第三节 体验化学科学探究（教学课件） 化学北京版2024九年级上册

1.3 体验化学科学探究 第一章 大家都来学化学 Chemistry is all around us 汇报人 / XXXXXXXX > Chapter One Everyone, come and learn chemistry 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 学习目标 01 02 初步了解和经历科学探究的一般过程，在老师的指导下能根据一定方案进行实验，并通过观察和分析得出结论，学习填写实验探究报告。 03 通过“大象牙膏”实验体会化学探究的过程。 认识催化剂和催化作用，知道催化剂对化学反应的重要作用。 教学重点 01 通过探究二氧化锰在化学反应中的作用，以及对实验现象的描述和分析解释，培养学生分析问题和解决问题的能力。 02 激发化学学习的兴趣 01 体验科学探究是研究物质的重要方法 教学难点 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 水滴石穿是化学变化还是物理变化？ 新课导入 要探究这个问题应该运用什么方法？ 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 探究某些常见材料的导电性和导热性 科学回顾 探究温度对固体溶解快慢的影响 证明空气的存在 物质变化复杂 影响因素多样 涉及原理深入 如何更有效地开展探究呢？ 化学学科常见问题 科学探究 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 科学回顾 交流 · 分享 回顾你印象深刻的一个科学探究活动（例如，物理课上探究水沸腾时温度变化的特点），以此为例，谈谈科学探究主要有哪些环节，应用了哪些方法，如何撰写探究报告。 实验法 实施实验 获取数据 形成结论 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 目 录 CONTENTS 1 科学探究的基本过程和方法 2 探究“大象牙膏”中的化学变化 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 科学探究的基本过程和方法 01 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 提出问题 形成假设 设计并实施实验或调查方案 获取证据 分析解释 形成结论及建构模型 反思评价及表达交流 化学科学探究的一般环节： 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 化学科学探究用到的方法： 实验方法 文献检索法 调查研究法 主 辅 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 实验人： 日期： 探究目的 参考资料 猜想与假设 仪器、药品 实验装置图 步骤及现象 分析与解释 探究结论 反思评价 化学科学报告： 以呈现化学实验过程为主 报告中各环节可调整 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 探究目的 陌生物质的变化和性质 物质发生化学变化的条件或规律 探究 陌生物质的组成或结构 验证 已经从生活经验、以往学习、相关资料中了解或推测物质的性质及变化，需进一步证明 制取 物质的分离或提纯 通过化学变化获得新物质 探究目的 三大类型 源于提出的问题 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 猜想与假设 探究目的 一方面假设要有依据 具体研究内容 转化关键：猜想与假设 另一方面假设的表述要尽量具体 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 实验方案 实验原理 猜想或查找相关化学知识 实验装置 由仪器和药品组成 实验步骤 要考虑全面、具体 可操作 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 进行实验 注重实验现象和数据的观察和记录 实验现象多“稍纵即逝”且复杂多变 需要非常专注、细致地观察并及时记录 又称实施方案 重点： 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 一、科学探究的基本过程和方法 新课探究 进行实验 注重实验现象和数据的观察和记录 实验现象多“稍纵即逝”且复杂多变 需要非常专注、细致地观察并及时记录 又称实施方案 化学常见实验现象 燃烧 有沉淀生成 有气体生成 溶解 变色 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 观察与记录 方法导航 化学实验中的观察是 和 的主动观察。 有准备 有计划 1.明确观察对象和要点 以物质变化为核心 变化前 变化中 变化后 变化的条件 物质状态的变化 关注 反应物的颜色、状态、气味等 发光、放热等现象 生成物的颜色、状态、气味等 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 观察与记录 方法导航 2. 定性实验的观察 利用感官 眼睛看 鼻子闻 耳朵听 肢体触摸 捕捉实验中的所有信息 3. 在实验进行过程中及时记录，用准确、规范的语言描述观察到的现象，要实事求是。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 实验现象和数据 分析与解释得出结论 对比 相同点归纳出规律 不同点发现特性 分析证据 假设 猜想与假设 得出一致或其他的结论 分析证据与假设的关系 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 反思评价及表达交流 ①对探究全过程进行梳理 ②也要考虑是否存在错误、不足或漏洞 实验方案中是否考虑到排除干扰因素？ 实验过程中的现象是否观察到位？ 证据是否收集完整？ 得出的结论是否合理？ 例： 进行科学探究时，除了应用以上过程和方法外，还应秉持严谨求实、敢于质疑、持之以恒的科学态度。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 课外实践 查阅书籍或网上文章，了解我国科学家开展科学探究的事迹，并与同学交流和分享。 1. 选择一个专题，简要介绍其探究目的、方案、过程及结论。 2. 分析以上科学探究中应用了哪些方法，对你开展探究活动有哪些启示。 3. 你感受到科学家们具有哪些值得学习的精神？ 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 探究“大象牙膏”中的化学变化 02 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 二、探究“大象牙膏”中的化学变化 探究 · 实践 实验操作 在锥形瓶底部放了一些黑色的固体粉末——二氧化锰，两只小烧杯中分别盛有过氧化氢溶液和洗涤灵，将它们同时倒入锥形瓶中。 过氧化氢具有腐蚀性，使用时应佩戴手套和护目镜。 二氧化锰可用食用酵母、硫酸铜、氯化铁、氧化铅等替代，起到类似的效果。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 二、探究“大象牙膏”中的化学变化 探究 · 实践 实验现象 ①锥形瓶中瞬间产生大量气体； ②形成白色的泡沫（其中夹杂着黑色粉末）； ③同时放出大量热。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 探究 · 实践 新课探究 提出问题 1. 产生的气体是什么物质？ 2. 发生了怎样的变化？如果是化学变化，反应物和生成物分别是什么？黑色粉末起到什么作用? 二、探究“大象牙膏”中的化学变化 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 二、探究“大象牙膏”中的化学变化 探究 · 实践 猜想与假设 1. 生成的气体可能是 ， 依据是 。 氧气 2. 发生了化学变化，反应物可能是 ，依据是 。 过氧化氢会分解为氧气和水 过氧化氢 过氧化氢的分解 1. 过氧化氢（H2O2）溶液，俗称双氧水，可用于清洁、消毒。贮存时会缓慢分解为水和氧气，光照、受热或加入某些物质会加快其分解。 2. 洗涤灵是一种家用清洁剂，主要成分是表面活性剂，易形成泡沫。 3. 二氧化锰（MnO2）是一种黑色粉末状物质。 参考资料 气体是怎样产生的？ 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 实验方案与现象积累 序号 实验操作 1 2 3 某同学依据猜想和假设，设计了以下实验，你认为是否合理？还有哪些补充？ ⑤二氧化锰与水 ③过氧化氢和二氧化锰 实验药品： 过氧化氢 洗涤灵 二氧化锰 药品产生气体的反应组合 确定过氧化氢产生的水影响 ①洗涤灵和过氧化氢溶液 ②洗涤灵和二氧化锰 ④洗涤灵和水 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 实验方案与现象积累 序号 实验操作 实验现象 1 2 3 4：二氧化锰与水 5：过氧化氢和二氧化锰 洗涤灵溶解在水中，振荡可能会产生少量泡沫，带火星木条不复燃。 振荡后有微小气泡，后消失，有较多泡沫产生，带火星木条不复燃 无明显现象，带火星木条不复燃 无明显现象，带火星木条不复燃 迅速产生大量气泡，带火星木条复燃 验证生成物是氧气的方法：将带火星的木条伸进试管内，复燃，则为氧气 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 实验结论 在有二氧化锰存在的条件下，过氧化氢能更快地分解产生氧气。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 反思交流 二氧化锰起到什么作用？它是反应物吗？请继续设计实验进行探究。 提示：重点探究二氧化锰在化学变化前后的质量和化学性质是否改变，可参考以下实验装置： 如何证明你的猜想？ 在化学变化中，如何判断二氧化锰是否为反应物 有新物质生成 质量减少 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 反思交流 验证：二氧化锰在反应前后质量是否减小？ 称量 反应 过滤（洗涤） 干燥 称量 m1 m2 m1＝m2 数据： 二氧化锰在化学反应中的质量不变 结论： 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 反思交流 验证：反应后的黑色固体是否还是二氧化锰 无明显变化，带火星木条不复燃 现象： 二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率， 反应前后二氧化锰性质未见变化 结论： 产生大量的气泡， 带火星的木条复燃 再次产生大量的气泡， 带火星的木条复燃 待试管②不再放出气泡时，再加入等量的过氧化氢溶液 无明显变化，带火星的木条不复燃 ④ 二氧化锰 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 二氧化锰在反应前后的质量、化学性质不变 结论：二氧化锰不是反应物 探究二氧化锰（MnO2）的作用 二氧化锰能改变过氧化氢溶液的反应速率 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。 催化剂在化学反应中所起的作用叫 。 催化作用 定义： 作用： 特点： 能改变其他物质的反应速率 一变 化学反应前后，自身的质量和化学性质不变 可以是加快，也可以是减慢 两不变 催化剂 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 判断某种物质是不是反应的催化剂，需要考虑哪些因素来设计实验进行验证呢？ 探究物质是否能改变化学反应速率 01 探究该物质的化学性质在化学反应中是否发生改变 03 探究该物质的质量在化学反应中是否发生改变 02 三者缺一不可 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 实验室制取氧气——过氧化氢溶液 文字表达式： 二氧化锰 (MnO2) 过氧化氢 水 + 氧气 H2O2 H2O +  O2  过氧化氢在催化剂作用下，产生大量氧气，可用于实验室制取氧气。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 催化剂在现代化学工业中有极其重要的作用 催化剂的应用 石化 生化 环保 约90%工业生产过程使用催化剂 例： 合成氨，生产硫酸 制造橡胶、塑料、合成纤维 反应过程中都需要不同的催化剂来提高反应速率 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 催化剂最早由瑞典化学家贝采利乌斯发现 催化剂的应用 1836 年，他在《物理学与化学年鉴》杂志上发表了一篇论文，首次提出了化学反应中使用的“催化”与“催化剂”概念。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 催化剂的应用 汽车中的三元催化器 生活中催化剂的使用案例： 能将尾气中有害的 一氧化碳 碳氢化合物 氮氧化物 无害的 二氧化碳 水 氮气 从而降低对大气的污染 排放 转化为 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 催化剂的应用 中国科学家在催化剂研究领域取得丰硕成果，请查找并阅读相关资料。 例，我国炼油催化应用科学的奠基人，石油化工催化剂专家闵恩泽院士的生平和主要成就。 2008年获2007年度国家最高科学技术奖 1980年当选中国科学院学部委员（院士） 1993年当选第三世界科学院院士 1994年当选中国工程院院士 是中国炼油催化应用科学的奠基者， 石油化工技术自主创新的先行者， 绿色化学的开拓者， 被誉为“中国催化剂之父” 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 交流 · 分享 人民网曾于 2014 年 8 月 22 日发表文章《三坊七巷——滴水穿石的历史印迹》，文中描述：“穿梭在三坊七巷之间，残陋的砖墙和如今美好的姿态缠绕重叠，粉墙黛瓦石板路仿佛把我扯进岁月的沉淀里，屋檐下的石阶被滴水石穿的坑洞……” 某同学在阅读中注意到成语“水滴石穿”。水滴石穿出自宋代罗大经的《鹤林玉露》：“绳锯木断，水滴石穿。”常用于比喻只要有恒心，不断努力，事情一定成功。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 新课探究 交流 · 分享 同学们，若从化学的视角，你会不会想到“水滴”会“石穿”的原因？这其中是否会发生化学变化？ 带着这样的疑问，请你参考上述探究过程开展探究。 为了验证“滴水穿石”中的化学原理,可以设计一个简单的实验： 取几块大小相同的石灰石(主要成分为碳酸钙),将其放置在可以控制水滴落速度的装置下。让蒸馏水和含酸性物质(如稀盐酸)的水分别滴落在不同的石灰石上。观察一段时间后,比较石灰石的腐蚀情况。 预期结果是,滴有酸性水的石灰石会被更快地腐蚀,从而验证酸性物质与碳酸钙反应生成可溶性盐和二氧化碳的化学原理。 探究“大象牙膏”中的化学变化 科学探究的基本过程和方法 课堂小结 课后作业 课外实践 查阅书籍或网上文章，了解我国科学家开展科学探究的事迹，并与同学交流和分享。 中国科学家在催化剂研究领域取得丰硕成果，请查找并阅读相关资料。 例，我国炼油催化应用科学的奠基人，石油化工催化剂专家闵恩泽院士的生平和主要成就。 同学们，若从化学的视角，你会不会想到“水滴”会“石穿”的原因？这其中是否会发生化学变化？ 以上三个课程中涉及的问题，课后及时完成 【检测题1】我们研究和发展化学学科的最基本的手段是（　　） A．逻辑推理 B．大气探测 C．化学实验 D．精确运算 C 课堂检测 【检测题2】有一次上课时，小丽觉得很闷，呼吸不畅。是不是教室里二氧化碳的含量高呢？小丽分别收集了250mL教室内、外的气体样本，向其中分别加入10mL澄清石灰水，充分振荡后观察现象。在此过程中，没有应用的科学方法是（　　） A．猜想 B．实验 C．控制变量 D．归纳 D 【检测题3】科学探究是获取科学知识、理解科学本质的重要途径。某同学在实验室中把澄清石灰水滴加至盛有人体呼出气体的集气瓶中振荡，这一过程属于科学探究中的哪一重要环节（　　） A．形成假设 B．实施实验 C．获取证据 D．形成结论 B 课堂检测 【检测题4】Vc泡腾片是一种含有大量维生素C的片状物品，用于预防和治疗各种急、慢性传染性疾病或其他疾病。将泡腾片放入水中，有无色气体产生。小红同学建议，可以用石灰水检验一下气体的成分是否为二氧化碳，这个环节属于科学探究中的（　　） A．提出问题 B．形成假设 C．设计实验 D．获取证据 课堂检测 C 【检测题5】下列有关催化剂的说法正确的是（　　） A．没有催化剂反应不能发生 B．二氧化锰是所有反应的催化剂 C．一个化学反应只能有一种催化剂 D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量 课堂检测 D 谢谢您的观看 THANKS 分层作业见见同课时word文档 $$