像科學(xué)家一樣的思考-水的組成教學(xué)設(shè)計(jì).doc

像科學(xué)家一樣的思考水的組成教學(xué)設(shè)計(jì)陳志宏 （太原市第五中學(xué) 太原 030002）中學(xué)化學(xué)教育向?qū)W生展示的是成熟的、正確的化學(xué)理論，這些化學(xué)理論正是許許多多的化學(xué)家經(jīng)過不懈的努力，經(jīng)過猜想、驗(yàn)證、反駁、拋棄錯(cuò)誤的假說，發(fā)展完善部分正確的假說而來的。我們知道，化學(xué)研究是一項(xiàng)對(duì)未知事物的理性、探索性的事業(yè)，在科學(xué)認(rèn)識(shí)的過程中，前人的認(rèn)識(shí)不論是成功的還是錯(cuò)誤的都是對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，都有助于對(duì)自然的正確認(rèn)識(shí)。因此，化學(xué)研究經(jīng)歷了由表及里、由淺到深、由部分到整體、由不正確到較正確再到正確的認(rèn)識(shí)過程。結(jié)合初中生的認(rèn)知特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)南驅(qū)W生們展示化學(xué)理論的創(chuàng)立過程，體驗(yàn)科學(xué)家的化學(xué)研究活動(dòng)過程，不僅可以讓學(xué)生深入理解化學(xué)理論的本質(zhì)內(nèi)涵，而且還可以讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)家對(duì)待科學(xué)的態(tài)度，從而不斷提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本設(shè)計(jì)就是在這樣的思想指導(dǎo)下完成的。一、教學(xué)相關(guān)資源教師參考書：義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)，九年級(jí)上冊(cè)，人民教育出版社全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)教師讀本，華中師范大學(xué)出版社在化學(xué)舞臺(tái)的背后，陜西科學(xué)技術(shù)出版社化學(xué)史教程，山西教育出版社教學(xué)設(shè)備：多媒體教學(xué)用具：實(shí)驗(yàn)用品：霍夫曼電解水裝置、電源、酒精燈、火柴、水、氫氧化鈉溶液，小木條 二、設(shè)計(jì)方案（一） 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì) 知識(shí)與技能：通過本課題的學(xué)習(xí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)水的組成，并初步能從組成上識(shí)別氧化物，區(qū)分單質(zhì)和化合物。 過程與方法：通過水的電解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、討論分析使學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法獲取信息并運(yùn)用比較、分類、歸納等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：從人類認(rèn)識(shí)水的組成過程中了解人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的過程和方法，體會(huì)化學(xué)家在研究過程中的科學(xué)精神，理解化學(xué)理論是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)概括，并且是逐步完善的。（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖展示：一杯水水是地球上最普通、最常見的物質(zhì)。問題：你認(rèn)識(shí)水嗎？請(qǐng)大家談?wù)剬?duì)水的認(rèn)識(shí)。設(shè)問：讓我們看看古人是如何認(rèn)識(shí)水的！班級(jí)討論交流。談自己對(duì)水的認(rèn)識(shí)。創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。水是學(xué)生非常熟悉的物質(zhì)。學(xué)生對(duì)水的認(rèn)識(shí)是豐富的。展示史實(shí)，激發(fā)學(xué)生用化學(xué)的眼光認(rèn)識(shí)水。展示史實(shí)： 國語中的鄭語里明確地提出金、木、水、火、土是構(gòu)成萬物的基本物質(zhì)元素。同時(shí)還提出不同的物質(zhì)元素在一起，方能相互作用，產(chǎn)生新物質(zhì)，如果只是同一物質(zhì)元素，那是產(chǎn)生不出新物質(zhì)的。知識(shí)鏈接：2000多萬物質(zhì)100多種元素?cái)?shù)十萬個(gè)英文單詞26個(gè)英文字母點(diǎn)疑：物質(zhì)間能相互轉(zhuǎn)化，就足以說明，不同的物質(zhì)之間有著相同的基本成分，元素是組成物質(zhì)的基本成分，是化學(xué)變化過程中不變成分。問題：既然古人認(rèn)為水是一種元素，那么他們認(rèn)為水可以繼續(xù)分解嗎？ 追問：你也認(rèn)為水不可以分解嗎？（教師手拿一杯水）過渡：水可不可以繼續(xù)分解呢？讓我們從科學(xué)實(shí)驗(yàn)中尋找答案！閱讀資料，尋找答案。古人對(duì)水的認(rèn)識(shí)：水是構(gòu)成萬物的基本物質(zhì)元素。形成問題：如何理解元素？回顧在緒言中對(duì)元素的認(rèn)識(shí)。閱讀資料。不可以。古人認(rèn)為“同一物質(zhì)元素是產(chǎn)生不出新物質(zhì)的?！碑a(chǎn)生疑問：水是否能分解為其他物質(zhì)呢？讓學(xué)生了解不同時(shí)期的人們對(duì)水組成的認(rèn)識(shí)。學(xué)生推進(jìn)課堂。激發(fā)學(xué)生元素的的認(rèn)識(shí)。學(xué)生在回顧對(duì)元素認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，加深對(duì)物質(zhì)與元素的關(guān)系的理解，為后續(xù)元素概念的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。學(xué)生推進(jìn)課堂。深刻體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的一個(gè)重要途徑是實(shí)驗(yàn)。演示：實(shí)驗(yàn)31水的電解實(shí)驗(yàn)（教師邊實(shí)驗(yàn)邊說明實(shí)驗(yàn)方法）組織小組交流，觀察并記錄小組討論情況。組織學(xué)生進(jìn)行組間交流。討論問題：水可不可以分解，為什么？大家觀察的真細(xì)致！化學(xué)現(xiàn)象可以幫助我們判斷有沒有化學(xué)變化發(fā)生。不過，正如大家所想的，判斷水是否分解還得找出實(shí)驗(yàn)中生成的氣體到底是什么氣體？生成的氣體會(huì)是水蒸汽嗎？強(qiáng)化問題：如果水在通電的條件下可以分解，那么生成物會(huì)是兩種什么氣體呢？仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找證據(jù)。分組對(duì)水的電解實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象討論分析。小組代表發(fā)言。學(xué)生答案：“水可以分解，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中可以觀察到，通電后，在，電極上有氣跑產(chǎn)生，并且兩支玻璃管中，產(chǎn)生氣泡的速率不同，一段時(shí)間后，還可以觀察到兩支玻璃管中氣體體積比約為1:2，因此我們才測氣體就是水分解產(chǎn)生的新物質(zhì)，而且生成的是兩種不同的氣體。產(chǎn)生疑問：“實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的是什么氣體？”學(xué)生答案：“無法判斷，也許產(chǎn)生的氣體是水蒸汽!”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，說明實(shí)驗(yàn)方案。（學(xué)生遇到的問題：假如水分解生成了其他氣體，那么其中也一定會(huì)夾雜有水蒸汽。）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致入微的觀察，收集解決問題所需要的證據(jù)，從而能在實(shí)驗(yàn)中注意觀察和思考相結(jié)合。培養(yǎng)學(xué)生在交流討論時(shí)，既敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn)，又善于傾聽別人的意見。同時(shí)在討論中加深自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。學(xué)生推進(jìn)課堂。新問題：對(duì)實(shí)驗(yàn)中生成的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)。教師強(qiáng)化問題，促進(jìn)學(xué)生思維，雖然學(xué)生最終無法設(shè)計(jì)出檢驗(yàn)生成物是否是水的方案，但教師也要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，目的是培養(yǎng)學(xué)生善于根據(jù)所要探究的具體問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的意識(shí)。實(shí)際上這個(gè)問題，早在18世紀(jì)化學(xué)家就開始研究了。展示史實(shí)：世紀(jì)末，法國化學(xué)家拉瓦錫在前人探索的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)水可以分解，產(chǎn)物為氫氣和氧氣。通電板書：水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2大家能用實(shí)驗(yàn)的方法證明兩支玻璃管中的氣體分別是氫氣和氧氣嗎？請(qǐng)大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。知識(shí)鏈接氫氣（H2）在通常狀況下，氫氣是一種沒有顏色，沒有氣味的氣體，在壓強(qiáng)為101KPa、溫度為252時(shí)，能變成無色液體，在259時(shí)，能變成雪狀固體，氫氣難溶于水，在相同條件下氫氣是密度最小的氣體。氫氣在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定。在點(diǎn)燃的條件下，純凈的氫氣可以在空氣里安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燃燒產(chǎn)物是水，被認(rèn)為是最清潔的燃料。如果氫氣不純，混有空氣（或氧氣），點(diǎn)燃時(shí)就有可能會(huì)發(fā)生爆炸。組織交流通過實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？通電板書：(強(qiáng)化問題)水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2 ? ? ?介紹史實(shí)：化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生成的氫氣、氧氣都不可以再分了，氫氣是由氫元素組成，氧氣是由氧元素組成！通電板書：水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2 ? 氫元素 氧元素提問：那么，水的組成呢？閱讀資料積極思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生答案：“我們知道氧氣可以支持燃燒，而氫氣可以燃燒，所以氧氣可以用帶火星的木條來檢驗(yàn)，若木條復(fù)燃則生成的氣體是氧氣；氫氣可以用燃著的木條來檢驗(yàn)，若氣體燃燒則生成的氣體為氫氣?！眳R報(bào)答案，確定最終的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生代表對(duì)生成的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并記錄。水通電分解生成氫氣和氧氣兩種物質(zhì)所以水不是一種元素！產(chǎn)生疑問：水是由什么元素組成的呢？氫氣、氧氣可以再分嗎？積極思考。學(xué)生答案：氫元素和氧元素。因?yàn)樵厥墙M成物質(zhì)的基本成分，在化學(xué)變化中保持不變。人們對(duì)問題的認(rèn)識(shí)是不斷完善的！展示資料，提供學(xué)生知識(shí)，學(xué)生推進(jìn)課堂。初步形成“化學(xué)變化過程中元素不變”的觀念。形成板書： 課題1 水的組成通電一、水的組成水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2氫元素和氧元素 氫元素 氧元素提問：通過剛才的實(shí)驗(yàn)，我們可以知道，水（H2O ）、 氫氣（H2）、氧氣（O2）雖然都是純凈物，但它們的組成卻各不相同。你能說說區(qū)別嗎？講授新知：我們可以把這種組成中含有不同種元素的純凈物叫做化合物，而由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)。提問：想想看，你還知道哪些單質(zhì)，哪些化合物呢？將你找的物質(zhì)的化學(xué)符號(hào)，填在方框呢？比比看，哪個(gè)小組在一分鐘內(nèi)找的又多又準(zhǔn)！展示：單質(zhì) 化合物 H2 O2 H2O教師組織學(xué)生組間交流。教師指出學(xué)生書寫的一些物質(zhì)：CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2，大家發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)的組成有什么特點(diǎn)？好，我們還可以把這些物質(zhì)歸為一類，叫做氧化物。物質(zhì)家族豐富多彩，運(yùn)用分類的方法，可以幫助我們更好的認(rèn)識(shí)這些物質(zhì)?；卮穑骸皻錃馐怯蓺湓亟M成，氧氣是由氧元素組成，而水中含有氫元素和氧元素。”“氫氣和氧氣都是由一種元素組成，而水是由兩種元素組成?！毙〗M內(nèi)交流，相互合作，回顧已經(jīng)認(rèn)識(shí)的物質(zhì)，結(jié)合物質(zhì)的化學(xué)符號(hào)，判斷其組成。寫出答案。匯報(bào)答案。都是化合物，都含有氧元素，由兩種元素組成。 運(yùn)用比較的方法從物