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第一单元 大家都来学化学 大单元教学设计
单元教学主题 “大家都来学化学”是正式系统地学习化学基础知识的第一个单元，主要指向“化学科学本质”、“物质的变化与转化”和“物质的多样性”三个大概念的建构。 本单元主要涉及的单元大概念： 1.生活中衣食住行都离不开化学，如化学合成材料用于制造衣物、建筑材料，食品制作添加化学品等；化学还与环境、健康相关，药物研发依赖化学；同时，化学推动材料发展与社会进步，古代就有诸多化工发明，现代化学在多领域发挥关键作用。 2.认识化学实验室，了解实验室设施、安全规则；掌握常见化学仪器的用途和操作方法，如试管、酒精灯等；学会基本实验操作技能，像液体倾倒、量取、加热等，培养实验安全意识和规范操作习惯，为后续实验探究奠定基础。 3.明确物理变化和化学变化的区别，依据是否生成新物质判断，像水结冰是物理变化，镁条燃烧是化学变化；理解物理性质和化学性质的含义，通过观察和实验辨别物质性质，提升对物质变化和性质的认知能力。 4.介绍科学探究的一般过程，包含提出问题、假设、设计实验、获取证据、得出结论等环节；以探究铜受热变黑等实验为例，运用科学探究方法研究物质性质，培养科学思维和实践能力，学会用科学方法解决实际问题 。 本单元涉及的主要核心概念: 1.化学关联生活的衣食住行 2.筑牢化学实验根基，练习实验基本操作 3.分辨物理变化与化学变化 4.区分物质两种性质 5.掌握科学探究步骤 6.明确化学学科价值 学科 化学 年级 九年级
单元 第一单元《大家都来学化学 》 授课人 Xxx
单元内容 本单元教学内容：主题1“练习实验基本操作”：介绍化学是研究物质组成、结构、性质及变化规律的科学。阐述化学与生活各方面紧密相连，像家居材料、出行工具制造、环境治理与健康保障，以及化学在古代化工发明和现代社会发展中的关键作用，激发学生对化学的兴趣。 主题2“化学实验室之旅”：带领学生认识化学实验室，了解实验室设施、安全规则，如穿戴实验服、正确使用仪器等。学习常见化学仪器，如试管、酒精灯的用途与操作方法，掌握药品取用、物质加热等基本实验操作技能，培养学生实验安全意识和规范操作习惯。 主题3“物质的变化”：教材首先通过生活中常见的物质变化实例，如火柴被折断、水的三态变化、石熔化等，引导学生观察和分析这些变化的特征，从而引出物理变化的概念。接着，又通过火柴梗燃烧、镁条燃烧、石灰石与稀盐酸反应等实验，让学生对比物理变化，总结出化学变化的概念及特征最后，教材还介绍了化学变化常伴随的现象以及物理变化和化学变化的联系。 主题4“物质性质的探究”:教材内容分为两大部分。第一部分聚焦于物质的性质，先介绍物理性质，即不通过化学变化就能表现出来的性质，如颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度，这些性质可通过直接观察或物理方法测定;接着阐述化学性质，即物质在化学变化中才能表现出来的性质，像可燃性、腐蚀性、氧化性，需要通过化学实验去观察和确定。第二部分着重于科学探究的方法，以金属铜化学性质的探究为例，详细展示了科学探究的一般过程，包括提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价环节，让学生在实践中体验科学探究的魅力，培养学生解决问题的能力。 本单元内容的逻辑结构:本单元先以“身边的化学”开篇，阐述了化学与家居、出行、环境、健康的重要关系，使学生认识到化学是研究物质的织成、结构、性质、转化及应用的一门学科，与我们的生活息息相关，对促进社会发展也具有重要作用。通过紫甘蓝等家庭中常见的物品开展化学实验，并引导学生参观化学实验室，了解化学实验室的规则、安全标志、试剂的摆放规则、常用的化学实验仪器及其使用方法和注意事项等，树立实验安全意识和观念，进而练习固体、液体试剂的取用，给物质加热和玻璃仪器的洗涤等基本实验操作，培养学生基本的化学实验技能。而后通过观察法了解物理变化及化学变化的区别、化学变化的特征，使学生知道物质是在不断变化的。最后通过探究铜受热变黑的原因、人体吸入和呼出气体成分含量差异等过程，使学生认识到科学探究的一般过程及其意义，形成化学实验探究的一般思路与方法，培养学生注重实证、严谨求实的科学态度发展对化学学习和科学探究的浓厚兴趣，为今后的化学学习打下基础。 本单元内容可开发的教学活动与资源:在教学活动方面，可安排家庭化学现象分享会：让学生提前观察记录家庭中的化学现象，如食物烹饪、洗涤剂去污等。课堂上分组讨论，分享现象并尝试解释，最后每组推选代表进行全班汇报。这能让学生发现生活中的化学，激发学习兴趣。化学实验操作竞赛：设置常见实验操作任务，如液体量取、固体药品取用、装置气密性检查等。学生分组竞赛，按操作规范和完成速度评分。竞赛过程中，其他学生可观察学习，结束后教师总结问题，强化学生对实验操作的掌握。物质变化探究活动：提供蜡烛、镁条、石灰石、稀盐酸等材料，让学生设计实验探究物质变化。学生观察记录现象，判断变化类型，分析原因。活动结束后交流讨论，加深对物理变化和化学变化的理解。 教学资源方面： 1.实验视频资源：收集或制作涵盖化学实验基本操作、物质变化实验等内容的视频，如正确使用酒精灯、氢气燃烧等。实验前播放视频，让学生预习；实验后播放，帮助学生回顾总结，规范操作。 2.在线互动平台：利用在线教学平台布置作业、测试，开展讨论。教师可发布与单元内容相关的问题，学生在线讨论；也可布置线上小测验，及时了解学生学习情况，针对性辅导。 3.科普读物推荐：推荐《化学趣史》《元素的故事》等科普书籍，以及“美丽化学”等科普公众号。学生课后阅读，拓宽知识面，了解化学发展历程和前沿成果，培养自主学习能力 。 本单元教学重点：聚焦化学基础认知与实验。重点是理解化学与生活的联系，掌握常见仪器用途及操作，区分物理和化学变化、物质的两类性质，熟悉科学探究步骤，为后续化学学习打基础。 本单元教学难点:难点在于引导学生从化学视角看生活，规范进行化学实验操作，掌握科学探究方法，学会提出假设、设计实验并据现象数据得出结论，提升探究与思维能力。
2022新课标要求 1.能举例说明化学科学对促进社会发展的重要作用，列举化学家创造的对日常生活有价值的物质;能查找资料并讲述我国化学家胸怀祖国、艰苦奋斗、勇于创新的故事。 2.能初步结合具体探究活动说明科学探究的要素及各要素之间的关系，学会发现和表述有探究价值的问题提出简单的猜想与假设，能设计简单的实验方案或实践活动方案;能通过开展简单的化学实验，收集证据能初步基于事实，分析证据与假设的关系，形成结论。 3.能严格遵守实验室安全规则，能识别实验室安全警示标志和常用危险化学品标志，具有预防化学实验安全事故的意识。 4.能正确选取实验试剂和仪器，依据实验方案完成必做实验，并能初步、简单地记录实验过程和现象;能说明必做实验的基本思路与方法，分析实验实施的合理性，能体现严谨求实、敢于质疑的科学态度。 5.能判断常见的物理变化和化学变化，并能从宏观视角说明二者的区别;能举例说明化学变化在自然界和生产生活中的重要应用价值，以及化学家利用化学反应造福人类的创造性贡献。
单元学情 1.学生已有知识能力 学生在日常生活中对身边物质的变化有一定的感性认识，知道一些常见的生活现象，像水的蒸发、食物的变质等。在物理学科的学习中，也接触过部分与物质相关的知识，具备基本的观察和分析能力。但这些认识较为零散，缺乏系统性和深入性，尚未从化学学科的角度进行理性思考。 2.学生学习障碍点 本单元部分抽象概念理解困难，如物理变化与化学变化的本质区别、物质性质的微观内涵。实验操作规范性也是难点，学生易忽略操作细节，导致操作失误。此外，科学探究步骤复杂，学生在提出有效假设、设计合理实验以及准确分析实验数据方面存在较大挑战，逻辑思维和实践能力有待提升。 3.学生学习的发展点 通过本单元学习，学生能系统构建化学知识体系，深入理解化学概念，提高对生活中化学现象的解释能力。在实验技能上，学会规范操作仪器，提升动手实践能力。科学探究方面，学生的思维将更具逻辑性和创新性，学会主动探究问题、解决问题，为后续化学学习奠定坚实基础，培养学科核心素养。
单元目标 化学观念：初步形成“化学变化有新物质生成，并遵循一定规律;在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”等化学观念，初步发展从物质及其变化的视角分析、解决一些与化学相关的实际问题的能力。 科学思维：初步学会运用观察、实验、调查等手段获取化学事实，逐渐形成基于事实与逻辑进行独立思考和判断，对不同信息、观点和结论进行质疑和批判，提出创造性见解的能力。 科学探究与实践：1.学会进行安全、规范的实验基本操作，独立或与同学合作完成简单的化学实验任务2.初步形成“从问题和假设出发确定探究目标,设计和实施探究方案,获取证据并分析得到结论用科学语言和信息技术手段合理表述探究的过程和结果，并与同学交流”的探究思路。3.通过“铜受热变黑原因的探究”“探究人体吸入和呼出气体成分含量的差异”等实验的开展，发展从化学视角对常见的实验、生活现象进行探究的能力，提高与他人分工协作、沟通交流的能力。 科学态度与责任：1.遵守科学伦理和法律法规，初步形成严谨求实的科学态度和节约资源、保护环境的习惯，树立实验安全意识和观念。2.发展对物质世界的好奇心、想象力和探究欲，树立生态文明的理念，对化学学科促进人类文明和社会可持续发展的重要价值初步形成积极的认识。
达 成 评 价 表 探索溶解现象大单元学习评价总表
知识点 评价要点 教师评价
身边的化学 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
化学实验室之旅 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
物质的变化 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
物质性质的探究 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
单元课时规划
课题 学习目标 主要知识 课时
课题1身边的化学 1.能举例说明化学在衣食住行等方面的应用，如化学合成材料用于衣物制造等。 2.识别常见生活用品中的化学品，阐述其作用，像食品添加剂在食物制作中的用途。 3.阐述化学对社会发展的影响，列举化学在材料研发、医药制造等领域的贡献。 化学与家居 化学与出行 化学与环境、健康 化学与材料、社会发展 1课时
课题2 化学实验室之旅 1.学生能够准确识别化学实验室的各类设施，熟知常用危险化学品标志和实验室安全警示标志的含义； 2.清晰说出常见化学仪器的名称、用途及使用注意事项； 3.熟练掌握试剂的取用、物质的加热、玻璃仪器的洗涤等基本化学实验操作。 走进实验室、练习实验基本操作 1课时
课题3物质的变化 1.依据定义准确区分物理变化和化学变化，判断生活中常见变化的类型。 2.细致观察实验现象，用规范语言描述并记录，如镁条燃烧的现象。 3.从微观角度理解两种变化的本质，能解释相关变化现象的原因。 物理变化、化学变化 1课时
课题4物质性质的探究 1.能够准确阐述物理性质和化学性质的概念，并能列举常见的物理性质和化学性质;能够依据物质的变化准确判断其属于物理性质还是化学性质，熟练区分物理变化和化学变化； 2.能够运用化学语言描述物质的变化和性质，能正确书写简单的化学反应文字表达式； 3.掌握科学探究的基本环节和方法，能够设计并实施简单的探究实验，如探究金属铜的化学性质实验。 物质的性质、铜受热变黑原因的探究
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1.4 物质性质的探究 教学设计（科粤版）
课时设计（课题4）
课题 物质性质的探究
课型 新授课 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节是科粤版下册第1章第4节的内容，“物质性质的探究”教学内容聚焦于引导学生认识物质性质及探究方法。物质性质包含物理性质与化学性质，前者如颜色、状态、熔点等，可直接观察或测量；后者需通过化学反应体现，如可燃性、氧化性等。教学中，实验探究是核心方式，学生通过观察、操作实验，从现象中归纳物质性质，理解性质与用途的关联。此内容既是化学学科基础，也是培养科学探究能力的重要载体。通过探究活动，学生能掌握“提出问题—设计方案—实验验证—得出结论”的科学探究流程，养成严谨的科学态度，为后续深入学习化学知识、开展复杂探究奠定基础，对提升学生化学学科核心素养具有关键作用 。
2.学习者分析 在学习物质性质的探究时，初中学生已具备一定的观察与实验基础，但逻辑推理和科学探究能力尚待提升。他们对生活中常见物质现象充满好奇，乐于动手操作实验，但面对复杂实验设计、变量控制及数据处理时，容易陷入困惑。部分学生缺乏系统性探究思维，难以从现象准确归纳物质性质。此外，不同学生动手能力和知识接受程度差异较大，教学中需注重分层指导，通过趣味性实验激发兴趣，引导学生逐步掌握科学探究方法，培养严谨的科学态度 。
3.核心素养 【化学观念】：让学生理解物质具有物理性质和化学性质两种基本属性，形成对物质性质的全面认识，如知道水的无色无味、能溶解许多物质等是物理性质，铁在潮湿空气中易生锈是化学性质。认识到物质的性质决定其用途，用途反映性质，如根据铜的导电性好可用于制作电线，氮气化学性质不活泼可用于食品防腐等。【科学思维】：通过对比物理性质和化学性质的概念及实例，培养学生的比较、分类和归纳思维能力，如让学生列举生活中的物理性质和化学性质的实例并进行分类。在对金属铜化学性质的探究过程中，引导学生提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、得出结论等，培养学生的逻辑思维和科学探究思维能力。【科学探究与实践】：使学生经历完整的科学探究过程，以金属铜化学性质的探究为例，让学生亲身体验如何进行实验设计、操作、观察和记录等，提高学生的实验技能和实践能力。培养学生在探究过程中发现问题、解决问题的能力，以及与他人合作交流的能力，如在小组探究中讨论实验方案的可行性和实验结果的分析等。【科学态度与责任】：激发学生对化学学科的兴趣和好奇心，让学生在实验探究中感受化学的神奇和有趣，如观察铜片在加热过程中的颜色变化等现象。培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，使学生认识到科学探究需要尊重事实和数据，如在记录实验现象和数据时要准确无误。
4.教学重难点 教学重点：物理性质和化学性质的概念及区别，这是学生理解物质性质的基础;科学探究的一般过程和方法，通过学习科学探究，学生能够掌握化学研究的基本方法，培养自主学习和探究能力;金属铜化学性质的探究实验，该实验是对科学探究方法的具体应用，同时让学生深入了解金属铜的化学性质。
教学难点：如何引导学生从微观角度理解物理性质和化学性质的本质区别，微观概念较为抽象，学生理解起来有一定难度;在科学探究过程中，培养学生提出有价值的问题、设计合理的实验方案以及对实验数据进行准确分析和解释的能力，这需要学生具备较强的思维能力和实践经验;帮助学生克服在实验探究中可能遇到的困难和挫折，保持积极的探究态度。
5.评价量表知识点“实验操作”的评价量表任务列表评价标准（总分25分）学生自评生生互评教师评价任务一：引入新课你知道化学变化和物理变化吗？（5分）任务二：物质的性质①铜丝能被弯曲成各种形状，这体现了铜的哪种性质？该性质属于物理性质还是化学性质？为什么？（5分）②镁条在空气中燃烧后变成白色粉末，这一过程表现出镁的什么性质？（5分）任务三：铜受热变黑原因的探究①经过铜受热变黑原因的探究实验，你得出什么结论？（5分）②请简述科学探究的步骤？（5分）6.学习活动设计
任务一：创设问题情境，引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
【本节聚焦】物质的性质；科学探究的一般过程。事物是不断变化发展的，我们的身边每时每刻都在发生着各种各样的变化，有些是物理变化，有些是化学变化。【问题探讨】图中哪些属于物理变化？哪些属于化学变化？为什么？尝试指出其中伴随化学变化发生的现象。从这些变化中，你能推知相关物质各有哪些性质吗？应该如何开展某一物质性质的探究？ 【小组讨论】 同学们分成小组探讨问题。 导入新课，有效地引起学生的好奇心和思考。引发学生对后续知识点的探索欲望。
设计意图：旨在激发学生的好奇心和求知欲，引发他们主动思考。通过巧妙设置问题，能够创造认知冲突，让学生迅速进入学习状态。
任务二：物质的性质
教师活动 学生活动 学习评价
【教师讲解】镁、汽油等在氧气中都能燃烧，这种性质必须在化学变化过程中才能表 现出来。物质在化学变化中才能表现出来的性质，叫作化学性质。不需要发生化学变化就能表现出来的性质，叫作物理性质，如物质的颜色、气味、熔沸点、硬度……物理性质和化学性质是物质的重要属性。我们要正确有效地利用物质就必须了解和研究物质的物理性质和化学性质。通常，物质的物理性质可直接观察或用物理方法去测定，而化学性质则要通过化学实验去观察和确定。 几种常见物质的某些物理性质（标准大气压强下）。注意：物质的变化和性质在描述上是不同的，描述物质的性质时有“可以”、“能”、“易”、“会”等字词。如:酒精挥发，是物质的变化;酒精能挥发，就是物质的性质。科学探究是收集证据和作出解释，进行发现、创造与应用的科学实践活动，也是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。下面我们就通过铜受热变黑的化学实验来学习科学探究的方法。【教师提问】学习到这里，同学们可以解答问题导入的小问题了吗？图中哪些属于物理变化？哪些属于化学变化？为什么？尝试指出其中伴随化学变化发生的现象。从这些变化中，你能推知相关物质各有哪些性质吗？应该如何开展某一物质性质的探究？【板书】走进实验室 【观看图片】镁、汽油等在氧气中都能燃烧，这种性质必须在化学变化过程中才能表现出来。【小组讨论】1.物理变化：沥青凝固、海水晒盐、樟脑球变小、酒精挥发。均只是状态改变，无新物质生成。化学变化：烟花燃放、炸药爆炸、纸片燃烧。发生化学反应，有新物质生成。2.伴随化学变化现象：烟花燃放发光发热、炸药爆炸巨响冒烟、纸片燃烧发光发热留灰烬。3.烟花、炸药、纸片具可燃性；沥青随温变状态；海水含可结晶盐；樟脑球易升华；酒精易挥发。4.物质性质探究方法：观察物质外观等；实验测物理量、探究反应；查阅资料参考前人成果。 在物质的性质学习评价中，重点关注学生对物理性质与化学性质的区分能力，能否通过实验现象准确判断性质类别。观察学生在探究活动里，从提出问题、设计实验到得出结论的完整流程表现，考量其科学思维与实践能力。同时，查看学生能否将知识灵活运用到新情境中，解释生活现象，通过课堂问答、实验报告、测试反馈等多维度综合评定学生的学习成效与知识掌握深度。
设计意图：通过物质性质分类学习，帮助学生建立清晰的知识框架，理解物理与化学性质本质区别，夯实理论基础。探究步骤的学习，让学生掌握科学研究方法，提升动手与逻辑思维能力。以铜受热变黑为例，将理论与实践结合，引导学生学以致用，培养科学探究精神与解决实际问题能力，激发对化学学科的兴趣与探索热情。
任务三：铜受热变黑原因的探究
铜受热变黑原因的探究实验【提出问题】回顾实验1-4，将一小段光亮的铜片在酒精灯火焰上加热片刻，铜片的颜色有什么变化？为什么？【猜想假设】假设 1：根据生活经验，你可能假设铜片变黑（如图）是因为火焰中的烟灰附着在铜片上。 根据这一假设，你可以预测： （1）如果铜片上附着的黑色物质是烟灰，则应很容易抹去。 （2）如果把铜片放在试管中加热，火焰没有与铜片接触，则金属将不会变黑。假设 2：联想到镁条燃烧实验，你也可能假设铜片变黑是因为它在空气中发生了化学反应。 根据这个假设，你可以预测：若将铜片在真空或隔绝空气的条件下加热，铜片的颜色将不变。【设计并实施实验】实验1：验证假设 1 的实验： （1）用洁净的白色抹布轻轻擦一擦已冷却的铜片黑色部分。 （2）将一段光亮的铜片装在敞口的试管中，用酒精灯火焰加热试管（如图），观察铜片是否变色。 实验2：验证假设2的实验： 用银白色的金属铝箔将铜片严密包裹，压紧，不留空隙，以保证隔绝空气，然后加热铝箔，一定时间后停止加热，待冷却后打开包裹的铝箔，观察铜片是否变色。【获取证据、分析解释】现象：实验一：用白色抹布轻擦黑色部分，不能被擦掉，黑色物质不是烟灰等外来物质。将光亮铜片装在敞口试管中加热，铜片表面会逐渐变黑，说明铜片变黑与空气中的物质有关。实验二：待冷却后打开包裹的铝箔，铜片不变色，铜片变黑是因为与空气中的物质发生了反应，隔绝空气后铜片不会变黑，验证了假设一(2)中铜片变黑与空气有关的观点。判断：假设一错误，假设二正确解释：实验一说明：铜片在空气中经酒精灯加热后变黑，黑色物质不是烟灰。实验二说明：铜片在隔绝空气的条件下加热，不变色。据此可知：铜片在敞口的试管中加热后变黑，是因为铜片在空气中发生了化学反应，生成了黑色的新物质。【形成结论】从铜片在空气中受热变黑的现象出发，提出探究问题，结合已学知识和生活经验作出假设，依据假设分别设计和实施实验，根据实验过程中获取的证据进行分析和解释，进而形成结论。 铜片在加热条件下，在空气中发生了化学反应，生成黑色物质。【反思评价】得出上述结论后，你可能还想问：(1)生成的黑色物质是什么？(2)铜片和空气中的什么物质发生了反应？对于问题(1)，可以利用下面的实验证明生成的黑色物质是氧化铜，详见实验3。对于问题(2)，可以利用手持技术数字化实验证明铜片是与空气中的氧气发生了化学反应，详见下文“信息技术与化学实验”栏目。实验3：将铜片直接在酒精灯上多加热几分钟，冷却，用小刀将铜片表面生成的黑色物质刮落到干净的纸上，反复数次，使得到的黑色物质足够多，再移入试管中，滴加少量稀硫酸。对照在上节( 实验 1-13 )中观察到的现象，说明铜在空气中受热生成了什么？【表达交流】1.以上铜片发生的化学反应可用文字表达：（括号里给出的是相应物质的化学符号）2.同学们就以上现象、解释和结论发表自己的意见，互相讨论交流， 可提出其他预测和实验证实的思路。【长话短说】1. 物质在化学变化中才能表现出来的性质叫作化学性质，不通过化学变化就能表现出来的性质叫作物理性质。2. 通过学习，我们知道铜的化学性质的探究是按以下过程进行的：提出问题→形成假设→设计并实施实验→获取证据→分析解释→形成结论，建构模型→反思评价→表达交流（以上各环节中，化学实验是中心环节，假设需要用实验去证实，结论来自实验事实。对于初学者，探究步骤不要求上述那么完整。）【信息技术与化学实验】利用手持技术数字化实验探究铜和氧气的反应手持技术数字化实验是由数据采集器、传感器和配套软件组成的，能与计算机连接，用于采集定量数据的数字化智能实验技术系统，可采集实验过程中的气体含量、温度等数据。在“铜受热变黑原因的探究”实验中，可利用手持技术改进实验（已知空气中氧气含量约占总体积的21%）。● 提出问题 铜片和空气中的什么物质发生了反应？● 实验验证 使用氧气传感器定量测定反应过程中氧气含量的变化（如图1所示）。● 得出结论 铜受热一段时间后，装置中的氧气含量不断减少（如图2所示），证明铜与氧气发生了反应。【思路与方法导引】科学探究的一般过程 经过学习，我们知道了铜受热变黑的原因，经历了一个完整的科学探究过程。科学探究的一般过程包括了8个环节，详见上文“长话短 [1] 说”栏目。 其中环节3“设计并实施实验”，既可以是以现象证据为主的定性实验，也可以是以数据证据为主的定量实验。例如，在铜受热变黑原因的探究中，可以通过观察铜片受热的实验现象，收集证据进行定性探究，也可以通过测定反应过程中氧气含量变化的数据证据进行定量探究。此外，环节3也可以是“设计并实施调查方案”。【实践活动】目的：探究人体吸入和呼出气体成分含量的差异实验提出问题:我们一生中不断吸入空气和呼出气体，吸入和呼出的气体成分含量有没有差别呢？形成假设：1. 吸入空气中氧气的含量大于呼出气体中氧气的含量。2. 呼出气体中CO2的含量大于吸入空气中CO2的含量。设计实验，证明假设：取两个空集气瓶，用玻璃片将瓶口盖好，作为空气样品；再用排水法收集两瓶呼出气体。参考下面“提示信息”进行实验活动，比较呼出气体与新鲜空气中成分含量的差异。提示信息：木条燃烧要有氧气参与，氧气含量越多，燃烧越旺。 二氧化碳与澄清石灰水作用，使石灰水变浑浊。 当参与作用的二氧化碳含量较多时，浑浊现象出现得较快，且较明显。（1）（2）解释与结论：空气中氧气含量相对较高，能支持木条持续燃烧；而呼出气体中氧气含量降低，二氧化碳等不支持燃烧的气体含量增加，所以木条在呼出气体中会熄灭。结论：呼出气体中氧气含量比空气中的少 。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，呼出气体中含有较多的二氧化碳，所以能使石灰水明显变浑浊；而新鲜空气中二氧化碳含量较少，不足以使澄清石灰水发生明显变化。结论：呼出气体中二氧化碳含量比空气中的多 。综合两个实验可以得出，人体呼出的气体与吸入的空气相比，氧气含量减少，二氧化碳含量增加。除了以上实验方法，我们还可以运用手持技术数字化实验，通过氧气传感器和二氧化碳传感器定量测量吸入和呼出的气体中氧气、二氧化碳的含量。【板书】铜受热变黑原因的探究 【观看图片】加热铜片铜片变黑将铜片装在敞口试管中加热实验装置图“氧气含量—时间”曲线图排水法收集呼出气体【观看视频】人体吸入和呼出气体成分含量的差异实验 评价学生可从多维度展开：观察学生能否准确提出假设，如推测与氧气相关；评估实验设计合理性，看是否考虑对比实验、控制变量；观察实验操作规范性及现象记录完整性；分析其能否依据证据得出科学结论；考量反思环节对实验不足的分析深度。通过这些方面，全面衡量学生科学探究能力、知识运用及逻辑思维的发展水平。
设计意图：以“铜受热变黑”为探究主题，引导学生通过提出问题、设计实验，学会运用控制变量法，将科学探究步骤融入实践，培养问题分析与实验设计能力。通过对黑色物质成因的猜想与验证，加深对化学反应本质的理解，激发学生的好奇心与求知欲，提升逻辑推理能力，让学生体验从现象到结论的科学探究过程，强化科学思维与探究素养。
7.板书设计物质性质的探究1.物质性质分类①物理性质：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度等（可直接观察或测量）②化学性质：可燃性、氧化性、还原性、酸碱性等（需通过化学反应表现）2.探究步骤 提出问题→形成假设→设计并实施实验→获取证据→分析解释→形成结论，建构模型→反思评价→表达交流3.示例：铜受热变黑探究① 现象：铜加热后表面变黑② 分析：可能是铜与氧气反应生成氧化铜③ 验证：在隔绝空气/纯氧环境加热铜对比实验
10.教学反思与改进在“物质性质的探究”教学实践中，有成果也有不足。成功之处在于，通过沥青凝固、炸药爆炸等多样化的生活实例引入，激发了学生的学习兴趣，使他们快速融入课堂，积极思考物理变化与化学变化的差异。在铜受热变黑原因的探究实验里，学生小组合作热情高涨，主动设计实验、分析现象，对科学探究的一般过程有了更深刻的理解，提升了实践与思维能力。然而，教学过程中也暴露出一些问题。部分学生在区分物理性质和化学性质时存在困难，对性质的本质理解不够深入，反映出概念讲解的深度和方式有待优化。实验操作环节，一些学生操作不够规范，影响了实验结果的准确性和实验进度，说明实验技能训练还需加强。此外，教学时间把控不够精准，导致总结环节仓促，学生对知识的系统性梳理不足。针对上述问题，后续教学将注重优化概念教学。采用对比、举例等方式，深入剖析物理性质和化学性质的区别，如通过金属铜的导电性（物理性质）和在空气中加热变黑（化学性质）对比，加深学生理解。增加实验操作练习课，规范学生的实验操作，提升实验技能。同时，合理规划教学时间，精心设计教学流程，确保各环节紧凑有序，给予学生充足的时间进行总结和反思，强化知识的系统性和完整性，从而提升教学效果，促进学生全面发展。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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