1.2体验化学探究课件---2024--2025学年九年级化学鲁教版（2024）上册

第一单元 步入化学殿堂 第二节 体验化学探究 （2024鲁教版）九年级 学习目标 从问题开始 01 02 通过实验探究解决问题 03 对探究活动进行反思总结 一、从问题开始 科学始于问题，如果没有了问题，科学发展就走到了尽头。化学科学就是在不断发现问题和解决问题的过程中向前发展的。 提 出 一 个 问 题 ， 往 往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。 ——爱因斯坦 你 也 许 认 为 自 己 对 蜡 烛 燃 烧 现象再熟悉不过了，那里不会有什么引人入胜的故事发生。然而，19世纪英国科学家法拉第在观察蜡烛燃烧现象后提出的值得探究的科学问题达数十个，并且这些问题的解决带来诸多新的科学发现。现在也请你尝试观察蜡烛燃烧现象，看看你能提出哪些有探究价值的问题。 观察现象 1.取一支蜡烛，点燃，仔细观察刚点燃时、燃烧过程中、熄灭时、熄灭1分钟后的现象。 2.取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中，约1秒后取出，观察火柴梗不同部位的烧灼情况。 3. 在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，观察烧杯壁上的现象；再将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 〔提出问题〕 1. 2. 3. （2）取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中约1s后取出，观察火柴梗不同部位的灼烧情况。 火柴梗的两端部分最先变黑（炭化），这说明外焰温度最高。 （3）在蜡烛上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察烧杯壁上的现象；再将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 烧杯内壁有水雾；澄清石灰水变浑浊。 使澄清石灰水变浑浊的是无色无味的气体二氧化碳。符号：CO2 (4)通过实验，可以提出的问题有： 用火柴点蜡烛时，为什么开始很难点着?如果没有棉芯，蜡烛是否还能燃烧？ 蜡烛燃烧需要哪些条件？是不是在任何情况下都能燃烧? 蜡烛的主要成分是什么？蜡烛为什么可以燃烧？生成的产物是什么？ 蜡烛燃烧时，为什么有火焰？火焰有几层？哪层温度最高？ 蜡烛燃烧为什么会有液体流下，流下的半透明液体是什么？为什么一会儿又会凝固? 蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么？ 敏锐观察和深入思考是提出问题的关键。如果能做到仔细观察，不轻易放过任何“反常”现象，不轻信现成的结论，不迷信权威观点，养成独立思考的习惯，提出有探究价值的问题就不再是一件难事了。 化学之谜 无论是我们自己还是化学家都有许多未找到答案的问题，这些谜一样的问题，吸引了无数化学爱好者在化学科学的王国里不懈地探索。 1. 空气的组成是什么时候变成现在这个样子的，将来还会变吗？空气中氧气的含量是否会随着二氧化碳含量的变化而变化？ 2. 如何设计各种“魔法分子”，使它们具有人们预先设定的功能？比如：设计治疗癌症的药物分子，使它能够只杀灭癌细胞，而不会损伤正常细胞。 3. 太阳能无穷无尽，无处不在，水也是普遍存在，利用太阳能分解水来制取高效无污染的理想能源——氢气，是多么合算的事情！但是，目前利用光能分解水还是一项有待攻克的世界性难题。 4. 光合作用是地球上最重要的化学反应。小小一片绿叶，在太阳光的 照射下，就可以把水和二氧化碳这两种物质轻而易举地转化为人类赖以生存的基础物质——碳水化合物和氧气，同时把太阳的光能转化为化学能储存起来。这个在通常条件下进行的化学反应至今都无法在化学实验室中实现，许多科学家正致力于探索光合作用的奥秘。 5. 人们要把空气中的氮气转换为植物可以利用的氮肥，需要高温、高压等条件，而豆科植物的根瘤菌却在不知不觉中轻松完成了这一过程，这可真是一个谜。 二、通过实验探究解决问题 有了问题，就要设法寻找答案。如何寻找问题的答案呢？首先要根据以往的经验或已有的知识，提出猜想或假设，然后通过实验、调查或查阅资料等方法收集证据，并对这些证据进行分析与归纳，得出结论，最后还要对探究的过程及结论进行反思评价。 〔发现并提出问题〕小明在观察蜡烛燃烧时发现了这样的现象：蜡烛的火焰集中在烛芯周围，石蜡在不断熔化而液态的石蜡却没有直接燃烧。这是为什么呢？固体石 蜡是否需要变成石蜡蒸气后才能被点燃？ 你提出的问题是：哪一种状态的石蜡更容易点燃 〔猜想与假设〕小明猜想：在空气中点燃蜡烛时，固体石蜡需变成蒸气才能燃烧。 你的猜想是：石蜡需要变为蒸汽才能燃烧 〔设计并进行实验〕小明设计了下列实验来验证自己的猜想： 1. 从蜡烛上切下一块固体石蜡，放在蒸发皿里，尝试用火柴点燃。 2. 点燃一支蜡烛，待烛芯周围有较多的石蜡油产生时，熄灭蜡烛，立即尝试用火 柴点燃石蜡油。 3. 用坩埚钳夹持一根短尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛芯附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃。 请你按小明设计的实验验证他的猜想或自行设计实验验证你的猜想。 〔反思与交流〕 1. 对探究过程的反思 小明在实验后反思：在试图点燃液态石蜡油时，起初是先把石蜡油滴到蒸发皿中再尝试点燃的，结果由于石蜡油冷凝太快，始终未能得到液态石蜡。后来想到的改进方法为：熄灭蜡烛后立即用火柴尝试点燃烛芯周围的石蜡油，获得了预期的效果。可见勤于思考是保障探究成功的关键！ 你的反思是：蜡烛燃烧最常见，勤于思考见新知 。 2. 有待进一步研究的问题 （1）从石蜡燃烧火焰的不同部位引出的气体都能继续燃烧吗？ （2）如何证明石蜡燃烧是化学变化？ 你还能提出哪些有待进一步研究的问题？ 烛焰越长，燃烧越旺 三、对探究活动进行反思总结 确定了科学探究的问题后，从设计实验到实施实验需要“三思而后行”；实验完成后，还应“行后而三思”。只有对探究活动的过程和结果进行认真的反思，才能使我们不断进步。 当探究活动结束后，还有一项重要的任务是对自己的探究活动进行反思，完成探究实验报告。请你根据套路格式，将你在刚才的探究活动写成一篇完整的化学探究实验报告。 通 常 可 从 以 下 方 面对探究活动进行反思：探究方法是否科学、有效？ 探 究 程 序 是 否 合 理 、 简捷？探究过程是否安全、环保？有哪些需要改进的地方？还有哪些问题有待进一步探究？ 化学科学的神奇之处不仅在于它能改造物质世界，还能丰富我们的精神世界。学好化学，有助于我们增进对物质世界的了解，提升科学探究的能力。化学实验是化学科学发展和化学学习的重要途径，在“做实验”中“学化学”，你会体验到无穷的乐趣。让我们到实验室去吧！ 四、拓展提升 1 课堂导入 玻璃制品 塑料制品 纤维制品 化学科学的每一项成果探究都是通过科学探究获得的，科学探究也是我们学习化学的重要方式。那么，怎样开展化学科学探究呢？ 2 课堂活动 发现问题 解决问题 哪个更重要呢？ 01 从问题开始 活动天地1-3 观察蜡烛燃烧并提出有探究价值的问题 (1)取一支蜡烛，点燃，仔细观察刚点燃时、燃烧过程中、熄灭时、熄灭1分钟后的现象。 提示1：观察蜡烛的形状、颜色、气味、硬度、密度等 提示2：观察蜡烛燃烧时的现象和火焰的状态。 提示3：及时记录观察到的有用信息。 刚点燃时 火焰较小，烛芯周围的石蜡由固体变为________，烛芯上吸有熔化的石蜡，火焰逐渐变______ 燃烧过程中 放出______，火焰呈黄白色，分为_______层；______层最亮，内层最暗，液态的石蜡顺着蜡烛流下并凝固，蜡烛逐渐变短 熄灭时 产生______，同时闻到特殊气味 熄灭1分钟后 烛芯周围的液体变为______。 液体 大 热量 三 外 白烟 固体 从问题开始 01 01 从问题开始 （2）取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中约1s后取出，观察火柴梗不同部位的灼烧情况。 火柴梗的两端部分最先变黑（炭化），这说明外焰温度最高。 01 从问题开始 （3）在蜡烛上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察烧杯壁上的现象；再将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 烧杯内壁有水雾；澄清石灰水变浑浊。 使澄清石灰水变浑浊的是无色无味的气体二氧化碳。符号：CO2 01 从问题开始 (4)通过实验，可以提出的问题有(提出三条即可)： 用火柴点蜡烛时，为什么开始很难点着?如果没有棉芯，蜡烛是否还能燃烧？ 蜡烛燃烧需要哪些条件？是不是在任何情况下都能燃烧? 蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么？ 蜡烛燃烧时，为什么有火焰？火焰有几层？哪层温度最高？ 蜡烛的主要成分是什么？蜡烛为什么可以燃烧？生成的产物是什么？ 蜡烛燃烧为什么会有液体流下，流下的半透明液体是什么？为什么一会儿又会凝固? 怎样才能发现和提出更多有价值的问题？ 01 从问题开始 敏锐观察和深入思考是提出问题的关键。 仔细观察，不轻易放过任何“反常”现象，不轻信现成的结论，不迷信权威观点，养成独立思考的习惯。 3 课堂小结 1.科学探究是学习化学重要而有效的方式。 2.敏锐观察和深入思考是提出问题的关键。 3.知道蜡烛燃烧的有关知识并能提出有探究价值的问题 4 典例分析 考点1：蜡烛燃烧 【典型例题1】某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格： ⑴ 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______。 ⑵点燃蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中，约1s后取出，可以看到火柴梗的________最先碳化。 结论：蜡烛火焰的______部分温度最高。 ⑶再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。结论：蜡烛燃烧一定生成 。 【迁移训练1】点燃蜡烛时，对实验现象的描述错误的是（ ） A、火焰外焰最亮 B、罩在火焰上的烧杯内壁有水珠 C、蜡烛的火焰分三层 D、生成二氧化碳和水 两端 小 外焰 水和二氧化碳 D 考点2：提出问题 【典型例题2】要具有良好的发现问题和提出问题的能力，下列观点不可取的是(　　) A. 善于观察，善于变换角度看问题，时刻保持一颗好奇心 B. 善于从实际生活中发现和提出问题 C. 固执己见尽量不去交流，这样可以排除其他人对自己观点的干扰 D. 学会质疑，不轻信现成的结论 【迁移训练2】下列观点正确的是( ) A．当个人的观点与大多数人的观点不一致时，应三缄其口 B．当个人的实验结论与书上的权威结论不一致时，应相信权威 C．当个人实验获得了与多数人不同的结果时，应相信真理只掌握在少数人的手中 D．在进行实验之前，应认真分析实验任务，仔细设计好实验方法 和步骤，做好一切准备 D C 1 课堂导入 科学探究总是从问题开始，有了问题，就要设法寻找答案。如何寻找问题的答案呢？ 2 课堂活动 首先要根据以往的经验或已有的知识，提出猜想或假设； 然后通过试验、调查或查阅资料等方法收集证据，并对这些证据进行分析与归纳，得出结论； 最后还要对探究的过程及结论进行反思评价。 猜想与假设 提出问题 收集证据 获得结论 反思与评价 表达与交流 01 科学探究基本环节 【总结并板书】科学探究的基本环节： 40 02 通过科学探究解决问题 实验探究1-1 探究蜡烛燃烧的奥秘 【发现问题并提出问题】蜡烛的火焰集中在烛芯周围，石蜡在不断熔化而液态的石蜡却没有直接燃烧。这是为什么呢？ 【猜想与假设】在空气中点燃蜡烛时，固体石蜡需要变成蒸气才能燃烧。 【设计并进行实验】(1)从蜡烛上切下一块固体石蜡，放在蒸发皿里，尝试用火柴点燃。 固体石蜡不能被点燃。 (2)点燃一支蜡烛，待烛芯周围有较多的石蜡油产生时，熄灭蜡烛，立即尝试用火柴点燃石蜡油。 (3)用坩埚钳夹持一根短尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛芯附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃。 【结论与解释】石蜡是先熔化成液态再变成气态才能燃烧的，因为气态的石蜡比液态或固态的石蜡更容易被点燃。 石蜡油不易被点燃。 尖嘴处有火焰产生。 石蜡是否需要变成蒸气后才能被点燃? 03 对探究活动进行反思 常言道“三思而后行”，“行后而三思”同样重要，只有对探究活动的过程和结果进行认真的反思，才能使我们不断进步。 通常可从以下方面对探究活动进行反思：探究方法是否科学、有效？探究程序是否合理、简捷？探究过程是否安全、环保？有哪些需要改进的地方？还有哪些问题有待进一步探究？ 03 对探究活动进行反思 【反思与交流】 1、对探究过程的反思 在试图点燃液态石蜡油时，起初是先把石蜡油滴到蒸发皿中再尝试点燃的，结果由于石蜡油冷凝太快，始终未能得到液态石蜡。后来想到的改进方法为：熄灭蜡烛后立即用火柴尝试点燃烛芯周围的石蜡油，获得了预期的效果。可见勤于思考是保障探究成功的关键！ 2、有待进一步研究的问题 （1）从石蜡燃烧的不同部位引出的气体都能继续燃烧吗？ （2）如何证明石蜡燃烧是化学变化？ 04 化学探究实验报告 【 活动天地1-4 】 1.观察化学探究实验报告有哪几项内容？ 2.填写“实验探究1-1”的实验报告。 3 课堂小结 1.科学探究是学习化学重要而有效的方式，化学实验是进行科学探究的重要途径。 2.科学探究的基本环节包括：提出问题、猜想与假设、收集证据（包括设计实验方案、进行实验等）、获得结论、反思与评价、表达与交流等。 3．科学探究需要动手操作，更需要动脑思考，是一个动手与动脑紧密相结合的过程。 4．科学探究是一个合作与交流的过程，只有积极参与、充分表达交流才能享受到探究的乐趣。 4 典例分析 考点：科学探究基本环节 【典型例题1】为验证某无色气体是二氧化碳，兴趣小组的 同学进行并记录了如下活动，但由于时间紧张，记录顺序较混乱，现编号如下： ①需解决的主要问题：该无色气体是二氧化碳吗？ ②将燃烧的木条插入该瓶气体中，观察到木条熄灭； ③该气体是二氧化碳； ④将澄清石灰水倒入瓶中振荡，观察到澄清石灰水变浑浊； ⑤能使燃着的木条熄灭的气体不只二氧化碳，所以用燃着的木条检验二氧化碳不如用澄清石灰水理由充分。 你认为以上探究活动环节中，属于提出问题的是____(填序号，下同)，属于收集证据的是_____，属于获得结论的是_______，属于反思评价的________。 ① ②④ ③ ⑤ 【迁移训练1】小明家厨房有一瓶失去标签的无色液体，妈妈说可能是白醋也可能是白酒，为了确认，小明通过闻气味的方法去确认这瓶液体，小明的做法属于科学探究的哪个环节（ ） A．提出问题 B．设计实验 C．进行实验 D．猜想与假设 【迁移训练2】小明家厨房有一瓶失去标签的无色液体，妈妈说可能是白醋也可能是白酒，为了确认，小明通过闻气味的方法去确认这瓶液体，妈妈的做法属于科学探究的哪个环节（ ） A．提出问题 B．设计实验 C．进行实验 D．猜想与假设 【迁移训练3】小红同学在化学实验课上建议，用碘水可将淀粉溶液与食盐溶液区别开来，这个环节属于科学探究中的（ ） A．猜想与假设 B．设计实验 C．交流共享 D．获得结论 B C D 1 课堂导入 实验室里的瓶瓶罐罐和五颜六色的液体？ 难以看懂的符号？ 危险？ 毒药和爆炸？ 化学是一门研究如何炸掉学校和毒死室友的学科？ × 01 什么是化学？ 1.字面上解释：化学是一门“变化的科学”。 2.正统解释：化学是在原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质、及其变化规律的一门基础自然科学。 02 为什么研究化学？ 神奇的化学能创造出我们所需要的物质，也能消除我们不需要的物质，还能实现物质与能量之间的转换。 2 课堂活动 化学如此重要，它能改变世界。 03 认识材料 讨论一：请观察教室内的物质那些是通过化学方法 人工合成的？那些是自然界中天然存在的呢？ 天然材料：自然界本就存在或只经过物理过程而制得 人造材料：通过化学变化而制得 以沙子为原料生产出芯片和光导纤维，使人类社会进入了高速发展的信息时代，人们虽远隔天涯却犹如近在咫尺。 信 息 科 学 04 化学涉及的领域 功能材料研制 耐高温材料 能阻隔2200 ℃的高温 04 化学涉及的领域 能源开发利用 氢燃料汽车 燃料电池客车 可燃冰 04 化学涉及的领域 56 污水处理 消除污染物 环境保护 04 化学涉及的领域 57 生命过程探索 04 化学涉及的领域 3 课堂小结 1.什么是化学？研究方法？研究内容？ 2.为什么研究化学？ 3.什么是天然材料和人造材料？ 4.化学与人类社会发展密切相关的领域？ 4 典例分析 考点一：对化学的认识 【典型例题1】下列关于化学的看法错误的是( ) A．化学可以帮助人类研制新材料 B．化学在环境保护中发挥着重要作用 C．化学可以为人类提供新能源 D．化学的发展必然会导致生态环境的恶化 D 【迁移训练1】下列社会问题与化学有关的是( ) ①泡沫快餐盒与白色污染；②无氟冰箱与臭氧层空洞；③化学肥料和农药的使用使粮食产量提高；④汽车新能源与新型电池的开发。 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ A 考点二：天然材料和人造材料 【典型例题2】某衣服标签上标明：“面料成分：67%棉，33%涤纶”说明该衣服的面料（ ） A.全由天然材料制成 B.全由人造材料制成 C.由人造材料和天然材料制成 D.无法判断 C 【迁移训练2】下列属于天然材料的是( ) A．玻璃 B．塑料 C．棉花 D．不锈钢 C 1 课堂导入 观察下组图片然后合作讨论它们的共同点，再列举出生活中与以上三种变化相同的实例。 光合作用 葡萄酿成酒 钢铁生锈 01 化学变化与物理变化 物理变化：没有生成新物质的变化。 化学变化：生成新物质的变化，又叫化学反应。 二者本质区别：是否有新物质生成。 2 课堂活动 怎样知道物质是否发生了化学变化呢？ 温馨提示：注意观察反应前、反应进行中和反应后的颜色、状态、气味等变化 02 观察化学变化的现象 实验要求 实验现象 1.点燃镁条 2.向试管中加入少量氢氧化钠溶液，再滴加几滴酚酞试液 3.将几颗锌粒放入试管中，再加入3～4mL稀盐酸 4.取3～4mL硫酸铜溶液于一试管内，在用滴管滴加4～5滴氢氧化钠溶液 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体。 酚酞试液由无色变为红色 锌粒逐渐溶解，表面有大 量气泡产生 产生蓝色沉淀 通过上述实验我知道了… 化学变化过程中通常伴随着 、 、 、 、 等现象。 发光 发热 颜色变化 生成气体 生成沉淀 思考：发光放热的变化一定是化学变化吗？ 判断是否发生化学变化的最根本依是 。 是否生成新物质 02 观察化学变化的现象 化学能 电能 热能 储存能量 释放能量 光能 热能 光能 观察化学变化的现象 02 化学变化 化学变化 物理变化 概 念 本质区别 伴随现象 联系 说 明 生成新物质的变化 没有生成新物质的变化 是否有新物质生成 伴随发光、发热、颜色变化、生成气体、产生沉淀等 物质的外形、状态 发生变化 有发光、放热等现象的变化不一定是化学变化 化学变化过程中一定同时发生物理变化， 但在物理变化过程中不一定发生化学变化 小结 3 课堂小结 【迁移训练2】判断镁带在空气中燃烧是化学变化的主要依据是（ ） A.产生耀眼的白光 B.放出大量的热 C.生成白色固体 D.镁带消失 4 典例分析 C 考点一：化学变化的含义 【典型例题1】化学上把生成新物质的变化叫做化学变化。下列对化学变化中“新物质”的解释，正确的是(　　) A．是自然界中不存在的物质 B．与变化前的物质在颜色、状态等方面有所不同的物质 C．与变化前的物质在元素组成上不同的物质 D．在组成或结构上与变化前的物质不同的物质 D 【迁移训练2】下列是日常生活中常发生的一些变化，其中都属于化学变化的是（ ） A.水受热沸腾 酒精燃烧 B.汽油挥发 动物的呼吸作用 C.剩饭变馊 铁锅生锈 D.玻璃破碎 西瓜榨成汁 考点二：区分物理变化和化学变化 【典型例题2】成语被誉为中华语言的瑰宝。下列成语中，其本意主要为化学变化的是（ ） A．死灰复燃 B．磨杵成针 C．滴水成冰 D．积土成山 C A Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$