第五單元跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)4基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器教學(xué)設(shè)計(jì)---2024-2025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版(2024)上冊(cè)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱(chēng)）第五單元跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)4基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器教學(xué)設(shè)計(jì)---2024-2025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版(2024)上冊(cè)教學(xué)內(nèi)容本章節(jié)內(nèi)容為人教版2024年上冊(cè)九年級(jí)化學(xué)教材第五單元跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)4——基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器。主要內(nèi)容包括：了解氧氣的性質(zhì)和應(yīng)用，學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的基本原理，掌握氣體的制備和收集方法，以及設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)供氧器，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的全過(guò)程。

2.強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

3.提升學(xué)生的合作交流能力，通過(guò)小組討論和合作完成供氧器制作，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通技巧。

4.增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到氧氣的重要性，以及節(jié)約和保護(hù)氧氣資源的必要性。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-確定化學(xué)反應(yīng)方程式：學(xué)生需要能夠根據(jù)供氧器的需求選擇合適的化學(xué)反應(yīng)，并正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，如過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。

-氣體的制備與收集：重點(diǎn)在于理解并操作固-固反應(yīng)制備氧氣，掌握排水集氣法或向上排空氣法收集氧氣。

-設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易供氧器：強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)原理，包括供氧器的結(jié)構(gòu)、材料選擇和使用方法。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-化學(xué)反應(yīng)原理的理解：學(xué)生可能難以理解為什么某些物質(zhì)可以生成氧氣，以及反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響。

-實(shí)驗(yàn)操作的精確性：學(xué)生在進(jìn)行氣體收集時(shí)，可能難以控制實(shí)驗(yàn)條件，導(dǎo)致氧氣收集效率不高。

-供氧器設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性：學(xué)生可能難以跳出傳統(tǒng)思維，設(shè)計(jì)出既實(shí)用又創(chuàng)新的供氧器結(jié)構(gòu)。

-安全意識(shí)與實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)：學(xué)生需要認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，如氣體泄漏、過(guò)熱等，并學(xué)會(huì)如何安全操作。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：用于講解化學(xué)反應(yīng)原理和供氧器設(shè)計(jì)的基本概念。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生體驗(yàn)氧氣的制備和收集過(guò)程。

3.討論法：引導(dǎo)學(xué)生分組討論供氧器的設(shè)計(jì)方案，培養(yǎng)合作和批判性思維。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和供氧器設(shè)計(jì)圖，直觀教學(xué)。

2.實(shí)驗(yàn)演示：通過(guò)視頻或現(xiàn)場(chǎng)演示，展示實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。

3.互動(dòng)軟件：使用化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

-通過(guò)展示圖片或視頻，展示氧氣在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景，如潛水員使用的氧氣瓶、高空作業(yè)者的呼吸設(shè)備等。

-提問(wèn)：“同學(xué)們，你們知道氧氣在自然界和人類(lèi)生活中的重要性嗎？”引發(fā)學(xué)生對(duì)氧氣的關(guān)注和思考。

-引入本節(jié)課的主題：“基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.新課講授（10分鐘）

-第一條：講解氧氣的性質(zhì)和制備方法，重點(diǎn)介紹過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)制備氧氣的原理。

-第二條：演示氧氣制備實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，掌握固-固反應(yīng)制備氧氣的步驟。

-第三條：講解氣體收集方法，介紹排水集氣法和向上排空氣法，讓學(xué)生了解氧氣的收集原理。

3.實(shí)踐活動(dòng)（20分鐘）

-第一條：學(xué)生分組，每組準(zhǔn)備材料，如過(guò)氧化鈉、二氧化碳?xì)怏w發(fā)生器、集氣瓶等。

-第二條：指導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行氧氣的制備和收集，注意實(shí)驗(yàn)操作安全。

-第三條：要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察、記錄數(shù)據(jù)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

4.學(xué)生小組討論（15分鐘）

-第一條：討論供氧器的設(shè)計(jì)方案，如結(jié)構(gòu)、材料選擇等。

-第二條：分析設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢(shì)和不足，提出改進(jìn)措施。

-第三條：評(píng)估供氧器的實(shí)用性，如便攜性、耐用性等。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)氧氣的制備、收集和供氧器設(shè)計(jì)。

-總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決方法，如氣體收集效率、供氧器實(shí)用性等。

-提問(wèn)：“同學(xué)們，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你們對(duì)氧氣和供氧器有哪些新的認(rèn)識(shí)？”鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得。

總用時(shí)：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-氧氣的歷史：介紹氧氣發(fā)現(xiàn)的歷史背景，包括拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)和氧氣的命名等。

-氧氣在工業(yè)中的應(yīng)用：探討氧氣在鋼鐵、化工、醫(yī)療等行業(yè)的應(yīng)用實(shí)例。

-供氧技術(shù)的進(jìn)展：介紹現(xiàn)代供氧技術(shù)的發(fā)展，如液氧、高壓氧艙等。

-氧氣與環(huán)境保護(hù)：討論氧氣在環(huán)境保護(hù)中的作用，如大氣中氧含量的變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以查閱相關(guān)書(shū)籍或資料，了解氧氣的發(fā)現(xiàn)和工業(yè)應(yīng)用的歷史。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組研究，探討氧氣在環(huán)境保護(hù)中的作用，撰寫(xiě)研究報(bào)告。

-鼓勵(lì)學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐匿撹F廠或化工企業(yè)，實(shí)地了解氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，如教育平臺(tái)上的視頻講座，讓學(xué)生了解供氧技術(shù)的最新進(jìn)展。

-設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易的供氧裝置，用于模擬特定環(huán)境下的供氧需求。

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生探究不同條件下氧氣生成量的變化，如溫度、壓力等對(duì)反應(yīng)速率的影響。

-組織學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬氧氣在醫(yī)療急救中的使用場(chǎng)景，提高學(xué)生的應(yīng)急處理能力。

-引導(dǎo)學(xué)生思考氧氣資源的可持續(xù)性，探討如何節(jié)約和合理利用氧氣資源。

-通過(guò)科學(xué)雜志或?qū)W術(shù)論文，讓學(xué)生了解氧氣在科學(xué)研究中的最新發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了“基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”，我覺(jué)得整體上還是挺順利的。不過(guò)，在回顧整個(gè)教學(xué)過(guò)程的時(shí)候，也有一些值得反思的地方。

首先，我覺(jué)得在導(dǎo)入新課的時(shí)候，我通過(guò)展示氧氣在生活中的應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生的興趣。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于氧氣的認(rèn)識(shí)還比較淺顯，他們對(duì)氧氣的化學(xué)性質(zhì)和制備方法不太了解。這可能是因?yàn)槲覀冊(cè)谌粘＝虒W(xué)中對(duì)氧氣的講解還不夠深入，今后我會(huì)在講解氧氣性質(zhì)的時(shí)候，更加注重基礎(chǔ)知識(shí)的夯實(shí)。

在講授新課的過(guò)程中，我嘗試了多種教學(xué)方法，比如實(shí)驗(yàn)演示、小組討論等。我發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)演示能夠讓學(xué)生直觀地看到氧氣的制備過(guò)程，而小組討論則能激發(fā)他們的創(chuàng)新思維。不過(guò)，我也發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)演示的時(shí)候，部分學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察不夠細(xì)致，導(dǎo)致他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋不夠準(zhǔn)確。這可能是因?yàn)槲以趯?shí)驗(yàn)前的指導(dǎo)不夠充分，今后我會(huì)更加注重實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，確保每個(gè)學(xué)生都能掌握實(shí)驗(yàn)觀察的要點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生們分組設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器，這個(gè)環(huán)節(jié)我覺(jué)得效果不錯(cuò)。學(xué)生們?cè)谟懻摵蛯?shí)踐中，不僅加深了對(duì)氧氣制備和收集方法的理解，還鍛煉了他們的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。但是，我也注意到，有些學(xué)生在設(shè)計(jì)供氧器時(shí)，過(guò)于追求創(chuàng)新，而忽略了實(shí)際操作的可行性。這讓我意識(shí)到，在今后的教學(xué)中，我需要更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)既實(shí)用又創(chuàng)新的供氧器。

在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我提出了幾個(gè)問(wèn)題，比如供氧器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇等。學(xué)生們討論得非常熱烈，提出了很多有創(chuàng)意的想法。這讓我感到欣慰，但也意識(shí)到，在今后的教學(xué)中，我需要更多地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行批判性思考，鼓勵(lì)他們提出不同的觀點(diǎn)。

針對(duì)這些問(wèn)題，我提出以下改進(jìn)措施和建議：

-加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)前的指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠準(zhǔn)確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解實(shí)驗(yàn)原理。

-在小組討論中，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，提出自己的觀點(diǎn)，培養(yǎng)他們的批判性思維。

-在設(shè)計(jì)供氧器時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際需求，既注重創(chuàng)新性，又考慮實(shí)用性。

-在課后，提供更多相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，如科學(xué)雜志、學(xué)術(shù)論文等，讓學(xué)生能夠自主拓展知識(shí)面。典型例題講解1.例題：已知過(guò)氧化鈉（Na2O2）與二氧化碳（CO2）反應(yīng)生成氧氣（O2），試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計(jì)算在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成的氧氣量。

解答：化學(xué)方程式為：2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2

根據(jù)化學(xué)方程式，2摩爾過(guò)氧化鈉生成1摩爾氧氣。

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾氣體的體積為22.4升，因此1摩爾氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4升。

2.例題：某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易供氧器，使用過(guò)氧化鈉（Na2O2）和氯化鈣（CaCl2）作為反應(yīng)物。若供氧器中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量為5克，氯化鈣的質(zhì)量為10克，計(jì)算在反應(yīng)完成后，供氧器中生成的氧氣量。

解答：首先計(jì)算過(guò)氧化鈉的摩爾質(zhì)量：Na2O2=23*2+16*2=78g/mol

5克過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為：5g/78g/mol≈0.064摩爾

根據(jù)化學(xué)方程式：2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2

2摩爾過(guò)氧化鈉生成1摩爾氧氣，因此0.064摩爾過(guò)氧化鈉生成0.032摩爾氧氣。

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.032摩爾氧氣的體積為：0.032mol*22.4L/mol=0.7168L

3.例題：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易供氧器，使用過(guò)氧化鈉（Na2O2）作為反應(yīng)物，假設(shè)供氧器中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量為10克，計(jì)算在反應(yīng)完成后，供氧器中可以產(chǎn)生多少體積的氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

解答：同上，10克過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為：10g/78g/mol≈0.128摩爾

2摩爾過(guò)氧化鈉生成1摩爾氧氣，因此0.128摩爾過(guò)氧化鈉生成0.064摩爾氧氣。

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.064摩爾氧氣的體積為：0.064mol*22.4L/mol=1.4464L

4.例題：一個(gè)簡(jiǎn)易供氧器中，過(guò)氧化鈉（Na2O2）和氯化鈣（CaCl2）按照1:1的摩爾比混合。若供氧器中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量為8克，計(jì)算在反應(yīng)完成后，供氧器中可以產(chǎn)生多少體積的氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

解答：8克過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為：8g/78g/mol≈0.1026摩爾

由于摩爾比為1:1，氯化鈣的物質(zhì)的量也為0.1026摩爾。

2摩爾過(guò)氧化鈉生成1摩爾氧氣，因此0.1026摩爾過(guò)氧化鈉生成0.0513摩爾氧氣。

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.0513摩爾氧氣的體積為：0.0513mol*22.4L/mol=1.15072L

5.例題：一個(gè)簡(jiǎn)易供氧器中，過(guò)氧化鈉（Na2O2）和氯化鈣（CaCl2）按照1:1的摩爾比混合。若供氧器中過(guò)氧化鈉和氯化鈣的總質(zhì)量為15克，計(jì)算在反應(yīng)完成后，供氧器中可以產(chǎn)生多少體積的氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

解答：設(shè)過(guò)氧化鈉的質(zhì)量為x克，則氯化鈣的質(zhì)量為15-x克。

過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為：xg/78g/mol

氯化鈣的物質(zhì)的量為：(15-x)g/111g/mol

由于摩爾比為1:1，我們可以列出方程：

x/78=(15-x)/111

解這個(gè)方程，得到x≈7.8克，因此氯化鈣的質(zhì)量為15-7.8=7.2克。

過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為：7.8g/78g/mol≈0.1摩爾

氯化鈣的物質(zhì)的量為：7.2g/111g/mol≈0.065摩爾

2摩爾過(guò)氧化鈉生成1摩爾氧氣，因此0.1摩爾過(guò)氧化鈉生成0.05摩爾氧氣。

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.05摩爾氧氣的體積為：0.05mol*22.4L/mol=1.12L教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生在課堂上的參與度較高，對(duì)于氧氣制備和供氧器設(shè)計(jì)的討論積極熱烈。

-大部分學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述氧氣的性質(zhì)和制備方法，表現(xiàn)出對(duì)知識(shí)的掌握程度。

-部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中表現(xiàn)出一定的緊張和猶豫，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的練習(xí)。

2.小組討論成果展示：

-學(xué)生小組在討論過(guò)程中，能夠提出多種供氧器設(shè)計(jì)方案，并展示出良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。

-學(xué)生們能夠結(jié)合實(shí)際需求，提出既實(shí)用又創(chuàng)新的供氧器設(shè)計(jì)，如便攜式供氧器、緊急救援供氧器等。

-部分小組在展示過(guò)程中，對(duì)供氧器的工作原理和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)闡述不夠清晰，需要加強(qiáng)口頭表達(dá)能力。

3.隨堂測(cè)試：

-通過(guò)隨堂測(cè)試，評(píng)估學(xué)生對(duì)氧氣制備、收集和供氧器設(shè)計(jì)知識(shí)的掌握情況。

-測(cè)試結(jié)果顯示，大部分學(xué)生能夠正確書(shū)寫(xiě)氧氣制備的化學(xué)方程式，并計(jì)算出氧氣的生成量。

-部分學(xué)生在測(cè)試中對(duì)氧氣的性質(zhì)和應(yīng)用理解不夠深入，需要加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的教學(xué)。

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

-學(xué)生在課后進(jìn)行自評(píng)，反思自己在課堂上的表現(xiàn)和不足，并提出改進(jìn)措施。

-學(xué)生之間進(jìn)行互評(píng)，互相指出對(duì)方