资源简介

化学单元作业设计
一、单元信息
基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
化学 九年级 第一 学期 人教版 第二单元 我们周围的空气
单 元 组织方式 自然单元
课时信息 序 号 课时名称 对应教材内容
1 空气 2.1空气是由什么组成的；空气是一种宝贵的资源和保护空气
2 氧气 2.2 氧气的性质
3 制取氧气 2.3氧气的实验室制取、催化剂
二、单元分析
（一）课标要求
1、通过空气中氧气含量的测定实验，了解空气的主要成分，感悟科学家对真理的不懈追求、严谨求实的科学态度。
2、能结合实例区分纯净物和混合物；认识空气对人类生活的重要作用；了解典型的大气污染物的来源和危害，认识化学在环境污染、突发公共卫生事件等人类面临的重大问题和挑战中发挥着不可替代的作用。
3、通过实验认识氧气主要性质，建立性质和用途的关系；能正确书写文字表达式；认识常见的化合反应、分解反应和氧化反应；认识缓慢氧化；形成化学观念，发展科学思维。
4、通过对药品和仪器的选择，学习运用简单的装置和方法制取氧气；探究影响催化剂效果的因素，经历科学探究，增强实践能力。
（二）教材分析
本单元是继入门篇“走进化学世界”后具体地从化学这门自然科学的角度系统学习单质化合物知识，研究物质组成、性质、制法的开始；学习最基本的化学概念的开始。其三个课题的研究对象：空气、氧气、制取氧气包含了物质的组成与分类、自然资源、环境保护、物质的性质、反应、制取等知识。由宏观用途到微观反应；由反应原理到实际操作，难度和要求逐渐提高和具体化，为今后学习单质化合物知识打下基础，是引领学生真正进入化学世界的三个台阶。
由于刚起步，本单元知识相对比较简单且有较多的实验内容，吸引学生的眼球，增强学生对化学的好奇心和探究欲望。有利于引导学生观察和探究身边常见的物质—氧气，帮助学生了解它们对人类生活的影响，体会科学进步对提高人类生活质量所做出的巨大贡献；使学生初步认识物质的用途与性质之间的关系，帮助学生从化学的角度认识和理解人与自然的关系，初步形成科学的物质观和合理利用物质的意识。有利于联系生活实际，和人类生存关系密切，有利于对学生感悟化学在改善和保护自然环境方面发挥重要作用；有利于养成科学态度，具有责任担当。
（三）学情分析
本单元主要研究的知识，在日常生活中学生是有丰富的感性认识的。通过小学科学课、初中生物七年级上册第六章——绿色植物的光合作用和呼吸作用、下册第十章第四节——人体内的气体交换的探究活动：呼吸时二氧化碳体积分数的变化以及化学第一单元课题2“对我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究，学生对空气又有了一定的理性认识，因此可从学生已有的直接经验和知识背景出发架构新的知识体系。学习了课题1之后，学生会对氧气有了进一步的了解，如在空气中的含量、如具有支持燃烧的性质，但这还不是系统地对物质性质及相关反应的认识，气体的制取对学生来说尚属首次,知识点上是空白。因此教师要联系生活实际提出问题，在充分利用学生已有知识的同时创设好教学情境，激发学生强烈的求知欲，从具体物质入手为学生们展现学习、研究物质的基本模式——及研究物质就是要研究它们的性质、制法、用途、存在等，性质包括物理性质化学性质两个方面，制法包括实验室制法工业制法两个方面，化学性质必须通过相关的化学反应来认识，为今后的化学学习提供样式和范例。在教给氧气制法的同时，教给学生制取一种物质时对方案的最佳选择原则：即原料条件的最佳经济效益原则；过程方法的最简便易行原则；原料过程产品的绿色环保原则，为今后解决相关问题确立正确的思维方式和行为方式。在此教师也应教育学生评价任何一个实验方案要从利弊两个方面进行，不可绝对化，我们通常选择的是主导方面较优秀的方案。
单元学习作业目标
（一）记住空气的成分及其体积分数；能说出氧气、氮气和稀有气体的重要用途及空气的污染物。
（二）能说出氧气的主要物理性质，结合硫粉、木炭、铁丝等在氧气中燃烧的现象，记住氧气的化学性质，并能正确书写相应的化学方程式。
（三）能用实验测定空气中氧气的含量。
（四）掌握实验室制取氧气的原理、装置和操作。
四、单元作业设计思路
以“物质的性质和应用”这一学科大概念为统摄，按照次级大概念、核心概念和事实的顺序整理出本次单元作业的知识结构，如图 1 所示。再根据知识结构，整理出本单元的课时主题和目标，如图 2 所示。再根据课时目标设计相关作业。
图 1：大概念统领下的单元知识结构
单元主题 课时主题 课时目标
图 2：单元课时主题和目标
五、课时作业
第一课时
课时目标：认识空气的成分及其体积分数；能用实验测定空气中氧气的含量；知道纯净物、混合物并能判断；知道氧气、氮气和稀有气体的用途；认识空气的污染物以及保护空气。
作业 1：利用红磷在密闭容器中燃烧的实验测定空气的成分，其中体积分数约占21%的是（ ），属于（ ）
A.氧气，混合物 B.氧气，纯净物
C.二氧化碳，纯净物 D.氮气，纯净物
参考答案：B
时间要求：1 分钟。
评价设计
错选 A，对混合物的概念认识不清；错选 C，对二氧化碳的体积分数认识不清；错选 D，对氮气的体积分数认识不清楚。
作业分析与设计意图
设计根据给定红磷燃烧实验测定空气的成分，测评学生对空气中各成分及其体积分数的了解，以及对混合物与纯净物的认识。
作业 2：空气是人类生产活动的重要资源,下列有关空气的说法正确的是（ ）
A.氮气可用作电光源 B.氦气可用作火箭发射的燃料
C.二氧化碳可用作保护气 D.氧气可供给动植物呼吸
1.参考答案：D
2.时间要求：1 分钟。
3.评价设计
错选 A，对氮气的用途认识不清；错选B，对稀有气体的用途认识不清；错选C，对二氧化碳的用途认识不清。
4.作业分析与设计意图
设计空气中的各成分的用途具体实例，测评学生对空气中各成分用途的认识。
作业 3：阅读下列短文，回答问题。
测定空气中氧气含量的方法很多，下图所示的是某校化学实验小组用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的。
红磷属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
红磷燃烧的文字表达式 。
若实验中测得氧气的体积分数低于21%，则造成此误差的可能原因有哪些？ 。
1.参考答案：
（1）纯净物 （2）红磷+氧气 五氧化二磷 （3）红磷量不足，未将玻璃钟罩内的氧气完全消耗；装置的气密性不好；未冷却到室温就打开了止水夹等
2.时间要求:3 分钟。
3.评价设计
错写混合物，对物质的分类认识不清；
易出现反应条件，生成物等错误，对文字表达式认识不清；
错写可能是不了解实验产生误差的操作，或语言表达不清。
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
（1） 无意义或空白答案 知道物质的类别 了解物质的类别 判断简单物质的类别 运用已学能熟练判断陌生物质的类别
（2） 无意义或空白答案 能书写文字表达式 能书写简单的文字表达式 能书写熟悉反应的文字表达式 运用已学书写陌生反应的文字表达式
（3） 无意义或空 白答案 知道实验的个别操作 了解实验的部分操作 知道实验的操作及注意事项 知道所有实验的正确操作并能分析实验
4.作业分析与设计意图
设计红磷燃烧实验，引导学生重视实验操作，知道正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础。测评学生对纯净物和混合物、红磷燃烧测定空气成分实验的认识。
第二课时
课时目标：知道氧气的主要物理性质；知道氧气的化学性质；能正确书写某些物质在氧气中燃烧的文字表达式；知道化合反应、氧化反应、缓慢氧化。
作业 1：下列有关氧气性质的描述，正确的是（ ）
氧气不溶于水
氧气可以燃烧，是一种很好的燃料
氧气支持燃烧
氧气化学性质活泼，能和所有物质发生反应
1.参考答案：C
2.时间要求：1分钟。
3.评价设计
错选 A，因为不了解氧气的溶解性；错选 B，对氧气不具有可燃性认识不清楚；错选 D，则不清楚氧气不能和任何物质发生反应。
4.作业分析与设计意图
通过对氧气性质的叙述，测评学生的对氧气的物理性质和化学性质的认识。
作业 2:在盛有氧气的集气瓶中点燃下列物质，集气瓶底铺一层细沙的是（ ）
A.木炭 B.红磷 C.铁丝 D.硫磺
1.参考答案：C
2.时间要求：1分钟。
3.评价设计
错选 A，对木炭在氧气中燃烧的生成物认识不清；错选 B，对红磷在氧气中燃烧的生成物认识不清；错选 D，对硫粉在氧气中燃烧的生成物认识不清。
4.作业分析与设计意图
设计多种物质在氧气中燃烧的实验，测评学生对实验操作中注意事项的认识。
作业3:阅读下列材料，回答问题。
常温下，氧气是一种化学性质较为活泼的气体，能与多种物质发生反应。下图是木炭、硫粉、细铁丝在氧气中燃烧的装置。
为了检验A装置中木炭燃烧时的生成物，应进行的操作是 。
请写出B装置中实验中的反应现象 。
可以用C装置中的细铁丝代替红磷进行实验验证空气的组成吗？
1.参考答案：（1）将澄清石灰水倒入反应后的集气瓶中，振荡后看澄清石灰水是否浑浊（2）产生蓝紫色火焰和有刺激性气味的气体（3）不行，由于空气中氧气的浓度低，细铁丝在空气中不燃烧。
2.时间要求：3-4 分钟。
3.评价设计
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
（1） 无意义或空白答案 知道物质的验证方法 了解物质的验证方法 判断出物质的验证方法 对常见物质的验证方法熟练辨析
（2） 无意义或空白答案 知道实验的反应现象和事实 了解常见实验的反应现象和事实 判断简单的实验反应现象和事实 熟练运用判断实验的反应现象和事实
（3） 无意义或空白答案 了解实验的原理和现象 知道实验的反应前后情况 能分析判断实验的现象 能从实验原理和现象熟练分析问题
4.作业分析与设计意图
通过对某些物质在氧气中发生的反应，判断反应现象；能根据常见的反应现象判断物质；能根据实验分析问题。初步了解学生对化学实验的掌握情况。
第三课时
课时目标：初步学习氧气的实验室制法，并能根据实验原理对实验装置做出合理的选择和判断；认识催化剂及应用；知道分解反应。
作业 1：在化学反应中，催化剂的特点（ ）
A.质量增多 B.在反应后性质发生变化
C.质量减少 D.能改变其它物质的化学反应速率
参考答案：D
时间要求：1分钟。
评价设计
错选 A和 C ，主要是不知道催化剂在化学反应前后质量不变，错选B，主要是不知道催化剂在化学反应前后化学性质不发生变化。
4.作业分析与设计意图
主要考查学生对概念的认识和掌握。
作业 2：下列变化中，既不属于化合反应，也不属于分解反应的是（ ）
木炭在空气中燃烧 B. .红磷在空气中燃烧
C. 过氧化氢分解生成水和氧气 D. 酒精在空气中燃烧
1.参考答案：D
2.时间要求：1分钟。
3.评价设计
错选 A和B ，主要是化合反应的概念，错选C，主要是不知道分解反应的概念
4.作业分析与设计意图
设计实验的反应类型，主要考查学生对化学基本反应类型的认识。
作业 3. 如图，是制取氧气的常见装置，请回答下列问题。
（1）①点燃酒精灯，加热试管,②检验装置的气密性,③将药品装入试管，试管口塞入一团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上,④用排水法收集氧气,⑤熄灭酒精灯,⑥将导管从水槽中取出。正确的操作顺序是 。
（2）请写出该装置制取氧气的文字表达式 。
该反应属于 反应（填“化合”或“分解”）。
收集氧气时，除了用该装置的方法之外，还可以用 法收集氧气。
参考答案：
②③①④⑤
高锰酸钾 二氧化锰 + 氧气+ 锰酸钾
分解
向上排空气
时间要求：3-5 分钟。
3.评价设计
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
（1） 无意义或空白答案 知道某种实验操作步骤 知道简单的实验操作步骤 知道常见反应发实验操作步骤 运用已学判断陌生实验的操作步骤
（2） 无意义或空 白答案 能书写文字表达式 能书写简单的文字表达式 能书写熟悉反应的文字表达式 运用已学书写陌生反应的文字表达式
（3） 无意义或空白答案 知道反应类型 了解简单的反应类型 判断熟悉反应的反应类型 熟练运用已学判断陌生反应的反应类型
（4） 无意义或空 白答案 知道某种收集气体的方法 知道几种收集气体的方法 知道收集常见气体的方法 运用已学知道收集陌生气体的方法
作业分析与设计意图
通过制取氧气实验，掌握制取气体的实验原理和方法，实验装置的选择和步骤。学会书写制取氧气的文字表达式。
六、单元质量检测作业
（一）单元质量检测作业内容
作业 1：某化学小组利用以下装置进行制取并验证氧气的实验，请回答下面问题：
A装置发生化学反应的文字表达式 ，属于 反应；
若用排空气法收集氧气，应选择装置 ，可以验证氧气已收集满的方法 ；
若用双氧水制取氧气，应选择发生装置 ，若选用装置C收集氧气的优点 。
1.参考答案：（1）氯酸钾 氯化钾+氧气；分解（2）E，将带火星的小木条放在集气瓶口处，若木条复燃，则氧气收集满。
（3） B ； 收集的氧气较为纯净（其他合理答案皆可）
时间要求:5分钟。
评价设计：
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
（1） 无意义或空白答案 能书写文字表达式知道反应类型 能书写简单的文字表达式和反应类型 能书写熟悉反应的文字表达式和反应类型 运用已学书写陌生反应的文字表达式和反应类型
（2） 无意义或空白答案 知道收集气体的方法和实验装置 了解常见的收集气体的方法和实验装置 能判断收集气体的装置 熟练掌握气体收集方法并能准确选取收集装置
（3） 无意义或空白答案 知道实验的发生装置 了解简单的实验装置及收集方法的优缺点 能判断常见反应的实验装置及收集方法的优缺点 运用已学熟练选取相应的实验反生装置及收集方法的优缺点
4 作业分析与设计意图
从制取氧气的实验入手，利用实验装置的展示，考查学生是否能根据反应原理合理选取实验的发生或收集装置来制取和收集某些气体，同时认识实验装置和方法的优缺点。
作业 2: 化学实验中常常可以根据物质的性质和反应现象来判断出具体物质。在某实验室操作台上有A、B、C、D四种物质，A是无色无气味的气体，B在A中可以剧烈燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，且生成有刺激性气味的气体C，将燃烧的木条伸入无色无味的D中木条熄灭，向D中加澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊。由此可以推断：
A. B.
C. D.
参考答案：
A.氧气 B.硫 C.二氧化硫 D.二氧化碳
时间要求:3分钟。
评价设计
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业2 无意义或空白答案 认识某种物质的性质 认识常见物质的性质 能用根据描述判断出物质 理解物质的性质及反应现象
作业分析与设计意图
设计根据常见的几种物质的性质和实验反应现象，测评学生对物质的判断能力。
作业 3. 某化学小组对膨化食品薯片展开了探究，在观察了多家购物点后发现薯片都是装在充满气体鼓鼓的塑料袋内，经了解这样充气的包装，主要是为了使食品能较长时间保鲜、保质和不易压碎。那么，这是什么气体呢？小明猜想是二氧化碳，小华猜想是氮气，小红猜想是氧气。请你用实验方法证明小华的猜想是正确的。
1.参考答案：将带火星的木条放入该气体中，若复燃则是氧气，如不复燃则进行下一步，向该气体中加入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳，若无现象则是氮气。
时间要求:3 分钟。
评价设计
前结构 单点结构 多点结构 关联结构 抽象扩展结构
作业3 无意义或空白答案 知道某种物质的验证方法 了解常见物质的验证方法 能判断出简单的物质可以设计简单的实验进行验证 能熟练掌握验证物质的方法，并能设计合理的实验检验和区分物质
作业分析与设计意图
本题通过验证未知物质的实验探究形式，考查学生是否能设计实验认识物质，初步形成科学严谨的化学态度，和解决实际问题的能力。
作业 4：阅读短文，回答问题。
200多年前，法国科学家拉瓦锡用定量试验的方法测定了空气成分他把少量汞放在密闭容器中加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。通过对剩余气体的研究，他发现这部分气体不能供给呼吸，也不助燃，他认为这全部是氮气(拉丁文原意是"不能维持生命")。拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器中再加热，得到汞和氧气，且氧气体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。他把得到的氧气导入前一个容器，所得气体和空气性质完全相同。通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，氧气占其中的1/5的结论。在测定中，装置中剩余的气体约占空气体积的4/5，该实验从另一方面说明该气体具有的性质是不能燃烧或不能支持燃烧。
空气属于 ，氧气属于 （填“纯净物”或“混合物”）；
拉瓦锡两次实验分别属于 、 （填“化合反应”或“分解反应”）。
装在某容器中的空气，经测定其中氧气的体积在相同条件下是10L，则该容器的容积为 L；
实验室中用过氧化氢制取氧气时，忘记加二氧化锰，其导致的结果 ；
请写出一个利用缓慢氧化有害处的例子
1.参考答案：
（1）混合物，纯净物；（2）化合反应，分解反应（3）10L ÷（1/5)=50L
（4）产生氧气慢（5）食物腐烂或铁生锈（其他合理答案皆可）
2.时间要求:4 分钟。
评价设计
前结构 单点结构 多点结构 关联结构
（1） 无意义或空白答案 知道物质的类别 了解物质的类别 判断简单物质的类别
（2） 无意义或空白答案 知道反应类型 了解简单的反应类型 判断熟悉反应的反应类型
（3） 无意义或空白答案 知道氧气在空气中的体积分数 了解在空气中的体积分数及其他空气成分的体积分数 能运用定量实验进行逆计算
（4） 无意义或空白答案 知道催化剂的特点和作用 了解催化剂的特点和作用 掌握催化剂在化学反应中的特点和作用
（5） 无意义或空白答案 知道缓慢氧化的利弊 了解缓慢氧化的利弊 能判断并说出缓慢氧化的利弊
作业分析与设计意图
本题通过氧气的化学史，引导学生认识物质的性质和应用，测评学生是否能区别物质种类的学科思维方式，知道研究物性质与用途的方法。
（二）单元质量检测作业属性表
序号 类型 对应单元作业目标 对应学 难度 来源 完成时间
了解 理解 应 用
1 实验题 （3） √ 中等 原创 15分钟
2 填空题 （2） √ 易 原创
3 简答题 （1） √ 较难 原创
4 科普阅读 （4） √ 中等 改编

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