資源簡介

課題2 化學是一門以實驗為基礎的科學
第1課時 對蠟燭及其燃燒的探究
【素養目標】
1.初步學習觀察和描述化學實驗的方法。
2.初步了解實驗探究的過程，在教師指導下能根據一定方案進行實驗，并通過觀察和分析得出結論，學習填與探究（或實驗）報告。
3．了解關注物質的性質及其變化過程等化學學科學習的特點。
4．認識實驗對學習化學的重要意義，體驗探究活動的樂趣和實驗成功的喜悅。
【教學重點】
1．激發學生對實驗探究的興趣，體驗科學探究過程和方法，學會填寫實驗報告。
2．培養學生對實驗現象的觀察、記錄和描述能力。
【教學難點】
1．培養學生對實驗現象的觀察、記錄和描述能力，學會填寫表述實驗現象。
2．培養學生透過現象看本質的推理能力。
【新課引入】化學是一門以實驗為基礎的科學，炸藥的發明只是化學諸多的研究成果之一，但它卻告訴我們：化學的許多重大發現和研究成果都是通過實驗得到的。因此必須重視化學實驗，這也就是我們這節課要研究的內容。
【過渡】學習化學的一個重要途徑是實驗，通過實驗以及對實驗現象的觀察、記錄和分析等，可以發現并驗證化學原理，學習科學探究的方法并獲得化學知識。首先，讓我們對蠟燭及其燃燒進行探究。
【思考】蠟燭燃燒是我們最熟悉的一種化學現象，對于該現象你有沒有過更多的思考呢？比如說蠟燭是由什么做成的？它燃燒后生成什么？除了燃燒，它還具有哪些性質？
【講解】觀察是學習化學的重要方法。要了解物質發生的變化，必須從觀察入手，并在觀察中思考，然后對觀察到的變化條件、現象和結果進行科學的分析和歸納。我們可以用自己的感官，還可以借助儀器通過實驗，觀察物質及其變化的條件、現象和結果。仔細的觀察和思考，往往會有偉大的發現。如英國細菌學家亞歷山大·弗萊明對青霉素的發現，就是一個很好的例證。（參考資料：介紹弗萊明與青霉素）
【實驗探究】對一支蠟燭在點燃前、燃著時和熄滅后的三個階段進行觀察。
（1）點燃蠟燭“前”。
教師引導學生根據已有的物理知識進行開放性的探究。
學生觀察蠟燭的結構、顏色、狀態、形狀和硬度等，并嗅其氣味，用小刀切一小塊石蠟放入水里看是否沉入水底。
各小組交流觀察到的現象及得出的結論：
【現象】點燃前：白色圓柱狀固體、略有氣味、可用小刀切割、浮在水面上。
【分析】可用小刀切割說明蠟燭的硬度較小，浮在水面上說明不溶于水、密度比水小。
【結論】硬度較小，不溶于水且密度比水的小。
（2）點燃蠟燭“中”。
教師巡回指導，學生觀察燃燒過程。
①取一根火柴梗迅速平放入火焰中，1s后取出，觀察火柴梗燃燒的情況。
②取一只干冷燒杯罩在火焰上方，觀察燒杯壁的現象，取下燒杯，迅速倒入少量澄清石灰水振蕩，觀察現象。
學生猜測蠟燭燃燒后的產物、交流觀察到的現象及得出的結論：
【現象】燃著時：石蠟熔化并發光放熱，火焰分為三層，外層最明亮，里層最暗，火柴梗兩端逐漸變黑。燒杯壁上出現水珠，石灰水變渾濁。
【分析】石蠟熔化說明熔點較低。火柴兩端變黑最先碳化，說明外焰溫度最高，火柴中間未變黑，說明內焰溫度較低，焰心溫度最低。燒杯壁上出現水珠，說明燃燒生成了水；能使石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，說明還生成了二氧化碳。
（3）熄滅蠟燭“后”。
教師指導學生觀察發生的現象。
【現象】蠟燭剛剛熄滅時，焰芯會出現一縷白煙。
【問題探究】熄滅蠟燭產生的白煙是水蒸氣還是石蠟固體小顆粒？如何設計實驗證明？
【作出猜想】學生交流，作出猜想。
【實驗探究】如何設計實驗證明？
老師指導學生吹滅蠟燭，立即將一塊干而冷的玻璃片放在白煙上，玻璃片上沒有出現水霧，說明白煙不是水蒸氣；吹滅蠟燭，立即用燃著的木條去點燃白煙（注意不要接觸燭芯），發現白煙燃燒繼而將蠟燭重新點燃，說明白煙具有可燃性，是石蠟蒸氣冷凝成的石蠟固體小顆粒。
【思考交流】
交流匯報探究過程及結果，教師比較誰觀察到的現象多，誰的描述更細致、更準確？各小組交流實驗結果及體驗。
【歸納總結】
引導學生歸納實驗探究的一般過程
（1）提出問題（猜想、假設）
（2）設計實驗方案
（3）實施方案
（4）評價結果，得出結論
對蠟燭及其燃燒的探究
1．化學實驗與科學探究
科學探究的一般步驟：提出問題，猜想與假設，設計方案，進行實驗，搜集證據，解釋與結論，反思與評價，表達與交流。
2．觀察描述實驗現象
變化前、變化過程中、變化后
3．對蠟燭及其燃燒的探究
探究步驟 對現象的觀察和描述
點燃前 白色半透明狀固體，質地較軟，有氣味；不溶于水，密度比水的小
燃著時 發黃光，發熱，冒黑煙，熔化成液態后又凝固；火焰分三層，外焰最亮，焰心最暗；火柴梗靠
焰心部分基本不變色，而外焰部分碳化變黑；干燥燒杯內壁有水霧產生，另一個燒杯內壁的
澄清石灰水變渾濁
熄滅后 有白煙從燭芯飄出；點燃白煙，蠟燭又重新燃燒
第2課時 對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究
【提問導入】同學們，請大家跟著我的口令進行一次深呼吸。請大家深深地吸一口氣，再緩緩地呼出一口氣。這跟我們平時的呼吸沒有什么兩樣，呼吸與我們人類息息相關，我們每時每刻都在進行呼吸，可同學們有沒有考慮過這樣一個問題：我們呼出的氣體和吸入的氣體完全一樣嗎？
【回答】不一樣。
【過渡】對，不完全一樣。今天我們就一起來探究人體吸入的氣體（是什么）和呼出的氣體的變化之處。
【討論】請提出你們的猜想，并設計實驗進行驗證。
學生討論，提出猜想：人呼出的氣體中①全部是二氧化碳；②二氧化碳比空氣中的多；③水蒸氣比空氣中的多；④氧氣比空氣中的少；⑤沒有氧氣了。
小組討論探究方案，全體交流：簡要敘述實驗步驟，相互討論方案的優缺點，統一方法。
【指導評價】
鼓勵學生設計方案，幫助他們確立最終實驗方案。
【指導方法】
組織學生以小組為單位開始探究，強調操作步驟及注意事項。教師巡視，對學生進行適時的指導。
【分組實驗】在教師指導下收集兩瓶“呼出的氣體”，再取出兩個空集氣瓶，其中為空氣，用玻璃片蓋好。
老師引導學生描述觀察到的實驗現象，并讓學生思考這樣的現象說明了什么？
【探究過程】
實驗探究步驟 實驗現象 結論與解釋
（1）向一個盛有空氣的集氣瓶和一個盛有呼出氣體的集氣瓶中，各滴入相同滴數的澄清石灰水，振蕩 盛有空氣的集氣瓶內無明顯 人體呼出的氣體中二氧化碳的含量 比吸入的空氣中的多，與澄清石灰水 反應生成了不溶于水的白色沉淀碳酸 鈣
現象，盛有呼出氣體的集氣瓶中 的澄清石灰水變渾濁
（2）將兩根相同的燃著的木條分別插入盛有空氣和呼出氣體的集氣瓶中 燃著的木條在盛有空氣的集 人體呼出的氣體中含有的氧氣比
氣瓶中持續燃燒了一會兒才熄
滅；而在盛有呼出氣體的集氣瓶 空氣中的少，二氧化碳不支持燃燒
內燃燒的時間較短
（3）取兩塊干燥的玻璃片，對著其中一塊哈氣，觀察水蒸氣的情況，并與放在空氣中的另一塊玻璃片比較 空氣中的玻璃片無明顯變化， 人呼出的氣體中的水蒸氣含量比吸入的空氣中水蒸氣的含量多
哈氣的玻璃片上有一層水霧
【歸納總結】我們每時每刻都在進行呼吸作用，而呼吸作用需要消耗氧氣，同時產生二氧化碳和水蒸氣呼出體外，它屬于化學變化。
吸入的空氣 呼出的氣體
二氧化碳＜二氧化碳（不能供給呼吸，也不能支持燃燒）
氧氣＞氧氣（能供給呼吸，也能支持燃燒）
水蒸氣＜水蒸氣

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