资源简介

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《化学家的研究》教学设计
教材分析
地位与作用
《化学家的研究》是苏教版科学六年级上册第1单元《物质的变化》的第四课时。本课对应了2022版课标第二个学科核心概念“物质的变化与化学反应”中5-6年学段2.3物质变化的特征“知道有些物体发生了变化，如纸燃烧、铁生锈等，构成物体的物质也发生了改变。”中的有关知识。
通过之前的学习，学生已经知道科学家存在很多的分类，其中一类就是化学家，本课将带领学生通过二氧化碳性质、颜色合成分解的研究，以及了解化学家的发明、发现，让学生充分了解化学家的如何进行研究的。
知识结构
本课教学内容分四个部分：第一部分，这是一个导入活动，让学生交流科学家的分类，从而初步了解化学家并了解化学家主要工作是研究物质的性质和成分，并制造新物质。第二部分，探究二氧化碳的性质，研究性质是化学家的主要工作之一。教材在上节课了解了小苏打和白醋会产生二氧化碳的基础上将实验扩展，把产生的二氧化碳分别倒入澄清石灰水、空瓶、高低蜡烛中，让学生认识到二氧化碳是一种无色无味的气体，比空气重，不支持燃烧，可以使澄清石灰水变浑浊。第三部分，分析颜色的成分，研究成分也是化学家的主要工作。学生往往以为颜色的单纯的，所以通过对黑色这一颜色的分解实验，让学生产生认知冲突从而认识到颜色的可以分解和合成的。第四部分，通过视频、图片资料了解化学家的发明、发现以及对人类生产生活的贡献。
学情分析
通过之前的学习，学生对化学家或多或少都有了一定的认识，但是化学家具体是从事怎样的研究、研究哪些方面、有哪些发明是学生所不了解的。本课教学中重点通过两个实验，让学生认识到化学家是如何研究物质的性质和成分的。而后利用化学家的发明、发现，让学生知道化学家在得出物质性质和成分的结论后，能制造出新物质，从而让学生完整了解化学家的研究。
六年级学生经过之前五年的实验教学，实验中观察、动手、记录、分析能力已经日趋成熟，在实验过程中，应该放手让学生大胆自主实验探究，而实验培养的重点应该落在多人合作时，如何和成员一起沟通交流、综合考虑，并在实验结果出现不一致时，如何以事实为依据分析原因，作出判断。
教学目标
科学观念
知道二氧化碳是一种无色无味无气味的气体，比空气重，不支持燃烧，可以使澄清石灰水变浑浊。
知道颜色是可以分解和合成的。
了解合成橡胶、阿司匹林的发明和空气成分、人体元素的发现。
科学思维
通过分析、比较、抽象、概括等方法，根据实验现象抓住二氧化碳的性质。
能针对具体问题提出假设，基于交流情境提出观点，建立证据与假设或观点之间的联系。
探究实践
能基于自己的观察提出问题，并能根据实验现象概括出二氧化碳的性质。
能基于自己的知识作出猜测，并能根据实验现象分析颜色的成分。
注重实验习惯的培养，引导学生仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、及时反思等。
态度责任
1．在好奇心的驱使下，对科学探究充满兴趣，并在不同实验中能模仿化学家对事物的性质、组成进行分析、研究。
2．在好奇心的驱使下，在科学探究中，意识到观察、实验、判断要以事实为依据。
3．在进行多人合作探究时，愿意沟通交流，出现不一致时，能综合成员意见，进行反复观察、实验、判断，最终形成正确结论。[来源:学+科
教学重难点：
重点：二氧化碳的各种性质。
难点：模仿化学家进行科学实验探究，了解化学家的探究过程。
教学准备
教师准备：火柴、醋、小苏打、蜡烛、锥形瓶、橡胶塞、导管、烧杯、蜡烛架、集气瓶、毛玻璃片
教学过程
一、创设情境、吸引学生注意
干冰视频导入，干冰加水升华，云烟雾饶的景象。
这是什么物质？实验是怎么做的？你想提出什么问题？（干冰和水、固态干冰温度极低，不能用手直接接触，否则会冻伤。）
二氧化碳和水一样有三态：固液气。指出干冰是的固态的二氧化碳。今天我们要探究的就是二氧化碳的性质。
出示实验材料，吸引学生注意，引导学生思考
出示醋和小苏打，这有两样物品，思考一下，你会有什么想法或者疑问？
教师根据学生回答适时板书
板书：（1）他们是什么东西？ （2）它们有什么性质？
（3）两种物质混合起来会怎样呢？ （4）它们可以变成另一种物质吗？
讲述：同学们可真厉害，有这么多的想法和疑问，其实你们刚才提的这些问题，也是化学家们经常研究和思考的问题。
我们把从事科学研究工作有一定成就的人称为科学家，其实科学家中存在着很多的分类，你知道还有哪些类别的科学家吗？
今天我们要研究的是化学家。化学家，他们常常在实验室里做各种各样的实验，研究物质的性质、成分，并制造新物质。他们会研究蜡烛成分是什么，燃烧后会不会产生其它物质，铁钉的成分是什么，是如何生锈的，铁锈和铁钉又有什么不同，我们已经提前感受了一下化学家的研究，你们以后想不想也成为一个化学家呢？今天我们就像化学家一样通过实验来研究一下二氧化碳气体的性质。
这两样物品分别是白醋和小苏打，在之前的学习中我们知道白醋和小苏打混合会产生二氧化碳气体。你们对二氧化碳了解的多吗？你们觉得二氧化碳有什么性质？大胆猜一下！（呼吸呼出co2、植物会吸收co2、）瞧瞧，谁最博览群书、学富五车，知道的最多。（物理性质：无色、无味、无气味、比空气重。化学性质：能使澄清石灰水变浑浊、不能燃烧。也不支持燃烧）
提问：我们已经知道二氧化碳和澄清石灰水混合，澄清石灰水会怎么样？（注意事项：不可以直接用手触碰澄清石灰水）
空气中有二氧化碳吗？二氧化碳多吗？二氧化碳浓度低，（只占0.03%，氧气占21%）我们怎么只观察和研究二氧化碳？那我们应该如何制取浓度高点的二氧化碳呢？如何制备二氧化碳呢？白醋和小苏打混合后产生气体。用导管导入集气瓶里。
展示台展示，邀请三位同学来闻一下味道。（无色无味）二氧化碳有没有什么危害？能不能结合生活常识说一说。（不能长时间闻收集的纯二氧化碳）
用手轻轻的在瓶口扇动,仅使少量的气体飘入鼻孔.务必不要把鼻子凑到容器口直接去闻气体。----扇闻
蜡烛在空气中燃烧，参与燃烧的气体是什么？那二氧化碳支不支持燃烧呢？我们怎么证明？（空气中的二氧化碳量太少了。我们必须在纯二氧化碳环境里面）点燃蜡烛，放在纯二氧化碳里能不能继续燃烧？进行实验发现蜡烛熄灭
出示两层蜡烛架，分别点燃后放进烧杯，用导管将二氧化碳导入装有蜡烛的烧杯，蜡烛渐次熄灭，证明蜡烛不支持燃烧，且二氧化碳比空气重。因为二氧化碳不支持燃烧，自己也不能燃烧，我们利用二氧化碳的这个原理，制作成了二氧化碳灭火器
如何判断二氧化碳装满集气瓶了？（利用什么性质呢？不支持燃烧，也不能燃烧。）
刚才我们通过了一系列实验，初步知道了化学家是如何研究物质性质的，那么化学家又是如何研究物质成分的呢？
同学们，黑色它是一种纯色吗？我们如何通过实验研究黑色由哪些颜色混合呢？那化学家遇到这样的问题会怎么办呢？（实验证明）下面我们也通过一个实验来证明一下，有没有有实验计划？
步骤1：用黑色水笔在吸水纸一端画一个圆点。
步骤2：固定纸条，使画有圆点的一端能浸到水里，且保持圆点在水面之上。
步骤3：观察当纸条吸水后，黑点出现了什么变化？
课后自行研究。（空气也有各种各样的成分）
我们已经初步知道了化学家是如何研究物质的性质和成分的。化学家正是通过研究物质的性质和成分，采用提取、合成等方法，发明了许许多新物质。
出示橡胶鞋和阿司匹林，想知道两个物品是怎么发明出来的吗？我们一起来了解一下。（视频了解）化学家分别研究了什么物质的性质和成分，才发明出了合成橡胶？
阿司匹林是什么？阿司匹林是怎么被发现的呢？观看视频--阿司匹林
化学家在研究过程中不但发明了许多新物质，还在很多方面有许多新的发现，比如对我们的人体、我们周围空气的研究。虽然从人类诞生之初空气就一直伴随着我们，并且维持着我们的生命，但是因为空气在常态下是不可见的，不易被人察觉，所以才导致它的成分也很难被研究清楚，到18世纪才被拉瓦锡等化学家逐步发现并分析出来。视频：空气的组成。
不光光是我们空气，我们人体内也有很多营养元素从古至今一直在维持人类身体的运行，我们一起来看看化学家发现的元素和这些元素的作用。
小结：正因为这些营养元素的存在，才维持了我们身体机能的正常运行，但是这些营养元素分部在不同的食物中，所以为了身体健康，我们一定要均衡饮食。
板书设计
化学家的研究
研究物质的性质、成分、并制造新物质
一、物质的性质
二氧化碳
①物理性质：无色、无味、无气味、比空气重
化学性质：能使澄清石灰水变浑浊、不能燃烧、也不支持
燃烧。
②验满：在瓶口放置带火星的木条，木条熄灭（不可伸进锥形瓶。）
物质的成分
分析黑点
化学家的发现
提取
新的物质
合成(共23张PPT)
化学家的研究
授课人：xxx
苏教版小学科学六年级上册第一单元
我是小小化学家
这是什么东西？
它有什么性质？
与另一种物质混合起来会怎样呢？
它可以变成另一种物质吗？
科学家中存在着很多的分类，你知道有哪些类别的科学家吗？
数学家
物理学家
化学家
地质学家
天文学家
生物学家
居里夫人
爱因斯坦
袁隆平
李四光
华罗庚
哥白尼
钱学森
邓稼先
杨振宁
中国航天之父
导弹之父
核物理学家-“两弹元勋”
诺贝尔物理学奖获得者
醋和小苏打
二氧化碳有什么性质？
像化学家那样研究物质的性质
二氧化碳气体的危害？
二氧化碳浓度过高会引起窒息，原因是血液中的碳酸浓度增大，酸性增强，产生酸中毒。
空气中二氧化碳的体积分数为1%时，人会感到气闷，头昏，心悸；二氧化碳的体积分数为4%～5%时，人会感到眩晕。
二氧化碳的体积分数为6%以上时，会使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
观察二氧化碳气体的特点
要求：将二氧化碳气体导入到空瓶子中，看一看，闻一闻，观察二氧化碳气体的特点。
无色、无味、无气味
直角玻璃导管
毛玻璃片
集气瓶
直玻璃导管
如何正确地闻气体的味道？
将二氧化碳气体导入点燃两支蜡烛的烧杯中，观察发生的现象
点燃蜡烛架上的两根蜡烛，并放入空烧杯内部一侧。
再次制取二氧化碳气体，然后将二氧化碳气体导入点燃两支蜡烛的烧杯底部，观察发生的现象。
比空气重、不支持燃烧
二氧化碳灭火器
二氧化碳灭火器在加压时将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中,灭火时再将其喷出,有降温和隔绝空气的作用。
1
二氧化碳灭火器主要用于扑救贵重设备、档案资料及油类的初起火灾。
2
如何验满？
如何判断集气瓶里的二氧化碳是否收集满了？
把点燃的火柴放在瓶口，观察火焰是否熄灭。
不能燃烧、不支持燃烧
像化学家那样分析物质组成成分
模拟实验：
1. 用黑色水笔（如钢笔）在吸水纸（如A4纸）一端画一个圆点。
2. 用夹子固定纸条，使画有圆点的一端能浸到水里，且保持圆点在水面之上。
3. 观察当纸条吸水后，黑点出现了什么变化？
黑点分离成藏蓝色、黄色等不同成分，不同成分的物质向上爬的速度有快有慢，最后停在纸条的不同部位。
报纸和水彩笔
实验结论
黑色物质不是单一物质，而是由不同成分组成的。
空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种气体成分。
化学家通过研究物质的性质和成分，采用
提取、合成等方法，发明了许多新物质。
3:1
橡胶与合成橡胶
橡胶是制造飞机、汽车、医疗器械等所必需的材料。橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
阿司匹林--镇痛药
水杨酸,也叫柳酸,是化学药物。阿司匹林是水杨酸的衍生物,经临床应用证明,对缓解轻度或中度疼痛,如牙痛、头痛、神经痛、肌肉酸痛效果较好,亦用于感冒、流感等发热疾病的退热,治疗风湿痛等。
化学家的发现
1.化学家发现人体需要的营养元素及它们的存在。
卷心菜中富含的维生素 u，可以用于治疗溃疡性疾病。
牛肉含有的钾和磷，对神经系统和骨骼健康有帮助。
菠菜含有丰富的铁，铁是人体制造血红蛋白的重要原料。
贝类含有较多的硒，能提高人体免疫机能，延缓衰老。
空气的比例
200多年前，法国化学家拉瓦锡用定量实验的方法研究了空气成分。拉瓦锡得出空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5。
小练习
1.研究物质的性质、成分并制造新物质的科学家是（ ）
A.物理学家 B.化学家 C.生物学家
2.二氧化碳的性质表述不正确的是（ ）
A.无色无味 B.透明 C.支持燃烧
3.占空气成分最大的气体是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳
B
C
A
小练习
1.二氧化碳比空气重，不能燃烧。（ ）
2.轮胎、胶鞋都是用合成橡胶做的。（ ）
3.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。（ ）
4. 新药物都是通过化学技术研制而成的。（ ）
5.二氧化碳具有降温和隔绝空气的作用。（ ）
6.水杨酸是化学家用合成的方法制备的。（ ）
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小科学家们再见！
授课人：xxx中小学教育资源及组卷应用平台
今天给你们分享个有趣的东西，是你们最熟悉的陌生人（干冰视频导入，干冰加水升华，云烟雾饶的景象。）
看完这个视频我想知道这是什么物质？实验是怎么做的？实验现象是什么？你想提出什么问题？（干冰和水、固态干冰温度极低，不能用手直接接触，否则会冻伤。）熟不熟悉干冰？
二氧化碳和水一样有三态：固液气。指出干冰是的固态的二氧化碳。今天我们要探究的就是二氧化碳的性质。
出示实验材料，吸引学生注意，引导学生思考
出示醋和小苏打，这有两样物品，思考一下，你会有什么想法或者疑问？
讲述：同学们可真厉害，有这么多的想法和疑问，其实你们刚才提的这些问题，也是化学家们经常研究和思考的问题。（板书：化学家的研究）
我们把从事科学研究工作有一定成就的人称为科学家，其实科学家中存在着很多的分类，你知道还有哪些类别的科学家吗？
今天我们要研究的是化学家。化学家，他们常常在实验室里做各种各样的实验，研究物质的性质、成分，并制造新物质。他们会研究蜡烛成分是什么，燃烧后会不会产生其它物质，铁钉的成分是什么，是如何生锈的，铁锈和铁钉又有什么不同，我们已经提前感受了一下化学家的研究，你们以后想不想也成为一个化学家呢？今天我们就像化学家一样通过实验来研究一下二氧化碳气体的性质。
这两样物品分别是白醋和小苏打，在之前的学习中我们知道白醋和小苏打混合会产生二氧化碳气体。你们对二氧化碳了解的多吗？你们觉得二氧化碳有什么性质？大胆猜一下！（呼吸呼出co2、植物会吸收co2、）瞧瞧，谁最博览群书、学富五车，知道的最多。（物理性质：无色、无味、无气味、比空气重。化学性质：能使澄清石灰水变浑浊、不能燃烧。也不支持燃烧）
提问：我们已经知道二氧化碳和澄清石灰水混合，澄清石灰水会怎么样？（注意事项：不可以直接用手触碰澄清石灰水）
空气中有二氧化碳吗？二氧化碳多吗？二氧化碳浓度低，（只占0.03%，氧气占21%）我们怎么只观察和研究二氧化碳？那我们应该如何制取浓度高点的二氧化碳呢？如何制备二氧化碳呢？白醋和小苏打混合后产生气体。用导管导入集气瓶里。
二氧化碳进入集气瓶后，需不需要把集气瓶盖住？为什么？怕不怕二氧化碳跑掉？在制备气体的时候为什么需要及时盖住橡胶塞？（我们是需要把气体导到其他地方去，不让他们跑太多掉，集气瓶只需要一瓶二氧化碳就够了）你们想不想来看一看，闻一闻？展示台展示，邀请三位同学来闻一下味道。（无色无味）
二氧化碳有没有什么危害？能不能结合生活常识说一说。（不能长时间靠太近闻收集的纯二氧化碳）
用手轻轻的在瓶口扇动,仅使少量的气体飘入鼻孔.务必不要把鼻子凑到容器口直接去闻气体。
蜡烛在空气中燃烧，参与燃烧的气体是什么？那二氧化碳支不支持燃烧呢？我们怎么证明？（空气中的二氧化碳量太少了。我们必须在纯二氧化碳环境里面）点燃蜡烛，放在纯二氧化碳里能不能继续燃烧？进行实验发现蜡烛熄灭
出示两层蜡烛架，分别点燃后放进烧杯，用导管将二氧化碳导入装有蜡烛的烧杯，蜡烛渐次熄灭，证明蜡烛不支持燃烧，且二氧化碳比空气重。因为二氧化碳不支持燃烧，自己也不能燃烧，我们利用二氧化碳的这个原理，制作成了二氧化碳灭火器
如何判断二氧化碳装满集气瓶了？（如果没有满，那么瓶子上方还是空气，O2浓度还很高，还可以支持燃烧）
刚才我们通过了一系列实验，初步知道了化学家是如何研究物质性质的，那么化学家又是如何研究物质成分的呢？
同学们，黑色它是一种纯色吗？（黑色水笔的成分不是纯色的，而是由多种其他颜色混合而成的）我们如何通过实验研究黑色由哪些颜色混合呢？那化学家遇到这样的问题会怎么办呢？（实验证明）下面我们也通过一个实验来证明一下，有没有有实验计划？
步骤1：用黑色水笔在吸水纸一端画一个圆点。
步骤2：固定纸条，使画有圆点的一端能浸到水里，且保持圆点在水面之上。
步骤3：观察当纸条吸水后，黑点出现了什么变化？
实验现象是什么？（空气也有各种各样的成分）
我们已经初步知道了化学家是如何研究物质的性质和成分的。化学家正是通过研究物质的性质和成分，采用提取、合成等方法，发明了许许多新物质。
老师这边有两样东西就是化学家发明出来的（出示橡胶鞋和阿司匹林）。我们对橡胶鞋和轮胎的需求是非常大的，所有的车子都需要轮胎，甚至需要五个轮胎，雨衣这类隔水的衣鞋都是橡胶制品，都是天然橡胶的是经不起我们这样霍霍的，化学家就分析出天然橡胶的成分，制造出了合成橡胶。在书上画一画。
我们一起来了解一下。（视频了解）化学家分别研究了什么物质的性质和成分，才发明出了合成橡胶？
因为天然橡胶产量不能满足人们发展的需求，化学家分析出天然橡胶的主要成分，并用人工的方法制造出了合成橡胶，解决了橡胶制品原材料不足的问题。
阿司匹林是什么？一种镇痛药！阿司匹林是怎么被发现的呢？一起来看看！观看视频--阿司匹林
化学家在研究过程中不但发明了许多新物质，还在很多方面有许多新的发现，比如对我们的人体、我们周围空气的研究。虽然从人类诞生之初空气就一直伴随着我们，并且维持着我们的生命，但是因为空气在常态下是不可见的，不易被人察觉，所以才导致它的成分也很难被研究清楚，到18世纪才被拉瓦锡等化学家逐步发现并分析出来。视频：空气的组成。空气的主要成分是什么？
不光光是我们空气，我们人体内也有很多营养元素从古至今一直在维持人类身体的运行，我们一起来看看化学家发现的元素和这些元素的作用。
小结：正因为这些营养元素的存在，才维持了我们身体机能的正常运行，但是这些营养元素分部在不同的食物中，所以为了身体健康，我们一定要均衡饮食。

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