第2节 化学研究什么 第1课时（教学设计）化学沪教版2024九年级上册

第2节 化学研究什么 第1课时 化学研究物质的性质与变化 一、知识目标 1.能初步感知化学研究的主要对象和范畴，判断常见的物理变化和化学变化，举例说明物质的物理性质和化学性质； 2.能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能通过观察和分析具体的物质变化现象（如形状改变、状态变化、发光发热、产生气体或沉淀等），辨识常见的物理变化和化学变化的宏观特征，并能初步理解其本质区别在于是否生成新物质（微观层面分子的改变）；能通过实例（如颜色、气味、密度、溶解性、可燃性、稳定性等）辨识物质的物理性质和化学性质，并初步体会性质是物质在宏观表现上的特征，其本质与物质的微观组成和结构相关。 2.证据推理与模型认知：能基于观察到的实验现象（证据），运用比较、分类、归纳等方法进行初步推理，判断某一变化是物理变化还是化学变化；能通过分析具体实例，初步建立区分“变化”与“性质”的简单认知模型，理解“变化”是一个过程，而“性质”是物质固有的、决定其可能发生何种变化的属性。 3.科学探究与创新意识：能在教师指导下，应用科学的方法（如明确目的、有序观察、全面记录）观察化学实验，客观、准确地描述实验现象；能通过对实验现象的观察、记录和描述，初步体验化学实验是获取化学知识、认识物质世界的重要科学探究手段，激发对化学实验探究的兴趣。 一、教学重点 1.能初步感知化学研究的主要对象和范畴，判断常见的物理变化和化学变化，举例说明物质的物理性质和化学性质。 二、教学难点 1.能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。 在沪教版九年级化学上册中，第一章第 2 节第一课时“化学研究物质的性质与变化”是重要的启蒙内容。课程标准要求学生识别物理变化和化学变化，理解物质的物理性质和化学性质，此课时正是落实这些要求的开端，让学生初步接触化学核心研究范畴。 教材以蜡烛燃烧实验为切入点，学生通过观察石蜡熔化、火焰、烧杯内壁水珠、澄清石灰水变浑浊等现象，感知物质的不同变化，教材由此引出物理变化和化学变化的概念。物理变化如石蜡熔化，无新物质生成，只是状态、形状等物理属性变化；化学变化如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，常伴随发光、发热等现象，为后续理解化学反应本质打基础。 在物质性质方面，教材结合生活实例归纳出物理性质和化学性质。物理性质如颜色、熔点等，可直接观察或测量，像水是无色液体；化学性质如可燃性，在化学变化中表现，如蜡烛燃烧体现可燃性，帮助学生从性质维度认识物质，建立性质与变化的联系。 从学科知识体系看，此课时是初中化学基础。区分物理变化和化学变化为学习化学反应类型提供依据，理解性质贯穿物质鉴别、制备等知识板块，如根据碳酸氢铵化学性质选保存方法，同时为从微观角度理解物质变化本质埋下伏笔。 教材编排符合学生认知规律，先通过实验让学生获得感性认识，再抽象出概念，进而探讨性质，由浅入深，助力学生搭建化学知识框架，培养学习兴趣和探究精神。 在学习本节内容前，学生已具备一定的生活经验与学科基础知识，对蜡烛燃烧、铁生锈、冰融化等物质变化现象有感性认知，但尚未从化学学科角度系统区分变化类型及理解性质本质。他们能观察到蜡烛燃烧时石蜡熔化、发光发热及生成新物质等现象，却难以自主提炼“有无新物质生成”这一变化分类的核心标准，对“物理变化与化学变化可能同时发生”的复合过程缺乏认知，也未建立“性质—变化—用途”的学科逻辑关联。 九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对直观实验现象兴趣浓厚，如蜡烛燃烧实验中烧杯内壁的水珠、澄清石灰水变浑浊等现象能激发探究欲望，但对微观层面的变化本质（如分子重组、原子重新组合）理解存在困难。在概念辨析上，易将“发光发热、颜色改变”等现象作为判断化学变化的依据，忽视变化的本质特征；在描述物质性质时，常混淆“性质”与“变化”的概念，如将“铁能生锈”（化学性质）表述为“铁生锈了”（化学变化），对物理性质（如密度、熔点）与化学性质（如可燃性、酸碱性）的分类标准模糊。 学生对“化学与生活”的联系有较强需求，渴望通过化学知识解释身边现象，如“面包发霉为何是化学变化”“干冰升华为何属于物理变化”，但缺乏将生活实例转化为化学概念的能力。在学习方法上，尚未形成“实验观察—现象记录—逻辑推理—本质归纳”的科学探究习惯，对教材中“交流讨论”“实验探究”等栏目活动的参与度需依赖具体引导，如在分析氯化氢与氨气反应产生白烟的实验时，易停留在现象描述层面，缺乏对“新物质生成”的深度推理。 教学环节一 新课导入 【引入】同学们，大家看过央视的《挑战不可能》吗？在一期节目中，现场有两百根点燃的蜡烛，挑战者需要从中找出一根特殊的火苗。 【提问】这个挑战最核心的能力是什么？ 【学生回答】观察，在海量相似信息中识别细微差异的精密观察。 【讲解】观察是学习化学的重要方法。我们可以运用自己的感官，也可以借助仪器并通过实验观察物质及其变化的条件、现象和结果。在化学实验中要特别注意观察和记录实验现象。观察记录的内容包括：物质原来的颜色、状态；变化过程中产生的现象（如物质的颜色与状态的变化、发光、放热、放出气体等）；变化后新生成的物质的颜色、状态等。蜡烛燃烧过程中不仅有形态的变化，还可能有新物质生成，这正是我们今天要学习的化学研究的重要内容 —— 物质的性质与变化。 设计意图 1.激发探究兴趣：通过挑战类视频引发学生好奇心，将生活中常见的蜡烛燃烧转化为科学问题，建立化学与生活的联系。 2.建立问题导向：通过分层提问引导学生关注物质变化的多样性，为区分物理变化与化学变化埋下伏笔。 3.自然导入主题：从具体现象过渡到抽象概念，让学生明确本节课“研究物质变化与性质”的学习目标。 教学环节二 化学研究物质的变化 活动一：蜡烛燃烧的实验探究 【提问】请根据生活经验，描述蜡烛燃烧的现象。 【学生回答】蜡烛燃烧有火焰，蜡烛会变短，可能会有蜡油滴下来等。 【学生实验】请按表 1-1 所示步骤进行实验，观察并记录实验现象。在实验过程中应特别注意安全，防止点燃其他物品，避免烧伤自己或他人。 【实验记录】 实验步骤 实验现象 解释与结论 （1）取一段蜡烛，观察外观特征（如颜色、形状等） 红色（或其他颜色）、半透明、固体、圆柱状、有轻微的气味 （2）点燃蜡烛，观察现象 火焰分为三层，外层最明亮，内层最暗，烛芯周围的固态石蜡熔化为液态 （3）在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察烧杯内壁的变化 烧杯内壁有水珠 蜡烛燃烧过程中有水生成 （4）迅速向上述烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象 澄清石灰水变浑浊 蜡烛燃烧过程中有二氧化碳生成 （5）取一小段粗玻璃管，置于火焰中，观察发生的现象 玻璃管口上端有白烟冒出 火焰中有石蜡蒸汽 （6）吹灭蜡烛，观察实验现象 吹灭时白烟升起，液态石蜡凝固 白烟是石蜡蒸汽遇冷凝固成的固体小颗粒 【提问】请你根据实验现象，谈谈蜡烛燃烧过程中发生了哪些变化。 【学生回答】石蜡熔化、石蜡汽化、石蜡凝固、石蜡燃烧。 【提问】从化学角度考虑，这些物质的不同变化有什么本质的区别吗？ 【学生回答】石蜡熔化、石蜡汽化、石蜡凝固都没有新物质生成，石蜡燃烧有新物质（水和二氧化碳）生成。 【讲解】蜡烛燃烧过程中，石蜡受热熔化，由固态变成液态；随着温度的降低，液态石蜡又变为固态。这些变化都属于物理变化，即在变化中没有新物质生成。石蜡在空气中燃烧，发光、放热，同时生成了二氧化碳气体和水蒸气，这种变化属于化学变化，即在变化中有新物质生成。化学变化又称为化学反应。 设计意图 1.培养动手、观察能力：通过具体实验操作（点燃、罩烧杯、加试剂等）锻炼动手能力，引导学生运用“变化前—中—后”的系统观察法记录现象，落实科学探究基本功。 2.建构核心概念：实验揭示的产物（水、CO₂）和白烟现象打破日常认知，引发冲突，促使学生主动思考并理解“物理变化”与“化学变化”的本质区别（有无新物质生成）。 3.渗透学科方法：以蜡烛燃烧为生活实例，通过设计实验（如检验不可见产物）让学生体会化学“从现象入手，实验取证，揭示本质”的研究思路。 活动二：区分物理变化与化学变化 【交流讨论】判断下列变化属于物理变化还是化学变化： 1. 酒精的挥发 2. 植物的光合作用 3. 木炭的燃烧 4. 氯化氢和氨气混合，产生白烟 5. 金刚石加工成钻石 6. 碘化钾溶液和硝酸银溶液混合，产生黄色沉淀 7. 灼热的金刚石在液氧中燃烧 【学生回答】酒精挥发、金刚石加工成钻石是物理变化，因为没有新物质生成；其他的变化都属于化学变化，因为有新物质生成，光合作用是化学变化，生成了有机物和氧气等。 【总结】物理变化常见特征为形状或状态改变，在化学变化中，常伴随着一些现象，如发光、放热、变色、生成气体或沉淀等，这些现象有助于我们判断物质是否发生了化学变化。但物理变化中也可能常伴随这些现象，所以现象不是判断变化是否是化学变化的依据，区分物理变化和化学变化，关键在于判断变化中是否有新物质生成。 【讲解】化学变化常伴随着能量的吸收或释放。有些物质在发生化学变化时，以热能、光能、电能等形式释放能量。如石蜡、煤油燃烧时都发光并放出热量；干电池在放电时，内部物质发生了化学变化，释放出电能。而有些化学变化需要外界提供一定的能量才能发生，如绿色植物进行光合作用需要吸收光能。 【展示题目】典例：下列对于化学变化本质特征的论述中正确的是（ ） A. 有能量变化 B. 物质的颜色和状态发生改变 C. 有新物质生成 D. 发光、放热 【学生回答】C 设计意图 1.建构核心概念：通过具体案例辨析，帮助学生建立“物理变化—化学变化”的概念体系，突破“新物质生成”这一本质特征的理解难点。 2.发展思维能力：通过小组讨论纠正 “仅凭现象判断变化” 的认知误区，培养逻辑推理和批判性思维。 教学环节三 化学研究物质的性质 活动一：物理性质与化学性质 【讲解】物质不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质，如颜色、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电性等；物质在发生化学变化时表现出来的性质，称为化学性质，如可燃性、热稳定性、酸碱性等。 【观察思考】在高温酷暑的夏季，堆放了一批袋装碳酸氢铵化肥的小仓库里能闻到特有的刺激性气味。有些袋里的化肥变少了，检查发现化肥变少的包装袋有少许破损，但地上并没有撒落的化肥。 【提问】你认为袋中化肥变少的原因可能是什么？请与同学讨论，提出相应的假设。 【学生回答】①化肥发生物理变化，直接从固体变成气体挥发了；②化肥发生了化学变化，刺激性气味可能是化肥分解产生的新物质。 【提问】请与同学讨论并设计实验方案来验证提出的假设。 【学生回答】取干燥试管加入约2g碳酸氢铵后迅速塞紧称量总质量（m1），加热试管3分钟，观察现象，冷却后保持密闭称量总质量（m2），如果没有明显现象且前后总质量不变，则只发生了物理变化，如果有明显现象且质量减少，则发生了化学变化。 【演示实验】取少量碳酸氢铵粉末放入试管中，用酒精灯加热，观察实验现象。 【提问】加热后有什么现象？碳酸氢铵发生了什么变化，这说明碳酸氢铵具有什么性质？ 【学生回答】固体减少，有刺激性气味气体生成，有新物质生成，碳酸氢铵发生了化学变化，说明碳酸氢铵受热易分解，这是化学性质。 【提问】请总结化肥变少的原因并思考保存碳酸氢铵化肥的注意点。 【学生回答】碳酸氢铵发生化学变化，受热分解生成水、氨气和二氧化碳，所以化肥变少，碳酸氢铵化肥应密封保存于阴凉之处。 【讲解】由于碳酸氢铵固体有受热易分解的化学性质，碳酸氢铵化肥应密封保存于阴凉之处。由此可见，物质的保存方法与物质的性质紧密相关。认识物质的性质，可以帮助我们合理使用化学物质。 设计意图 1.联系生活实际：通过常见物质的性质描述，让学生体会化学性质与物理性质的差异，感受化学知识的实用性。 2.强化概念应用：以碳酸氢铵分解实验为例，建立 “性质—变化—用途” 的认知链条，培养知识迁移能力。 3.渗透 STSE 理念：通过化肥保存方法的讨论，体现化学对农业生产的指导作用，培养社会责任感。 活动二：物质的性质与变化的关系 【展示】物质的性质与变化的具体的实例： 物质的变化 物质的性质 酒精挥发 酒精能挥发 酒精燃烧 酒精易燃烧 木材燃烧 木材可以燃烧 食盐溶于水 食盐能溶于水 大理石与稀盐酸反应 大理石可与稀盐酸反应 铁生锈 铁易生锈 …… …… 【提问】根据以上实例分析，物质的性质和变化的表述上有什么区别？ 【学生回答】在变化中增加关键词“能或易或可以”后，变化就变成了性质。 【总结】性质是物质本身固有的属性，是物质在满足一定条件下发生某种变化的可能性，是静态的，而变化则是物质运动的形式，是一个过程，是动态的，其中包括物理变化和化学变化。叙述物质的性质往往用“能”、“难”、“易”、“会”、“就”、“可”等表示能力或属性的用语。叙述物质的变化往往用“已经”、“了”、等过去时或“在”等现在时等表示时态的用语。性质决定变化，变化体现性质。 【展示题目】典例：下列物质的性质属于化学性质的是（ ） A. 铁呈固态 B. 铜呈紫红色 C. 蔗糖易溶于水 D. 碳酸易分解 【学生回答】D 设计意图 1.训练对比分析：通过具体实例对比，引导学生观察并归纳“变化”与“性质”在语言表述上的关键差异。 2.建构核心概念：利用生活实例帮助学生理解“性质是静态属性，变化是动态过程” 的本质区别，强化“性质决定变化”的学科观念。 3.渗透学科思维：通过实例分析和典例（碳酸分解）应用，体会从宏观现象抽象性质本质的化学思维方法。 第2节 化学研究什么 一、化学研究物质的性质与变化 1.物质的变化 物理变化：无新物质生成（例：石蜡熔化、酒精挥发） 化学变化：有新物质生成（例：蜡烛燃烧、木炭燃烧） ▶ 本质区别：有无新物质生成 2.物质的性质 物理性质：不需化学变化表现（颜色、熔点、导电性） 化学性质：需化学变化表现（可燃性、热稳定性） 1.下列过程只发生物理变化的是（ ） A. 粉碎矿石 B. 酒精挥发 C. 冰雪融化 D. 铁片生锈 2.我国的古代发明及应用所包含的下列物质变化中，不涉及化学变化的是（ ） A. 粮食酿酒 B. 陶瓷烧制 C. 活字印刷 D. 火药爆炸 3.下列有关蜡烛燃烧实验的叙述中错误的是（ ） A. 蜡烛燃烧的火焰分三层，内层火焰温度最高 B. 蜡烛在空气中燃烧时既发生物理变化，又发生化学变化 C. 将干燥的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁出现水雾 D. 蜡烛燃烧产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊 4.高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质无关的是（ ） A. 滑腻感 B. 还原性 C. 导电性 D. 熔点高 5.酒精是医疗及日常生活中常用的消毒剂。以下是对酒精的一些描述：①无色透明；②具有特殊气味；③易挥发；④能与水以任意比例互溶；⑤易燃烧；⑥点燃酒精灯时，酒精在灯芯上汽化；⑦燃烧时生成水和二氧化碳。 在上述描述中，属于酒精的物理性质有 ，于酒精的化学性质有 。 在本节课教学中，通过蜡烛燃烧实验引导学生区分物理变化与化学变化时，部分学生仍倾向于依据发光、放热等表面现象而非“新物质生成”的本质标准进行判断（如混淆酒精挥发与光合作用）；学生对碳酸氢铵分解属化学性质虽能理解，但在分析生活实例（如石墨滑板）时，对物理性质（滑腻感、导电性）的应用较清晰，却难以判断其化学性质（如还原性）的无关性；分组实验虽提升了石蜡熔化与燃烧的对比认知，但存在操作问题（如记录缺漏、罩烧杯时机不当）导致现象不明显，且因耗时影响了对碳酸氢铵实验中“化学性质决定保存方法”的深入讨论，后续需通过优化操作指导、记录模板及时间分配，强化“性质-变化-应用”的认知链条构建，并深化对化学变化本质的理解。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$