2.5物质转化,教案（第1课时）

《2.5 物质的转化 》第一课时 教学设计 课题名称：第二章 物质转化与材料利用 第5节 物质的转化 第一课时 教材版本：浙江教育出版社 九年级上册 学科：科学 教学背景分析 （一）本课时教学内容的地位和功能 本节课是学生学习了八下第3章《空气与生命》、九上第1章《物质及其变化》和九上第2章《物质的转化与材料的应用》1-4节基础上展开的，并为下一课时化合物之间的相互转化做好知识与方法的铺垫。

本节课基于之前教材中具体物质之间的反应，通过大量的实验活动，讨论非金属及其化合物之间的转化、金属及其化合物之间的转化，寻找金属、非金属及其化合物之间的转化所遵循的规律。通过这节课学习，让学生体验思考问题及寻找解决问题的方法，进一步提高分析问题和解决问题的能力，并在解决实际问题中逐步建立物质可转化的思想。

（二）学生情况分析 对于具体物质之间的转化学生并不陌生，他们已经学习了某些物质的燃烧和氧化现象、某些氧化物和水反应等等，但让学生建立从零星的以物质为中心转变为以元素为线索是有难度的，而且对归纳和类比演绎等方法应用掌握也有困难。因此，利用学生熟悉的铁、硫、生石灰、二氧化碳、碳酸等物质，让学生亲自体验物质间可相互转化，目睹物质转化需在一定条件下才能实现，并组织讨论交流，在讨论、质疑过程中寻找他们相互转化的证据，并通过引导学生运用类比和归纳的方法学习非金属、金属及其化合物之间可能有哪些转化规律，从而使学生自主构建相关的物质转化规律， 逐渐建立“物质间是可以发生转化的，物质的变化是需要条件的”思想。

教学目标 （一）知识与技能 1.掌握非金属及其化合物之间的转化规律。

2.掌握金属及其化合物之间的转化规律。

3.通过所学知识推理其它物质之间的转化规律。

4.能利用物质转化的规律演绎寻找制取物质的途径。

5..能运用归纳法推理和类比推理寻找物质的转化普遍规律。

（二）过程与方法 1.通过观察实验现象和实验步骤设计，验证物质之间的转化。

2.通过归纳法和演绎法构建物质的转化规律的知识网络，培养学生知识整合能力。

3.通过迁移应用物质的转化规律知识网络解决实际问题。

4.通过师生和生生间的互动评价，学会表达和倾听，培养批判性思维。

（三）情感态度与价值观 1.学生观察和实验，培养求真的科学素养和获得成功的愉悦。

2.通过小组合作，培养相互合作的精神。

3.通过应用普遍规律设计方案解决实际问题，体验科学知识的价值。

4.整节课的实验改进都进行尾气处理，增强学生的环保意思。

5.感受科学和我们生活息息相关，来源于生并活服务于生活。

6.通过设计方案变废为宝，感受合理利用科学技术能促进生态和谐发展。

教学重点 1.非金属及其化合物之间的转化规律。

2.金属及其化合物之间的转化规律。

教学难点 1.通过归纳和类比方法帮助学生建立物质的转化思想。

2.通过演绎迁移应用物质的转化规律知识网络解决实际问题。

教学准备 1.课件、多媒体 2.演示实验：硫粉、铁粉、燃烧匙、酒精灯、火柴、三开口储气瓶、阀门、铝箔气球、烧杯、导管、蒸馏水、紫色石蕊试液、玻璃棒、石棉、饱和氢氧化钠溶液、磁铁、氧气、废液缸。

3.学生活动：任务单、酒精灯、火柴、氧化钙、小烧杯、大烧杯（废液缸）、蒸馏水、无色酚酞试液、紫色石蕊试液、试管两根、试管架、一次性吸管、滴管、玻璃棒、试管夹。

教学思路 整节课的设计：通过生活情景引入，借助两个演示实验和两个学生活动，以三个核心问题为驱动，不断调动学生的原有认知和知识储备，引导学生由多个具体个例的转化归类比、纳推理得出同类物质转化的普遍规律，构建物质转化普遍规律的知识网络，通过对生活实际问题的三个思考与讨论，由普遍规律演绎推理到同类别物质的具体个例的转化，最后迁移应用知识，解决生活引题中出现的困惑—巩固提高。培养学生应用知识解决实际问题能力，体现知识价值，提高学生科学核心素养。

教学过程 一、 联系生活，导入新课 出示PPT-----含硫燃料的燃烧产生酸雨 师：首先请同学们一起来看一张图片。工业上含硫燃料的大量燃烧导致酸雨的形成，1998年初我国就提出“向酸雨宣战”，可是近几年来，酸雨对我国的影响还是愈来愈大。那么硫是如何转化成酸雨中的有害物质的呢？这节课我们将一起学习物质的转化。

（设计意图：引出课题，引发任务驱动课堂教学）
二、 新课教学 环节一：非金属及其化合物的转化 【演示实验一】硫的燃烧的改进实验。

师：同学们都知道在物质的转化过程中都发生了一些化学反应，今天老师带来了一个自制的反应装置。（介绍反应装置及其药品）
师：请同学们仔细观察实验现象，并猜猜燃烧匙里的化学药品是什么？说出你的 依据。（边演示边讲解并提醒学生观察实验现象）
师：哪位同学来猜猜刚才这种化学药品是什么呢？ 生1：硫粉 追问：你的依据是什么？ 生1：因为他在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，后来在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰。

师：同学们赞同吗？ 齐答：赞同 师：对实验现象还有补充的吗？ 生2：闻到了刺激性气味，饱和氢氧化钠中有气泡。

师：对，这是什么气体? 齐答：SO2 师：对，它是一种有毒气体。老师用饱和氢氧化钠吸收，避免引起局部空气污染。

师：还有吗？ 生3：随着氧气的压入，燃烧越来越剧烈。（师点拨：反应条件不同剧烈程度不同）
生4：紫色石蕊试液变红色。

师：蒸馏水中的紫色石蕊试液为什么变成红色？请你用化学方程式表示。（学生板书并评价）
（设计意图：1.根据现象判断药品形成严谨的科学推理能力。2.设置问题驱动课堂教学，促进深度学习，培养学生批判性思维和思辨能力。3.让学生观察实验现象并分析现象产生的原因，有利于学生理解科学本质。4.通过改进实验增加趣味性的同时，实验现象直观明显，随着氧气浓度的增大，观察到硫燃烧的火焰越来越明亮，使学生了解燃烧的剧烈程度和氧气的浓度有关。5.学会知识迁移应用，由常见用来吸收CO2的NaOH来吸收处理尾气SO2 ，同时增强学生的环保意思。6.让学生知道物质的转化需要条件。）
【思考与讨论】 展示PPT———思考与讨论1 师：请同学结合刚才的实验和阅读资料，完成学习任务单上的思考一，说说酸雨是怎样形成的？ 学生可能出现的答案：
师：有需要修正或者补充的吗？（学生评价并补充）
学生可能出现的答案：
B （设计意图：1.应用所学知识解释生活现象，更好地巩固基础知识。2.应用知识指导生活，引导学生领悟科学与我们的生活息息相关。3.培养综合应用、分析能力和解决实际问题能力。）
师：硫在一定条件下可以转化成硫的氧化物进而转化成酸（副板书），那么其他非金属是不是也有类似的转化规律呢？比如说？ 学生可能出现的答案：
师：碳酸可以转化成二氧化碳吗？ 齐答：可以 师：你的依据是什么？ 生：碳酸不稳定受热易分解成二氧化碳和水。

【学生活动一】CO2与碳酸的转化实验 师：那么请同学们一起完成学习任务单上的活动一。通过实验现象进一步说明CO2与碳酸的 转化。实验前先听清楚以下几点注意事项。

（教师巡视，并纠正学生不正确的操作）
师：现在有好多小组完成了，请同学们先把仪器放好，请位同学上来展示一下你们的成果。（学生展示成果并解说，组间评价补充。）
学生可能出现的答案：
生1：1.吹气的那支试管紫色石蕊变成红色，因为呼出的气体中有二氧化碳，会与水反应生成酸，紫色石蕊遇酸变红色。

2.将吹气的那支试管加热，溶液恢复紫色。

CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = CO2 + H2O 师：有需要修正或补充的吗？ 学生可能出现的答案：
生2：1.吹气的那支试管紫色石蕊变成红色，因为呼出的气体中有二氧化碳，会与水反应生成酸，紫色石蕊遇酸变红色。没吹气的那支试管依然是紫色。

2.将吹气的那支试管加热，溶液中有气泡产生，溶液恢复紫色。

CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = CO2 + H2O 师：通过以上两个实验的体验，你能归纳一下非金属及其化合物之间的转化规律吗？ 生3：
师：那么请同学们思考一下，是不是所有的非金属氧化物都可以和水反应形成酸呢？ 齐答：不是 师：所以是有些非金属氧化物可以和水反应生成酸。

（设计意图：1.通过动手实验得出结论，增强真实性。2.通过展示成果和学生评价，进一步暴露学生思维缺陷。3.通过评价培养学生批判性思维和思辨能力。4.从多个具体个例归纳推理出普遍规律，同时，让学生感受物质转化的相对性。）
环节二：金属与其化合物之间的转化规律：
师：刚才同学们归纳了非金属与其化合物之间的转化规律，那么金属也有相似的转化规律吗？我们知道哪些金属会和氧气反应呢？ 小组讨论：金属及其化合物可能有哪些转化关系，重点关注物质转化的条件 交流归纳：金属及其化合物在一定条件下能相互转化 学生可能出现的答案：
生1：
生2：
生3：
生4：
师：那么钙可以转化成氧化钙吗？ 齐答：可以。

师：你的依据是？ 学生可能出现的答案：
生5：可以，钙的金属活动性比铁、铝、铜都强所以它可以。

生6：能，因为钙的在活动顺序表中排在铁、铜、铝之前，越拍前面的活动性越强，越容易被氧化。

师：同学们知道氧化钙的俗称吗？ 齐答：生石灰。

【学生活动二】生石灰与水反应 师：老师在小烧杯中给同学们准备了一些生石灰，现在请同学们完成学习任务单上的活动二。

（师提醒注意事项，巡视并指导纠正错误操作）
师：好，先把实验仪器放好，请个同学展示一下你的成果。（生展示成果，并评价。）
学生可能出现的答案：
生1：
1.水沸腾、固体溶解、溶液浑浊、冒烟、烧杯壁有水珠。GaO + H2O = Ga(OH)2 2.红色 师：同学们都同意吗？请个同学评价一下。

学生可能出现的答案：
生2：是白雾不是白烟。

1.固体溶解、溶液浑浊、放出大量的热、水沸腾、有气泡产生、出现白雾、烧杯壁有水珠。GaO + H2O = Ga(OH)2 2.红色 追问：你能解释产生这些现象的原因吗？ 学生可能出现的答案：
生2：生石灰与水反应放出大量的热，水汽化成水蒸气，水蒸汽在上升过程中遇冷也化成小液滴。

师：现在你能根据刚才的体验，归纳一下金属及其化合物之间的转化规律吗？ 生3：
师：那么请同学们思考一下是不是所有的金属氧化物都可以和水反应生成碱呢？ 齐答：不是。

师：比如说？ 学生可能出现的答案：
生4：氧化铁、氧化铜、氧化镁…… 追问：为什么？ 生4：因为只有可溶性碱对应的氧化物才能和水反应形成碱。

师：很棒，我们学过难溶性碱受热还可以转化成相应的金属氧化物和水。

（设计意图：1.利用非金属及其化合物的转化关系，自然迁移到金属及其化合物的转化关系上，通过类比和知识的迁移，运用熟悉的方法来研究新的规律，这也是学习科学的一种重要方法。2.通过常见的金属与氧气反应类比推理出钙与氧气反应。3.通过对现象的观察培养求真的科学态度。3.通过展示成果和评价，暴露学生思维缺陷，培养表达能力和思辨能力。4.通过例举特殊的具体实例，让学生了解物质转化的相对性。）
环节三：金属与除氧气以外的非金属反应规律 师：除了这两条反应规律，金属能否与除氧以外的其他非金属反应呢？比如说？ 学生可能出现的答案：
生1：铁和氯气反应 生2：铜和氯气反应 生3：钠和氯气反应 【演示实验二】硫粉与铁粉反应的改进实验 师：今天老师带来了硫粉和铁粉的混合物，同学们知道黄色的是？灰黑色的是？ 齐答：硫粉，铁粉。

师：同学们觉得它们现在反应了吗？如何验证？ 齐答：用磁铁吸一下 师：那老师这里也有一块磁铁，请个同学上来验证一下。（学生验证并展示给其他学生看）
师：看到什么现象？说明了什么？ 齐答：铁粉被吸上来了，说明它们还没反应。

师：有些物质间的转化是需要条件的，现在老师把它们放入试管中，把药品压实，挤出空气让他们充分接触，塞上棉絮，试管口略向下倾斜的目的是什么？现在把这根导管通入氢氧化钠中，先用外焰预热再集中加热，请同学们仔细观察实验现象。

齐答：避免试管口液化的水倒流到试管底引起试管破了。

师：观察到什么现象？ 学生可能出现的答案：
生1：试管中固体变成黑色，试管中发红，并不断向试管口移动。

生2：饱和氢氧化钠中出现气泡。

师：请同学们思考一下，试管中发出红光时，老师把酒精灯移走，反应为什么还能继续？ 学生可能出现的答案：
生3：可能是先吸热后放热，放出的热量供剩余物质反应。

师：怎么表达更合理呢？ 学生可能出现的答案：
生4：一开始加热时反应物达到一定的温度，提供反应条件开始反应，反应放出来的热量供剩余物质继续反应。

师：氢氧化钠溶液中气泡是什么物质？你的依据是？ 学生可能出现的答案：
生5：空气，气体热胀导致内部气压大于外部气压，从而空气内压出。

生6：二氧化硫，试管中的硫粉受热与试管内空气中氧气反应生成二氧化硫。

师：实验时要注意环保，我们用氢氧化钠吸收副反应产生的SO2气体，避免造成空气污染。

师：待生成物冷却，我们将生成物倒在白纸上，请观察生成物是什么颜色？ 齐答：黑色 师：再用磁铁靠近生成物，磁铁能否吸引生成物？ 齐答：不能 （请同一个学生验证，并展示给同学看）
师：说明什么？ 齐答：铁被反应了，生成新的物质。

师：这种黑色的物质是硫化亚铁，请你写出硫和铁反应的化学方程式。（学生板书并评价）
师：硫化亚铁属于物质分类中的……？ 齐答：盐 师：那你能说说金属与除氧气以外的非金属有怎样的反应规律吗？ 生：
B （设计意图：1.通过“如何验证？”培养学生调动旧知解决问题能力。2.进一步加深对“物 质的转化需要条件”的理解。3.通过实验现象得出是放热反应，培养观察分析能力。4.进 一步强调实验要尽量环保，自然渗透情感价值观。5.分析气泡产生原因，培养发散思维和 综合分析能力，促进深度思考。6.通过引导学生对黑板上的产物硫化亚铁的分类旧知，归纳出 金属和除氧气以外的非金属的反应规律。）
三、 课堂小结 通过思考与讨论的两个问题总结本节课。引导学生展示思考与讨论的方案、解说、相互评价并说出方案的依据，适时点拨学习方法。（展示PPT———思考与讨论2和3）
【思考与讨论】 思考与讨论2学生可能出现的答案：
（1）开发新无污染能源 （2）减少使用含硫燃料 （3）对尾气收集处理后排放（4）植树造林（5）禁止使用含硫燃 思考与讨论3学生可能出现的答案：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
追问：你设计的依据是什么？ 生：根据金属能与除氧气以外的非金属反应生成盐设计了 根据金属及其化合物和非金属及其化合物的转化规律，以及之前学过的酸碱的性质设计了其他的方案。

师：这节课我们通过归纳和类比方法学习了金属与其化合物的转化规律、非金属与其化合物的转化规律以及某些金属可以和除氧气以外的非金属反应生成盐。其实物质间的反应规律远远不止这些，请同学们课后继续完善物质的转化规律，以寻找更多新物质的制取方法，促进物质朝着有利于人与自然和谐发展的方向转化。

（设计意图：1.完成本课前后呼应，应用知识指导生活，引导学生领悟科学与我们的生活息息相关。3.使学生更好地落实物质转化的规律，本节课核心内容。4.通过理论的设计解决实际生活的问题，同时变废为宝，体现知识的价值.5.通过阅读资料，培养综合分析能力。6.通过对陌生的锂单质转化方案的设计和依据的解说，让学生初步感受演绎应用转化规律时，应先判别物质的种类再根据物质间转化的规律寻找物质转化的方案，运用发散思维、注重知识迁移应用，促进学生深度学习，培养解决实际问题能力。）
板书 课后反思 准备时反思---本课学生的难点疑惑在哪里？需要解决的问题是什么？怎样有效落实核心知识？如何改进实验，使其更环保，实验现象更直观明显？如何突破重、难点？怎样通过有效的核心问题驱动教学，提升思维？如何进行方法指导，促进深度思考，提升科学学科素养？如何培养高阶思维和迁移应用核心知识解决实际问题能力？实验课内容很多，操作或思维怎样侧重？最后经过学情分析（九年级学生）和其他优秀教师的意见，采取了相对“轻”操作， “重”思维的教学方法。

课堂教学反思——随着酸碱盐等各类知识学习的不断深入，学生往往将各类物质的相互转化关系变得条目化，套用规律把物质转化的个性和特性混为一谈。在教学过程中教师始终处于引导、点拨和组织的角色，不断调动学生的原有认知和知识储备，通过演示实验和学生设计实验、实验验证，让学生寻找硫粉与铁粉常温混合和加热两种不同条件下是否发生化学变化的证据，让学生目睹这些物质的转化及其变化的外因。因此，本节采用学生活动中学习，不断引导学生自主构建非金属、金属及其化合物的转化规律，同时，也有助于学生逐步领悟事物的发展是内因和外因共同作用的结果。

教学效果反思——经过本课的学习，基本达到了预期的教学目标，营造了良好的学习氛围。通过归纳推理构建物质的转化规律知识网络，有效落实了核心知识，自然渗透了环保意思的情感价值观，指导学生运用归纳推理、类比推理和演绎的学习方法，培养了学生应用核心知识解决实际问题的能力，促进学生深度学习，提升科学的学科素养。三个思考与讨论不仅激发了学生对科学的兴趣，更能促进学生对生活中现象的发现与思考，加深了学生对科学和生活热爱，促进生态和谐发展的理念。

反思不足：1.没有在学生实验通知单上具体量化生石灰的量，导致有些组烧杯中生石灰量过多。2.教学时间比较匆忙，没有让更多学生展示和评价（思考与讨论3）的方案。（课后让学生继续交流讨论）
教师的成长是个漫长的过程，就像一节优质的课，往往需要经过不断的“磨”。通过参加本次活动，虽然准备时间也算比较匆促，但也深刻体会到了慢工出细活。认真思考每一个环节、每一个有效核心问题的提出、核心知识的有效落实、方法的指导、能力的提升。对于我们教育者而言是多么真实与挑战！路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！