浙教版九年级上册第2章 物质转化与材料利用综合与测试教学设计及反思

“物质转化”单元教学设计

【学习内容】

内容组合：浙教版九年级《科学》上册第二章第5节《物质的转化》，具体内容：非金属及其化合物的转化，金属及其化合物的转化，金属的冶炼，化合物之间的转化，物质的鉴别。

统领概念：化学反应是伴随着旧物质的消亡和新物质的生成的过程，而在这个过程中物质不会凭空消失或出现而是由一种物质转化为另一种或多种物质。

【学习目标】

1.掌握物质间转化的规律。                                                                                                      

1.1能够说出非金属单质及其化合物的转化。

1.2说出金属单质及其化合物的转化。

1.3理解化合物之间的转化及其必要条件。

2.知道金属冶炼的方法及掌握有关纯度的计算。

2.1了解金属在自然界的存在状态。

2.2知道金属冶炼的原理方法，了解几种常见的还原剂。

2.3知道几个常见的金属氧化物的还原反应及其反应条件。

2.4掌握有关纯度的计算。

3.能利用物质转化的规律寻找制取物质的途径。

3.1认识物质相互转化的普遍性。

3.2能够利用多种途径制取某物质。

3.3利用物质的转化解决一些污染问题。

4.掌握物质鉴别的方法。

4.1认识物质鉴别的依据，知道可以通过物理及化学方法进行鉴别。

4.2能进行简单的物质鉴别。

4.3理解除杂的三个原则。

【核心任务】

在自然界中，所有的物质都在不断发生着变化，那么在这变化中有什么规律，我们能否运用这些规律来寻找一些我们生产生活中所需的物质的获得途径及方法。

完成这个任务我们需要思考并解决的问题有：1.各类物质是怎样进行转化的？有怎样的规律？ 2.这些转化规律有没有联系？3.根据规律设计转化路径，并评估最优路径。

【课时安排】

总共4课时。第一课时，完成段落一“新知研学”之“非金属及其化合物的转化”“金属及其化合物的转化”。第二课时，完成段落一“新知研学”之“金属的冶炼”“有关纯度的计算”第三课时：完成段落二 “分析总结”之“化合物之间的转化”。第四课时：完成段落三“拓展延申”之“物质的鉴别”。

第 一 课 时

【内容段落】

段落一，“新知研学”之非金属及其化合物的转化，金属及其化合物的转化。

【侧重目标】

目标1.1，目标1.2。

【评价任务】

1.完成“小组合学1”，评估目标1.1。

2.完成“小组合学2”，评估目标1.2 。

【学习过程】

一、先行学习

任务1：利用实验室提供的物品完成书P58活动实验1和实验2。

任务2：利用实验室提供的物品完成书P59~60两个活动实验。

二、交互学习

段落一 新知研学

〖小组合学1〗

围绕先学任务1，通过小组合作实验，讨论总结。学生能：

1.某些非金属在一定条件下能和氧气反应转化为非金属氧化物：

硫在点燃的条件下生成二氧化硫。

2.一些非金属氧化物能与水反应生成酸：

二氧化碳与水反应变成碳酸；

H2O+CO2===H2CO3

碳酸受热又能分解成二氧化碳和水。

    加热

H2CO3=== H2O+CO2↑

3.不是所有的非金属氧化物都能与水反应：

一氧化碳、二氧化硅等非金属氧化物不与水反应。

4.总结非金属及其化合物之间的转化：

氧气                     水      碱

非金属单质→非金属氧化物→酸→盐

〖小组合学2〗

围绕先学任务2，通过小组合作实验，讨论总结。学生能：

1.知道金属能与非金属单质反应：

铁和硫在加热的条件下反应生成硫化亚铁。

加热

Fe+S===FeS

2.少数金属氧化物能与水反应生成可溶碱：

氧化钙与水反应生成氢氧化钙。

CaO+H2O===Ca(OH)2

3.总结金属及其化合物之间的转化：

氧气                   水     酸

金属单质→金属氧化物→碱→盐

〖深化研讨〗

在前面实验中，除了实验中铁和硫的这种金属与非金属单质反应外，还有没有其它类型的金属与非金属反应？通过思考，查阅资料，总结，学生能：

1. 说出金属与氧气反应（已学内容总结）：

铁与氧气反应

4Fe+3O2===2Fe2O3

2. 金属与氯气在点燃条件下反应（资料查询）：

铜在氯气中点燃生成氯化铜

点燃

Cu+Cl2=== CuCl2

第 二 课 时

【内容段落】

段落一，“新知研学”之金属的冶炼，有关纯度的计算。

【侧重目标】

目标2.1，目标2.2，目标2.3，目标2.4。

【评价任务】

1.完成“阅读思考”，评估目标2.1、2.2。

2.完成“小组合学1”，评估目标2.3 。

3.完成“阅读思考”，评估目标2.3、2.4 。

【学习过程】

一、先行学习

任务1：阅读书P60内容，尝试总结冶炼金属的原理方法。

任务2：利用实验室提供的物品完成书61活动实验探究。

实验目的：还原氧化铜。

实验器材：酒精灯、铁架台、试管、导管。

药品：氢气、氧化铜粉末

实验步骤：（1） 通入氢气，过一会再加热，注意观察试管内的现象                              

思考：为何在加热前通氢气？

（2）反应结束后先停止加热，持续通入一段时间氢气，等待试管冷却

后停止通氢气。思考为何要等待试管冷却后再停止通氢气，能否先停

氢气再灭酒精灯？

实验现象：              。

反应方程式：              。

任务3：阅读教材总结冶铁的几种方法。

任务3：阅读书P62例题，总结有关金属冶炼的计算方法。

二、交互学习

段落一 新知研学

〖阅读思考〗

围绕通过阅读教材，思考总结，学生能：

1.了解金属在自然界中存在状态：

除金、银等少数金属以游离态（即单质）存在，其他大多数都是以化合态形式存在。

2.认识常见的几种矿石。

3. 理解金属的冶炼原理：

就是将金属从化合态变成游离态。

4. 知道冶炼方法：

用还原剂与金属氧化物在一定条件下反应，还原剂能够夺取金属氧化物中的氧元素，从而得到金属单质。

5. 认识几个常见的还原剂：

一氧化碳、氢气、碳。

〖小组合学1〗

围绕先学任务2，通过小组合作实验，讨论总结。学生能：

1.得到反应现象：

黑色固体逐渐变为红色，同时试管口出现小水珠。

2.能写出反应方程式：

加热

H2 ＋ CuO  =  Cu ＋ H2O

3.分析实验原理：

通过结合前面的教材得知是氢气把氧化铜中的氧元素夺取过来，使氧化铜转化为铜单质，氢气转化为水。

4.分析为何加热前通一段时间氢气：

结合第二章第三节已学内容得知，可燃气体与空气混合加热易爆炸，所以该操作是排尽装置内空气防止爆炸的目的。

5.分析为何实验结束后又持续通一段时间氢气：

实验结束时被还原的铜单质温度较高，易和空气中的氧气反应生成黑色氧化铜，所以要持续通氢气防止铜与氧气反应。

〖阅读思考〗

通过阅读教材，学生能：

1. 了解地壳中的铁都是以化合物形式存在的。
2. 认识到在高温条件下，氢气、碳、一氧化碳（主要）能将氧化铁中氧元素夺取出来，从而置换出铁单质。
3. 掌握通过化学方程式和化学式两种方法计算有冶铁过程中有关纯度问题。

〖深化研讨〗

围绕先学任务3，通过全班研讨，总结，学生能：

1. 认识还原反应：

在高温条件下，碳、氢等会金属氧化物中的氢使金属氧化物还原成单质，这种含氧化合物中氧被夺取的反应，叫做还原反应。

2. 在还原反应中金属氧化物被还原，还原剂被氧化：

3CO + Fe2O3 === 2Fe + 3CO2

Fe2O3→ Fe 被还原

CO→ CO2被氧化

第 三 课 时

【内容段落】

段落二，“分析总结”之化合物之间的转化。

【侧重目标】

目标1.3，目标3.1，目标3.2，目标3.3。

【评价任务】

1.完成“阅读思考”，评估目标3.1。

2.完成“小组合学1”，评估目标1.3 。

3. 完成“小组合学2”，评估目标3.2 。

4.完成“小组合学3”，评估目标3.3 。

【学习过程】

一、先行学习

任务1：阅读书P62内容，尝试解释钟乳石形成过程。

任务2：以非金属及其化合物转化的路径和金属及其化合物转化路径并结合第一章内容总结酸、碱、盐及氧化物之间的相互转化规律。

任务3：以硫酸锌为例子，尝试以不同方法来制备硫酸锌。

任务4：举例说出几个能处理工业有害废物的方法。

二、交互学习

段落二 总结分析

〖阅读思考〗

围绕通过阅读P62教材几教师播放的短视频，学生能：

1.了解钟乳石形成过程中物质的转化：

CaCO3 + H2O +CO2 ==  Ca(HCO3)2

加热

Ca(HCO3)2 == CaCO3↓+ H2O +CO2↑

2.认识到这种转化在自然界是普遍存在的。

〖小组合学1〗

围绕先学任务2，通过小组合作探讨、总结。学生能：

1. 总结两条纵线：

非金属单质→非金属氧化物→酸→盐

非金属+氧气→非金属氧化物

废金属氧化物+水→酸

金属单质→金属氧化物→碱→盐

金属+氧气→金属氧化物

金属+非金属单质→盐（无氧酸盐）

金属氧化物+水→碱（可溶碱）

2. 总结四条横线：

金属+非金属→盐

金属氧化物+非金属氧化物→盐

CaO+SiO2===CaSiO3

    酸+碱→盐+水

盐（可溶）+盐（可溶）→新盐+新盐

3. 四条斜线：

金属氧化物+酸→盐+水

非金属氧化物+碱→盐+水

碱（可溶）+盐（可溶）→新碱+新盐

酸+盐→新酸+新盐

4. 两条折线：

（活泼）金属+酸→盐+氢气

金属+盐→新金属+新盐（此反应是置换反应，需满足反应物金属较盐溶液内金属更活泼）

5.绘制转化规律路线图

〖小组合学2〗

围绕先学任务3，通过小组合作探讨、总结。学生能：

1. 通过多种方法制备硫酸锌

①Zn + H2SO4 =  ZnSO4 + H2↑

②ZnO + H2SO4  =  ZnSO4 + H2O

③Zn（OH ）2+ H2SO4  =  ZnSO4 + 2 H2O

④ZnCO3 + H2SO4 =  ZnSO4 + H2O +CO2↑

⑤Zn + CuSO4  =  ZnSO4 + Cu

2. 认识到制取一种盐类物质具有多种途径，我们可以选择合适的方法进行实验。

〖小组合学3〗

围绕先学任务4，通过小组合作探讨、总结。学生能：

1.二氧化硫等有害酸性气体可以用氢氧化钠吸收：

2NaOH ＋ SO2 = Na2SO3 ＋ H2O

2.用氢氧化钙中和被酸腐蚀的土壤：

Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O

3.工厂排放的重金属废水处理

Na2SO4 + BaCl2 =  BaSO4 ↓+ 2NaCl

第 四 课 时

【内容段落】

段落一，“拓展延申”之物质的鉴别。

【侧重目标】

目标4.1，目标4.2，目标4.3。

【评价任务】

1.完成“小组合学1”，评估目标4.1、4.2。

2完成“小组合学2”，评估目标4.3 。

【学习过程】

一、先行学习

任务1：通过教师展示鉴别的几种鉴别方法，归纳物质鉴别的依据。

任务2：完成书P64鉴别实验

任务3：讨论实验中鉴别方法是否只有一种，有无其它鉴别方法。

任务4：通过教师教授除杂的方法，总结物质除杂过程中所需注意事项。

二、交互学习

段落三 拓展延申

〖小组合学1〗

围绕先学任务1，通过小组合作探讨、归纳总结。学生能：

1.知道物质的鉴别是根据物质的不同特性用实验方法进行鉴别：

2.知道鉴别方法有物理方法及化学方法两大类：

物理方法：根据物质特性（如颜色、状态、溶解度等进行观察分析和判断，最后得出结论。）

化学方法：进行化学实验，观察反应现象（沉淀、气泡、颜色变化等），分析判断再得出结论。

〖小组合学2〗

围绕先学任务2、3，通过小组实验。学生能：

1. 完成下表中物质的鉴别：

2.通过几种方法鉴别实验2中ABCD四种物质：

方法一：

第一步，取样加足量的水，得到蓝色溶液的是硫酸铜，其它无色溶液分为一组A组（氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠）。

第二步，对A组分别取样，加入硫酸铜溶液，出现蓝色沉淀的是氢氧化钠，其它无现象的分为一组B（氯化钠、硝酸钾）。

第三步，对B组物质分别取样加硝酸银溶液，有白色沉淀的是氯化钠，另一个是硝酸钾。

方法二：

先取样，分别加水，检验出硫酸铜，余下的几种物质再取样，分别加滴加酚酞试液，检验出氢氧化钠，接着再取样，分别加入硝酸银溶液，检验出氯化钠，剩下的为硝酸钾。

〖小组合学2〗

围绕先学任务4，通过小组合作探讨、归纳总结。学生能：

1.知道除杂方法可以分为物理方法和化学方法两种：

物理方法：打磨、沉降、过滤、用磁铁吸引铁等物质……等。

化学方法：加化学试剂与杂质反应。

2.理解除杂的三项原则：

第一，所加的试剂应该只能与杂质反应，而不与欲保留的物质反应；

第二，生成物容易分离出来；如产生气体，保留固体或液体，产生沉淀，保留液体等；

第三，除去杂质的同时，不可带进新的杂质，如溶液中只有一种溶质等。

〖练习运用〗

1、下列除杂质的方法正确的是（　　）

通过独立思考、小组互评、全班研讨,学生能说出：

1.A选项中除杂剂既能和杂质反应又能和我们要保留的物质反应，违反三原则第一条，A错。

2.C选项中除杂剂不和杂质反应，反而和所保留的物质反应，也违反第一条原则，C错。

3.D选项中同样的只和保留物质反应不和杂质反应，D错。

4.B选项中除杂剂只和杂质碳酸钠反应，生成氯化钠、水二氧化碳。其中氯化钠就是要保留的物质，所以生成氯化钠没有引入新杂质，二氧化碳是气体，直接跑掉了，也符合我们产物要易分离，这样三个原则都符合，选B。