2.2 学习开展化学实验探究（教学设计）-【上好课】2024-2025学年八年级化学全一册同步精品课堂（沪科版五四学制2024）

2.2 学习开展化学实验探究 【教学目标】 1.通过蜡烛燃烧问题的探究，了解化学实验探究思路和一般过程。 2.经历化学实验探究过程，学习如何提出问题、设计和实施实验方案。 3.初步学会实验记录、数据处理，设计并撰写实验报告。 【教学重难点】 重点：激发学生对实验探究的兴趣，体验科学探究过程和方法，学会填写实验报告；培养学生对实验现象的观察、记录和描述能力。 难点：培养学生对实验现象的观察、记录和描述能力，设计并撰写实验报告；根据实验现象的分析和解释，并得出实验结论。 【教学方法】 启发诱导法、观察交流法、合作探究法。 【教学过程】 新课导入： 质量守恒定律的发现、空气成分的发现、青蒿素的诞生......不论久远还是最近的化学科学成果大多依靠实验为基础的化学实验探究活动得到，化学实验是进行科学探究的重要方式。 怎样开展化学实验探究活动呢?在本课题中，我们将对蜡烛及其燃烧展开化学实验探究活动。 新课学习： 一、化学实验探究一般有哪些思路和方法 （一）探究蜡烛的燃烧 教师：化学实验探究要从问题开始，问题是科学发现的源泉。问题来自哪里呢？ 学生：阅读思考，问题可以是来自我们生活中遇到的困惑或感兴趣的问题，也可以是学习中遇到的难题。 过度：让我们先仔细地观察一次蜡烛及其燃烧的过程，看看你能否产生值得进一步探究的问题。 教师：实验现象的观察与记录需要注意什么？ 师生一起回顾：1、观察 （1）变化前：物质的名称、颜色、状态、气味、硬度等物理性质。 （2）变化中：物质颜色、状态、气味等现象的改变以及光、热、沉淀、气体等现象的产生。 （3）变化后：新物质的名称、颜色、状态、气味等。 2、描述现象时要注意 （1）根据观察到的具体现象，抓住实质性的、客观的、能体现问题的进行描述； （2）描述实验现象而不能说成实验结论。如：在蜡烛火焰上方罩一个干冷的烧杯，现象是有水珠出现，而不能描述成有水形成。 教师：提供视频《观察蜡烛及其燃烧过程》。 学生：认真观看，初步感受。 【实验探究】观察蜡烛及其燃烧过程 （1）在点燃蜡烛之前，可以用眼观察，用手触摸，也可以嗅闻蜡烛，并设计表格记录通过感官获得的信息。 （2）用刀片尝试对蜡烛表面进行切削，并将切下的蜡烛片放入一只盛有少量水的烧杯中，观察实验现象并做好记录。 （3）点燃蜡烛，观察蜡烛火焰的变化，待火焰平稳后仔细观察火焰各部位明暗程度有无不同。 （4）观察蜡烛燃烧过程几分钟。 （5）吹灭蜡烛或用表面皿等盖灭蜡烛，观察蜡烛熄灭过程中有什么现象发生。 将感受到或观察到的实验现象，填入下表格 实验步骤 感受到或观察到的实验现象 （1） 白色不透明的圆柱状固体，有轻微气味 （2） 易切，浮于水面，不溶解 （3） 火焰分为外焰、内焰、焰心，外焰最明亮，内焰最暗 （4） 石蜡受热时熔化、蜡烛燃烧时发光、冒黑烟、放热、逐渐变短 （5） 吹面蜡烛瞬间，有白烟从烛芯飘出 请你思考：能否依据你的观察提出待研究的问题？ 学生：小组内讨论提出问题，组间交流。 1、蜡烛的三层火焰哪层温度最高？ 2、吹面蜡烛瞬间，从烛芯飘出的白烟是什么？ 3、蜡烛燃烧时冒的黑烟是什么？ 4、蜡烛燃烧，变成了什么？ （二）探究蜡烛燃烧变成什么？ 【提出问题】蜡烛燃烧，变成了什么？ 教师:根据“蜡烛燃烧，没有灰烬出现，但蜡烛却慢慢变短”这一实验现象可提出假设。 【作出假设】蜡烛经燃烧可能是变成了气体。 教师：设计实验，思路提示： 例如，收集火焰上方的气体并与空气对比，如果收集到的气体与空气存在比较大的差异，证明该气体是蜡烛燃烧的产物。 【设计实验并实施实验】 点燃蜡烛，待火焰稳定后进行下列实验: （1）用100mL干燥锥形瓶罩在火焰上方，片刻后迅速用橡胶塞塞住锥形瓶放于桌面;熄灭蜡烛，将锥形瓶放置于桌面冷却至室温。 （2）另取一只相同锥形瓶，用橡胶塞塞住瓶口，与之进行对比，观察瓶壁有无差异;点燃两根小木条，分别小心地伸人两只锥形瓶中，观察木条燃烧情况。 （3）用（1）中方法再收集火焰上方的气体一瓶，另取一只空锥形瓶，分别迅速往两只锥形瓶中加入约10mL澄清石灰水，塞上瓶塞后旋转振荡1min左右，观察实验现象。 注意：可设计表格记录实验现象。 教师：提供视频《实验1：燃烧的木条检验收集气体与空气的差异》和《实验2：蜡烛燃烧生成物》 学生：认真观看，填写实验现象 实验方案 实验现象 蜡烛火焰上方收集的气体 室内空气 冷却后观察瓶壁 烧杯内壁有水珠生成 无明显现象 伸入点燃的木条 燃烧的木条熄灭 木条继续燃烧 加入澄清石灰水振荡 澄清石灰水变浑浊 无明显现象 解释与分析：1、烧杯内壁有水珠生成，说明有水蒸气生成。 2、澄清石灰水变浑浊，说明有使澄清石灰水变浑浊的气体生成。 教师：资料补充，能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。 【形成结论】分析本实验结果，说明收集到的火焰上方的气体与空气存在明显差异，蜡烛燃烧时生成了水蒸气和至少有一种使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳）。 教师：补充，分析实验还需注意： 在其他问题的探究过程中，如果设计了对比实验或定量测定的实验，除了对观察到的实验现象进行分析外，还应该对实验获得的数据进行分析、处理，推理得出合理的结论。用比较准确的语言描述相应的结论，说明结论与证据之间的关系数据的处理方式有多种，可以用表格或图形等方式直观地呈现处理结果，通过对图表进行分析，形成结论。 【讨论与交流】完成了实验得出结论后，是不是意味着探究活动结束了? 学生：阅读，思考。还要对整个探究活动进行回顾，总结经验和存在的不足，并思考有没有值得进一步探究的问题等。最后将研究成果以一定的形式加以展示和交流。 【讨论与交流】回顾蜡烛燃烧的探究活动，说说看，你经历了哪些主要步骤? 学生：组内交流，归纳总结。可简单归纳为： 提出问题-作出假设-设计实验-进行实验-记录现象-得出结论-反思评价。 （三）再探究 【提出问题】蜡烛的三层火焰哪层温度最高？ 【作出假设】参考酒精灯火焰。做出以下假设。蜡烛的外焰温度最高，内焰次之，焰心最低。 【设计实验】取一根火柴梗，迅速平放入火焰中，约1s后取出。 【进行实验】 【记录现象】小木条与外焰接触的部分最先变黑。 【解释与结论】蜡烛燃烧时外焰温度最高，内焰次之，焰心最低。 【反思与评价】小木条与外焰接触的时间不能过久，否则接触部分会全部变黑导致实验失败。 二、如何撰写化学实验报告 教师设问：化学实验报告都包括什么内容？ 学生：认真阅读观察，完整的探究(或实验)报告，应包括探究(或实验)主题、探究(或实验)目的、实验原理、实验仪器、实验试剂、实验步骤与现象记录、实验结论、讨论与拓展、反思与评价等内容。 教师：撰写实验报告有什么意义？ 学生：撰写实验报告也是养成严谨的科学态度、实事求是的科学精神的重要环节。化学实验探究(或实验)完成后应认真撰写探究(或实验)报告。 教师：以再探究为例撰写实验报告。 探究活动名称：对蜡烛及其燃烧的探究。 探究活动目的：探究蜡烛燃烧时哪层火焰温度最高。 用品：火柴、蜡烛、木条。 实验步骤及现象记录： 实验操作及图示 实验现象 ①将一根细木条如图所示放入火焰中约1s立即取出 木条中间被烧的痕迹最轻，越向两侧被烧的痕迹越重，变成黑色。 实验结论：外焰的温度最高，焰心的温度最低。 三、课堂练习 1．某同学将鸡蛋壳放入食醋中，发现有气泡产生，他认为可能产生了二氧化碳气体。这里的“可能产生了二氧化碳气体”，属于科学探究环节中的（ ） A．实验与事实 B．假设与预测 C．观察与问题 D．解释与结论 【答案】B 【解析】A、实验是根据假设，结合相关资料，设计实验，进行验证，不符合题意； B、假设或猜想是根据生活经验对问题进行猜想，故“可能是产生了二氧化碳”属于假设或猜想，符合题意； C、观察与问题是对实验过程中产生的现象进行观察，并提出一些问题，不符合题意； D、解释与结论是根据实验现象及数据，结合相关资料，得出最后的结论，不符合题意。 故选B。 2．科学探究是学习化学的重要而且有效的学习方式。它包括：①作出假设 ②交流评价 ③获得结论 ④提出问题 ⑤进行实验 ⑥制订计划 等基本环节。合理的探究顺序是（ ） A．①②③④⑤⑥ B．④⑤①②⑥③ C．④①⑥⑤③② D．①④⑥⑤②③ 【答案】C 【解析】探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设；设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论；并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论。有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论；因此，在得出结论后，还需要对整个探究过程进行反思。分析题干中所给的几个环节，可以知道正确的顺序为：④①⑥⑤③②。 故选C。 3．下列现象中，与蜡烛燃烧时所观察到的现象不符的是（ ） A．发出亮黄色的光 B．火焰上方如果罩一干燥烧杯时能发现烧杯内壁上有水珠 C．蜡烛靠近火焰处熔化变成液态 D．蜡烛燃烧时浓黑烟滚滚 【答案】D 【解析】A、蜡烛燃烧，发出亮黄色的光，故选项说法正确； B、蜡烛的主要成分石蜡，燃烧的产物是二氧化碳与水，火焰上方如果罩一干燥烧杯，就会发现在烧杯内壁有水珠生成，故选项说法正确； C、蜡烛燃烧时，放出热量，蜡烛靠近火焰处熔化变成液体，故选项说法正确； D、蜡烛燃烧时，有少量的黑烟生成，而不是浓烟滚滚，故选项说法不正确。 故选D。 4．希瑞同学发现，老师演示水沸腾实验中试管外壁略发黑，她的下列做法不正确的是（ ） A．反复实验，并观察是否有相同现象 B．认为与本次实验无关，不予理睬 C．查找酒精成分资料，探究黑色物质成分 D．向老师请教生成黑色物质的原因 【答案】B 【解析】A、反复实验，并观察是否有相同的现象，根据产生的现象来探究烧杯被熏黑的原因，就是进行对比实验，此做法正确，不符合题意； B、认为与本次实验无关，不予理睬，没有对发现的问题进行探究，不符合探究的学习精神，此做法错误，符合题意； C、找资料，探究黑色物质的成分，也是探究学习的过程，符合科学探究的过程，此做法正确，不符合题意； D、向老师请教出现黑色物质的原因，就是通过咨询老师、积极探讨，来解决问题，此做法正确，不符合题意；故选：B。 5．化学兴趣小组的三位同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。    （1）贝贝取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。 结论：石蜡的密度比水 ； （2）芳芳点燃蜡烛，观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中（如图）约1s后取出可以看到火柴梗的 （填“a”、“b”或“c”）处最先碳化。 结论：蜡烛火焰的 温度最高。 【答案】（1）小 （2）a 外焰 【解析】（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛能浮在水面上，说明石蜡的密度比水的小； （2）把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如图)约1s后取出可以看到火柴梗的a处最先碳化，b处碳化较浅，c处碳化最浅，说明蜡烛火焰的外焰温度最高，焰心温度最低。 板书设计： ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$