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课题2化学是一门以实验为基础的科学
教学设计
课题
化学是一门以实验为基础的科学
单元
第一单元
学科
化学
年级
九年级
学习目标
1.知识与技能（1）认识学习化学的一个重要途径是实验，初步学会对实验现象进行观察和描述的方法。（2）能有意识地从日常生活中发现一些有探究价值的问题，能在教师指导下根据实验方案进行实验，并通过对实验现象的观察和分析得出有价值的结论。（3）能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦，并进而体会到化学学习的特点是关注物质的性质、变化、变化过程及其现象等。2.过程与方法（1）重点培养学生观察和描述的能力。（2）引导学生通过小结感受化学学习中关注物质性质、变化以及变化过程和现象的特点。（3）体验科学探究的过程方法。3.情感态度和价值观（1）从生活中最常见的物质入手，让学生体会到自主探究学习的乐趣，激发学生学习化学的兴趣，培养严谨的科学态度。（2）通过合作实验增进学生之间的交流。
重点
（1）对蜡烛及其燃烧的探究。（2）探究人体吸入的空气和呼出的气体
难点
（1）学习如何有序全面地观察物质，描述现象。（2）培养学生学生求实的探索精神。培养学生的团队合作精神。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
讲述：大家是否还记得《西游记》中太上老君的炼丹炉？我们不要小看这个炼丹炉，其实古代炼丹和炼金的作坊就是今天的化学实验室的前身。我们通过视频来了解术士炼丹，从而体会化学的发展。化学是一门以实验为基础的科学，许多的化学成果与创造都是在实验室中反复地实验而得出的，所以说要想学好化学就必须重视化学实验。
激发学生学习兴趣，引出本节课的内容
讲授新课
化学实验室变迁史同学们读书了解化学实验室的变迁从中国古代的炼丹设备到17世纪化学实验室再到今天的实验室我们看了哪些变化？一、对蜡烛及其燃烧的探究既然化学是一门以实验为基础的科学，今天我们就通过探究实验来体验一下化学的奥秘。我们先来看视频，了解此探究的大体过程。学生进行实验研究1.
观察蜡烛的组成及物理性质在点燃蜡烛前，请大家开动脑筋，运用各种手段仔细观察蜡烛的组成、形状、颜色、气味、质地、密度等，并做好详细的记录。指导学生用水作为参照物来研究蜡烛的密度等。2.观察燃烧的蜡烛点燃蜡烛，观察燃烧着的蜡烛有哪些特点。（1）【合作探究】燃烧着的蜡烛有没有声音？形状有没有什么改变？（2）【合作探究】蜡烛的火焰有什么特点？【讲解】蜡烛的火焰在轻微地闪烁，在火焰的上方有黑烟生成。如果没有风，火焰可以一直保持轻微的闪动。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。（3）【合作探究】蜡烛靠近火焰的地方在形状、温度、质地上有什么变化？[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溶化形成一个凹槽，溶液化后的液态石蜡储存于凹槽中，浸没着灯芯]（4）【合作探究】把一根火柴梗平在蜡烛的火焰中约一秒钟表，取出火柴梗，火柴梗有什么变化？这说明了什么？（5）【合作探究】引导：现在我们再来观察一下蜡烛燃烧后生成了哪些物质。提出问题：蜡烛燃烧后,生成物是什么？进行猜想：蜡烛燃烧时可能生成水和二氧化碳。想一下，如果蜡烛燃烧时生成水和二氧化碳，又如何检验这两种物质呢？【合作探究】取一只干冷烧杯罩在火焰上方，观察烧杯壁的现象？看到现象后取下烧杯迅速倒入少量澄清石灰水，震荡，观察现象，推测蜡烛燃烧后可能生成哪些物质？所以我们可以得出结论：蜡烛燃烧后生成了二氧化碳和水你能用文字表示出这个反应吗？[蜡烛+氧气二氧化碳+水]3．熄灭后，点白烟【合作探究】指导学生：现在请大家熄灭蜡烛，会发现有一缕白烟从灯芯飘出，立即用点燃的火柴去点白烟，看看有什么现象会发生。你能猜测出白烟的成分是什么吗？通过探究这个小实验，大家能得出化学学习的特点吗？读书获得⑴关注物质的性质如颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点，以及蜡烛能否燃烧、及其燃烧产物能否使澄清的石灰水变浑浊，等等。⑵关注物质的变化如石蜡受热使是否熔化，燃烧时是否发光、放热并有二氧化碳和水蒸气产生。⑶关注物质的变化过程及对结果的解释和讨论即不是孤立地关注物质的某一种性质或变化，而是对物质在变化前、变化中和变化后的现象进行细致的观察和描述，并进行比较和分析以的出可靠的结论。二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究我们先来看视频，了解整个探究过程学生收集“呼出的气体”。步骤：将两个集气瓶分别盛满水，并用玻璃片先盖住瓶口的小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽中；然后将饮料管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直至集气瓶内充满呼出的气体。在水下立即用玻璃片将集气瓶口盖好，然后取出集气瓶放在实验桌上。另外，取出两个空集气瓶，其中为空气。学生以小组为单位探究（1）【合作探究】检验二氧化碳含量分别向一瓶空气和一瓶呼出的气体中滴入澄清石灰水，并振荡，两个瓶子中分别会发生什么现象？说明了什么？（2）【合作探究】检验氧气含量将燃烧着的小木条分别插入空气和人呼出气体的集气瓶中，分别有什么现象发生？说明了什么？[插入空气集气瓶中的小木条比插入人呼出气体集气瓶中的小木条燃烧更旺，且燃烧时间要长；说明了空气中氧气含量大于人呼出的气体中氧气的含量，或者说空气中二氧化碳的含量小于人呼出的气体中二氧化碳的含量。]（3）【合作探究】检验水含量取两块干燥的玻璃片，对着其中的一个玻璃片呼气，有什么现象产生？说明书了什么？拓展总结：通过这两个探究实验，我们可以大体知道，学习化学的途径是实验，它的步骤一般是：实验探究→观察现象→记录现象结果数据→科学分析→得出结论我们依据此步骤可以对许多物质进行探究活动。
设备由简单到复杂、由粗略到精密等。蜡烛点燃后，可以持续安静地燃烧，不会发出响声音，且蜡烛在燃烧过程中缓慢地变短。可以看到处于火焰最外层的先变焦，第二层变化次之，最里层变化最小；这说明火焰的温度是从里向外依次升高的，即外焰的温度是最高的，焰芯的温度是最低的。将烧杯罩在火焰上方后，过一会儿，烧杯壁有水雾生成。向烧杯中倒入澄清的石灰水，振荡后，石灰水变浑浊。说明了蜡烛燃烧时有水和二氧化碳生成。火焰会顺着白烟重新将蜡烛点燃石蜡的固体小颗粒滴入澄清石灰水后，两只瓶子中的石灰水都会变浑浊，但是呼出气体瓶中的石灰水更浑浊一些；说明了在空气与人呼出气体中都含有二氧化碳，但人呼出气体中二氧化碳的含量更高。对着干燥的玻璃片呼气后，玻璃片上会产生极小的水珠；说明人呼出的气体中含有较多的水蒸气。
培养学生观察物质性质与变化的能力培养学生的总结问题与思考的化学学习方法的能力
课堂小结
通过探究我们都学到了什么？
探究的一般过程、化学学习的特点
明确知识要点，培养学生归纳总结能力
板书
一、对蜡烛及其燃烧的探究点燃前燃着时
发黄光、发热、冒黑烟、火焰分三层等熄灭后
冒白烟二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究吸入的空气与呼出的气体相比二氧化碳的含量少一些氧气的含量多一些水蒸气的含量少一些
有利于帮助学生形成知识架构
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课题2
化学是一门以实验为基础的科学
人教版
九年级上
新知导入
术士炼丹
新知讲解
化学实验室变迁史
中国古代的炼丹设备
一个世纪前化学实验室
现代化学实验室
新知讲解
一、对蜡烛及其燃烧的探究
新知讲解
一、对蜡烛及其燃烧的探究
观察实验完成下表：
步
骤
现
象
结
论
制作材料
点
燃
前
①观察蜡烛的颜色状态、形状、气味
②用小刀切下一块放入水中
棉线
石蜡
白色不透明的圆柱状固体，有轻微气味
易切，浮于水面，不溶解
质软，密度比水小，不溶于水
石蜡和棉芯组成
新知讲解
2.观察燃烧的蜡烛
（1）燃烧着的蜡烛有哪些现象？
发光、放出热量
石蜡逐渐熔化，蜡烛慢慢变短
新知讲解
（2）蜡烛的火焰
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。
新知讲解
（3）检测火焰温度区域
看到处于火焰最外层的先变焦，第二层变化次之，最里层变化最小；
这说明火焰的温度是从里向外依次升高的。
外焰的温度是最高的，焰心的温度是最低的。
结论：
新知讲解
（5）探究生成物是什么？
提出问题
蜡烛燃烧后,生成物是什么？
进行猜想
蜡烛燃烧时可能生成水和二氧化碳
设计实验
取一只干冷烧杯罩在火焰上方，观察烧杯壁的现象？看到现象后取下烧杯迅速倒入少量澄清石灰水，震荡，观察现象，推测蜡烛燃烧后可能生成哪些物质？
新知讲解
实验结论
蜡烛燃烧后生成了
二氧化碳
和
水
文字表达式
蜡烛
+
氧气
二氧化碳
+
水
点燃
反应物
生成物
反应条件
新知讲解
3.熄灭后，点白烟
火焰会顺着白烟重新将蜡烛点燃
猜测白烟的成分?
石蜡的固体小颗粒
知识归纳
化学学习的特点
⑴
关注物质的性质
⑵
关注物质的变化
⑶
关注物质的变化过程及对结果的解释和讨论
随堂练习
1.（1）点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出，现象如右图A，这证明焰心______________。
（2）向焰心斜向插入一根细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如右上图B），在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的性质是_____________、_______________。
温度最低
气体
可燃性
新知导入
思考：我们呼吸过程中吸入的气体是什么？呼出的气体是什么？
吸入的气体为空气
呼出的气体主要为二氧化碳
新知讲解
二、对人体吸入和呼出的气体的探究
新知讲解
收集呼出的气体
准备收集气体
排水法收集气体
收集的呼出气体
新知讲解
（1）检验二氧化碳含量
呼出气体
澄清的石灰水
空气
澄清的石灰水
呼出的气体可使澄清的石灰水变浑浊
空气中二氧化碳的含量很少，呼出的气体含量较多
新知讲解
（2）检验氧气含量
呼出气体
燃着的小木条
空气
燃着的小木条
空气中木条继续燃烧，呼出的气体中木条熄灭
空气中氧气含量较多，呼出的气体中氧气含量很少
新知讲解
（3）检验水的含量
呼气后玻璃片上有一层薄薄的水雾，放在空气中的玻璃片上没有。
空气中水分含量较少，呼出的气体含量较多
新知讲解
实验的现象与结论
现象
结论
呼出的气体可使澄清的石灰水变浑浊、可使燃着的小木条熄灭、可使玻璃片上凝结有水
吸入空气
呼出气体
二氧化碳
氧气
水
含量较多
含量较少
含量较多
含量较少
含量较少
含量较多
拓展总结
学习化学的途径——实验
课堂练习
在擦玻璃时，人们时常
先向玻璃上“哈气”再擦，会使玻璃擦得更干净。这说明与空气相比，人体呼出的气体中含有较多的(
)
A.
二氧化碳
B.
氮气
C.
水蒸气
D.
氧气
2.
通过探究实验“我们吸
人的空气和呼出的气体有什么不同”，得出结论正确的是（
）
A.
呼出的气体只有二氧化碳和水蒸气，空气中只有氧气
B.
空气与呼出气体成分的含量完全相同
C.
减少空气中的氧气便转化为呼出气体
D.
呼出的气体里含有较多水蒸气
C
D
课堂练习
3.
将燃着的小木条分别插人下列气体中,能使燃着的木条熄灭的一组气体是
（
）
①空气
②氧气
③人呼出的气体
④二氧化碳
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
4.
下列气体中,能使澄清石灰水变浑浊的是（
）
A.氧气
B.二氧化碳
C.氮气
D.空气
C
B
课堂总结
通过探究我们都学到了什么
？
探究的一般过程
化学学习的特点
板书设计
吸入的空气与呼出的气体相比
二氧化碳的含量少一些
氧气的含量多一些水蒸气的含量少一些
熄灭后
发黄光、发热、冒黑烟、火焰分三层等
点燃前
燃着时
一、对蜡烛及其燃烧的探究
二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
冒白烟
作业布置
1.完成P16练习与应用。
2.在家中找到一些物质，尝试进行探究活动。
3.整理探究记录，参考书中格式，写出探究报告。
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课题2
化学是一门以实验为基础的科学
练习题
一、单选题
1．壹元硬币的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能是由铁制成的。在讨论时，有位同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”，这属于科学探究中的
A．假设
B．得出结论
C．观察
D．实验
2．用小刀切下石蜡并放入水中，该实验不能说明石蜡具有的性质是
A．密度
B．硬度
C．溶解性
D．可燃性
3．下列有关蜡烛燃烧的叙述错误的是
A．可观察到蜡烛燃烧产生明亮的火焰，火焰分三层
B．蜡烛熔化产生“烛泪”
C．在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁有层水雾
D．用燃着的火柴去点燃蜡烛熄灭时的白烟，白烟不能被点燃
4．下列鉴别空气和呼出气体的方法中，可行的是
A．观察气体颜色
B．用带火星的木条鉴别
C．用澄清石灰水鉴别
D．用手在集气瓶口扇动，闻气体的气味
5．下列关于“蜡烛燃烧”、“人体吸入空气和呼出气体探究”叙述正确的是
A．能观察到有H2O和CO2生成
B．蜡烛熄灭时，产生白烟是化学变化
C．证明人呼出的气体中含有较多的CO2
D．证明人呼出气体含较多CO2
6．小亮利用蜡烛进行实验，下列有关说法不正确的是
A．切一小块蜡烛放入水中，蜡烛浮于水面上，说明石蜡的密度小于水
B．点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，白烟被点燃，说明白烟有可燃性
C．取冷而干燥的小烧杯罩在蜡烛火焰上方，有水雾出现，说明石蜡燃烧有水生成
D．将一根火柴平放入火焰中1～2s取出，内焰的火柴炭化变黑，说明内焰温度最高
7．把一根燃着的木条，分别伸入装有人呼出的气体和普通空气的集气瓶内，观察到木条在盛有呼出气体的集气瓶内先熄灭，由此说明
A．呼出气体中二氧化碳含量比空气多
B．呼出气体中氧气的含量比空气中少
C．呼出气体中水蒸气含量比空气中多
D．呼出的气体都是二氧化碳
8．小明同学在化学课上提出，可以用燃着的木条来检验吸入的空气和人呼出的气体中氧气的含量，就这一过程而言属于科学探究环节中的（ ）
A．猜想与假设
B．获得结论
C．设计实验
D．反思与评价
9．探究人体呼出的气体和吸入的空气中所含二氧化碳的量有何不同，应该使用(
)
A．燃着的木条
B．澄清石灰水
C．带火星的木条
D．水
10．下列是某化学学习小组在“人吸入的空气和呼出的气体中有什么不同”的探究活动中提出的一些说法，其中错误的是（ ）
A．证明呼出的气体含二氧化碳多的证据是：呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊
B．判断呼出的气体含氮气的依据是：空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收
C．证明呼出的气体含水蒸气多的证据是：呼出的气体在玻璃片上结下水珠
D．证明呼出的气体不含氧气的证据是：呼出的气体不能使带火星的木条复燃
11．①猜想（假设）②设计实验③提出问题④得出结论⑤进行实验⑥收集证据，按照科学探究的一般过程，上述各环节进行的正确顺序是
A．①②③④⑤⑥
B．⑥⑤③①④②
C．③②①⑥④⑤
D．③①②⑤⑥④
12．欲收集一瓶人呼出的气体，采用的方法是
A．向上排空气法
B．向下排空气法
C．排水集气法
D．直接将呼出的气体吹入集气瓶
二、填空题
13．如图是小樱同学对蜡烛燃烧的探究过程，请回答下列问题。
（1）点燃蜡烛后石蜡受热熔化，说明在化学变化中
伴随有物理变化（选填“一定”或“不一定”、“一定不”）。
（2）如图甲所示，取一根火柴梗，拿着一端迅速平放入火焰中，约1s后取出，可观察到______（填字母）处的火柴梗最先碳化，说明
焰温度最高。
（3）如图乙所示，取一个干燥的烧杯，罩在蜡烛火焰的上方，可以察到的现象为
，说明蜡烛燃烧有
生成，迅速将烧杯翻转过来，倒入澄清石灰水，观察到的现象为
，从而验证有二氧化碳生成。
（4）在乙实验中有时还会看到黑烟出现，黑烟是
。
14．科学探究的主要环节有：提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，然后结合题中的问题进行分析判断。下面是一学习小组采用下列装置进行科学探究提出的几个问题，请将下列问题补充完整。
（1）“呼出的气体是什么？”属于科学探究中的
环节；
（2）“呼出的气体中一定有水蒸气。”属于科学探究中的
环节；
（3）“呼出的气体中可能有水蒸气。”属于科学探究中的
环节；
（4）“将呼出的气体对着干冷的玻璃片，发现玻璃片上出现水雾。”属于科学探究中的
环节；
（5）“这个实验既简单，现象又明显。”某同学的这句话属于科学探究中的
环节；
（6）上述环节正确的先后顺序为
（填序号）
15．根据“人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同”实验，请回答：
(1)探究“二氧化碳含量是否相同”的实验操作方法是：
；
(2)所得结论对应的判断依据是：
；
16．人体通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物？
为了证实这个问题，有人采用：
(1)吸气时应将活塞A
，活塞B
(填“打开”或“关闭”)。
(2)人呼气时可观察到Ⅱ瓶内的现象是：
；
(3)Ⅰ瓶所装试剂的作用是
。
三、实验题
17．根据如图所示“蜡烛燃烧”、“人体吸入空气和呼出气体的探究”实验，回答下列问题。
（1）图1实验中，用干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，实验目的是
。
（2）图2实验中，蜡烛熄灭时，产生白烟的过程发生
（填“物理”或“化学”）变化。
（3）图3实验中，除了要控制集气瓶大小规格相同外，还要控制
相同。
（4）图4实验中，燃着的小木条伸入呼出气体瓶中现象是
。
参考答案
1．D
2．D
3．D
4．C
5．C
6．D
7．B
8．C
9．B
10．D
11．D
12．C
13．一定
c
外
水雾
水
石灰水变浑浊
炭黑
14．提出问题
解释与结论
猜想与假设
进行实验
反思与评价
（1）（3）（4）（2）（5）
15．将澄清石灰水分别倒入盛有空气和呼出的气体的集气瓶中
石灰水变浑浊的程度不同，二氧化碳含量不同
16．打开
关闭
澄清石灰水变浑浊
吸收空气中的二氧化碳
17．验证蜡烛燃烧有水生成
物理
澄清石灰水的体积
燃着的小木条熄灭
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