知觉、表象等形式，又包括概念、命题、图片等形式。“三重表征”包括宏观表征、微观表征、符号表征。所谓宏观表征就是指研究对象的各种宏观信息如现象、变化等。微观表征是指研究对象的各种微观信息如微粒构成、微观结构等。符号表征是指研究对象的符号表达形式如化学式、结构式、电子式以及各种模型。自从约翰斯顿教授提出从宏观-微观-符号三个思维水平学习化学以来，国内外很多专家对此实行了广泛而深入的研究，纳克勒和欣顿研究发现，很多学习者依据日常经验来学习化学知识，他们能清楚的描述反应的宏观现象和书写化学方程式，但对反应的微观本质含糊不清，虽然能熟练掌握各种表征方式，但他们也意识不到各种表征间的相互联系。2.证据推理与模型认知化学核心素养包括五个维度：实验探究与创新意识、证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、变化观点与平衡思想、科学精神与社会责任。其中证据推理与模型认知是思维的核心。模型认知的构建过程就是学生思维模式系统化建构的过程，也是学生理解发展的过程。“证据推理与模型认知”含义是具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过度析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道能够通过度析、推理等方法理解研究对象的本质特征、构成要素及其互相关系，建立模型。能使用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。教学背景分析本节课聚焦了干冰与石灰水的反应，凸显宏观与微观、实验与理论分析相结合的特点，注重学生的实际获得，尤其是以观察到的现象为依据然后实行推理，思考出现该现象的原因，注重学生思维的延续性发展。最后以微观示意图实行分析和解释宏观现象，促动学生形象思维与抽象思维的结合。（从化学核心素养角度分析）在化学学科的学习中，协助学生培养化学核心素养是非常重要的。培养学生严谨认真、探索求实、创新批判的精神。本节课通过学生预测实验，再由学生亲自操作实验，在实验中验证自己的猜想，提升使用知识的水平，这样不但培养学生的创新精神，在实验中增强同学间的交流合作，培养了团队互助精神。学生是学习的主体，在学生的自主学习中培养学生的探究水平，培养学生敢于提出问题并用实验证明的水平。教学内容分析：本节课选自北京市义务教育教科书九年级上册第八单元“碳的世界”第二节“二氧化碳的性质与用途”的第二课时，属于《课程标准》中一级主题“身边的化学物质”中的二级主题“我们周围的空气”。二氧化碳是在学习了氧气之后所要学习的另一种重要的气体，本节课由二氧化碳与石灰水的反应提升到干冰与石灰水的反应，提升课的教学内容不能仅局限于知识点的回顾，还应该高于课本，对于中考班的学生要实行思维的拓展。干冰与石灰水的反应是本节课的重点，也是本节课的难点，教师通过引导回忆气态二氧化碳与石灰水的反应，提升到固态二氧化碳与石灰水的反应，首先让学生预测实验现象，预测的现象对不对，就要实行实验，在实验过程中观察现象，推理出现该现象的原因，也就是实验原理，观察实验原理，从实验原理中读出变化，然后把干冰与石灰水的反应现象和气态二氧化碳与石灰水的反应现象实行对比找到共性和差异性，最后分别从宏观角度和微观角度分析出现共性和差异性的原因。学生情况分析：本节课的教学对象是中考班的学生。通过课前调研已经了解到，在新授课上绝大部分学生已经掌握气态二氧化碳与石灰水的反应，对气态二氧化碳的性质有一定的理解。但并不清楚干冰与二氧化碳反应的现象，缺乏依据现象推测原理的水平，从微观角度解释宏观现象更是一个难点。另外，中考班的学生对学习化学有较高的兴趣，思维活跃，渴望得到更多的化学知识，他们不但仅是掌握化学知识，更重要的是要培养化学思维。学生核心素养发展情况分析：这节课前教师布置了几道相关气态二氧化碳的练习题。从学生完成情况看出，学生能够写出气态二氧化碳通入澄清石灰水时的现象（二氧化碳少量）以及方程式，但对干冰放入石灰水的现象和原理推测不够全面。从宏微角度分析两个实验的共性和差异性更是难点。（通过前测、调研等描述学生的总体表现），具体分析如下：理性思维方面的发展情况：学生通过新授课的学习已经了解到气态二氧化碳与石灰水反应的现象、原理以及化学反应方程式，知道实验原理能够解释实验现象，仅仅考虑到出现白色浑浊的原因是反应物之间的反应生成了沉淀。学生的思维不够严谨，不够全面，无法注重到环境以及反应体系对实验现象的影响。初步具备分析问题的水平，能够使用实验、观察、分析、归纳等方法学习知识。宏观辨识与微观探析的发展情况在化学教学中，宏观辨识与微观探析是学生掌握知识、提升学习水平的素养之一。从微观角度来说：学生仅仅知道气态的二氧化碳是分子构成的，而不清楚固态二氧化碳分子与气态二氧化碳分子的区别，画微观示意图更是一个难点。在这节课的教学中，教师鼓励学生从宏观和微观角度实行自主分析，在提升学生化学核心素养的同时，提升学生的解题水平。证据推理与模型认知的发展情况学生收集各种证据，基于证据实行分析推理，能够解释证据与结论之间的关系。最终确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。能依据物质及其变化建立模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。教学方式：实验探究法、小组讨论法教学手段：实验、pad教学、多媒体教学技术准备：pad、多媒体课件教学目标(内容框架)宏观辨识与微观探析通过度析固态二氧化碳与气态二氧化碳与等量石灰水反应的现象，使学生达到能从分子水平理解物质的组成、结构、性质和变化。能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。变化观点与平衡思想通过探究固态二氧化碳与石灰水的反应，培养学生在观察实验现象时不但要注重物质的变化，还要注重压强以及能量的变化，能多角度、动态的分析化学反应，使用化学反应原理解决实际问题。证据推理与模型认知通过寻找证据，培养学生的证据意识，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；让学生知道能够通过度析、推理等方法理解研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系建立模型。能使用模型解释化学现象，解释现象的本质和规律。实验探究与创新意识通过探究固态二氧化碳与澄清石灰水的反应，让学生理解到科学探究是实行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。在科学探究中培养学生的创新思维，从而促动初中生化学学习的高效性。科学精神与社会责任通过这节课的学习，培养学生严谨求实的科学态度,探索未知、崇尚真理的意识。在实验中，培养学生团结合作、敢于质疑的科学精神。

教学流程干冰跳入石灰水环节问题线活动线认知线环节一环节一预测现象寻找依据把干冰把干冰放入石灰水会出现什么现象？你的依据是什么？学生思考，将自己预测的现象学生思考，将自己预测的现象和依据写在学案上从从已有气态二氧化碳与石灰水反应入手，为研究干冰和石灰水反应做铺垫环节二实验取证环节二实验取证构建模型干冰放入石灰水出现了什么现象？干冰放入石灰水出现了什么现象？学生动手做实验学生动手做实验，观察实验现象并记录巩固学生核心素养中的实证意识巩固学生核心素养中的实证意识。培养学生观察实验的能力为什么会出现这样的现象为什么会出现这样的现象？学生讨论实验原理，并将实验原理写在学案上学生讨论实验原理，并将实验原理写在学案上讨论、合作、学会全面讨论、合作、学会全面描述实验现象从实从实验原理中你读出来哪些变化？学生观察思考学生观察思考培养学生在培养学生在实验时要关注变化从宏观角度分析具有共性和差异性的原因从宏观角度分析具有共性和差异性的原因学生学生思考讨论二氧化碳和干冰具有共性和差异性的原因培养培养学生讨论、独立思考的精神环节三环节三微观探析完善模型从微观角度从微观角度分析具有共性和差异性的原因学生画干冰升华的微观过程学生画干冰升华的微观过程，并从微观角度分析原因完善完善宏观辨识与微观探析的核心素养环节四环节四实验检验拓展应用干冰放入热水中的现象是什么？为什么出现这样的现象？干冰放入热水中的现象是什么？为什么出现这样的现象？学生将现象和依据填在学案上学生将现象和依据填在学案上应用应用宏观辨识与微观探析的核心素养

教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一预测现象寻找依据【导入新课】我们已经学习了气态二氧化碳的性质，如果把气态二氧化碳通入石灰水会出现什么现象？【提问】如果把固态的二氧化碳也就是干冰放入石灰水会出现什么现象？【追问】为什么会出现这样的现象？【pad展示】学生预测的现象和依据【点评】大家预测干冰与石灰水的反应现象是基于气态CO2与石灰水的反应学生独立思考并做出预测，将预测的现象和依据填写在学案上。可能出现的答案：石灰水变浑浊依据：CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O从已有的知识入手为研究干冰和石灰水的反应做铺垫通过学生预测干冰与石灰水的反应现象激发兴趣环节二实验取证构建模型环节二实验取证构建模型环节二实验取证构建模型环节二实验取证构建模型【追问】你们预测的现象对吗？如何来检验？【指导实验】实验1：向塑料瓶1中加入50ml的澄清石灰水，并放入2小块干冰（开盖），观察并记录现象实验2：向充满二氧化碳的塑料瓶2中加入等量澄清石灰水，立即旋紧瓶盖观察并记录现象【强调】注意：塑料瓶1开盖塑料瓶2立即旋紧瓶盖【汇报实验】小组代表汇报实验现象其他组补充实验现象【提问】1．到底是大量白烟还是大量白雾？2．为什么会出现这样的现象？讨论交流，教师巡视【温馨提示】实验原理是解释实验现象的，所以要一一对应【小组汇报】【提问】请同学们对比烧杯中的干冰，在升华时有没有产生大量白雾【启发思考】为什么干冰在石灰水里就能产生大量白雾【点评】1：观察实验不但要考虑核心物质还要考虑环境物质【启发思考】为什么产生大量气泡【追问】产生的二氧化碳不和石灰水反应吗？【追问】产生的二氧化碳不溶于水吗？不和水反应吗？【启发思考】为什么石灰水先变浑浊后变澄清？能够先回答为什么变浑浊？【数据对比】1摩尔干冰的质量是44g，升华后在标况下产生22.4L的二氧化碳气体0.1摩尔干冰的质量是4.4g，升华后在标况下产生2.24L二氧化碳气体。【讲解】我们使用的矿泉水瓶是550ml，2.24L气体相当于4个多矿泉水瓶。【提问】哪个塑料瓶中二氧化碳多？【演示实验】用电子天平称量两小块干冰【pad展示】展示称量的数据【讲解】当二氧化碳的量不同，发生的反应不同。【ppt展示】反应1：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O反应2：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2【提问】瓶1为什么凉？【讲述】接下来我们找小组代表汇报实验2的原理【提问】石灰水为什么变浑浊？【提问】瓶2为什么变瘪？【追问】瓶内气体为什么减少？【追问】仅仅是和石灰水反应吗？【提问】瓶2为什么不凉？【提问】从实验原理中读出了哪些变化？【提问】请大家观察两组实验的现象，哪些是相同现象，哪些是不同现象？【提问】是什么导致了两组实验具有共性和差异性？【提问】导致实验1先变浑浊后变澄清，实验2仅仅变浑浊的原因难道仅仅反应物的状态不同吗？学生倾听并回答问题学生实验：学生动手做实验，并观察实验现象，将实验现象填写在学案上汇报实验现象实验1的现象：=1\*GB3①产生大量白烟（雾）=2\*GB3②产生大量气泡=3\*GB3③先变浑浊后变澄清=4\*GB3④瓶1凉实验2的现象：=1\*GB3①澄清石灰水变浑浊=2\*GB3②瓶2变瘪=3\*GB3③瓶2不凉辨析烟和雾的区别学生讨论实验原理，并将实验原理写在学案上实验1的原理1：产生大量白雾是干冰升华吸热，周围温度降低，水蒸气液化学生观察实验，思考问题倾听思考回答：与烧杯里的水相关学生倾听、思考、回答：产生大量二氧化碳气体学生倾听、思考、回答：反应但反应后多余的二氧化碳回答：溶于水但溶于水饱和后就会有多余的二氧化碳出来学生思考后回答CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O学生倾听、思考学生观察数据回答：瓶1中二氧化碳多倾听思考，完善学案上内容思考回答：干冰升华吸热汇报实验2的原理思考回答：CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O思考回答：瓶内气体减少，压强减小思考回答：二氧化碳与石灰水反应思考回答：还溶于水，在溶于水时部分二氧化碳与水反应思考回答：无明显热量变化观察思考、小组讨论、回答问题：能量变化物质变化压强变化观察、思考回答：共同现象是：变浑浊剩下的现象都不同小组讨论汇报：具有共性的原因是：物质种类相同具有差异性的原因是：物质的状态不同学生思考回答：反应物的量不同激发兴趣巩固学生核心素养中的实证意识培养学生动手水平、观察和分析水平培养学生观察实验现象、描述实验现象的水平通过辩论，寻找依据，培养学生严谨的科学态度学会依据实验现象寻找证据使用对比实验，培养严谨的思维通过一步步追问，学生的思维到达更高境界产生异常现象除了与反应物相关，还与反应物的量相关。渗透定性、定量思想培养学生实证意识，严谨的科学态度培养学生基于现象寻找证据的水平问题由浅入深，培养学生严谨的科学态度培养学生实验时要注重变化引导学生观察共性和差异性引导学生寻找共性和差异性的原因引发思考，调动学生的积极性环节三微观探析完善模型环节三微观探析完善模型【讲述】我们已经从宏观角度分析具有共性和差异性的原因，接下来我们进入微观世界，从微观角度分析具有共性和差异性的原因。【ppt展示】干冰及一个干冰晶胞的图片【讲述】我们看到的一小块干冰都是由无数个二氧化碳分子构成的【ppt展示】干冰的一个晶胞【讲述】干冰的一个晶胞是立方体，在立方体的八个顶点和面心上都有一个二氧化碳分子假设只有8个二氧化碳分子，且8个分子都分布在立方体的顶点上，顶点与顶点之间的线表示分子间隔。二氧化碳分子用圆圈表示。请同学们画出干冰的一个晶胞和升华后的二氧化碳气体【pad展示】展示不同组的作品【点评】1．分子做无规则运动2．分子间有间隔3．分子均匀分布【提问】请同学们观察你们画的干冰的晶胞和二氧化碳气体分子，从微观角度思考具有共性和差异性的原因？【小组汇报】【追问】导致实验1先变浑浊后变澄清，实验2仅仅变浑浊的原因难道仅仅分子间隔不同吗？倾听，观察，思考观察干冰的晶胞学生倾听、思考学生在学案上画干冰的一个晶胞和二氧化碳气体学生观察、讨论、思考、回答：具有共性的原因是：分子种类相同具有差异性的原因是：分子的间隔不同学生思考回答：分子的数目不同通过欣赏干冰的图片，激发兴趣通过晶胞的引入，为画微观示意图打好基础通过画微观示意图，表现学生对干冰和二氧化碳气体的微观理解通过观察干冰升华的微观示意图，调动学习兴趣培养学生严谨的思维环节四实验检验拓展应用【点评】通过这节课的学习我们不但收获了知识还收获了什么方法。【讲述】课后预测干冰放入热水中的现象并写出依据学生思考完成作业懂得使用相关知识去分析新问题、解决新问题

学习效果评价设计评价方式问题前测结果后测结果学生所得问题1干冰放入石灰水会产生什么现象？1个答案（澄清石灰水变浑浊）多个答案=1\*GB3①产生大量白雾=2\*GB3②澄清石灰水先变浑浊后变澄清=3\*GB3③产生大量气泡=4\*GB3④塑料瓶变凉通过这节课的学习学生会描述实验现象以及描述实验现象的角度问题2如何根据实验现象推测实验原理？现象1白雾来源1个答案（干冰升华吸热，周围空气中的水蒸气液化产生大量白雾）全面完整的答案：白雾的来源：=1\*GB3①空气中水蒸气液化=2\*GB3②澄清石灰水中的水蒸发开始学生对白雾的来源仅仅认为是空气中的水蒸气液化，通过这节课的学习学生理解到白雾的来源不但来自空气中，还来自反应体系。通过这节课的学习让学生意识到分析实验原理时，不但要考虑反应物和生成物，还要注重反应环境和反应体系现象2澄清石灰水先变浑浊后澄清=1\*GB3①90%的学生知道变浑浊的原因但不知道变澄清的原因；=2\*GB3②10%的学生推测石灰水变澄清是发生了反应生成了新物质100%的学生知道澄清石灰水先变浑浊后变澄清的原因通过数据对比，学生明白了4.4g的干冰就能够产生2240ml的二氧化碳气体（标准状况下），进而让学生明白了分析实验原理时一定要注重反应物的量问题3从微观角度分析干冰和气态二氧化碳的共性和差异性？=1\*GB3①80%的学生忽略分子间的距离=2\*GB3②70%的学生忽略分子个数=3\*GB3③100%的学生忽略存有形式=1\*GB3①90%的学生考虑到分子间的距离=2\*GB3②90%的学生考虑到分子个数不变=3\*GB3③100%的学生考虑到分子应该均匀排列通过这节课的学习让学生明白了对于同种物质，气态分子的距离大于固态分子间距离，且气态分子做无规则运动、有间隔、均匀分布在各部分问题4为什么气态二氧化碳与澄清石灰水反应的塑料瓶不凉?=1\*GB3①90%的学生不知道原因=2\*GB3②10%的学生认为没有明显热量变化100%的学生明白了在化学反应中不但有物质的变化还有能量的变化通过这节课的学习让学生明白了化学反应都伴随能量变化，通常表现为热量的释放与吸收。有一些化学反应，因为能量变化不大，仅凭用手触摸，不易观察吸热或放热的现象问题5哪些因素会导致压强的变化?=1\*GB3①60%学生认为温度会导致压强变化=2\*GB3②20%学生认为改变气体的量会导致压强的变化=3\*GB3③20%的学生不会=1\*GB3①90%学生考虑到引起压强变化的因素有气体的量和温度=2\*GB3②10%的学生还是考虑不全面通过这节课的学习学生明白要考虑一个压强变化时，可能是由气体引起也可能是由温度引起。在考虑气体引起的压强变化时要从化学和物理两个角度考虑。物理角度：气体溶解化学角度：发生反应针对溶液中实行的反应，从化学角度考虑时要注意有可能与溶质反应，还可能与溶剂反应问题6从实验原理中读出哪些变化？100%的学生读出物理变化和化学变化（当说到变化，学生总会想到物理变化和化学变化）=1\*GB3①80%学生注重到压强变化、能量变化和物质变化=2\*GB3②20%的学生注重不全面通过这节课的学习学生细化了观察变化的角度，在化学变化中不但仅是物质的变化，还会伴随能量以及压强的变化评价量规依据化学核心素养设计学习效果评价评价标准前后测统计结果学习效果评价评价等级及分值前后测对比宏观辨识与微观探析1.能从宏观角度分析固态二氧化碳与气态二氧化碳的区别A（10分）：准确B（0分）：错误前测后测A10%95%B90%5%学业水平百分比优秀95%不合格5%2.能画出干冰升华的微观过程（假设只有8个二氧化碳分子）A（10分）：考虑全面（分子间距离、个数、排列方式）B（7分）：考虑片面（考虑到2点）C（4分）：考虑片面（考虑到1点）D（0分）都没考虑到前测后测A0%90%B20%10%C70%0%D10%0%学业水平百分比优秀90%合格10%不合格0%证据推理与模型认知证据推理与模型认知1.能预测固态二氧化碳放入石灰水中的现象A（10分）：考虑全面B（7分）：考虑片面（考虑到2点）C（4分）：考虑片面（考虑到1点）D（0分）：都没考虑到前测后测A0%90%B0%10%C90%0%D10%0%学业水平百分比优秀90%合格10%不合格0%2.能根据实验现象推测实验原理A（10分）：回答准确全面B（5分）：回答准确但不全面C（0分）：回答错误前测后测A0%90%B70%10%C30%0%学业水平百分比优秀90%合格10%不合格0%变化观点与平衡思想1.能从实验原理中读出变化A（10分）：回答准确全面B（5分）：回答准确但不全面C（0分）：回答错误前测后测A0%80%B0