2024-2025春鲁教版（五四学制）（2024）化学初中八年级全一册第五单元定量研究化学反应《跨学科实践活动3 基于绿色化学探究实验室制氧气的原理》教学设计.docx
《基于绿色化学探究实验室制氧气的原理》教学设计
教材分析
本课题选自鲁教版（五四学制）（2024）初中八年级化学全一册第五单元定量研究化学反应中的跨学科实践活动。氧气的制取是初中化学实验教学的重要内容，通过对实验室制氧气原理的探究，不仅能帮助学生深入理解化学反应的本质和定量研究的方法，还能培养学生的科学探究能力和创新思维。
本活动将绿色化学理念融入其中，强调从资源利用、环境保护等多角度审视化学实验，引导学生树立可持续发展的意识，这与当今社会对化学学科的要求相契合。同时，跨学科实践活动有助于打破学科界限，整合化学与物理、生物等学科知识，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力，为学生的未来发展奠定基础。
学情分析
八年级学生正处于对未知充满好奇、具有较强探究欲望的阶段。经过之前化学课程的学习，他们已经掌握了一定的化学基础知识，如常见物质的性质、化学反应的基本类型等，具备了初步的实验操作技能，能够进行简单的实验观察和分析。
然而，对于将绿色化学理念应用于实验设计以及跨学科知识的综合运用，学生还较为陌生。在探究过程中，可能会遇到思维局限、知识迁移困难等问题。但这也正是开展此次实践活动的意义所在，通过引导和启发，帮助学生突破这些障碍，提升综合素养。
课标目标
1.知识与技能目标
学生能够理解实验室制取氧气的常见原理，包括过氧化氢分解、氯酸钾分解和高锰酸钾分解的化学反应方程式及实质。
掌握根据绿色化学理念选择合适制氧原理的方法，了解不同方法在资源利用、环境保护等方面的优劣。
学会运用跨学科知识，从物理、生物等角度分析氧气制取过程中的相关问题，如气体的收集方法与气体性质的关系。
2.过程与方法目标
通过实验探究，培养学生提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究能力。
引导学生在跨学科实践活动中，学会整合不同学科知识，提高综合运用知识解决实际问题的能力。
培养学生的团队合作精神，在小组合作中学会交流与分享，共同完成探究任务。
3.情感态度与价值观目标
激发学生对化学实验的兴趣，培养学生严谨认真的科学态度。
增强学生的环保意识，使学生认识到绿色化学在实际生产生活中的重要性，树立可持续发展的观念。
教学重难点
1.教学重点
探究实验室制取氧气的不同原理，对比分析其优缺点。
理解绿色化学理念，并运用该理念选择最佳的实验室制氧原理。
跨学科知识在氧气制取实验中的应用。
2.教学难点
从定量的角度分析化学反应，理解绿色化学中原子利用率等概念在选择制氧原理时的应用。
如何引导学生打破学科界限，实现化学与物理、生物等学科知识的有效融合，解决实验中的实际问题。
教学方法
讲授法：讲解实验室制氧气的基本原理、绿色化学概念及相关跨学科知识，为学生的探究活动奠定理论基础。
实验探究法：组织学生进行实验，探究不同制氧方法的实验现象和产物，培养学生的动手能力和观察分析能力。
小组合作法：将学生分成小组，共同完成实验设计、数据记录与分析、问题讨论等任务，促进学生之间的交流与合作。
情境教学法：创设实际生活中的情境，如医院制氧需求、野外探险氧气供应等，引导学生运用所学知识解决实际问题，增强学生的学习兴趣和应用意识。
教学准备
1.实验仪器和药品
过氧化氢溶液、二氧化锰、氯酸钾、高锰酸钾、酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽、带火星的木条等。
2.多媒体设备
电脑、投影仪、电子白板等，用于展示教学课件、实验视频、相关图片等资料。
3.资料卡片
准备有关绿色化学、氧气在各领域应用、跨学科知识等方面的资料卡片，供学生在活动中查阅和参考。
教学过程
课程导入（5分钟）
1.教师活动
展示一些生活中氧气应用的图片，如医院吸氧、潜水、燃烧助燃等，提问学生：“氧气在我们生活中有着广泛的应用，那么大家知道实验室是如何制取氧气的吗？”
播放一段关于氧气制取的趣味科普视频，引发学生的兴趣。
2.学生活动
观察图片和视频，思考问题，积极回答教师的提问。
3.设计意图
通过展示生活中氧气的应用实例，让学生感受到化学与生活的紧密联系，激发学生的学习兴趣。视频的播放能够迅速吸引学生的注意力，为后续教学活动的开展营造良好的氛围。
知识回顾（5分钟）
1.教师活动
引导学生回顾之前学过的氧气的性质，提问：“氧气有哪些物理性质和化学性质？”
复习化学反应的基本类型，举例说明分解反应的特点，并提问：“实验室制取氧气的反应属于什么类型？”
2.学生活动
回忆所学知识，回答教师的问题，与同学进行交流和补充。
3.设计意图
知识回顾能够帮助学生巩固已有的知识基础，为后续探究实验室制氧原理做好铺垫。通过提问和交流，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性。
绿色化学理念介绍（8分钟）
1.教师活动
讲解绿色化学的概念，强调其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对