《化学是一门以实验为基础的科学》知识全解
课标要求
1.体验到科学探究是人们获得科学知识、认识客观世界的重要途径。
2.意识到提出问题和做出猜想对科学探究的重要性,知道猜想和假设必须用事实来验证。
3.知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据。
4.认识到科学探究既需要观察和实验,又需要进行推理和判断。
5.认识到合作与交流在科学探究中的重要作用。
6.知道化学学习的特点以及科学探究的基本环节和流程。
知识结构
1.对蜡烛及其燃烧的探究
实验步骤 | 观察物质的性质、变化、现象 | 结论、解释、反应的文字表达式 | |
观察蜡烛的制作材料 | 烛芯:棉线;外壳:石蜡 | 由石蜡和棉制成 | |
点 燃 前 | 观察蜡烛的颜色、状态、形状 | 乳白色或红色固体,圆柱体 | 乳白色或红色固体 |
用小刀切下一块放入水中 | 较软,漂浮在水面上 | 密度小、硬度小、难于水 | |
燃 烧 时 | 用火柴或打火机点燃 | 固态蜡烛熔化,火焰呈黄色,放热,偶尔冒黑烟 | 石蜡具有可燃性,黑烟是燃烧不充分时生成的炭黑 |
取一根火柴迅速平放在火焰中。1~2 s后取出。 | 处在外焰部位最先变黑,第二层次之,最里层没有明显变化 | 蜡烛的火焰有三层,外焰温度最高,加热用外焰 | |
用干冷的烧杯罩在火焰上方,一会儿取下烧杯迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水振荡。 | 烧杯内壁有水珠出现,澄清石灰水浑浊 | 蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳 文字表达式: 蜡烛+氧气→水+二氧化碳 | |
熄 灭 后 | 将蜡烛熄灭 | 有白烟产生 | 白烟可以燃烧,白烟是石蜡的小颗粒 |
用火柴点燃刚熄灭时的白烟 | 白烟燃烧 |
2.对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
实验步骤 | 对现象的观察和描述 | 分析 |
1.用排水法收集呼出气体 | 集气瓶中的水被排出,充满气体 | 呼出气体在集气瓶底部聚集,气压增大将水排出 |
2.向空气和呼出的气体中分别滴入数滴澄清石灰水,振荡 | 空气瓶中无明显现象,呼出气体瓶中石灰水变浑浊 | 二氧化碳含量:空气<呼出气体 |
3.将燃着的木条分别插入空气和呼出的气体中 | 空气瓶中木条慢慢熄灭,呼出气体瓶中的木条立刻熄灭 | 氧气含量:空气>呼出气体 |
4.对着一块干燥的玻璃片吹气,并与放在空气中的干燥玻璃片比较 | 空气中的玻璃片无明显现象,吹气的玻璃片表面有一层水雾 | 水蒸气含量:空气<呼出气体 |
3.小结
化学探究性学习的特点 (三关注) | (1)关注物质的性质,如颜色、状态、气味、硬度、密度、熔沸点及化学性质等方面; (2)关注物质的变化,化学变化中的现象,如形态、外观、能量变化、变化现象等; (3)关注物质的变化过程及现象 |
观察实验的基本方法 (三阶段) | (1)变化前:记录物质的名称,观察并记录物质的形态、外观等; (2)变化中:观察并记录物质的形态、外观、能量变化及其他现象; (3)变化后:记录生成物的名称,观察并记录物质的形态、外观等 |
实验报告的基本内容 | (1)实验操作步骤;(2)实验现象;(3)实验结论 |
科学实验的步骤 (八步骤) | (1)提出问题;(2)猜想与假设;(3)制订计划;(4)进行实验;(5)寻找证据;(6)解释与结论;(7)反思与评价;(8)表达与交流 |
重难点突破
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。可以用化学家通过实验获得成功的事例创设情境,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。
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?让学生产生探究的欲望,教师可抓住这一机会展开教学。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、瓶子和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。
教法建议
这是学生第一次进行探究活动,预习实验能促使学生自主学习,养成好的学习习惯,可以在课前布置学生预习相关内容,预先试着做蜡烛及其燃烧的实验,从实验中发现一些问题。课堂上,教师可以通过设计两个来自于学生生活实际中的探究活动,引导学生加深对化学是一门以实验为基础的自然科学的认识。对蜡烛及其燃烧的探究,引导学生对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后三个阶段实验现象进行观察、记录、描述和分析;对我们吸入的空气和呼出的气体成分不同的探究,通过教材提供的实验原理的信息和图示步骤,着重培养学生动手操作、用脑分析的能力。
学法建议
在学习中多观察实验现象,详细记录实验现象,自主分析得出结果,自觉培养自己对化学实验现象的观察、记录与表述的能力。可以在老师的指导下先列出观察的重点,做到有目的的观察(如蜡烛燃烧实验的观察);也可以对实验将要探究的问题提出假设,通过实验验证假设,从而得出正确的结论(如空气和人体呼出的气体有什么不同),最后形成科学探究的一般思路。
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