人教版九年级上走进化学世界课题2化学是一门以实验为基础的科学【全国一等奖】

《化学是一门以实验为基础的科学》学案一、学习目标1．知道学习化学的一个重要途径是实验，初步了解科学探究的基本方法，体会实验是科学探究的重要途径；2．通过观察实验认识蜡烛的某些性质，让学生感受化学来源于生活；3．初步学会对人体吸入、呼出气体探究的有关实验操作。二、前置作业1．物理变化是指没有生成其它物质的变化。例如水结冰、胆矾粉碎等。主要是形状的改变和状态的改变。2．化学变化是指生成了其它物质的变化，又叫化学反应。例如铁生锈、木柴燃烧等。常伴随的现象有发光、发热、颜色改变、放出气体、生成沉淀。基本特征是有其它物质生成。3．物理性质是物质不需要发生化学变化就表现出来的性质。例如颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等。4．化学性质是在化学变化中表现出来的性质。例如可燃性、毒性、腐蚀性、氧化性等。学习过程（一）创设情境、导入新课大家是否还记得《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。（二）自主学习、合作探究知识1：对蜡烛及其燃烧的探究１．实验探究（1）探究蜡烛物理性质（请同学们带着任务仔细观看视频）任务一：观察：蜡烛颜色、状态、形状和问一问气味等。任务二：观察：蜡烛是否溶于水、是浮在水面还是沉入水底（并判断其密度与水的密度的大小关系）。任务三：请同学们独立完成：现象与结论：蜡烛无气味、白色固体、硬度小。石蜡不溶于水，故难溶于水；石蜡浮在水面上，故石蜡密度比水的密度小。２．实验探究（2）探究燃烧的蜡烛（请同学们结合视频组内合作完成下列学案）【提出问题】蜡烛燃烧火焰分几层？那层最明亮？蜡烛燃烧的生成物是什么？【猜想与假设】蜡烛燃烧时火焰分三层，外焰最明亮。蜡烛燃烧可能会生成二氧化碳和水。【设计实验】步骤1：点燃蜡烛，观察火焰。步骤2:取一根火柴梗，迅速平放入火焰中，约1s后取出。步骤3：取一个干燥烧杯罩在火焰上方，观察现象，再向烧杯内加入澄清的石灰水，振荡观察现象。【现象与结论】实验操作实验现象解释结论点燃蜡烛，观察火焰火焰分为外焰、内焰、焰心三部分火焰分为外焰、内焰、焰心三部分取一根火柴梗，迅速平放入火焰中，约1s后取出。处在火焰最外处的部位最先变黑，第二层次之，最里面的最慢。外焰的温度最高。加热时应用外焰分别取一个干燥烧杯和一个用澄清石灰水湿润内壁的烧杯，先后罩在火焰上方。干燥的烧杯内壁上有水雾出现；澄清石灰水变浑浊。蜡烛燃烧生成二氧化碳和水。【表达与交流】点燃蜡烛的过程发生了哪些变化？该变化是物理变化还是化学变化？点燃蜡烛的过程中有蜡烛融化的变化和蜡烛燃烧的变化，蜡烛的融化是物理变化；蜡烛的燃烧是化学变化。３．实验探究（3）蜡烛熄灭（请同学们组内合作完成下列学案）【提出问题】蜡烛熄灭时产生的白烟是什么？【猜想与假设】蜡烛熄灭时产生的白烟可能是石蜡的固体小颗粒。【设计实验】实验步骤：将蜡烛熄灭，用火柴点燃刚熄灭时产生的白烟。【现象与结论】实验操作实验现象解释结论将蜡烛熄灭，用火柴点燃刚熄灭时产生的白烟。白烟能够燃烧。蜡烛熄灭时产生的白烟是石蜡的固体小颗粒。（三）归纳总结（根据上述探究同学们认真总结）对蜡烛及其燃烧的探究活动，体现了化学学习的以下特点：1．关注物质的性质。例如：物理性质：颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点。化学性质：能否燃烧，其燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等。2．关注物质的变化。石蜡是否受热熔化，燃烧时是否发光、放热，燃烧后生成什么物质。3．关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。包括变化前、变化时和变化后等。（四）跟踪练习1（请同学们独立完成以下题目）1．化学是一门自然科学，研究和发展化学科学的基础是（）A．计算B．测量C．实验D．推理【答案】C【解答】化学是一门以实验为基础的学科，故选C。2．把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中，约1s后取出，可观察到火柴梗（）A．均匀地被烧黑B．放置在外焰的部分被烧黑最重C．放置在内焰的部分被烧黑最重D．放置在焰心的部分被烧黑最重【答案】B【解答】在蜡烛的火焰中外焰温度最高，所以处在蜡烛燃烧的外焰处的部分最先碳化，烧黑最重。外焰与氧的接触面积最大，燃烧最充分温度最高。3．化学学习的主要特点是（）①关注物质的性质②关注物质的变化；③关注物质的变化过程及现象④得出可靠的结论。A．①②B．①②④C．①②③D．①②③④【答案】C【解答】化学学习的特点的三特点是：1关注物质的性质；2关注物质的变化；3关注物质的变化的过程以及对结果的解释和讨论。故选C。4．根据你的生活经验和学到、见过的现象，确定下列生成物是蜡烛燃烧产物的是（）A．白色固体B．大量灰烬C．黑色固体D．二氧化碳和水【答案】D【解答】根据上述实验知道，蜡烛燃烧的生成物是二氧化碳和水，故选D。知识2：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究（一）资料查寻：请同学们，认真阅读大屏幕的资料，结合经验完成下列学案。1．二氧化碳可以使澄清的石灰水变白色浑浊液，白色浑浊物越多，说明二氧化碳越多。2．氧气使带火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气越多。3．二氧化碳可以使燃着木条熄灭。（二）实验探究（请同学们组内合作完成下列学案）【提出问题】人体吸入的空气和呼出的气体中二氧化碳、氧气和水蒸气的含量那个高？【猜想与假设】1．空气中氧气含量可能大于呼出气体中氧气的含量。2．空气中二氧化碳含量可能小于呼出气体中二氧化碳的含量。3．空气中水蒸气的含量可能小于呼出气体中水蒸气的含量。【设计实验】实验1：将燃着的木条，分别插入空气样品和呼出气体的样品。实验2：向一瓶空气样品和呼出气体的样品中，各滴入相同滴数的澄清石灰水，震荡。实验3：取2块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气。【现象与结论】实验操作实验现象解释结论实验1：将燃着的木条，分别插入空气样品和呼出气体的样品。盛有空气的集气瓶中的木条燃烧；盛有呼出气体的集气瓶中的木条熄灭。空气中氧气含量大于呼出气体中氧气的含量。实验2：向一瓶空气样品和呼出气体的样品中，各滴入相同滴数的澄清石灰水，震荡。盛有空气的集气瓶中的澄清石灰水无明显现象；盛有呼出气体的集气瓶中的澄清石灰水变浑浊。空气中二氧化碳含量小于呼出气体中二氧化碳的含量。实验3：取2块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气。放在空气中的玻璃片无明显现象；对着哈气的玻璃片上有水雾生成。空气中水蒸气的含量小于呼出气体中水蒸气的含量。（三）小结：请同学们根据以上探究，总结科学探究的一般步骤。科学探究的基本环节为：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、解释结论、反思评价和表达与交流等。跟踪练习2（请同学们独立完成以下题目）1．用于检验二氧化碳气体的物质是（）A．水B．白酒C．食盐水D．澄清的石灰水【答案】D【解答】二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，故选D。2．将燃着的小木条分别插入下列如图两个集气瓶中，出现的现象是（）氧气二氧化碳甲乙氧气二氧化碳甲乙B．甲中变旺，乙中熄灭C．甲、乙都变旺D．甲、乙都熄灭【答案】B【解答】氧气可以使燃烧更剧烈，二氧化碳可以使燃着的木条熄灭，故选B。3．壹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”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的（）A．猜想与假设B．进行实验C．提出问题D．获得结论【答案】B【解答】根据叙述可知“我们可以先拿磁铁来吸一下”是设计操作实验阶段，所以属于实验部分。假设是对物质的成分等提出可能，之后是针对这些可能进行实验验证，可细分为提出实验方案（即设计实验）和实验操作两部分。故选A。四、课堂小结可独立展示，可小组为单位集体展示！五、课堂检测1．在化学实验探究过程中，要关注物质的性质，如颜色、状态、气味等，通过观察金属铜得出以下不属于金属铜性质的是（）A．光亮的红色B．常温下为固体C．有特殊的气味D．在空气中加热表面会变黑【答案】C【解答】A光亮的红色是铜的颜色，故A不符合题意；B常温下为固体是铜的状态，故B不符合题意；C铜没有特殊的气味，故C符合题意；D空气中加热表面会变黑，是铜能与氧气反应，属于金属铜的化学性质，故D不符合题意．故选C。2．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【答案】C3．在下列蜡烛燃烧的实验中，对有关实验现象的描述错误的是（）A．实验1蜡烛火焰逐渐熄灭B．实验2白瓷板表面无明显变化C．实验3外焰部分的火柴杆最先炭化D．实验4将一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯倒扣在火焰上方，石灰水变浑浊【答案】B【解答】A．实验1中蜡烛火焰逐渐熄灭，是因为烧杯中的氧气逐渐减少，正确但不符合题意，故选项错误；B．实验2白瓷板表面有黑色物质，是蜡烛不充分燃烧生成炭黑，无明显变化不正确，故选项正确；C．外焰的温度最高，故实验3外焰部分的火柴杆最先碳化，故选项错误；D．蜡烛燃烧生成的二氧化碳，可以使澄清石灰水变浑浊，故选项错误。4．能使带火星的木条复燃的气体是（）A．空气B．二氧化碳C．氧气D．水蒸气【答案】C【解答】氧气可以使带火星的木条复燃，故选C。5．固体物质受热变成气体，这种变化（）探究课题：蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？提出问题：蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么？提出假设：A．白烟是燃烧时生成的二氧化碳B．白烟是燃烧时生成的水蒸汽C．白烟是石蜡蒸气凝结的石蜡固体实验探究：（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），但是这样并不能得出正确的结论，原因是：①，②。（2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有水雾，说明白烟不是。（3）吹灭蜡烛，立即将燃着的木条去点白烟（不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，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。【解答】（1）二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊。故其目的是为了验证假设A白烟是燃烧时生成的二氧化碳；因为空气中有二氧化碳；刚吹灭的蜡烛周围尚有残余的其燃烧生成的二氧化碳；所以不能得出正确的结论，故答案为：A①刚吹灭的蜡烛周围尚有残余的其燃烧生成的二氧化碳，②空气中含有二氧化碳；（2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，如果有水雾，说明白烟是水蒸