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第一单元 步入化学殿堂
第二节 体验化学探究
设计说明 化学是一门以实验为基础的学科，而科学探究是学习化学的重要方式和内容。为了让学生充分认识科学探究是学习化学的重要方式和内容，从学生最熟悉的蜡烛燃烧入手，引导学生仔细观察和深入思考，以体会怎样发现和提出有价值的问题。通过探究蜡烛燃烧的奥秘，让学生熟悉科学探究的环节，同时可让学生自主选择一个有关蜡烛燃烧的问题进行探究，经历一个比较完整的化学探究过程，体会探究的乐趣；并在此过程中体会化学科学探究的特点。通过呈现的探究实验报告，让学生知道实验报告有哪些内容，如何写实验报告，通过反思活动，引导学生从某些方面进行反思，以提高反思能力。 教学目标 知识与技能 1.认识科学探究是学习化学的一种重要途径，初步学会观察和描述实验现象的方法。 2.明确发现问题、提出问题是学习化学的重要方法。 3.掌握科学探究的基本环节:提出问题→建立假设→收集证据（包括设计实验方案、进行实验等）→获得结论→交流评价。 4.明确对探究活动进行反思的重要性。 5.知道如何对探究活动进行反思。 过程与方法 1.通过发现问题、表述问题的学习，激发学生探究化学奥秘的欲望。 2.通过探究蜡烛的燃烧中所涉及的问题，体会化学实验注重实证的特点，初步形成尊重事实、科学求证的意识。 情感、态度与价值观 1.体验科学探究的乐趣，激发学生学习化学的乐趣。 2.培养学生深入细致地观察实验、善于发现问题的良好的科学习惯，培养学生严谨的科学态度。 重点难点 教学重点 1.通过蜡烛燃烧的实验，让学生学会提出问题。 2.科学探究的方法。 3.探究活动的反思。 教学难点 1.如何引导学生提出问题并对问题进行合理的评价。 2.设计实验进行科学探究。 3.探究活动的反思及实验报告的设计。 教学方法 1.采用“引导发现法”和“小组讨论法”，让学生从蜡烛燃烧的现象中发现问题并学会提出问题，让学生尝试进行实验设计和活动反思。 2.通过实验探究总结科学探究的一般步骤。 教具、学具 多媒体教学、CAI课件 蜡烛、打火机、小木条、玻璃导管、坩埚钳、小烧杯、澄清石灰水等。 授课时数 1课时 教学过程 导入新课 小小一片绿叶，在太阳光的照射下，就可以把水和二氧化碳这两种物质轻而易举地转化为人类乃至整个动物界赖以生存的基础物质——碳水化合物和氧气，同时把太阳的光能转化为化学能贮存起来。这个低温条件下进行的化学反应至今无法在试管里实现，许多科学家正致力于探索光合作用的奥秘。化学科学的每一项成果都是通过科学探究获得的，科学探究也是我们学习化学的重要方式。那么，怎样开展化学科学探究呢？ 讲授新课 一、从问题开始 科学始于问题，如果没有了问题，科学发展就走到了尽头。化学科学就是在不断发现问题和解决问题的过程中向前发展的。 提出一个问题，往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。 活动天地1-3 观察蜡烛燃烧并提出有探究价值的问题 【观察现象】 1.点燃前观察蜡烛的颜色、状态、形状、硬度，闻一闻气味等。用小刀从蜡烛上切下一块，把它放入水中，观察它是否溶于水，是浮在水面上还是沉入水底。 2.取一支蜡烛，点燃，仔细观察刚点燃时、燃烧过程中、熄灭时、熄灭1分钟后的现象。 3.取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中，约1秒后取出，观察火柴梗不同部位的烧灼情况。 4.在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，观察烧杯壁上的现象；再将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。（提示：二氧化碳可以使得澄清石灰水变浑浊） 教师点拨： 1.观察实验现象应注意的内容 变化前：物质的颜色、状态、气味等。 变化中：物质的颜色、状态、气味等的改变以及光（火焰）、热、沉淀、气味等。 变化后：新物质的颜色、状态、气味等。 2.描述和记录实验现象的注意事项 反应现象是化学反应的表象，我们所观察到的也只能是与视觉、嗅觉、感觉有关的表象，因此不能把生成物的名称当做现象来描述。如镁在空气中燃烧的现象为“剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种白色固体”，而不能描述为“生成氧化镁”。 【汇报交流】 1.蜡烛是由石蜡外壳和棉线做的烛芯组成的；一般蜡烛为圆柱形、乳白色、固体；特殊的蜡烛，如生日蜡烛，有多种颜色和形状，但那是添加染料后形成的。蜡烛一般都具有轻微的气味。如果用小刀切下一块蜡烛放入水中，会发现蜡烛浮在水面上，说明蜡烛的密度比水小。 2.蜡烛点燃后，可以持续安静地燃烧，不会发出声音，且蜡烛在燃烧过程中缓慢地变短。在靠近火焰的地方，蜡烛是湿热的，而且很软，可以用手任意捏塑，而距离火焰较远部分蜡烛仍是冰冷的、硬的。燃烧着的蜡烛顶部受热熔化形成一个凹槽，熔化后的液态石蜡储存于凹槽中，浸没灯芯。 3.蜡烛的火焰可以分成三层：最里面一层火焰较为暗淡，底部呈淡蓝色，为焰心；第二层火焰较明亮且呈圆锥形为内焰；围绕在最外面的第三层火焰呈黄色，明亮而不耀眼，为外焰。火柴梗在外焰部分被烧得最焦。 4.将干燥烧杯罩在火焰上方，过一会，烧杯壁有水雾生成。将用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方后，过一会，烧杯内壁变浑浊。 【提出问题】 如：蜡烛是如何制作的？蜡烛的硬度如何？蜡烛的密度与水相比是大是小？蜡烛是如何燃烧的？为什么蜡烛燃烧时烛芯附近会有一个杯状凹槽？蜡烛的火焰是如何得到燃料继续燃烧的？火焰为什么会向上？蜡烛火焰哪一层的温度最高？蜡烛燃烧生成的产物是什么？蜡烛燃烧需要空气中哪种成分 编号问题解释1蜡烛是用什么制成的？开始是用动物脂肪——牛脂做原料，后来将动物脂肪制成了硬脂（硬脂酸），也可用黄蜂蜡、纯蜂蜡或石蜡制造蜡烛2火焰和烛身接触的地方为什么形成凹陷的杯子状？蜡油为什么不外流？加热使气体对流，补充进来的冷空气起到的冷却作用，使其形成杯状3蜡油如何脱离“烛杯”，跑到燃烧的部位？烛芯的毛细管作用4为何烛芯不全部燃烧？为何烛杯中的蜡油不燃烧？温度未达到着火点5蜡烛熄灭时产生的白烟是什么？主要成分是汽化的蜡油6火焰的形状是什么样的？为什么呈这种情况？明亮的长椭圆形，长椭圆形的上端比下端亮，烛芯在中间，烛芯周围和接近底部的地方比较暗，空气对流将火焰拉成长椭圆形，火焰的颜色与火焰的温度以及火焰中的固体颗粒物与燃烧物有关7火焰为什么向上？在重力作用下，热气流上升，形成对流8火焰的不同部位温度相同么？如何检测？外焰的温度最高。将火柴梗平放在火焰中9外焰燃烧产生的黑烟是什么物质？怎么产生的？炭，蜡烛不完全燃烧10火焰明亮的原因是什么？火焰中有固体物质（炭微粒）则明亮，是由于固体颗粒的热辐射发光。
教师点拨：怎样才能发现和提出问题？ 1.时刻保持一颗好奇心。 2.学会质疑，凡事好问“为什么”，不轻信现成的结论。 3.善于变换角度看问题。 4.善于观察。 5.善于从生活实际中发现和提出问题。 二、通过科学探究解决问题 实验探究1-1 探究蜡烛燃烧的奥秘 观察蜡烛燃烧时发现，蜡烛的火焰集中在烛芯周围，石蜡在不断的融化而液态石蜡却没有直接燃烧。 ①提出问题：固体石蜡是否需要变成石蜡蒸气后才能燃烧？ ②猜想或假设：在空气中点燃蜡烛时，固体石蜡需变成蒸气才能燃烧。 ③实验方案： a.从蜡烛上切下一块固体石蜡，放到蒸发皿里，尝试用火柴直接点燃固体石蜡。 b.点燃一支蜡烛，待烛芯周围有较多的石蜡油产生时，熄灭蜡烛，立即尝试用火柴点燃液体石蜡油。 c.用坩埚钳夹持一根短尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛芯附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃。 ④结论：固态石蜡很难被点燃，石蜡是先融化成液态再变成气态才燃烧的。 ⑤反思与评价：气态的石蜡比液态或固态的石蜡更容易燃烧。 ⑥表达与交流： a.从石蜡燃烧火焰的不同部位引出的气体都能继续燃烧吗？ b.如何证明石蜡燃烧是化学变化？ c.蜡烛熄灭时产生的白烟是什么？能否燃烧？ 教师点拨：设计实验时要注意控制变量法的应用，即多个因素影响实验结果时，要探究某一因素对实验结果的影响，要注意其他条件应该相同。如我们应该控制蜡烛的粗细一致等。 归纳总结 科学探究的一般方法 1.发现和提出问题——设置探究主题。 2.作出猜想和假设。 3.收集资料——包括上网查阅文献、设计实验方案等。 4.获得结论。 5.交流与反思——包括实验方案的科学性、实验现象和数据的处理等的反思。 三、对探究活动进行反思 1.化学实验报告格式展示。 2.化学实验报告填写要求讲解： （1）实验步骤：只写主要操作步骤，简明扼要。有时还应画出实验装置的结构示意图，再配以相应的文字说明，这样既可以节省许多文字说明，又能使实验报告简明扼要，清楚明白。 （2）实验现象：a.现象描述中不能出现生成物的名称。 b.根据实验事实用准确的专业术语系统化、条理化描述，不编造，不把没进行的实验描述进去。 c.记录按时间顺序描述完整。 （3）实验结果：用准确的专业术语系统化、条理化描述实验结果或配上图表使实验结果突出、清晰。 （4）实验反思：探究方法是否科学、有效？探究程序是否合理、简洁？探究过程是否安全、环保？有哪些需要改进的地方？还有哪些问题有待进一步探究？ 当堂达标 1.将“跳跳糖”放入水中，有无色气体产生，一同学提出以下研究此气体成分的设想，其中不可能获得正确结论的是（ ） A.收集气体并观察 B.送交食品检验部门检验 C.查阅“跳跳糖”成分及制作原理 D.咨询生产厂家工程师 答案：A 2.点燃蜡烛时，对实验现象的描述错误的是（ ） A.火焰外焰最亮 B.罩在火焰上的烧杯内壁有水珠 C.蜡烛的火焰分三层 D.生成二氧化碳和水 答案：D 3.某同学在点燃蜡烛时，提出固体石蜡可能变成蒸气才能燃烧。就此看法而言，应属于科学探究环节中的（　　） A.提出问题　 　B.猜想与假设　 C.进行实验　 　D.获得结论 答案：B 4.某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格： （1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。 结论：石蜡的密度比水______。 （2）点燃蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层。 把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中约1 s后取出，可以看到火柴梗的________最先碳化。 结论：蜡烛火焰的______部分温度最高。 （3）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。 结论：蜡烛燃烧一定生成______。 答案：（1）小 （2）两边 外焰 （3）二氧化碳和水 板书设计 第二节 体验化学探究 一、从问题开始 问题的发现和提出——科学探究的起点 二、科学探究的环节 （1）提出问题——科学探究的起点 （2）猜想与假设 （3）收集证据（包括设计实验方案、进行实验等） （4）获得结论 （5）交流与反思 三、对探究活动的反思 教学反思

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