《4.5地球家園的化學(xué)變化》教案、教學(xué)設(shè)計與同步練習(xí)

《4.5地球家園的化學(xué)變化》教案課題地球家園的化學(xué)變化課型新授課教學(xué)目標(biāo)科學(xué)知識目標(biāo)知道地球的很多資源如巖石、礦物、煤、石油、氧氣等都是化學(xué)變化的產(chǎn)物?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.通過查閱資料與分析推理尋找證據(jù)，嘗試解釋煤、石油、氧氣的形成經(jīng)歷了復(fù)雜的化學(xué)變化過程。2.體驗探究中證據(jù)、邏輯推理的重要性，能將自己的分析結(jié)果與已有的科學(xué)結(jié)論做比較。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)1.能夠懷有質(zhì)疑精神，不迷信權(quán)威，愿意用多種方法解決問題。2.愿意與人交流查閱、收集的資料信息，分享觀點?？茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)1.體會化學(xué)變化對人類生產(chǎn)生活帶來的影響。2.感受到資源的珍貴，認(rèn)同珍惜資源、節(jié)約能源的觀點。教學(xué)重難點重點：了解煤、石油、氧氣等人類生存所需的物質(zhì)的形成。難點：觀察煤，通過尋找證據(jù)推理煤是怎樣形成的，并將自己的分析結(jié)果與科學(xué)結(jié)論做比較。教學(xué)準(zhǔn)備為學(xué)生準(zhǔn)備：學(xué)生活動手冊。教師準(zhǔn)備：“煤的形成”相關(guān)視頻、“石油的形成與用途”相關(guān)視頻、“綠色植物的光合作用”相關(guān)視頻、氧氣含量變化數(shù)據(jù)圖、教學(xué)課件。流程教學(xué)設(shè)計二次備課聚焦1.引入：經(jīng)過前面幾節(jié)課對物質(zhì)變化的探索，你們能說一說我們的廚房里有哪些化學(xué)變化嗎？（預(yù)設(shè)：加熱白砂糖、煤氣燃燒、面團(tuán)發(fā)酵……）其他生活場景中呢？（預(yù)設(shè)：煙花綻放、鐵釘生銹、火柴點燃……）2.揭題：我們生活的地球家園，每時每刻都在發(fā)生著化學(xué)變化。正是這些化學(xué)變化，給予了人類生存所需的各種物質(zhì)和條件。除了上述化學(xué)變化，我們的地球家園中還有哪些主要的化學(xué)變化呢？今天，我們就來探索地球家園的化學(xué)變化。（板書：地球家園的化學(xué)變化）探索與研討探索一：大地之下的化學(xué)變化1.過渡：（教學(xué)提示：出示不同礦石、寶石和煤的圖片。）我們生活的大地蘊(yùn)藏著許多寶藏。有各種礦石，可以用來冶煉不同的金探索與研討屬；有許多美麗珍貴的寶石，可以裝點我們的生活；還有煤、石油等可以給我們提供能源。這些寶藏，并不是在一開始就存在的，而是經(jīng)歷了億萬年的許多變化才形成的。2.提問：大地中蘊(yùn)藏著的“寶藏”從何而來？又是怎樣形成的呢？（預(yù)設(shè)：大地中的礦石是巖石的一部分，由多種礦物組成，其形成可能和地質(zhì)活動有關(guān)；大地中的煤、石油由埋在地下的動植物的遺體殘骸演變而來，是珍貴的能源。）3.布置任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀資料，提取信息，推測煤是怎樣形成的，并完成活動幫助卡。4.活動：播放“煤的形成”相關(guān)視頻，引導(dǎo)學(xué)生梳理煤的形成過程，并思考該過程是否發(fā)生了化學(xué)變化。5.小結(jié)：億萬年前，地球上生長著大片茂密的森林，植物的枝葉和根莖在湖泊、沼澤等低洼處大量堆積，被泥沙層層掩埋。隨著時間的推移和地殼的變動，這些植物殘骸不斷地被埋入地下，長期與空氣隔絕，并在地底高溫高壓下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，慢慢變成了煤?！驹O(shè)計意圖】先讓學(xué)生基于已有的認(rèn)知經(jīng)驗對煤的形成進(jìn)行推理，再根據(jù)相關(guān)資料進(jìn)行對照分析，既了解了學(xué)生的前概念，又培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理和信息處理能力。礦石：在地殼中的礦物，由于地殼變遷、火山爆發(fā)等因素影響，匯集到一起，對人類生活有一定價值的巖石。煤：也叫煤炭，是一種可燃的黑色或棕黑色沉積巖，是古代植物埋在地下，經(jīng)歷復(fù)雜的化學(xué)變化和高溫高壓形成的。探索與研討探索二：大氣層中的化學(xué)變化1.過渡：了解了腳底大地的秘密后，我們再來研究一下周圍的空氣。2.講解：我們的呼吸離不開氧氣，氧氣體積占大氣總體積的約21%。但早期地球的大氣層中并沒有氧氣，甚至經(jīng)過長時間的演變，氧氣含量仍然很低。（教學(xué)提示：出示氧氣含量變化數(shù)據(jù)圖。）3.提問：那么，大氣中的氧氣又是怎么來的呢？（預(yù)設(shè)：主要是由綠色植物光合作用產(chǎn)生的。）綠色植物是如何增加地球氧氣含量的呢？（教學(xué)提示：播放“綠色植物的光合作用”相關(guān)視頻。）4.小結(jié)：我們生活的大氣層中，氧氣主要是由綠色植物的光合作用產(chǎn)生的。綠色植物利用太陽能將二氧化碳與水轉(zhuǎn)化為氧氣和為生物提供能量的物質(zhì)，增加了大氣層中氧氣的含量。探索三：資源利用與化學(xué)變化1.過渡：（教學(xué)提示：出示石油圖片。）地底下除了煤之外，還有另一種與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的常規(guī)能源——石油。石油有哪些用途呢？（教學(xué)提示：播放“石油的形成與用途”相關(guān)視頻。）2.講解：石油是地球賦予人類的寶藏，也是經(jīng)歷化學(xué)變化形成的。我們利用石油可以生產(chǎn)很多重要的生產(chǎn)生活材料，如燃油、塑料、纖維、瀝青等。3.提問：不僅煤和石油的形成與化學(xué)變化有關(guān)，很多資源的利用也與化學(xué)變化有關(guān)，你們能列舉出一些具體的例子嗎？（預(yù)設(shè)：從鐵礦石里把鐵冶煉出來，需要經(jīng)過化學(xué)變化；用不同的原料合成藥品，需要經(jīng)過化學(xué)變化；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用的化肥，是通過化學(xué)變化制造出來的；……）4.小結(jié)：化學(xué)變化影響著我們的生產(chǎn)生活，煤和石油也給我們的生活帶來了很大的便利，但是它們要經(jīng)過億萬年的復(fù)雜變化才能形成，所以我們要珍惜、節(jié)約能源。研討匯報石油：也稱原油，是一種黏稠的、深褐色（有時有點綠色）的液體，是由古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長壓縮和加熱后逐漸形成的。探索與研討拓展與小結(jié)小結(jié)：地球家園時時刻刻在發(fā)生著化學(xué)變化，很多資源如巖石、礦物、煤、石油、氧氣等都是化學(xué)變化的產(chǎn)物。其中，煤和石油是由億萬年前的古代生物經(jīng)歷復(fù)雜的化學(xué)變化形成的，是不可再生能源。我們應(yīng)該節(jié)約能源，保護(hù)森林，愛護(hù)我們的地球家園。板書設(shè)計教學(xué)反思本次課先將大地之下的化學(xué)變化聚焦到煤等化石能源的形成過程，使學(xué)生認(rèn)識到煤的形成也是化學(xué)變化。教學(xué)過程中，需要提供與煤相關(guān)的文字資料，并組織學(xué)生閱讀分析，引導(dǎo)學(xué)生按“信息呈現(xiàn)→推理想象→閱讀資料→分析研討”的流程展開學(xué)習(xí)。在探索“大氣層的化學(xué)變化”中，學(xué)生的前概念比較扎實，基本都知道氧氣的產(chǎn)生與綠色植物有關(guān)，因此只需利用氧氣含量變化數(shù)據(jù)圖來啟發(fā)學(xué)生思考，并通過資料大致介紹植物的光合作用，學(xué)生即能認(rèn)識到大氣中的氧氣也是化學(xué)變化產(chǎn)生的，且主要來自植物的光合作用，同時也可提高學(xué)生保護(hù)森林的意識。最后，激勵學(xué)生在生活中勤觀察、多思考，舉出生活中一些利用化學(xué)變化制造的用品，拓寬學(xué)生的認(rèn)知視野。課后作業(yè)二、判斷題。3.早期地球的大氣層中并沒有氧氣，經(jīng)過長時間的演變，大地中的礦物分解出了氧氣，增加了大氣層中氧氣的含量。（）4.各式各樣的化學(xué)變化給予了人類生存所需要的各種物質(zhì)和條件。（）5.大部分塑料的生產(chǎn)原料是從石油中提煉的。（）參考答案二、3.×4.√5.√《4.5地球家園的化學(xué)變化》教學(xué)設(shè)計【教材簡析】《地球家園的化學(xué)變化》是《物質(zhì)的變化》單元的第5課。本課由三大部分內(nèi)容組成，第一部分“聚焦”，教科書從我們身邊的化學(xué)變化擴(kuò)大范圍到我們生活的地球家園的化學(xué)變化，從而引出“正是這些變化給予人類生存各種各樣的物質(zhì)和條件”，提出聚焦的問題“地球家園中有哪些主要的化學(xué)變化呢？”。第二部分“探索”，有三個活動：活動一是“大地之下的化學(xué)變化”，活動二是“大氣層中的化學(xué)變化”，活動三是“資源利用與化學(xué)變化”。第三部分“研討”，提出三個問題：“我們怎么判斷出煤的形成過程經(jīng)歷了化學(xué)變化？”旨在引領(lǐng)學(xué)生用化學(xué)變化的本質(zhì)——產(chǎn)生新物質(zhì)來判斷煤的形成過程是化學(xué)變化的過程；“我們?yōu)槭裁匆Ｗo(hù)森林？”引領(lǐng)學(xué)生通過研討進(jìn)一步認(rèn)識大氣層中的化學(xué)變化以及保護(hù)森林環(huán)境對人類生存的重要意義；“我們還能舉出哪些身邊的例子說明它們和化學(xué)變化有關(guān)？”旨在引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊更多“化學(xué)變化的產(chǎn)物”，意識到化學(xué)變化與我們的生活密切相關(guān)?！緦W(xué)生分析】通過前四課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)基本上明確了什么是化學(xué)變化以及化學(xué)變化伴隨的現(xiàn)象。同時，學(xué)生對于物質(zhì)變化的認(rèn)識也得到了發(fā)展，逐漸形成從變化的視角來認(rèn)識周圍常見事物的意識。對于“地球家園”，學(xué)生在小學(xué)階段經(jīng)歷了對“地球家園的成員”如動物、植物及人體自身的觀察與探索、對大氣與水的觀測、對巖石與礦物的辨別以及對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動的認(rèn)識，但他們并不能意識到“地球家園”時時刻刻都在發(fā)生著化學(xué)變化。通過本課的學(xué)習(xí)，學(xué)生要擴(kuò)展關(guān)于化學(xué)變化的研究視野，在前幾課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上了解地球家園中的化學(xué)變化，主要是地球資源的形成以及與人類的關(guān)系，從而認(rèn)識到巖石、礦物、植物的生長，不可再生的能源煤、石油和天然氣等都是化學(xué)變化的結(jié)果?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)地球的很多資源如巖石、礦物、煤、石油、氧氣等都是化學(xué)變化的產(chǎn)物?？茖W(xué)探究目標(biāo)1.通過查閱資料與分析推理尋找證據(jù)，嘗試解釋煤、石油、氧氣的形成經(jīng)歷了復(fù)雜的化學(xué)變化過程。2.體驗探究中證據(jù)、邏輯推理的重要性，能將自己的分析結(jié)果與已有的科學(xué)結(jié)論作比較?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.能夠懷有質(zhì)疑精神，不迷信權(quán)威，愿意用多種方法解決問題。2.愿意與人交流查閱、收集的資料信息，分享觀點。科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)1.體會化學(xué)變化對人類生產(chǎn)生活帶來的影響。2.感受到資源的珍貴，認(rèn)同珍惜資源、節(jié)約能源的觀點?！窘虒W(xué)重難點】重點：收集并分析資料，了解地球家園許多化學(xué)變化的產(chǎn)生過程。難點：觀察煤，通過尋找證據(jù)推理煤是怎樣形成的，并將自己的分析結(jié)果與科學(xué)結(jié)論作比較。【教學(xué)準(zhǔn)備】為學(xué)生準(zhǔn)備：若干礦石、煤塊標(biāo)本、相關(guān)閱讀資料、學(xué)生活動手冊。教師準(zhǔn)備：若干礦石、寶石和煤塊標(biāo)本、相關(guān)視頻資源、教學(xué)課件。【教學(xué)過程】一、聚焦1.談話：我們已經(jīng)連續(xù)四節(jié)課探究了有關(guān)化學(xué)變化的內(nèi)容，下面老師想考考你們。提問：廚房里有哪些化學(xué)變化？我們身邊有哪些化學(xué)變化？學(xué)生回答。2.過渡：正是這些化學(xué)變化為我們的生活提供了良好的保障。提出聚焦問題：我們生活的地球家園中還有哪些主要的化學(xué)變化呢？設(shè)計意圖：在拋出問題后，學(xué)生會自然聯(lián)系到前幾節(jié)課的化學(xué)變化，同時還會思考，我們身邊還有哪些化學(xué)變化？（板書：地球家園的化學(xué)變化）二、探索引導(dǎo)學(xué)生以“信息呈現(xiàn)——推理想象——閱讀資料——分析研討”的流程展開學(xué)習(xí)。(一）大地之下的化學(xué)變化1.出示圖片：大地之下的礦物、金屬、寶石、煤、石油等“寶藏”。思考：這些“寶藏”是怎么形成的？聚焦問題：地底下的煤是怎樣形成的？2.閱讀資料卡。討論：通過閱讀資料，你認(rèn)為煤是怎樣形成的？3.觀察煤和植物。（1）學(xué)生完成記錄單。（2）展示學(xué)生的記錄單，學(xué)生匯報。（3）研討：利用這些證據(jù)猜測一下煤是怎樣形成的。對學(xué)生的每一項猜測，教師都要追問：“證據(jù)是什么？”“這樣想象的依據(jù)是什么？”（4）播放煤形成過程的視頻，說說科學(xué)家的推測和我們的推測有什么相同和不同。4.研討：你認(rèn)為煤的形成是否經(jīng)歷了化學(xué)變化？化學(xué)變化的本質(zhì)是什么？你認(rèn)為煤和原來的植物還是一樣的嗎？設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)啟發(fā)學(xué)生用化學(xué)變化的本質(zhì)特征即產(chǎn)生新物質(zhì)來對煤的形成過程做出分析，引領(lǐng)他們通過對煤與植物的特征比較來說明煤是化學(xué)變化產(chǎn)生的新物質(zhì)。（二）資源利用與化學(xué)變化地底下除了煤之外，還有另一種我們每天都會用到的常規(guī)能源——石油。1.播放視頻。2.研討：石油變成塑料、瀝青等過程是化學(xué)變化嗎？3.小結(jié)：煤和石油的使用，給我們的生活帶來了很大的便利，但它們是要經(jīng)過億萬年的復(fù)雜變化才能形成的不可再生能源，所以我們要節(jié)約能源。設(shè)計意圖：提供相關(guān)文字資料并組織學(xué)生閱讀、整理，幫助他們了解生活中的許多用品都是通過化學(xué)變化獲得的，拓寬學(xué)生的認(rèn)識視野。（三）大氣層中的化學(xué)變化現(xiàn)代社會，煤和石油的燃燒會造成溫室效應(yīng)。綠色植物利用太陽能將二氧化碳與水轉(zhuǎn)化為氧氣，增加了大氣中氧氣的含量。1.出示圖片：氧氣含量變化數(shù)據(jù)圖。2.研討：大氣層中的氧氣含量變化，可能與什么因素有關(guān)？學(xué)生基于已有的認(rèn)知經(jīng)驗做出推理。教師可提供相關(guān)資料，供學(xué)生對照、分析。3.小結(jié)。氧氣含量變化數(shù)據(jù)圖的時間跨度以億年為單位。雖然整體趨勢是上升的，但因為時間跨度很長，大氣中的氧氣含量還是相對穩(wěn)定的。設(shè)計意圖：啟發(fā)學(xué)生思考，大氣層中的氧氣含量變化可能與植物的光合作用有關(guān)。學(xué)生基于已有的認(rèn)知經(jīng)驗做出推理，教師再提供相關(guān)資料供他們對照、分析。三、研討1.我們?yōu)槭裁匆Ｗo(hù)森林？2.（出示“寶石的形成”視頻）我們還能舉出哪些身邊的例子，說明它們和化學(xué)變化有關(guān)？設(shè)計意圖：啟發(fā)學(xué)生森林除了是煤等資源的源頭之外，設(shè)計意圖：啟發(fā)學(xué)生森林除了是煤等資源的源頭之外，還對人類的生存具有重要意義，即與大氣層的氧氣含量密切相關(guān)。通過舉例，啟發(fā)學(xué)生關(guān)注身邊的化學(xué)變化。四、拓展以科學(xué)小報的形式向他人介紹自己的學(xué)習(xí)成果。【板書設(shè)計】地球家園的化學(xué)變化大地之下的化學(xué)變化古代植物被泥沙掩埋煤與空氣隔絕，高溫、高壓資源利用與化學(xué)變化石油塑料、口香糖等大氣層中的化學(xué)變化二氧化碳光合作用氧氣【活動手冊使用說明】本課記錄的是學(xué)生對煤塊的研究過程。煤塊上的信息可由教師組織學(xué)生觀察教科書第69頁的煤塊圖片，分析并獲取相關(guān)信息，再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)煤塊上的信息做出推理與猜想，記錄在“煤的形成過程”一欄里，信息與猜想要——對應(yīng)起來。然后，學(xué)生再根據(jù)教師提供的科學(xué)家的研究成果資料，與猜想做對照分析，完善“煤的形成過程”記錄。記錄方式可以用文字也可以用畫圖的形式?！?.5地球家園的化學(xué)變化》同步練習(xí)一、基礎(chǔ)知識填空1.我們生活的地球家園，每時每刻都在發(fā)生著化學(xué)變化。正是這些化學(xué)變化，給予了人類生存所需要的各種物質(zhì)和條件。2.大地之下的化學(xué)變化（1）各種礦物可以用來冶煉不同的金屬。（2）美麗珍貴的寶石可以裝點我們的生活。（3）煤炭、石油等可以給我們提供能源。（4）大地之下的寶藏，并不是在一開始就存在的，而是經(jīng)歷了億萬年的許多變化才形成的。3.煤的形成（1）根據(jù)煤塊中的植物化石印記，科學(xué)家推斷煤出一般都位于遠(yuǎn)古時代森林茂密的地帶。地底下發(fā)現(xiàn)的煤，一般都是位于煤層中。（2）理在深處的植物.在地底高溫高壓的環(huán)境下，經(jīng)過漫長的時間，慢慢變成了煤。4.大氣層中的化學(xué)變化氫氣約78%其他氣體：稀有氣體0.94%；二氧化碳0.03%；水蒸氣和雜質(zhì)0.03%。氧氣約21%（1）我們的呼吸離不開氧氣。氧氣占大氣體積的約21%。（2）早期地球的大氣層中并沒有氧氣。經(jīng)過長時間的演變，氧氣含量仍然很低。當(dāng)綠色植物出現(xiàn)之后，地球的氧氣含量逐步增加。（3）綠色植物利用太陽能將二氧化碳與水轉(zhuǎn)化為氧氣和為生物提供能量的物質(zhì)，增加了大氣層中氧氣的含量。（4）由于煤、石油等化石燃料消耗量的急劇增加，產(chǎn)生了大量二氧化碳，使空氣中的二氧化碳含量不斷增加，導(dǎo)致全球氣候變暖、土壤沙化、大陸和兩極冰川融化，全球環(huán)境造成巨大的壓力。5.資源利用與化學(xué)變化（1）石油是地球賦予人類的寶藏，它也是經(jīng)歷化學(xué)變化形成的。我們利用石油可以生產(chǎn)很多重要的生產(chǎn)生活材料。塑料燃油纖維瀝青（2）從鐵礦石里把鐵冶煉出來、用不同的原料合成藥品、農(nóng)業(yè)上需要的化肥，這些物質(zhì)的生成都需要通過化學(xué)變化。（3）美麗的煙花，當(dāng)它在空中爆炸時，發(fā)生了劇烈的化學(xué)變化，產(chǎn)生了五彩繽紛的色彩。二、判斷題1.自然界里，所有的變化都會產(chǎn)生新的物質(zhì)。(×)2.在地球表面下的礦物、煤、石油等物質(zhì)，是在一開始就存在的。(×)3.煤塊中的植物化石印記說明煤的形成與植物有關(guān)。(√)4.綠色植物能夠吸收二氧化碳，并釋放氧氣，增加大氣層中的氧氣含量。(√)5.人類的活動能夠改變大氣層中物質(zhì)的含量。(