人教版化学九年级上册教案 1.2化学是一门以实验为基础的科学

《化学——实验科学》异构教案一
一、教学设计
通过两个探究活动来加深对化学是一门以实验为基础的科学的认识。一是对蜡烛及其燃烧的探究，通过对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后三个阶段有引导的观察，着重培养学生对现象的观察、记录和描述能力。二是通过对我们吸入的空气和呼出的气体的探究，着重培养学生对现象的观察和分析能力，并能明确地表述探究所得到的结论。
二、教学分析
（一）教材分析
这是学生学习化学以来第一次参与的化学探究实验活动，教材安排这一内容可以让学生进一步了解化学的学科特点，培养学生实事求是的科学态度。对怎样研究物质，用什么方法研究物质有一个完整的认识。它是今后学习化学，进行化学实验的基础，对今后的化学学习会产生重大影响。
（二）学情分析
学生对什么是化学、化学与人类发展的关系有了初步认识，通过实验得出了化学变化和物理变化的概念，所以对化学的学科特点有了初步的了解，对学习化学的重要途径是实验的认识还有待于进一步提高。本课是学生第一次走进实验室进行实验探究，该课的教学对学生以后的规范操作、遵守实验室规则和对化学实验感兴趣有重要作用。这两个探究活动都是从学生的生活实际中提炼出来，让学生感受到化学来源于生活。学生已经在初二《物理》中有过实验探究的初步经历，学过物理知识的一些探究方法，本节课的内容应该是有一定基础的。
三、教学目标
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）初步模仿化学实验的一些基本操作；
（3）知道化学学习的特点以及探究活动（或实验）的基本环节和流程。
2．过程与方法
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。
3．情感态度与价值观
（1）树立实事求是的科学态度；
（2）体验探究活动的乐趣和学习成功的喜悦，增强学习化学的兴趣和信心。
四、教学重、难点
教学重点：培养学生对实验现象的观察和分析能力，并能明确地表述探究所得到的结论。
教学难点：培养学生分析实验现象，得出探究结论的能力，激发学生探究的情趣。
五、课时设计
1课时。
实验准备：烧杯、澄清的石灰水、火柴、蜡烛（学生自带）、水集气瓶、水槽、玻璃片、饮料管、滴管、火柴梗（或细木条）、盛满氧气的集气瓶若干，盛满二氧化碳的集气瓶若干等。
课前学生准备：自做家庭小实验，点燃和熄灭蜡烛，观察现象，并做好记录。
六、教学策略分析
对实验现象的观察、记录与表述，是进行自然科学研究的一项基本内容，在自然、物理和生物等学科的学习中，学生已积累了这方面的经验，但化学实验有其自身的特点，需要学生在实验过程中逐步感受与体验。因此，教学策略的重点应放在对科学探究过程和方法的体验上。
（1）蜡烛是学生日常生活中熟悉的物体，因此在进行“对蜡烛及其燃烧的探究”的教学前，可建议学生预习，并在家中先做实验，促使学生主动学习。采用实物投影化学上的一些重大发现的方法创设情境，使学生认识到化学学习的重要途径是实验，在探究过程中通过引导学生对蜡烛在点燃前、燃烧时和熄灭后一系列操作与观察，让学生体验如何开展对化学实验现象的观察、记录与表述。由于是首次完成探究活动报告，可适当降低要求，由老师设计一份探究报告让学生参考填写或指导学生自己设计报告。
（2）吸入的空气和呼出的气体是看不见、摸不着的，它们各含哪些物质？成分有什么不同？让学生产生一种神秘的感觉，教师可抓住这一点激发学生探究的欲望。该探究活动的实验步骤较多，且收集呼出气体的操作有一定的难度，因此可在课前让学生预习该探究活动，并在家里利用吸管、瓶子、盆子等进行呼出气体的操作练习。组织学生评价研讨探究的一般过程和方法。该探究报告可由学生自己设计，培养学生的创新能力。
七、教学过程
板书：化学是一门以实验为基础的科学
引入：我们的生活中充满了化学，化学使这个世界变得多姿多彩。化学世界里充满了奇妙的变化。化学是以实验为基础的一门科学，许多的成果与创造都是通过实验得到的。因此必须重视化学实验，这也就是我们这节课要研究的内容。
课件展示：书上相关图片，简单介绍科学家通过实验获得成功的故事。（见学案）
学习化学的一个重要途径是实验，通过实验以及实验现象的观察、记录和分析等，可以发现并验证化学原理、学习科学探究的方法并获得化学知识。下面我们先对蜡烛及其燃烧的探究来学习科学探究的方法。
板书：对蜡烛及其燃烧的探究
我们身边，处处有化学，比如说，我们经常会用到的蜡烛，你对它的了解有多少呢？请同学们把课前完成的家庭实验的情况一起交流一下。
学生可以分组交流，教师抽取几位同学的实验记录进行点评。
设计理念：通过身边的化学，让学生体会到化学和我们的密切关系，激发学生的实验兴趣，同时，可以创设平等的师生对话的氛围，有利于下一步的探究活动。
教师点评：首先肯定学生的家庭实验完成的情况非常好，现象记录比较详尽，除了上面的现象，还有哪些现象我们没有观察到呢？下面我们再一起来进行实验，对蜡烛及其燃烧进行探究。
板书：实验观察方法指导：点燃蜡烛“前”——点燃蜡烛“中”——熄灭蜡烛“后”
点燃蜡烛“前”
教师引导学生根据已有的物理知识进行开放性的探究。
学生观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度等，并嗅其气味，用小刀切一小块石蜡放入水中观察现象。
实验现象填入实验报告中。
设计理念：训练学生从不同角度观察事物，培养学生的发散思维和合作意识。
点燃蜡烛“中”
教师指导学生观察蜡烛燃烧过程伴随的现象，提示观察重点：火焰大小的变化，火焰颜色深浅的不同；另外，仔细观察反应后烧杯上的现象。通过这些现象判断蜡烛燃烧生成了什么物质？
学生观察燃烧过程。
1．取一根火柴梗迅速平放入火焰中，1
s后取出，观察火柴梗燃烧的情况。
2．取一只干冷的烧杯罩在火焰上方，观察烧杯壁的现象，取下烧杯，迅速倒入少量澄清石灰水并振荡，观察现象。
学生猜测蜡烛燃烧后的产物、交流观察到的现象及得出的结论：
发出明亮火焰，有浊泪，外焰最先碳化，内焰燃烧不充分，说明外焰温度最高，内焰温度较低，焰心温度最低，杯壁有水滴，澄清的石灰水变浑浊。
设计理念：充分发挥学生自主探究的主动性，通过对问题的分析讨论，促进其推理能力的形成。
教师点评学生实验的结果，对实验中出现的异常情况（如火柴梗实验现象不明显等）进行分析、解答。
提出思考问题：为什么用干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上？用热的烧杯行不行？
为什么蜡烛燃烧时外焰的温度高？
学生分组讨论后作答：（冷的烧杯有利于水蒸气冷凝，便于观察现象，外焰部分石蜡接触氧气最充分，燃烧剧烈，放热多，温度高。）
熄灭蜡烛“后”
教师演示：轻轻吹灭蜡烛火焰，产生一缕白烟。（引导学生观察）
提出问题：观察到的白烟可能是什么物质？
学生猜想：（1．水蒸气冷凝形成的水雾；2．二氧化碳；3．石蜡蒸气等）
如何验证，请同学们设计实验：（用火柴去点蜡烛熄灭时的白烟）
学生观察发生的现象，分析、交流及得出结论：蜡烛熄灭后产生的白烟能燃烧。
猜想3正确。
设计理念：培养学生完整细致进行实验的习惯，并透过现象来认识化学实验的本质，逐渐形成探究实验的一般思路。
师生共同完成活动小结：通过这个实验我们学会了从哪些方面来完成实验？
明确实验的目的，观察物质的性质，观察变化的过程，记录实验现象，分析实验问题，得出实验结果。
以上探究活动体现了化学学习的以下特点：
（1）关注物质的性质，如颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点等物理性质，石蜡能否燃烧、其燃烧产物能否使澄清的石灰水变浑浊等化学性质。
（2）关注物质的变化，如石蜡受热时是否熔化，燃烧时是否发光、放热并有二氧化碳气体和水蒸气生成，等等。
（3）关注物质的变化过程和现象，即对物质在变化前、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，以得出可靠的结论。
教师补充：今后我们学习了更多的化学知识和实验技能，还可以改进实验方案，创新化学实验。
（如改用洗净干燥的“雪糕”木片削成细木条来代替火柴梗）
认识实验报告，阅读课本上的探究活动报告。
提出探究问题：我们无时无刻不在呼吸，那么我们吸入的空气和呼出的气体到底有什么不同？
板书：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
学生回忆以前学过的的相关知识，观察演示实验：
①向一瓶氧气中伸入燃着的细木条（木条比在空气中燃烧更剧烈）。
②向一瓶空气中伸入燃着的细木条（木条燃烧的情况不变）。
③向一瓶二氧化碳中伸入燃着的细木条（木条立即熄灭）。
④向一瓶二氧化碳中倾倒少量澄清石灰水，振荡，观察（澄清石灰水变浑浊）。
⑤空气主要是由氧气和氮气组成的，还含有少量的二氧化碳和水蒸气等。
结论:
1．氧气可以支持燃烧，燃烧越旺，说明氧气相对含量越多。
2．二氧化碳不支持燃烧，可以使燃着的木条熄灭。
3．二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，出现的白色浑浊越多，说明二氧化碳含量越高。
设计理念：由于学生刚进入化学学习，实验操作能力有限，在此教师的实验操作，为后面学生的实验探究作了一次直观的示范，通过对实验现象的分析，为后面的学习及推理得出正确结论搭建了相关信息的平台。
人吸入的空气和呼出的气体有什么不同？请提出你们的猜想，并设计实验进行验证。
学生回答：（学生根据已经掌握的知识，可以回答出气体成分发生了变化）
活动探究：
1．分别收集两瓶空气（编号为A、B）、两瓶呼出的气体（C、D）。向A、C中分别滴入澄清石灰水，盖上玻璃片振荡，做好观察的记录。（收集呼出气体的方法先阅读课本）
2．另将燃着的木条分别插入B瓶和D瓶气体中，观察木条燃烧的情况。
3．取两块干燥的玻璃片，对其中一块玻璃片呼气。
交流：分组实验的现象和结论。
1．A瓶几乎没有变化，C瓶石灰水变浑浊。（C瓶中二氧化碳含量高，呼出气体中二氧化碳含量高）
2．B瓶无变化，D瓶火焰变小甚至熄灭。（D瓶中氧气含量低，呼出气体中氧气含量低）
3．空气中玻璃片无明显现象，呼气的玻璃片有水珠。（呼出气体中水蒸气含量高）
板书：人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳和水蒸气，较少的氧气
设计理念：培养学生围绕实验目的，通过对实验现象的分析得出实验结论，以发展其语言表达能力。
教师指导学生完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
1．取两个空集气瓶，其中为空气（编号为A、B），利用排水吹气法收集两瓶呼出的气体（编号为C、D）。向A、C中分别滴入数滴澄清的石灰水振荡
1．A瓶几乎没有变化2．C瓶变浑浊
C瓶中二氧化碳含量高；呼出的气体中二氧化碳比空气中二氧化碳的含量高
2．将燃着的小木条分别插入B瓶与D瓶中
1．B瓶中无变化2．D瓶中火焰变小甚至熄灭
D瓶中氧气含量低；呼出的气体中的氧气比空气中的氧气含量低
3．取两块干燥的玻璃片，对着其中一块呼气，观察水蒸气的情况并与另一块放在空气中的玻璃片作对比
1．空气中玻璃片无明显现象2．呼气的玻璃片有水珠
说明呼出的气体中水蒸气比空气中的水蒸气含量高
设计理念：让学生初步学会书写实验报告，培养其认真、细致和实事求是的科学品质。
课堂小结：
日常生活中我们可以发现很多可以探究的问题，对这些问题我们可以通过实验手段进行探究，并通过对实验现象的分析获得有价值的结论。
科学探究基本的环节是：提出问题——猜想与假设——制订计划——进行实验——收集证据——解释与结论——反思与评价——表达与交流等。
在进行化学实验探究活动时，大家可以在老师的指导下明确问题和探究目的，关注物质的性质和变化，对物质在变化前、变化中和变化后的现象进行细致观察、如实记录，并进行比较和分析，得出可靠的结论，探究的结果可以填写在实验报告中。
课后练习：
1．下列说法正确的是（　　　）
A．化学是一门以物质性质为基础的自然科学
B．“炼金术”的思路是正确的，只是由于当时的实验水平低而不能成功
C．“炼丹术”和“炼金术”在实践中为化学成为一门科学作出了贡献
D．我国古代术士很早就建立了化学实验室
2．探究活动中观察现象是指（　　　）
A．物质在变化前的
B．物质在变化中的
C．物质在变化后的
D．从以上三方面进行观察
3．小军同学在做家庭小实验时．向热的大米粥中加入碘酒，发现未变蓝色。面对“异常”现象，他不应该采取的做法是（　　　）
A．向老师请教
B．查找相关资料，探究原因
C．反复实验。并观察是否有相同现象
D．认为自己做错了，继续做其他实验
4．实验室里有一瓶标签残缺的酸，为能立即确定它是否为盐酸，你认为下列做法合理的是（　　　）
A．猜想假设
B．查阅资料
C．进行实验
D．交流讨论
5．常用于检验二氧化碳气体的物质是（　　　）
A．水
B．食盐水
C．澄清石灰水
D．糖水
6．在下列气体中滴入数滴澄清石灰水振荡后，不能立即使澄清石灰水变浑浊的气体是（　　　）
①空气
②人体呼出的气体
③氧气
④蜡烛燃烧后生成的气体
A．①④
B．②④
C．①③
D．②③
7．蜡烛不具有的性质是（
）
A．蜡烛可以燃烧
B．蜡烛具有特殊的气味
C．蜡烛容易熔化
D．蜡烛的密度比水小
8．在擦玻璃时，人们时常向玻璃上“哈气”再擦会更干净，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
9．某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格：
（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。
结论：蜡烛的密度比水
。
（2）点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中（如图），约1
s后取出，可以看到火柴梗的a处先烧焦。
结论：蜡烛火焰的
层温度最高。
（3）再将一只干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。
结论：燃烧后生成
和
。
10．蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么？
【猜想假设】Ⅰ．白烟是燃烧时生成的二氧化碳？
Ⅱ．自烟是燃烧时生成的水蒸气？
Ⅲ．自烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体小颗粒？
【探究准备】了解蜡烛燃烧的可能生成物，及验证生成物的方法。
【探究过程】
（1）吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设
（填序号），但这样并不能得出正确的结论。原因是①
；②
。
（2）吹灭蜡烛，立即用一块薄而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是
。
（3）吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（注意不要接触烛芯），发现蜡烛被重新点燃，说明白烟具有可燃性，这为假设
提供了证据。同时可排除假设
，因为
。
【参考答案】
1．C
2．D
3．D
4．C
5．C
6．C
7．B
8．C
9．（1）小
（2）外
（3）水
二氧化碳
10．（1）Ⅰ
①刚刚吹灭的蜡烛尚有残余的二氧化碳存在
②空气中含有二氧化碳
（2）水
（3）Ⅲ
Ⅰ、Ⅱ
二氧化碳和水均不能燃烧
八、板书设计
化学是一门以实验为基础的科学
一、对蜡烛及其燃烧的探究
点燃蜡烛“前”——点燃蜡烛“中”——熄灭蜡烛“后”
二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
人体呼出的空气中含有较多的二氧化碳和水蒸水，较少的氧气
三、科学探究的基本环节
九、教学反思
本节课是新课程改革背景下的一次自主、合作、探究，以学生为主体的新型课。着重体现学生的主体地位，让学生积极参与其中的思考和探究，教师重点在引导学生进行正确的操作，观察、并准确地描述实验现象。通过教师对学生的调控，能够很好地启发学生发现新的问题。在以后的教学中还要更加深入地研究怎样上好探究课，怎样让学生更好地提出问题，解决问题。另外，多关注学生的实验中出现的异常情况，将这些异常情况作为教学资源很好地利用起来，组织学生再探究，淡化“书本权威”，强化学生主体，这对培养学生良好的科学态度，形成化学的基本观念有极大的促进作用。因为是第一次学生自主参与的探究活动，实验操作显得不够熟练，课堂时间的掌握受到了一定程度的影响，下一阶段的教学要加强实验基本操作的训练，提高实验探究活动效率。
【参考资料】
石蜡
主要成份：C18—C30直链烷烃，含少量带侧链的烷烃和环烷烃。来自不同的原油的石蜡，其组成有差异。
性质：纯石蜡在常温下为白色无臭无味固体，含杂质的石蜡带黄色。分子量在360~540之间。熔点50~70
℃，沸点300~550
℃。可燃。熔点59.3
℃的精白蜡自燃点295
℃，燃点258
℃，闪点220
℃。石蜡能溶于苯、氯仿、二硫化碳和油类，不溶于水和醇。熔点越高的石蜡，溶解度越小。石蜡的熔点、沸点由其所含的正构烷烃分子量决定，分子量越大则越高。石蜡是混合物，故其熔点是一个平均值。石蜡的性质，还受含油量影响。含油≤0.1的石蜡，抗张强度很高；含油量增加，抗张强度大幅度下降。石蜡有优良的绝热性能，其传热系数6.65×10-4；电阻也很大，体积电阻1015~1019；介电常数在1.86~2.38之间。
用途：石蜡是应用最广泛的一种蜡。由于单一种类蜡往往很难满足不同的使用要求，故石蜡亦常与其他蜡配合使用。约有80%的石蜡用于纸和纸制品的浸渍或表面涂层，10%用于制蜡烛，10%用于其他。
粗石蜡广泛用于橡胶制品（作橡胶的防老剂、软化剂和脱模剂），帆蓬布（作防水剂），火柴（作引燃剂），蜡烛（一般照明蜡烛可选用54号以上黄蜡），纤维板（作防水剂），也用作工业原料。半精炼石蜡主要用于蜡烛、工艺蜡、蜡纸、蜡笔（作粘接剂）、一般电讯器材及化工原料。全精炼石适用于高频瓷，复写纸（在复写纸油墨中起提高熔点、增大硬度、转移颜色等作用），铁笔蜡纸，精密铸造，冷霜等。食品包装石蜡用于仪器和药物容器、包装材料和封口涂敷和浸渍。食品石蜡则用作食品和口服药物的组分、载体，也作脱模、压片、打光等工艺用的蜡。