项目式学习：暖宝宝的秘密——实验探究专题复习---2023-2024学年九年级化学人教版下册

项目式学习：暖宝宝的“秘密” ——实验探究专题复习 一、使用教材 本课是以人教版（2012年版）九年级化学下册第八单元金属和金属材料为基础而设计的实验探究专题复习课。 二、实验器材 “暖宝宝”“的秘密 实验内容 实验仪器 活动一 验证“暖宝宝”中铁的存在 暖贴粉末+稀硫酸 细口瓶（盛装稀硫酸）、试管、药匙 暖贴粉末+CuSO4溶液 滴瓶（盛装CuSO4溶液）、烧杯、药匙 活动二 探究“暖宝宝”活性炭和盐的作用 利用传感器进行4个对照实验 研钵、药匙、无纺布袋、烧杯、朗威高温传感器（LW-T802） 活动三 自制简易暖宝宝 自制简易暖宝宝 无纺布袋、药匙 利用手持技术优化暖宝宝配比 无纺布袋、天平、朗威高温传感器、朗威数据显示模块（LW-A804） 活动四 拓展延伸 利用自制暖宝宝粉末测定空气中氧气的含量 集气瓶、带导管的橡胶塞、弹簧夹、烧杯 利用手持技术测定空气中氧气的含量 三颈瓶、药匙、蒸发皿、朗威压强传感器（LW-T822）、朗威氧气传感器（LW-B801）、朗威数据显示模块（LW-A804） 三、实验创新要点/改进要点 1. 使用简易过滤器可以不仅可以将干扰物活性炭等固体物质去除，还可以简化操作、节约时间，并且得到明显的现象。 2. 温度传感器的使用，有利于同学们直观的感受温度的变化，避免了传统实验仪器由于估读时人为引进的各种测量误差。 3. 利用手持技术对温度进行测定，该实验操作简单，使得传感器的使用更加便携，便于多组同学直观、准确、实时地对数据进行测定，有利于学生能够养成学生“实验—现象—数据—结论”的科学素养。 4. 自制暖宝宝粉末包也可以快速的实现空气中氧气含量的测定，操作简便，产物无污染，实验过程安全。 5. 利用手持技术测定空气中氧气的含量，该实验能实时监测密闭容器中压强和氧气含量的变化，数字显示直观，操作也比较便捷。该实验表明利用自制暖宝宝粉末可以将空气中的氧气消耗至2.8%，相比使用红磷更加准确，实现了本次改进的定量测量与评价。 四、实验原理/实验设计思路 本课以“暖宝宝”的秘密为项目式学习任务，承载实验探究专题复习。围绕暖宝宝进行暖宝宝宝成分、发热原理的探究，通过自制“暖宝宝”和优化“暖宝宝”成分配比的等实验对物质的检验及对照实验进行复习，通过拓展延伸活动，利用“暖宝宝”发热原理对空气中氧气含量测定的实验进行改进，并利用手持技术再次改进，并对该实验进行了定量测量与评价。 五、实验教学目标 1. 通过学生设计“暖宝宝”中铁粉的验证方案、进行实验，引导学生自主、合作、探究学习，并总结物质检验的一般思路及基本方法。 2. 通过学生设计方案、利用传感器探究“暖宝宝”中活性炭与氯化钠的作用，引导学生总结对照实验的实验设计方法，强化控制变量思想。 3. 通过让学生制作简易“暖宝宝”，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，体会活性炭和氯化钠的不同用量对暖宝宝中铁生锈速率的影响，并加深对化学反应定量的认识。 4. 通过对暖宝宝发热原理的再认识，加深性质决定用途的化学观念，体会化学科学对促进社会发展的作用，提升科学态度与责任素养。 5. 通过拓展延伸活动，培养学生实验设计能力，强化创新意识。 六、实验教学内容 七、实验教学过程 （一）课堂引入 暖宝宝是日常生活中较为常见的用品，但学生对暖宝宝成分和发热原理所知甚少，化学源于生活 ， 从学生熟悉的物品暖宝宝入手，能很大程度激发学生的探究兴趣。通过带领同学们一起查阅暖宝宝的成分表（如图1），同学们发现了一种熟悉的物质——铁粉。 图1 查阅暖宝宝成分表 （二）活动一 验证暖宝宝中铁的存在 老师提出问题，回忆所学知识，经过小组讨论要验证铁的存在，你有哪些方法？同学们经过了激烈的讨论（如图2），提出了四种方案，第一，用磁铁进行吸引；第二利用燃烧；第三，与稀硫酸反应，第四，与硫酸铜等盐溶液反应。 图2 讨论验证铁的方案 此时老师展示资料供学生们参考（如图3），同学们根据资料修正方案，经过讨论最终确定加稀硫酸或硫酸铜溶液来验证铁存在的方案。 图3 根据资料修正验证铁的方案 如图4所示为方案一加入稀硫酸的实验，在试管中可以看到有明显的气泡产生。但同学们发现暖宝宝粉末中其他成分会影响溶液颜色的观察，存在一定的不足，因此在进行下一个实验中进行了改进。 图4 利用稀硫酸验证铁的存在 图5 简易过滤器 考虑暖贴粉末中还有活性炭等固体物质，同学们认为需要通过过滤才能将其去除，但传统的过滤装置操作较为繁琐，耗时较长，因此有同学提出可以用简易过滤器（如图5）来进行实验。简易过滤器可以不仅可以将干扰物活性炭等固体物质去除，还可以简化操作、节约时间，并且得到明显的现象。 如图6所示为方案