人教版九年级上册化学第一单元-课题1 物质的变化和性质（第1课时）（教学设计）

第一单元《走进化学世界》教学设计课题1物质的变化和性质第一课时化学变化和物理变化课题：1.1.1化学变化和物理变化课时1授课年级初三课标要求知道物质是在不断变化的，物质变化分为物理变化和化学变化；认识物质的变化过程伴随着能量变化，化学变化是产生新物质的过程，知道化学变化常伴随生成沉淀、产生气体、发生颜色变化、发光，以及吸热或放热等现象；认识化学变化在自然界和生产生活中的广泛存在及重要应用，感受大自然中化学变化的神奇。教材分析在《化学使世界变得更加绚丽多彩》这一章节中，学生已经初步了解了化学作为一门基础学科，其研究的核心内容包括物质的组成、结构、性质、转化及应用。然而，对于“物质的变化”这一概念，学生的理解可能还不够深入。因此，本节课的核心任务之一是进行概念教学，即详细介绍物理变化和化学变化的概念。为了帮助学生更好地理解这些概念，本课题采用了化学学科特有的教学方法——实验探究。通过观察和分析四个典型的实验（水的沸腾、石蜡的熔化、氢氧化钠与硫酸铜反应、大理石与盐酸反应），学生将有机会亲自记录和分析实验过程中发生的现象，如颜色、状态、气味、发光、放热等。这些实验不仅能够直观地展示物质变化的过程，还能够帮助学生透过现象看本质，理解化学变化的本质特征——变化后有新物质生成。通过这种方式，学生不仅能够初步理解物理变化和化学变化的概念，还能够培养他们的观察能力、实验技能和科学思维。此外，本节课还强调了实验安全的重要性，确保学生在安全的环境下进行实验探究。学情分析学生在进入化学学习之前，已经对物质变化有了一些直观的认识。例如，他们知道水可以结冰、蒸发，钢铁会生锈等。这些生活经验构成了学生对物质变化的基础知识。然而，由于学生刚刚开始接触化学，他们尚未建立起原子和分子的科学概念，因此在教学中不能期望学生从微观粒子的角度来理解物质的变化。教学应主要在宏观层面进行，学生判断物质变化是物理变化还是化学变化的依据主要是观察是否有新物质生成。因此，如何准确判断新物质的生成，成为学生学习中的一个难点。在本节课中，学生将首次接触化学实验，他们对实验的观察、分析方法以及如何确定实验目的等方面缺乏经验。这就要求教师在教学过程中进行细致的指导，采用渗透式教学方法，逐步引导学生掌握实验技能和科学探究的方法。教师需要耐心地解释实验步骤，指导学生如何记录实验现象，并引导他们通过实验现象来理解物质变化的本质。教学目标1.通过实验探究，掌握物理变化和化学变化的概念、区别，并能运用概念判断一些易分辨的典型物理变化和化学变化。2.通过实验活动，激发学生对化学学科的兴趣，培养他们对科学探究的热情和好奇心，在实验教学中，强调实验安全和环境保护的重要性，培养学生的科学伦理意识和责任感。3.增进学生对“世界是物质的”、“物质是变化的”等辩证唯物主义观点的认识，体验观察和思考是学习化学的重要环节，培养严谨务实的科学作风。教学重、难点重点：物理变化和化学变化的概念及其区别；通过实验观察和分析，判断物质变化类型的能力。难点：如何准确判断新物质的生成，区分物理变化和化学变化；实验操作技能的掌握和实验现象的准确记录与分析。核心素养化学观念：学生通过学习物理变化和化学变化的概念，建立起对物质变化的基本认识，理解物质在不同条件下的变化形式和性质。科学思维：学生能够根据物质变化的特点，将物质变化分为物理变化和化学变化，培养分类思维能力；通过分析实验现象，学生能够进行逻辑推理，判断物质变化类型，培养科学推理能力。科学探究与实践：学生通过参与实验，学习如何设计实验、操作实验器材，以及如何观察和记录实验现象，培养实验技能和探究能力；学生能够仔细观察实验现象，准确记录现象，并进行初步的分析，培养科学探究的实践能力。科学态度与责任：通过实验活动，激发学生对化学的兴趣和好奇心，培养积极主动的学习态度；在实验教学中，强调实验安全规则和环境保护的重要性，培养学生的安全意识和责任感。教学过程教学环节教学活动设计意图环节一、情景导入生活情境【知识回顾】什么是化学？化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的基础学科。【创设情境】我们生活的世界，无时无刻不在发生着变化。【课件展示】湿衣服可以晾干；生鸡蛋可以煮熟，也可以煎熟；铁可以制作成铁锅，铁锅容易生锈；随身携带的手机不小心掉落，屏幕摔碎；家里用天然气燃烧放出热量，用来炒菜烧水。【问题1】说说你身边的物质还发生了哪些变化？【学生1】天冷的时候，水结成冰。【学生2】天热的时候，冰激凌融化。【学生3】烟花燃放，璀璨夺目。【过渡】从化学角度考虑，这些物质的不同变化有什么本质的区别吗？让我们先来做几个实验。选取学生身边的物质变化事实，引导学生进行观察、分析，激发兴趣。环节二、氧化学变化和物理变化活动一、实验相关说明【过渡】在做实验之前，我们需要了解一些关于实验的信息，同学们观察教材P8的实验1-1旁边有一些小图标，这些图标代表什么呢？【阅读】与实验有关的图标及说明【问题1】通过阅读图标说明，说说实验1-1有哪些注意事项？【学生1】要戴好护目镜，以保护眼睛。【学生2】要正确使用火源，并束好长发，系紧宽松衣物。加热时选择合适的工具进行操作，避免直接触碰。【学生3】实验中应开启排风管道或排风扇，会用到锋利物品，应避免锐器指向自己或他人，防止扎伤或割伤。【学生4】实验结束后需用肥皂等清洗双手。【过渡】了解了这些实验注意事项，会让我们进行实验时更加安全，那么实验过程中出现的现象我们该怎么观察和记录呢？【阅读】方法导引：实验现象的观察和描述【问题2】我们应该如何观察实验和描述现象？【学生1】全面、细致观察实验前后试剂的颜色、状态、气味等的变化，描述现象要客观、全面、准确。初步了解实验中的安全注意事项，树立学生的安全意识活动二、物理变化【过渡】化学知识都是通过实验得到的，知道怎么观察和记录现象后，我们现在来进行实验探究物质的变化。【实验1】水的沸腾【注意观察】①请说出水的颜色、状态、气味。②水加热沸腾时，试管口有什么现象？③玻璃片上有什么现象？【学生1】水是无色无味透明的液体，水加热时，管口出现白雾，玻璃片上有水珠出现。【记录】完成教材P9实验记录中的（1）【实验2】石蜡的熔化【注意观察】①变化前石蜡的颜色、状态是什么样的？②熔化后的石蜡颜色、状态又是什么样的？【学生2】变化前石蜡是白色固体，熔化后石蜡变成了无色透明的液体。【记录】完成教材P9实验记录中的（2）【讨论】这两个变化有什么共同点？【学生3】水由液态变成了气态，后又变成了液态；石蜡由白色固体变成了无色透明的液体。它们的共同点是：只是状态、外形的改变，物质本身没变。【总结】像这样没有生成新物质的变化，叫做物理变化。物质发生物理变化时，常见的特征：①形状的改变；②状态的改变（三态：固态、液态、气态）。【图片展示】生活中常见的物理变化：形状改变（铁钉弯曲、茶杯破碎、纸张折叠、橙子榨汁），状态的改变（水结成冰、水的沸腾、雪糕融化、干冰升华）。通过分析实验现象，学生能够进行逻辑推理，判断物质变化类型，培养科学推理能力。活动三、化学变化【实验3】氢氧化钠与硫酸铜反应【注意】氢氧化钠溶液对皮肤和衣服具有腐蚀作用，使用时应小心!【问题1】变化时发生了什么现象？【学生1】生成蓝色沉淀【记录】完成教材P9实验记录中的（3）【实验4】大理石与盐酸反应【问题2】变化时发生了什么现象？【学生2】固体表面有气泡产生，澄清石灰水变浑浊。【记录】完成教材P9实验记录中的（4）【讨论】这两个变化有什么共同点？这两种变化属于物理变化吗？【学生3】共同点是物质本身都发生了变化，生成了新物质，不属于物理变化。【总结】像这样生成新物质的变化，叫做化学变化，又叫化学反应。化学变化中常伴随有颜色改变、生成气体、产生沉淀等现象；且化学变化中常伴随能量的变化，表现为发光、吸热、放热等。【问题3】火柴燃烧发光放热，属于什么变化？【学生4】火柴燃烧生成了新物质，属于化学变化。【问题4】水烧开冒气泡是什么变化？灯管通电发光放热是什么变化？【学生5】水开冒气泡是从液态变成气态，没有产生新物质，是物理变化；灯管通电发光放热也没有产生新物质，是物理变化。【问题5】如何判断一个变化是不是化学变化？【学生6】要看有没有新物质生成。【总结】有放出气体、发光放热、颜色改变、生成沉淀等现象的不一定是化学变化，要看有无新物质生成。【学生实验】请同学们点燃一支蜡烛。仔细观察点燃蜡烛时发生的现象，并将现象记录下来。【现象】蜡烛刚开始点燃的时候很亮，但慢慢地又变暗了，隔了一段时间又重新亮了起来。【讨论】原因是什么？【解释】刚刚点燃蜡烛的时候，烛芯上的石蜡会先熔化，然后气化，我们能看到火焰且比较亮。但这时下面的石蜡没有熔化，更没有气化。所以，等到烛芯上的石蜡燃烧完以后，气化的石蜡减少了，光线便暗了下来。隔一段时间后，蜡烛燃烧放出的热量又使石蜡熔化，再慢慢气化，那些气化的气体在烛芯上燃烧，我们又能观察到蜡烛变亮了。【总结】点燃蜡烛过程中，石蜡会先熔化、气化，发生物理变化；气化的石蜡燃烧，发生化学变化。所以，发生化学变化的过程中，会同时发生物理变化。【总结】物理变化和化学变化之间的区别与联系物理变化化学变化概念没有生成新物质的变化生成新物质的变化本质区别变化时是否有新物质生成伴随现象物质的形状、体积或状态等发生变化放热、吸热、发光、改变颜色、放出气体、生成沉淀等说明有发光、放热等现象产生的变化不一定是化学变化；发生化学变化的过程中，会同时发生物理变化。【对应训练1】下列事例哪些是物理变化，哪些是化学变化？并简要说明判断的理由。（1）铁生锈（2）石蜡熔化（3）纸张燃烧（4）酒精挥发（5）水变成水蒸气（6）潮湿的衣服被晒干了（7）下雪后天气晴暖，雪融化。（8）在寒冷的冬天向窗玻璃上哈气，会出现一层水雾。（9）以粮食为原料酿酒（10）大理石遇到盐酸后会生成二氧化碳和水【答案】物理变化：（2）（4）（5）（6）（7）（8）；化学变化：（1）（3）（9）（10）【解析】物理变化：石蜡熔化：石蜡从固态变为液态，没有新物质的生成，状态变化但化学性质不变。酒精挥发：酒精从液态变为气态，没有新物质的生成，是状态的变化。水变成水蒸气：水从液态变为气态，没有新物质的生成，是状态的变化。潮湿的衣服被晒干了：水分从液态变为气态，没有新物质的生成，是状态的变化。下雪后天气晴暖，雪融化：雪从固态变为液态，没有新物质的生成，是状态的变化。在寒冷的冬天向窗玻璃上哈气，会出现一层水雾：呼出的水蒸气遇冷凝结成液态水，没有新物质的生成，是状态的变化。化学变化：铁生锈：铁与氧气反应生成铁的氧化物，有新物质的生成。纸张燃烧：纸张与氧气反应生成二氧化碳、水和其他物质，有新物质的生成。以粮食为原料酿酒：粮食中的淀粉在酵母菌的作用下发酵生成酒精和二氧化碳，有新物质的生成。大理石遇到盐酸后会生成二氧化碳和水：大理石（主要成分为碳酸钙）与盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙，有新物质的生成。【对应训练2】下列叙述中正确的是（）A.伴有发光发热现象的变化一定是化学变化B.物质燃烧时发生化学变化C.需要加热才发生的变化是化学变化D.不加热就能发生的变化是物理变化【答案】B【解析】A：这个选项不正确。虽然许多化学变化确实伴随着发光发热现象，但并非所有发光发热的现象都是化学变化。例如，电灯泡发光发热是物理变化，因为这是电能转化为光能和热能的过程，没有新物质的生成。B：这个选项是正确的。物质燃烧通常涉及物质与氧气发生反应，生成新的化合物，如二氧化碳和水，并伴随着能量的释放（热和光）。这是一个典型的化学变化。C：这个选项不正确。有些物理变化也需要加热才能发生，例如水加热变成水蒸气。此外，有些化学反应在常温下也能自发进行，不需要额外加热。D：这个选项不正确。许多化学变化在不需要额外加热的情况下也能发生，例如铁在潮湿空气中生锈，这是一个化学变化，不需要加热。因此，正确答案是B。【对应训练3】下列诗句只包含物理变化的是（）A.只要功夫深，铁杵磨成针B.春蚕到死丝放尽，蜡烛成灰泪始干C.野火烧不尽，春风吹又生D.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲【答案】A【解析】A：这个选项描述的是铁杵通过磨削变成针的过程，这是一个物理变化，因为铁的化学性质没有改变，只是形状发生了变化。B：这个选项描述的是春蚕吐丝和蜡烛燃烧的过程。春蚕吐丝是蚕体内的丝腺分泌丝液，通过物理方式形成丝，而蜡烛燃烧则是蜡与氧气反应生成二氧化碳和水，是一个化学变化。C：这个选项描述的是野火燃烧和植物生长的过程。野火燃烧是植物与氧气反应生成二氧化碳和水，是一个化学变化。植物生长涉及光合作用等化学过程。D：这个选项描述的是从深山中开采矿石并通过烈火焚烧的过程。开采矿石是物理变化，但烈火焚烧涉及矿石与氧气反应，生成新的化合物，是化学变化。根据上述分析，只有A选项描述的是纯粹的物理变化，没有涉及新物质的生成。因此，正确答案是A。【对应训练4】化学上把“生成新物质的变化叫作化学变化”，下面对化学变化中“新物质”的解释，正确的是（）A.“新物质”就是自然界中不存在的物质B.“新物质”就是与变化前的物质在颜色、状态等方面有所不同的物质C.“新物质”就是与变化前的物质在元素组成上不同的物质D.“新物质”就是在组成或结构上与变化前的物质不同的物质【答案】D【解析】A：这个选项不正确。化学变化中的“新物质”并不一定是指自然界中完全不存在的物质。例如，水（H2O）在自然界中广泛存在，但当氢气和氧气通过化学反应生成水时，这个过程仍然被视为化学变化，因为生成了新的物质。B：这个选项也不正确。颜色、状态等的变化可能是物理变化，而不一定是化学变化。例如，水从液态变为固态的冰，这是物理变化，因为化学性质没有改变。C：这个选项部分正确。化学变化确实涉及元素组成的改变，但这个定义过于狭窄。有些化学变化可能涉及相同元素的不同组合或结构，例如，石墨和金刚石都是由碳元素组成，但它们的结构不同，因此被视为不同的物质。D：这个选项是正确的。化学变化的核心特征是生成在组成或结构上与原物质不同的新物质。这可能涉及元素组成的改变，也可能涉及相同元素的不同排列或结合方式。例如，氢气和氧气反应生成水，虽然都是由氢和氧组成，但它们的结合方式不同，因此是新物质。因此，正确答案是D。学生能够仔细观察实验现象，准确记录现象，并进行初步的分析，培养科学探究的实践能力。学生通过参与实验，学习如何设计实验、操作