〉科学》第五册第1章《探索物质的变化》何乃海
一、本章概述
(一)地位:本章呈现了课程标准中物质科学领域中常见的物质; 物质的运动与相互作用等主题下的部分基本内容。涉及到这两个主题下的“常见的化合物 ”、“金属”、“常见的有机物”、“常见的化学反应”、“物质间的循环与转化”等知识块。初中科学中常见的物质主要在本章出现,是研究物质科学的重要章节。
通过寻找物质变化的证据来研究物质的性质、探索物质变化的规律是物质科学研究的基本方法,本章的教学围绕通过寻找物质变化的证据来研究物质的性质、探索物质变化这一基本方法展开,帮助学生提高认识物质世界的能力,掌握探究未知物质性质的研究方法。
本章内容与第2章的教学内容密切相连。并与第四册教科书中的“模型、符号的建立与作用”,“空气与生命”共同构成了物质化学变化的基础知识体系。
本章是在第四册基本掌握了分子和原子的构成、元素与元素符号、化学式、相对分子量的计算、化学反应与化学方程式计算的基础上,遵循质量守恒定律来理解物质变化的原理。从一系列的化学变化中,归纳出酸、碱、盐、金属、有机物各自的化学特性。
二、本章特点
1、突出物质科学的探究过程和方法。
本章“探索”味浓厚,许多概念的建立都可是在学生已有知识的基础上提出新的问题,并通过探究的方法进行学习。课本也专门安排了两个探究性活动:一是“在盐酸除锈实验中,气体是由什么反应生成的”;二是“金属的用途与金属性质的关系”。同时渗透了许多科学研究的基本方法,如:
----观察实验方法;抽象概念的方法;理想思维方法等。这些方法对其他科学领域也有广泛的迁移作用。通过科学探究,将培养学生提出问题的能力,形成假设的能力,收集信息处理信息的能力、科学评价能力、表达交流能力等。
2、重视发挥科学实验作用。(链接)
元素化合物的知识涉及的物质种类多、变化多,所以重视发挥科学实验的作用是本章又一显明的特色。本章共安排了28个实验活动,2个分组实验。实验既是研究认识物质的方法,也是基本的技能,因此,在教学中,必须十分重视实验的作用,不纸上谈兵,不能让学生的学习建立在毫无感性认识的基础上。
3、体现分类学习的思想
本章虽然没有提出物质分类的概念,但在五类物质的性质研究中都采取了先分析典型物质的性质,然后归纳出该类物质的一般性质,由性质来推断其用途。通过分类的研究,既为下一章物质分类的学习打下基础,也使学生能体会科学研究中分类认识事物这一科学方法。
4、注重学习方法指导和STS教育思想渗透。(录象)
本章许多内容为学生的学习提供了比较宽广的科学、技术、社会背景和情境,从学生的生活实际出发,让学生认识周围常见的具体物质,再概括地认识常见的无机物和常见的有机物,从而形成对自然界物质的总体认识,使学生更好地领会科学、技术、与社会的关系。
三、本章知识结构
本章始终体现着三个基本观点:
1.物质在不断地变化着 2.物质的变化规律是可以认识的 3.获得的变化规律是有广泛应用的
四、本章重点
本章的教学重点是:了解酸和碱的主要性质,举例说明酸和碱在日常生活中的用途和对人类的影响,会测定溶液的酸碱性,了解强酸、强碱的使用注意事项;了解某些重要的盐的性质;了解置换反应和中和反应的特点、理解中和反应的实质;通过典型金属和酸以及某些盐的反应,了解常见金属的主要性质和用途;探究和认识金属活动性顺序;会区别无机物和有机物,了解对生命活动具有重大意义的有机物(如葡萄糖、脂肪、蛋白质等);知道自然界中的碳、氧、氮循环。
五、本章难点
本章的教学难点是:了解常见的酸、碱、盐的典型反应及其化学方程式;了解置换反应和中和反应的特点、理解中和反应的实质;探究和认识金属活动性顺序。
六、单元划分和课时安排
单元 内容 课时
一 引言 第1节:物质的变化 1
二 常见无机化合物 第2节:探索酸的性质 4
第3节:探索碱的性质 3
实验:土壤酸碱性的测定(应用型) 1
第4节:几种重要的盐 2
实验:碱和盐的性质(实验探究型) 1
三 常见金属单质 第5节寻找金属变化的规律 3
四 一些简单有机化合物 第6节有机物存在和变化 1
五 章小结 1
合计 / / 17
七、教学目标、教材分析和教学建议
第1节 物质的变化
一、教学目标:
(一)过程、方法与能力
学会通过实验来探究物质的变化的科学方法
(二)科学知识与技能
知道物理变化和化学变化的不同
(三)科学态度、情感与价值观
体验探究物质变化规律的乐趣,激发学习兴趣
二、重点难点:
用实验的方法探究物质的变化
三、教学建议:
内容1、物质是在不断变化着的
对于物质的变化这块内容,既有学生的生活积累,又有七年级学习的基础,且本部分的内容主要也是为引出“探究物质变化的方法”这一重点而作的铺垫。
因此,教学的基本策略可为在教师的引导下,通过列举、分析、讨论的方式进行。具体可按以下流程进行:
情景引入----列举“变化”----分析“变化”----区别“变化”----认识本质
(分析本质关键要说明化学变化与物理变化的不同。也可拓展说明化学变化中常伴随物理变化)
内容2、探究物质变化的方法
根据物质变化中所获得的信息对物质的性质进行分析推测的方法,是认识物质、探索物质变化规律的基本方法,本块内容是以如下方式来展开的:
观察实验----寻找变化证据----性质----应用
初中阶段,证据以宏观、能直接观察到的为主,因此,教学中要用实验、图片资料等感性的例子让学生寻找变化的证据,这是基础。
(常见的物质变证据有:产生沉淀、产生气体、形状变化、颜色变化、温度变化、发光、发热、pH的变化等等)(录象链接)
做好硫酸铜晶体相关实验是从证据分析变化的方法示例,因此要重视实验,并指导学生观察----如观察顺序、观察方法等。同时,应指导固体物质加热的实验装置和操作要求,让学生分析固体物质加热时的操作注意事项。
硫酸铜晶体的加热
有颜色变化的实验是___ ,原因是 。
有沉淀产生的实验是___ ,原因是 。
有状态变化的实验是 ,原因是 。
CuSO4 使蛋白质变性实验:不要把原理讲透,只知CuSO4 有这样的性质就行。
注意变化证据(现象)与物质性质(结果)的区别
内容3、物质变化规律的应用
性质 决定 应用
通过硫酸铜用途的教学,注意引导学生关注生产生活实际,培养发散思维能力。
变性用途、误服处理
第2节 探索酸的性质
一、教学目标
(一)过程、方法与能力
1、会测定溶液的酸碱性;会使用试管和滴管进行物质(溶液)性质试验;(演示时应干净利落,不拖泥带水)
2、学会变量控制和对照实验设计等实验探究方法。
(二)科学知识与技能
1、了解酸的主要性质;了解盐酸、硫酸、硝酸的个性;
2、举例说明酸在日常生活中的用途和对人类的影响;了解酸的使用注意事项。
(三)科学态度、情感与价值观
1、开展“自制酸碱指示剂”、“调查当地酸雨情况以及对农作物和建筑物的影响”等活动,提高学生的对实践活动的兴趣;
2、通过认识酸的共性与个性,对学生进行辩证唯物主义----普遍性与特殊性的教学。
二、重点难点
重点:酸的共性和三种常见酸的个性,会测定溶液的酸碱性和酸碱度
难点:酸的主要性质及其化学方程式
三、课时安排
共4课时,第1、2知识块1课时,第3知识块2课时(包括探究活动),第4知识块1课时。
四、教学建议
第1课时
(引入课题)链接
内容1、什么是酸
酸概念建立的教学策略:
列举“酸味”物质----认识“酸性”物质----介绍常见的“酸”----分析“符号“特征---抽象“酸”的概念
建议:1、要充分体现与日常生活的联系
2、注意“归类”方法的渗透,培养学生概括能力,注意语言的科学性。
3、不要加深拓展为了方便叙述而引入的概念(电离,方程式,酸,酸根)
4、注意化学用语的教学。(但对电离方程式不要深究)。
内容2、酸碱指示剂
本块内容是通过酸使指示剂变色,进一步认识指示剂,后续学习关联性较大,因此建议:1、让学生动手操作,培养相关操作技能是关键;(如玻璃棒、点滴板的使用)
2、注意运用对比实验的方法;(如物质的酸碱性用pH试纸测出,再对这些不同pH(酸碱性)的物质用石蕊试液试验,即可得出石蕊试液在不同酸碱性溶液中的显色变化结论。这实际上是提供了自制酸碱指示剂的方法)
3、鼓励学生自制酸碱指示剂,培养学习兴趣,提高实践能力。
注:4.酸碱度、酸碱性 初一只提PH试纸测酸碱性强弱。不提酸碱度。
第2、3课时
内容1、酸有哪些性质
教学策略:情景设置----实验研究----发现问题----科学探究----分析归纳
因此,建议用可以用以下教学流程:
创设生活情景---探究与“碱”反应---探究与“盐”反应----探究与“氧化物”的反应---产生新的问题----探究与“金属”的反应----归纳酸的共性
(创设生活情景可从胃舒平药入手)
建议:
1、 做好相关实验是学生认识酸的性质的关键,最好由学生亲手操作实验。
(教师演示,注意可观性,用大试管或烧杯,石蕊遇碱变蓝设置水的对比,注意白色背景)
2、注意引导学生正确的实验观察方法,继续培养寻找物质变化证据的能力。
如指示剂颜色变化,产生气体,溶液颜色变化,产生沉淀等,现象描述应完整全面,如除锈,与氧化铜反应)
3、注意科学研究的层次性----如在盐酸除铁锈的实验中,产生气体的原因探究。
(探究的侧重点:学习变量的控制、对比实验的设计,不一定去实验室完成,方案确定后,教师演示一下即可)
4、注意“归纳”能力的培养。
(课本设计了一组用稀硫酸代替盐酸的性质实验(P12),通过对比,可尝试由学生归纳酸的一些共性)
5、通过酸用途的拓展学习,让学生进一步认识:“性质 决定 用途”的思想。
6、重视化学方程式的书写
第4课时
内容1、酸的个性 (典型事物出发、归纳共性、学习个性)
策略:实验----讨论----交流
建议:
1、注重对学生进行识标签、闻气味、稀释浓硫酸等技能的训练;
2、注意实验安全教育;
3、可组织学生在课外收集“三强酸”的有关资料;(三种强酸的个性应有不同的侧重点:盐酸强调挥发性;浓硫酸应突出脱水性、吸水性和氧化性;硝酸则突出腐蚀性)
4、及时介绍物鉴别的方法。
如氯离子的检验;硫酸根离子的检验;浓盐酸与浓硫酸的区别
(典型事物出发、归纳共性、学习个性)
第3节 探索碱的性质
一、教学目标
(一)过程、方法与能力
1、继续练习试管和滴管进行物质(溶液)性质试验的操作
(二)科学知识与技能
1、了解碱的主要性质,举例说明碱在日常生活中的用途和对人类的影响
2、了解强碱使用的注意事项,安全教学。
3、理解中和反应的实质
(三)科学态度、情感与价值观
1、通过认识碱的共性与个性,对学生进行辩证唯物主义的教学
二、重点难点
碱的性质、碱在日常生活中的用途和对人类的影响
三、课时安排
共4课时,第1知识块2课时,第2知识块1课时,学生分组实验1课时
四、教学建议
第1、2课时
内容划分建议:
氢氧化钠与指示剂反应、中和反应可作为第一课时的内容;碱与氧化物反应、与盐反应及共性的归纳可作为第2课时。
教学建议:
1、注意学习方法的迁移
(对典型物质进行分析、用对比实验寻找物质的特性、从物质变化归纳性质、从物质性质推测用途)
2、研究问题可采用对比分析的方法
如碱对指示剂的作用,可先让学生回忆酸对指示剂的作用,然后由学生自主探究完成。
但碱与酸的作用要注意在研究层次的上递进,不能仅仅停留在能反应这一层次上,还要进一步研究其本质,揭示中和反应的实质,引出盐的概念。为下一节学习作铺垫。
(注意:当加酚酞的碱溶液从红色变为无色,可定性说明溶液酸碱性的变化,但不可强调pH=7,因为酚酞的变色范围为:当pH在8以下为无色)等等
3、注意用直观的方法来分析中和反应的实质(对图的指导)
4、及时介绍物质鉴别的方法
CO2存在的检验方法,铜、铁离子的检验方法
5、注意化学用语的教学 碱与金属氧化物反应的方程式。
(可溶性碱、不溶性碱)
第3课时
内容1:碱的个性
建议:
1、多采用直观的、对比的方法。
2、学习方法指导:自主收集有关资料、小组合作讨论、交流
3、对碱的个性介绍应有不同的侧重点。(氢氧化钠应突出易潮解、吸水性、腐蚀性;氢氧化钙则为腐蚀性及它在生活中被广泛应用的物点)
第4节 几种重要的盐
一、教学目标
(一)过程、方法与能力
1、学习物质鉴定和检验的方法和思想方法,进一步深化CO32-、Cl-的检验方法, 防离子干扰实验
(二)科学知识与技能
1、了解某些重要的盐的性质
2、从元素分析角度了解某些无机盐(化肥)对农作物生长的作用
(三)科学态度、情感与价值观:1、爱国主义教育
二、重点难点
重点:了解某些重要的盐的性质与用途
难点:盐的制取
三、课时安排
共3课时,第1、2部分1课时,第3、4部分1课时,学生分组实验1课时
四、教学建议
第1课时
内容1:什么是盐
建议:
1、可用图示法帮助学生认识盐的是酸跟碱中和的产物
先分析盐酸与氢氧化钠的中和反应-----认识氯化钠的形成,依此类推,得到盐是酸与碱中和的产物这一概念,并且很容易让学生知道食盐并非唯一的盐,盐是一类化合物。
2、注重直观教学,可出示多种盐晶体,让学生感受丰富多彩的物质世界,进一步巩固盐的概念----(是一类物质,而不是一种物质)
内容2:几种盐的性质
建议:
1、仍要注意用“现象---变化----性质”的方法来认识碳酸钠、碳酸钙、食盐等几种盐的典型性质。
2、关注这几种常见盐的用途,并与性质相联系。(P25讨论,归纳盐的性质)
3、要重视对碳酸根离子、氯离子检验方法的教学。
4、在碳酸钠的教学中,要穿插对结晶水合物、风化等概念的教学。
5、可充分利用课外教学资源,认识盐化工生产的实际。
第2课时
内容1:盐的制取
建议:
1、充分利用附录2《部分酸、碱和盐的溶解性表》认识盐的分类:可溶性盐和不溶性盐。和另一种分类(根据离子种类分,做个练习)(常见盐的溶解性要求记住)
2、要充分利用直观的方法,来分析微观的反应过程,从而认识盐的一种制取方法(这里实际上渗透了离子反应的理论,使学生形成物质间相互作用的微观观点),进而建立复分解反应的概念。(但对复分解反应不要深究,因为课标中没有明确要求,借助这一理论,可以帮助学生理解有些反应有发生条件,从微观角度进行分析)
3、利用纯碱的制取进行爱国主义、勤奋学习的教育。
内容2:盐与化肥
1、要用充分的感性资料来加深学生对农作物与营养元素关系的认识,既而引出化常用的化肥。
2、要通过化肥营养元素的分析,进一步加深元素的概念,并结合介绍化肥的分类方法。
3、注意化学式、化学方程式的书写训练,也可穿插根据化学式进行化肥所含营养元素的量的计算。
4、掌握铵盐检验方法:铵盐与碱(强碱)混合加热后,都有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气放出,此法用于铵盐的检验。
第5节 寻找金属变化的规律
一、教学目标
(一)过程、方法与能力
1、通过“金属的用途与金属性质的关系”的探究,发展收集信息、处理信息的能力。
2、通过实验条件的控制渗透学习控制变量法。
(二)科学知识与技能
1、了解常见金属的主要性质和用途。
2、通过典型金属和酸以及某些盐的反应,认识金属活动性顺序。
3、了解置换反应的特点。认识电子在化学反应中的作用。
(三)科学态度、情感与价值观
通过资源共享,激励学生的合作参与意识
二、重点难点
重点:通过典型金属和酸以及某些盐的反应,了解常见金属的主要性质和用途;探究和认识金属活动性顺序
难点:探究和认识金属活动性顺序
三、教时安排
共3课时,第1知识块1课时;第2、3知识块2课时
四、教学建议
第1课时
内容1:哪些物质是金属
学生对金属并陌生,有丰富的前概念,可以事先让学生收集有关金属的资料,进行课前探究性学习。
建议: 学习方法:探究、合作、交流
教学策略:
第2、3课时
内容1:金属的化学性质
教学方法:引导----探究教学
教学环节:问题——假设——验证——结论——应用
建议:1、注意实验过程中的变量控制;
2、置换反应概念的建立仍可采用图解的方式。
内容2 :化学反应中的电子转移
只作一般分析,主要让学生体会物质变化与微观运动是有密切联系,物质的微观结构决定了它的宏观性质这一物质科学研究中的基本思想。
第6节 有机物的存在和变化
一、教学目标
(一)过程、方法与能力
1、学习可燃性气体的纯度检验方法
(二)科学知识与技能
1、会区别无机物和有机物。
2、知道一些简单有机物的性质。
3、了解对生命活动具有重大意义的有机物(如葡萄糖、脂肪、蛋白质等)。
(三)科学态度、情感与价值观
1、形成物质循环思想,建立科学的物质观
二、重点难点
物质循环思想和基本途径的建立
三、教学建议
1、有机物概念的建立:可选写出常见简单有机物的化学式,由学生分析各自的元素组成,讨论分析共同点,再抽象出有机物的概念。
2、甲烷的教学要体现STS教育思想,让学生关注生活、关注社会,并充分认识有机物对我们生活的重要意义。
3、结合实验,要介绍可燃性气体的点燃前的验纯操作方法,并进行安全教育;同时可渗透“燃烧法”来推断有机物的元素成分。
4、对生命活动具有重大意义三种有机物----糖类、蛋白质、脂肪等的学习,可让学生课外查找一些资料。
5、对物质循环的基本途径可采用图示法进行直观分析
认识物质世界、提高科学探究能力
常见的物质
探 索 物 质 变 化 的 方 法
探索物质的变化
物质是不断地变化着的 物质变化规律的应用
常见的酸的性质 常见的酸的用途
常见的碱的性质 常见的碱的用途
几种重要的盐的性质 几种重要的盐用途
常见的金属的性质 常见的金属的用途
一些简单的有机物的存在和变化 一些简单的有机物的作用
提出假设:
1.与氧气反应 2.与酸反应 3.与碱反应 4.与盐反应……
提出问题:金属的化学性质
设计实验方案
与碱反应特殊处理
验证
铝、镁、锌、铜分别与稀盐酸、稀硫酸反应
铜分别与硝酸银硫酸锌溶液反应
铁硫酸铜溶液、铜与硫酸亚铁溶液反应
镁、铜与氧气的反应
结论
结论
结论
结论
总结规律---金属活动性顺序
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