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4.3 发现变化中的新物质 教案设计
一、核心素养目标
1. 科学观念：知道有些物质变化会同时发生物理变化和化学变化；能通过实验现象判断化学变化中产生的新物质。
2. 科学思维：能通过观察、实验获取物质变化的证据，用科学语言描述变化过程。
3. 探究实践：能完成蜡烛燃烧和加热白砂糖的实验，准确记录实验现象。
4. 态度责任：养成细心观察、及时记录的习惯，体会化学变化的两面性。
二、教学过程
（一）科学聚焦：复习导入，提出问题
教师活动
1. 复习提问：“上节课我们学习了产生气体的变化，谁能说说物理变化和化学变化的本质区别是什么？”
2. 展示白砂糖、食盐、小苏打，提问：“它们分别和水、白醋混合，哪些是物理变化，哪些是化学变化？”
3. 引出新问题：“我们已经知道化学变化会产生新物质，那么这些新物质是怎样产生的呢？今天我们就通过两个实验来发现变化中的新物质。”
4. 板书课题，明确探究主题。
学生活动
1. 回答教师的问题，回顾物理变化和化学变化的本质区别。
2. 判断三种物质与水、白醋混合的变化类型。
3. 明确本节课的学习目标，产生探究兴趣。
设计意图
1. 通过复习旧知，建立知识之间的联系，为学习新知奠定基础。
2. 提出新问题，自然引出本节课的探究内容。
2. 科学探索：实验探究，发现新物质
活动一：蜡烛燃烧产生新物质
教师活动
1. 介绍实验材料：蜡烛、火柴、透明玻璃杯、玻璃片、试管夹。
2. 讲解实验步骤和注意事项：
点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧的现象；
将透明玻璃杯悬空倒扣在蜡烛上方，观察杯内壁的变化；
用试管夹夹住玻璃片，放在火焰上方，观察玻璃片的变化；
注意不要烫伤手，不要让玻璃杯封闭蜡烛。
3. 演示实验，边操作边讲解观察要点。
4. 布置任务：“各小组按照步骤进行实验，仔细观察并记录实验现象。”
5. 巡视各小组的实验情况，指导学生正确操作和观察。
6. 组织学生汇报实验现象，总结：“蜡烛燃烧时发光发热，杯内壁出现水雾，玻璃片上有黑色的炭黑。”
7. 讲解：“水雾说明产生了水，炭黑是新物质，所以蜡烛燃烧是化学变化。同时，蜡烛受热熔化变成蜡油，这是物理变化，所以蜡烛燃烧既有物理变化又有化学变化。”
学生活动
1. 认真倾听教师的讲解，学习实验步骤和注意事项。
2. 分组进行实验，仔细观察蜡烛燃烧、杯内壁和玻璃片的变化，做好记录。
3. 小组代表汇报实验现象，分享自己的发现。
4. 理解蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化。
设计意图
1. 通过教师演示和学生分组实验，让学生直观地看到蜡烛燃烧产生的新物质，培养学生的观察能力和实验操作能力。
2. 让学生认识到有些变化会同时包含物理变化和化学变化。
活动二：加热白砂糖产生新物质
教师活动
1. 介绍实验材料：长柄金属汤匙、白砂糖、蜡烛、火柴、盘子。
2. 讲解实验步骤和注意事项：
取少量白砂糖放入汤匙中；
用蜡烛火焰加热汤匙，观察白砂糖的变化；
注意不要用手触摸汤匙的加热部分，加热结束后将汤匙放在盘子上冷却。
3. 强调：“白砂糖的量不要太多，避免沸腾时溢出；要仔细观察不同阶段的状态、颜色和气味变化。”
4. 巡视各小组的实验情况，指导学生分阶段观察。
5. 组织学生汇报实验现象，总结：
开始加热：白砂糖融化，从固体变成液体（物理变化）；
继续加热：液体变黄，产生焦糖香味；
再加热：变成棕色，最后变成黑色固体，产生焦味，冒烟（化学变化）。
6. 讲解：“加热白砂糖的过程中，先发生物理变化，后发生化学变化，产生了焦糖、二氧化碳等新物质。”
学生活动
1. 认真倾听教师的讲解，学习实验步骤和注意事项。
2. 分组进行实验，仔细观察白砂糖在不同阶段的变化，记录状态、颜色和气味。
3. 小组代表汇报实验现象，分享自己的发现。
4. 理解加热白砂糖过程中物理变化和化学变化的先后顺序。
设计意图
1. 通过分阶段观察，让学生清晰地看到白砂糖变化的全过程，培养学生的细致观察能力。
2. 让学生进一步认识到物理变化和化学变化常常同时发生。
活动三：发现更多产生新物质的变化
教师活动
1. 展示课件中的图片和资料：用面粉烘制蛋糕、钢铁生锈、虾被煮熟后变红。
2. 讲解每种变化中产生的新物质：
烘制蛋糕：酵母分解淀粉产生二氧化碳、酒精等，使蛋糕蓬松；
钢铁生锈：铁与氧气、水反应生成铁锈（棕红色物质）；
虾煮熟变红：蛋白质变性，虾红素分离出来。
3. 提问：“你还能举出生活中产生新物质的变化吗？”
学生活动
1. 认真阅读资料，了解三种变化中产生的新物质。
2. 举例说明生活中其他产生新物质的变化，如面包发酵、植物光合作用、药物合成等。
设计意图
1. 拓展学生的知识面，让学生了解更多生活中的化学变化。
2. 培养学生联系生活实际的能力，体会化学变化与生活的密切联系。
（二） 科学研讨：辩证看待化学变化
教师活动
1. 提出研讨问题：“哪些变化产生的新物质对我们有益？哪些有害？”
2. 展示酸雨和汽油燃烧的图片，讲解它们的危害：
酸雨：腐蚀植物、建筑物，导致土壤酸化；
汽油燃烧：产生二氧化碳、氮氧化物等，加剧温室效应，形成酸雨。
3. 组织学生分组讨论，然后全班交流。
4. 总结：“化学变化产生的新物质有好有坏，我们要利用有益的化学变化，减少有害的化学变化对环境的影响。”
学生活动
1. 分组讨论有益和有害的化学变化，列举例子。
2. 全班交流，分享自己的观点。
3. 了解酸雨和汽油燃烧的危害，树立环保意识。
设计意图
1. 引导学生辩证地看待化学变化，培养学生的辩证思维能力。
2. 渗透环保教育，让学生认识到合理利用化学变化的重要性。
（三） 科学拓展：观察铁钉生锈
教师活动
1. 布置课后任务：“请大家回家后，准备三根铁钉和三个杯子，设计实验探究铁钉生锈的条件，每天观察并记录现象，下节课我们一起交流。”
2. 提示学生可以设置不同的条件：干燥、有水、有水有空气。
学生活动
1. 记录课后探究任务，明确实验要求。
2. 回家后设计并进行实验，每天观察记录。
设计意图
1. 将课堂学习延伸到课外，为下节课学习铁钉生锈做准备。
2. 培养学生的自主探究能力和持续观察的习惯。
（四）课堂总结：梳理知识，构建体系
教师活动
1. 引导学生回顾本节课的学习内容：“今天我们通过两个实验发现了变化中的新物质，谁能说说蜡烛燃烧和加热白砂糖分别产生了什么新物质？它们的变化过程有什么共同点？”
2. 结合板书，梳理核心知识点：
蜡烛燃烧：产生水和炭黑，既有物理变化又有化学变化；
加热白砂糖：产生焦糖、二氧化碳等，先物理变化后化学变化；
化学变化的本质是产生新物质，常常伴随发光发热、颜色变化、产生气体等现象；
化学变化有有益的也有有害的。
学生活动
1. 跟随教师的引导，回顾本节课的知识点，主动回答问题。
2. 完善自己的课堂笔记，巩固所学内容。
设计意图
1. 通过师生共同总结，帮助学生梳理本节课的核心知识，形成系统的认识。
2. 强化学生对化学变化本质的理解。
（五）课堂练习：巩固提升，查漏补缺
教师活动
1. 发放课堂练习题，要求学生独立完成，限时10分钟。
2. 学生完成后，组织同桌之间互相批改，统计答题情况。
3. 针对易错点进行重点讲解：
判断题第2题：虾煮熟后变红是因为产生了新物质，属于化学变化；
判断题第3题：加热白砂糖既有物理变化又有化学变化；
实验题：蜡烛燃烧中蜡变成蜡油是物理变化，产生水雾和炭黑是化学变化。
4. 对学生掌握较好的知识点进行肯定，对薄弱知识点进行补充讲解。
学生活动
1. 独立完成课堂练习题，认真审题，仔细作答。
2. 同桌之间互相批改，标记出错误的题目。
3. 认真倾听教师的讲解，分析错误原因，及时纠正。
4. 将错题整理到错题本上。
设计意图
1. 通过课堂练习及时检测学生的学习效果，了解学生的掌握程度。
2. 针对易错点进行重点讲解，帮助学生查漏补缺，巩固知识。
三、板书设计
4.3 发现变化中的新物质
一、蜡烛燃烧实验
1. 现象：发光发热、杯内壁有水雾、玻璃片有炭黑
2. 新物质：水、炭黑
3. 变化类型：既有物理变化（蜡熔化）又有化学变化
二、加热白砂糖实验
1. 现象：固体→液体→固体；白→黄→棕→黑；无味→焦糖味→焦味
2. 新物质：焦糖、二氧化碳等
3. 变化类型：先物理变化后化学变化
三、化学变化的两面性
- 有益：烘制蛋糕、药物合成、光合作用
- 有害：钢铁生锈、酸雨、汽油燃烧污染

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