資源簡介

第一單元 步入化學殿堂
第二節 體驗化學探究
設計說明 化學是一門以實驗為基礎的學科，而科學探究是學習化學的重要方式和內容。為了讓學生充分認識科學探究是學習化學的重要方式和內容，從學生最熟悉的蠟燭燃燒入手，引導學生仔細觀察和深入思考，以體會怎樣發現和提出有價值的問題。通過探究蠟燭燃燒的奧秘，讓學生熟悉科學探究的環節，同時可讓學生自主選擇一個有關蠟燭燃燒的問題進行探究，經歷一個比較完整的化學探究過程，體會探究的樂趣；并在此過程中體會化學科學探究的特點。通過呈現的探究實驗報告，讓學生知道實驗報告有哪些內容，如何寫實驗報告，通過反思活動，引導學生從某些方面進行反思，以提高反思能力。 教學目標 知識與技能 1.認識科學探究是學習化學的一種重要途徑，初步學會觀察和描述實驗現象的方法。 2.明確發現問題、提出問題是學習化學的重要方法。 3.掌握科學探究的基本環節:提出問題→建立假設→收集證據（包括設計實驗方案、進行實驗等）→獲得結論→交流評價。 4.明確對探究活動進行反思的重要性。 5.知道如何對探究活動進行反思。 過程與方法 1.通過發現問題、表述問題的學習，激發學生探究化學奧秘的欲望。 2.通過探究蠟燭的燃燒中所涉及的問題，體會化學實驗注重實證的特點，初步形成尊重事實、科學求證的意識。 情感、態度與價值觀 1.體驗科學探究的樂趣，激發學生學習化學的樂趣。 2.培養學生深入細致地觀察實驗、善于發現問題的良好的科學習慣，培養學生嚴謹的科學態度。 重點難點 教學重點 1.通過蠟燭燃燒的實驗，讓學生學會提出問題。 2.科學探究的方法。 3.探究活動的反思。 教學難點 1.如何引導學生提出問題并對問題進行合理的評價。 2.設計實驗進行科學探究。 3.探究活動的反思及實驗報告的設計。 教學方法 1.采用“引導發現法”和“小組討論法”，讓學生從蠟燭燃燒的現象中發現問題并學會提出問題，讓學生嘗試進行實驗設計和活動反思。 2.通過實驗探究總結科學探究的一般步驟。 教具、學具 多媒體教學、CAI課件 蠟燭、打火機、小木條、玻璃導管、坩堝鉗、小燒杯、澄清石灰水等。 授課時數 1課時 教學過程 導入新課 小小一片綠葉，在太陽光的照射下，就可以把水和二氧化碳這兩種物質輕而易舉地轉化為人類乃至整個動物界賴以生存的基礎物質——碳水化合物和氧氣，同時把太陽的光能轉化為化學能貯存起來。這個低溫條件下進行的化學反應至今無法在試管里實現，許多科學家正致力于探索光合作用的奧秘。化學科學的每一項成果都是通過科學探究獲得的，科學探究也是我們學習化學的重要方式。那么，怎樣開展化學科學探究呢？ 講授新課 一、從問題開始 科學始于問題，如果沒有了問題，科學發展就走到了盡頭。化學科學就是在不斷發現問題和解決問題的過程中向前發展的。 提出一個問題，往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。 活動天地1-3 觀察蠟燭燃燒并提出有探究價值的問題 【觀察現象】 1.點燃前觀察蠟燭的顏色、狀態、形狀、硬度，聞一聞氣味等。用小刀從蠟燭上切下一塊，把它放入水中，觀察它是否溶于水，是浮在水面上還是沉入水底。 2.取一支蠟燭，點燃，仔細觀察剛點燃時、燃燒過程中、熄滅時、熄滅1分鐘后的現象。 3.取一根火柴梗，將其迅速插入蠟燭火焰中，約1秒后取出，觀察火柴梗不同部位的燒灼情況。 4.在蠟燭火焰上方罩上一個冷而干燥的燒杯，觀察燒杯壁上的現象；再將燒杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振蕩，觀察現象。（提示：二氧化碳可以使得澄清石灰水變渾濁） 教師點撥： 1.觀察實驗現象應注意的內容 變化前：物質的顏色、狀態、氣味等。 變化中：物質的顏色、狀態、氣味等的改變以及光（火焰）、熱、沉淀、氣味等。 變化后：新物質的顏色、狀態、氣味等。 2.描述和記錄實驗現象的注意事項 反應現象是化學反應的表象，我們所觀察到的也只能是與視覺、嗅覺、感覺有關的表象，因此不能把生成物的名稱當做現象來描述。如鎂在空氣中燃燒的現象為“劇烈燃燒，發出耀眼的白光，放出大量的熱，生成一種白色固體”，而不能描述為“生成氧化鎂”。 【匯報交流】 1.蠟燭是由石蠟外殼和棉線做的燭芯組成的；一般蠟燭為圓柱形、乳白色、固體；特殊的蠟燭，如生日蠟燭，有多種顏色和形狀，但那是添加染料后形成的。蠟燭一般都具有輕微的氣味。如果用小刀切下一塊蠟燭放入水中，會發現蠟燭浮在水面上，說明蠟燭的密度比水小。 2.蠟燭點燃后，可以持續安靜地燃燒，不會發出聲音，且蠟燭在燃燒過程中緩慢地變短。在靠近火焰的地方，蠟燭是濕熱的，而且很軟，可以用手任意捏塑，而距離火焰較遠部分蠟燭仍是冰冷的、硬的。燃燒著的蠟燭頂部受熱熔化形成一個凹槽，熔化后的液態石蠟儲存于凹槽中，浸沒燈芯。 3.蠟燭的火焰可以分成三層：最里面一層火焰較為暗淡，底部呈淡藍色，為焰心；第二層火焰較明亮且呈圓錐形為內焰；圍繞在最外面的第三層火焰呈黃色，明亮而不耀眼，為外焰。火柴梗在外焰部分被燒得最焦。 4.將干燥燒杯罩在火焰上方，過一會，燒杯壁有水霧生成。將用澄清石灰水潤濕內壁的燒杯罩在火焰上方后，過一會，燒杯內壁變渾濁。 【提出問題】 如：蠟燭是如何制作的？蠟燭的硬度如何？蠟燭的密度與水相比是大是小？蠟燭是如何燃燒的？為什么蠟燭燃燒時燭芯附近會有一個杯狀凹槽？蠟燭的火焰是如何得到燃料繼續燃燒的？火焰為什么會向上？蠟燭火焰哪一層的溫度最高？蠟燭燃燒生成的產物是什么？蠟燭燃燒需要空氣中哪種成分 編號問題解釋1蠟燭是用什么制成的？開始是用動物脂肪——牛脂做原料，后來將動物脂肪制成了硬脂（硬脂酸），也可用黃蜂蠟、純蜂蠟或石蠟制造蠟燭2火焰和燭身接觸的地方為什么形成凹陷的杯子狀？蠟油為什么不外流？加熱使氣體對流，補充進來的冷空氣起到的冷卻作用，使其形成杯狀3蠟油如何脫離“燭杯”，跑到燃燒的部位？燭芯的毛細管作用4為何燭芯不全部燃燒？為何燭杯中的蠟油不燃燒？溫度未達到著火點5蠟燭熄滅時產生的白煙是什么？主要成分是汽化的蠟油6火焰的形狀是什么樣的？為什么呈這種情況？明亮的長橢圓形，長橢圓形的上端比下端亮，燭芯在中間，燭芯周圍和接近底部的地方比較暗，空氣對流將火焰拉成長橢圓形，火焰的顏色與火焰的溫度以及火焰中的固體顆粒物與燃燒物有關7火焰為什么向上？在重力作用下，熱氣流上升，形成對流8火焰的不同部位溫度相同么？如何檢測？外焰的溫度最高。將火柴梗平放在火焰中9外焰燃燒產生的黑煙是什么物質？怎么產生的？炭，蠟燭不完全燃燒10火焰明亮的原因是什么？火焰中有固體物質（炭微粒）則明亮，是由于固體顆粒的熱輻射發光。
教師點撥：怎樣才能發現和提出問題？ 1.時刻保持一顆好奇心。 2.學會質疑，凡事好問“為什么”，不輕信現成的結論。 3.善于變換角度看問題。 4.善于觀察。 5.善于從生活實際中發現和提出問題。 二、通過科學探究解決問題 實驗探究1-1 探究蠟燭燃燒的奧秘 觀察蠟燭燃燒時發現，蠟燭的火焰集中在燭芯周圍，石蠟在不斷的融化而液態石蠟卻沒有直接燃燒。 ①提出問題：固體石蠟是否需要變成石蠟蒸氣后才能燃燒？ ②猜想或假設：在空氣中點燃蠟燭時，固體石蠟需變成蒸氣才能燃燒。 ③實驗方案： a.從蠟燭上切下一塊固體石蠟，放到蒸發皿里，嘗試用火柴直接點燃固體石蠟。 b.點燃一支蠟燭，待燭芯周圍有較多的石蠟油產生時，熄滅蠟燭，立即嘗試用火柴點燃液體石蠟油。 c.用坩堝鉗夾持一根短尖嘴玻璃管，將其末端插入燃著的蠟燭燭芯附近，一段時間后用火柴在玻璃管尖嘴處點燃。 ④結論：固態石蠟很難被點燃，石蠟是先融化成液態再變成氣態才燃燒的。 ⑤反思與評價：氣態的石蠟比液態或固態的石蠟更容易燃燒。 ⑥表達與交流： a.從石蠟燃燒火焰的不同部位引出的氣體都能繼續燃燒嗎？ b.如何證明石蠟燃燒是化學變化？ c.蠟燭熄滅時產生的白煙是什么？能否燃燒？ 教師點撥：設計實驗時要注意控制變量法的應用，即多個因素影響實驗結果時，要探究某一因素對實驗結果的影響，要注意其他條件應該相同。如我們應該控制蠟燭的粗細一致等。 歸納總結 科學探究的一般方法 1.發現和提出問題——設置探究主題。 2.作出猜想和假設。 3.收集資料——包括上網查閱文獻、設計實驗方案等。 4.獲得結論。 5.交流與反思——包括實驗方案的科學性、實驗現象和數據的處理等的反思。 三、對探究活動進行反思 1.化學實驗報告格式展示。 2.化學實驗報告填寫要求講解： （1）實驗步驟：只寫主要操作步驟，簡明扼要。有時還應畫出實驗裝置的結構示意圖，再配以相應的文字說明，這樣既可以節省許多文字說明，又能使實驗報告簡明扼要，清楚明白。 （2）實驗現象：a.現象描述中不能出現生成物的名稱。 b.根據實驗事實用準確的專業術語系統化、條理化描述，不編造，不把沒進行的實驗描述進去。 c.記錄按時間順序描述完整。 （3）實驗結果：用準確的專業術語系統化、條理化描述實驗結果或配上圖表使實驗結果突出、清晰。 （4）實驗反思：探究方法是否科學、有效？探究程序是否合理、簡潔？探究過程是否安全、環保？有哪些需要改進的地方？還有哪些問題有待進一步探究？ 當堂達標 1.將“跳跳糖”放入水中，有無色氣體產生，一同學提出以下研究此氣體成分的設想，其中不可能獲得正確結論的是（ ） A.收集氣體并觀察 B.送交食品檢驗部門檢驗 C.查閱“跳跳糖”成分及制作原理 D.咨詢生產廠家工程師 答案：A 2.點燃蠟燭時，對實驗現象的描述錯誤的是（ ） A.火焰外焰最亮 B.罩在火焰上的燒杯內壁有水珠 C.蠟燭的火焰分三層 D.生成二氧化碳和水 答案：D 3.某同學在點燃蠟燭時，提出固體石蠟可能變成蒸氣才能燃燒。就此看法而言，應屬于科學探究環節中的（　　） A.提出問題　 　B.猜想與假設　 C.進行實驗　 　D.獲得結論 答案：B 4.某同學對蠟燭（主要成分是石蠟）及其燃燒進行了如下探究。請填寫下列空格： （1）取一支蠟燭，用小刀切下一小塊，把它放入水中，蠟燭浮在水面上。 結論：石蠟的密度比水______。 （2）點燃蠟燭，觀察到蠟燭的火焰分為外焰、內焰、焰心三層。 把一根火柴梗放在蠟燭的火焰中約1 s后取出，可以看到火柴梗的________最先碳化。 結論：蠟燭火焰的______部分溫度最高。 （3）再將一只干燥的燒杯罩在蠟燭火焰上方，燒杯內壁出現水霧。片刻后取下燒杯，迅速向燒杯內倒入少量澄清的石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁。 結論：蠟燭燃燒一定生成______。 答案：（1）小 （2）兩邊 外焰 （3）二氧化碳和水 板書設計 第二節 體驗化學探究 一、從問題開始 問題的發現和提出——科學探究的起點 二、科學探究的環節 （1）提出問題——科學探究的起點 （2）猜想與假設 （3）收集證據（包括設計實驗方案、進行實驗等） （4）獲得結論 （5）交流與反思 三、對探究活動的反思 教學反思

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