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1、5.地球家园的化学变化【教材简析】通过前面4节课的学习，学生已经基本上明确了什么是化学变化以及发生化学变化时可能伴随的现象。本节课学生将对物质变化的研究视野拓展到我们的地球家园。学生通过观察分析与资料阅读，了解煤、石油、氧气等人类生存所需要的许多物质都是化学变化的产物。聚焦板块通过从我们身边的化学变化扩大范围到我们生活的地球家园的化学变化，从而引出正是这些变化给人类生存提供了各种各样的物质和条件，提出聚焦的问题：“地球家园中有哪些主要的化学变化呢？”探索板块，主要是通过学生活动，资料的阅读、信息的提取与分析，分别从大地之下的化学变化、大气层中的化学变化、资源利用与化学变化三个方面了解地球家园的
2、化学变化。研讨活动，学生可以认识到煤的形成过程经历了化学变化，大气层氧气的形成也是化学变化，能源的利用中也含有化学变化。拓展环节，进一步加深对地球家园的化学变化的了解，地球家园中存在着许多化学变化，生命体中每时每刻也在发生的各种各样的变化，这些变化是化学变化吗？从地球家园的化学变化引到生命体中的化学变化。【学情分析】对于“地球家园”，学生在小学阶段经历了对“家园成员”如动植物及人体自身的观察与探索，对大气与水的观测，对岩石与矿物的辨别以及对地球内部结构及其运动物质的变化的认识，但是他们并不能意识到地球家园也时时刻刻在发生着化学变化。在本课的学习中，学生要拓宽关于化学变化的研究视野，在前几课学习
3、的基础上了解地球家园中的化学变化，主要是地球资源的形成以及与人类的关系，让学生认识到岩石、矿物、植物的生长，以及不可再生的能源煤、石油和天然气等都是化学变化的结果。【教学目标】科学概念目标知道地球的很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。科学探究目标1.通过查阅资料与分析推理寻找证据，尝试解释煤、石油、氧气的形成经历了复杂的化学变化过程。2.体验探究中证据、逻辑推理的重要性，能将自己的分析结果与已有的科学结论作比较。科学态度目标1.能够怀有质疑精神，不迷信权威，愿意用多种方法解决问题。2.愿意与人交流查阅、收集的资料信息，分享观点。科学、技术、社会与环境目标1.体会化学变化对
4、人类生产生活带来的影响。2.感受到资源的珍贵，认同珍惜资源、节约能源的观点。【教学重难点】重点了解煤、石油、氧气等人类生存所需的物质的形成。难点观察煤，通过寻找证据推理煤是怎样形成的，并将自己的分析结果与科学结论作比较。【教学准备】教师若干矿石、宝石和煤块标本，相关图片、视频资源，教学课件。小组若干矿石、煤块标本、相关阅读资料、学生活动手册。【教学过程】一、聚焦：揭示课题（预设3分钟）材料准备：生活中化学变化的图片、地球家园的图片1.提问：前面几节课对物质变化的探索，说一说我们的厨房里有哪些化学变化吗？（预设：加热白砂糖、煤气燃烧、面团发酵）提问：其他生活场景中呢？（预设：烟花绽放、铁钉生锈、
5、火柴点燃）2.揭示课题：我们生活的地球家园，每时每刻都在发生着化学变化。正是这些化学变化，给予了人类生存所需的各种物质和条件。除了上述化学变化，我们的地球家园中还有哪些主要的化学变化呢？今天，我们就来探索地球家园的化学变化。3.板书：磁极间的相互作用二、探索（预设22分钟）探索一：大地之下的化学变化 材料准备：不同矿石、宝石和煤的图片、煤形成资料、学生活动手册1.过渡：（出示不同矿石、宝石和煤的图片。）我们生活的大地蕴藏着许多宝藏。有各种矿石，可以用来冶炼不同的金属；有许多美丽珍贵的宝石，可以装点我们的生活；还有煤、石油等可以给我们提供能源。这些宝藏，并不是在一开始就存在的，而是经历了亿万年的
6、许多变化才形成的。2.提问：大地中蕴藏着的“宝藏”从何而来？又是怎样形成的呢？（预设：大地中的矿石是岩石的一部分，由多种矿物组成，其形成可能和地质活动有关；大地中的煤、石油由埋在地下的动植物的遗体残骸演变而来，是珍贵的能源。）3.活动：指导学生阅读资料，提取信息，推测煤是怎样形成的，完成学生活动手册。4.研讨：学生交流推测煤是怎样形成的。师播放“煤的形成”相关视频，引导学生梳理煤的形成过程，并思考该过程是否发生了化学变化。5.小结：亿万年前，地球上生长着大片茂密的森林，植物的枝叶和根茎在湖泊、沼泽等低洼处大量堆积，被泥沙层层掩埋。随着时间的推移和地壳的变动，这些植物残骸不断地被埋入地下，长期与
7、空气隔绝，并在地底高温高压下，经过一系列复杂的物理和化学变化，慢慢变成了煤。探索二：大气层中的化学变化材料准备：氧气含量变化数据图、“绿色植物的光合作用”图1.过渡：了解了大地之下的化学变化后，我们再来研究一下大气层中的化学变化。2.出示氧气含量变化数据图，呼吸离不开氧气，氧气体积占大气总体积的约21%。但早期地球的大气层中并没有氧气，甚至经过长时间的演变，氧气含量仍然很低。3.提问：大气中的氧气又是怎么来的呢？（预设：主要是由绿色植物光合作用产生的。）绿色植物是如何增加地球氧气含量的呢？（出示“绿色植物的光合作用”示意图。）4.小结：我们生活的大气层中，氧气主要是由绿色植物的光合作用产生的。
8、绿色植物利用太阳能将二氧化碳与水转化为氧气和微生物提供能量的物质，增加了大气层中氧气的含量。探索三：资源利用与化学变化材料准备：石油的形成视频、石油用途图片1.过渡：地底下除了煤之外，还有另一种与我们日常生活息息相关的常规能源石油。（播放“石油的形成与用途”相关视频。）2.石油有哪些用途呢？石油是地球赋予人类的宝藏，也是经历化学变化形成的。我们利用石油可以生产很多重要的生产生活材料，如燃油、塑料、纤维、沥青等。3.提问：不仅煤和石油的形成与化学变化有关，很多资源的利用也与化学变化有关，你们能列举出一些具体的例子吗？（预设：从铁矿石里把铁冶炼出来，需要经过化学变化；用不同的原料合成药品，需要经过
9、化学变化；在农业生产中有重要作用的化肥，是通过化学变化制造出来的）4.小结：化学变化影响着我们的生产生活，煤和石油也给我们的生活带来了很大的便利，但是它们要经过亿万年的复杂变化才能形成，是不可再生能源，呼吁珍惜、节约能源。三、研讨（预设10分钟）1.研讨1：我们怎么判断煤的形成过程经历了化学变化？ 研讨重点引导学生用化学变化的本质产生新物质来判断煤的形成过程是化学变化的过程。小结1：我们可以根据煤的形成过程中有无产生新的物质。对比古代植物与煤的特征，我们可以发现煤在部分植物化石图案上与古代植物有所关联，但煤的颜色、软硬情况都与植物不同，且煤是非生物，这说明与古代植物不是同一种物质，古代植物在经
10、历了地底的高温高压后发生了化学变化形成了煤。2.研讨2：我们为什么要保护森林？ 研讨重点对应前两个探索活动，引导学生通过研讨进一步认识大气层中的化学变化，以及保护森林环境于人类生存的重要意义。小结2：一方面森林里的树木是煤炭等资源的源头，另一方面植物也是我们人类赖以生存的大气层中氧气的制造者，森林与氧气含量有密切相关。3.研讨3：我们还能举出哪些身边的例子说明它们和化学变化有关？研讨重点对应的是探索活动 3，旨在引导学生发现身边更多“化学变化的产物”，让他们意识到化学变化与人类的生产生活密切相关。小结3：我们身边一些能源的利用中含有化学变化，如利用石油提炼燃料、生产塑料、沥青、纤维等，以及铁矿石冶炼铁，药物合成，化肥制作等都与化学变化有关。四、总结拓展（预设5分钟）1.小结：地球家园时时刻刻在发生着化学变化，很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。其中，煤和石油是由亿万年前的古代生物经历复杂的化学变化形成的，是不可再生能源。我们应该节约能源，保护森林，爱护我们的地球家园。2.拓展：地球家园中存在着许多化学变化，生命体中每时每刻也在发生的各种各样的变化，这些变化是化学变化吗？【教学后记】3