第二节 体验化学探究（教学课件）化学鲁教版2024九年级上册

第一单元 步入化学殿堂 第二节 体验化学探究 九年级化学 上册·鲁教版2024 学习内容导览 通过实验探究解决问题 2 从问题开始 1 3 对探究活动进行反思总结 2 明·学习目标 1.在探究蜡烛燃烧的过程中，学会从现象中提炼问题，运用比较、分析等思维方法推测变化本质。 2.通过实验，掌握观察、记录、分析实验现象的基本方法，体验科学探究的完整流程（提出问题→猜想假设→设计实验→得出结论→反思评价） 3.感受化学的奇妙性，激发对化学的好奇心和探究欲，培养严谨求实、合作交流的科学态度。 3 引·新课导入 图片中哪些现象你在生活中见过？你有没有想过这些现象背后的原因？ 这些看似平常的现象，其实都与化学有关。今天我们就从最熟悉的‘蜡烛燃烧’开始，探索化学的奇妙之处。 蜡烛燃烧 铁钉生锈 面粉发酵 烟花绽放 引·新课导入 19世纪英国科学家迈克尔·法拉第通过研究蜡烛燃烧这一日常现象，开启了现代化学的重要探索。在1860年著名的"蜡烛的化学史"圣诞讲座中，他不仅演示了燃烧实验，更关键的是围绕火焰特性、气体交换、燃烧产物等提出了数十个启发性问题："为什么火焰会分层？""蜡蒸气如何上升？""燃烧后物质去了哪里？"这些问题看似简单，却直指化学反应的微观本质。 通过系统追问，他发现了苯等碳氢化合物，解释了毛细现象与表面张力，并为后来能量守恒定律、氧化理论奠定了基础。 这种"从寻常处见非凡"的研究方法，体现了科学探索的核心精神——重要的不是即刻获得答案，而是培养提出关键问题的能力。 正如法拉第所说："观察的艺术在于不仅看到所有人看到的，还要思考没人思考过的。"这种以问题为导向的研究范式，至今仍影响着科学教育。 法拉第：蜡烛的故事 从问题开始 01 探·知识奥秘 一、从问题开始 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 今天我们请来了一位大科学家——爱因斯坦，让我们听听他想对同学们说些什么。 7 探·知识奥秘 一、从问题开始 分组实验：观察蜡烛燃烧并提出有价值的问题 请同学们按步骤观察蜡烛燃烧，记录现象并尝试提出问题。 实验用品：蜡烛、火柴、烧杯、澄清石灰水。 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，观察现象 3.在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，观察现象；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 8 探·知识奥秘 分组实验：观察蜡烛燃烧 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，观察现象 3.在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，观察现象；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 如何描述你所观察到的现象？小组交流讨论并汇报。 一、从问题开始 探·知识奥秘 一、从问题开始 规范描述实验现象 实验探究1 实验过程 实验现象 燃烧前 蜡烛是白色、较软的圆柱状固体，有特殊气味 燃烧中 石蜡受热熔化，燃烧时发光、冒黑烟、放热 熄灭时 产生一缕白烟，白色棉线变黑 熄灭1分钟后 熔化的石蜡逐渐凝固 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 10 规范描述实验现象 实验探究2 取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中，约1秒后取出，观察现象 探·知识奥秘 一、从问题开始 火柴梗位于外焰部位的已烧焦，内焰部位次之，焰心部位无明显变化 实验探究3 在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，观察现象；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 烧杯内壁出现水雾，澄清石灰水变浑浊 描述现象时的注意：（1）不能以结论代替现象。（2）要根据实验事实描述，不可捏造。（3）记录和表述要完整。 探·知识奥秘 一、从问题开始 蜡烛燃烧时，火焰为什么会分层？各层温度是否有差异？ 蜡烛熔化与燃烧分别属于物理变化还是化学变化？如何区分？ 为什么熔化的液态石蜡不直接燃烧，而需通过烛芯汽化后燃烧？ 为什么会产生烧杯内壁的水雾和石灰水变浑浊现象？ 熄灭后的白烟是什么？能点燃吗？ 根据以上实验现象，你能提出什么问题？ 12 探·知识奥秘 一、从问题开始 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，不迷信权威的观点，养成独立思考的习惯，那么提出有探究价值的问题就不再是一件难事。 未来具有挑战性的科学问题 人类对自然界未知领域的探索从未停止，提出和凝练重大科学问题是科技创新的重要体现。2005年，世界著名的学术期刊《科学》杂志在其创刊125周年之际，曾提出125个最具挑战性的科学问题，这些问题对科学发展产生了积极影响。 2021年4月，上海交通大学携手《科学》杂志共同uestio发布了新一版的全世界最前沿的125个重大科学问题。这些问题涉及数学、化学、医学健康、生命科学、天文学、物理学、信息科学、材料科学、神经科学、生态学、能图1-27《科学》杂志封面源科学和人工智能等多个领域。其中，化学领域最前沿的科学问题包括以下9个方面。 13 探·知识奥秘 一、从问题开始 还有更多色彩元素可发现吗? 01 元素周期表是否完整? 02 如何在微观层面测量界面现象? 03 能量存储的未来是怎样的? 04 为什么生命需要手性? 05 我们如何更好地管理世界上的塑料垃圾? 06 人工智能会重新定义化学的未来吗? 07 物质如何被编码而成为生命材料? 08 是什么驱动生命系统的复制? 09 同学们，你们对这些科学问题感兴趣吗?期待在不久的将来，你们能够解答这些问题，为推动科技进步、服务人类社会发展做出卓越贡献! 14 理·核心要点 从问题开始——观察蜡烛燃烧并提出有价值的问题 实验探究1 实验探究2 实验探究3 实验：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 燃烧前：蜡烛是白色、较软的圆柱状固体，有特殊气味； 燃烧中：石蜡受热熔化，燃烧时发光、冒黑烟、放热； 熄灭时：产生一缕白烟，白色棉线变黑； 熄灭1分钟后：熔化的石蜡逐渐凝固 取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中，约1秒后取出，观察现象 火柴梗位于外焰部位的已烧焦，内焰部位次之，焰心部位无明显变化 在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，观察现象；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 烧杯内壁出现水雾，澄清石灰水变浑浊 1．关于蜡烛燃烧时发现和提出的问题，你认为无意义的是（　 ） A．蜡烛燃烧为什么产生黑烟 B．蜡烛燃烧的生成物是什么 C．是用火柴还是打火机点燃蜡烛 D．蜡烛的成分是什么 析·典型范例 C 2．在“观察与描述蜡烛及其燃烧”的实验中，同学们记录的实验现象错误的是（　 ） A．用小刀切下一小块石蜡放入水中，石蜡浮在水面上 B．蜡烛燃烧产生黄色火焰，放热，生成二氧化碳和水 C．火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯，澄清石灰水变浑浊 D．用火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧 析·典型范例 B 通过实验探究 解决问题 02 探·知识奥秘 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、调查等方法收集证据，基于证据进行分析推理，形成结论，最后还要对探究的过程及结论进行反思评价。 探究蜡烛燃烧的奥秘 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? 猜想与假设 小明的假设：在空气中点燃蜡烛时，固体石蜡要变成蒸气才能燃烧。 设计并实施实验方案 小明设计了下列实验方案来验证自己的假设： 我们一起跟随小明的脚步，体会通过实验探究解决问题的过程吧！ 19 探·知识奥秘 二、通过实验探究解决问题 探究蜡烛燃烧的奥秘 设计并实施实验方案 1.从蜡烛上刮下一些固体石蜡，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玻璃管，将其一端插入燃着的蜡烛烛芯附近，一段时间后用火柴在玻璃管另一端点燃。 形成结论 小明获得的结论：石蜡是先熔化成液态再变成气态才燃烧的，气态的石蜡比液态或固态的石蜡更容易被点燃。 反思与交流 小明的反思：在试图点燃液态石蜡时，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：将小块石蜡放在蒸发皿中，加热至熔化后，尝试直接点燃石蜡油，获得了预期的效果。可见勤于思考是保障探究成功的关键! 20 探·知识奥秘 二、通过实验探究解决问题 你能否根据小明的探究脚步，通过实验探究解决你的问题？小组交流并完成实验探究及反思过程。 通过学习活动一中的三个实验探究，你能否根据现象得出实验结论？ 实验探究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 实验过程 实验现象 实验结论 燃烧前 蜡烛是白色、较软的圆柱状固体，有特殊气味 —— 燃烧中 石蜡受热熔化，燃烧时发光、冒黑烟、放热 蜡烛燃烧时发光放热 熄灭时 产生一缕白烟，白色棉线变黑 棉线碳化 熄灭1分钟后 熔化的石蜡逐渐凝固 液态石蜡遇冷凝固 21 探·知识奥秘 二、通过实验探究解决问题 实验探究2 取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中，约1秒后取出，观察现象 蜡烛的火焰分为内焰、外焰、焰心。 外焰温度最高，内焰次之，焰心温度最低 实验探究3 在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯，观察现象；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 烧杯内壁出现水雾：蜡烛燃烧生成了水 澄清石灰水变浑浊：蜡烛燃烧生成了二氧化碳 澄清石灰水 变浑浊 22 二、通过实验探究解决问题 理·核心要点 科学探究的基本环节 提出 问题 猜想与假设 收集证据 获得结论 反思与评价 表达与交流 设计实验方案 进行实验 科学探究的重要性 1.科学探究是学习化学的重要而有效的学习方式； 科学探究的重要途径是化学实验。 2.化学实验是进行科学探究的重要途径， 实验方案设计是实验探究的重要环节。 3.科学探究是一个合作的过程， 只有积极参与才能享受到探究的乐趣。 23 1.化学实验是学习化学的基本方法，实验探究的一般思路可归纳（　 ） ①实施实验    ②明确探究目的    ③设计实验方案    ④获取证据    ⑤形成结论     ⑥分析推理 A．②③①④⑥⑤ B．③⑥⑤②①④ C．③⑥②①⑤④ D．①⑤④⑥②③ 析·典型范例 A 2．在“蜡烛燃烧”的探究实验中，“对问题的回答”属于“猜想与假设”的是（　 ） 析·典型范例 A 选项 问题 对问题的回答 A 吹灭蜡烛时产生的白烟是什么？ 可能是石蜡小颗粒 B 干燥的烧杯罩在火焰上方，观察到什么？ 烧杯内壁有水雾 C 如何证明蜡烛燃烧产生二氧化碳？ 澄清石灰水变浑浊 D 蜡烛火焰哪层亮度最高？ 外焰亮度最高 对探究活动进行 反思总结 03 探·知识奥秘 三、对探究活动进行反思总结 确定了科学探究的问题后，从设计实验方案到实施实验需要“三思而后行”;探究实验完成后，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总结，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总结，完成实验探究报告，并与他人进行交流。 如何书写化学实验探究报告呢？ 27 探·知识奥秘 三、对探究活动进行反思总结 化学实验探究报告 姓名：小明 班级：9.1 日期：9.6 实验名称 探究蜡烛燃烧的奥秘 实验目的 理解掌握蜡烛的有关性质知识 实验用品 蜡烛 短玻璃管 坩锅钳 蒸发皿 澄清石灰水 烧杯 实验过程和现象 1.从石蜡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，立即尝试点燃石蜡油；3.用坩锅钳夹持一根尖嘴玻璃管，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。 现象：1.固体石蜡不能被点燃；2.石蜡油不易被点燃；3.尖嘴处有火焰产生。 实验结论 在通常情况下，蜡烛是白色蜡状固体，稍有气味，熔点、熔点较低，硬度较小，密度比水小。蜡烛在点燃条件下能燃烧，燃烧产物中有水和二氧化碳等。 实验反思 为进一步说明蜡烛是先汽化，然后是石蜡蒸气燃烧，可用一根尖嘴的细玻璃管插入焰心，然后在尖嘴处点燃。 28 探·知识奥秘 三、对探究活动进行反思总结 方法导引 活动反思 反思是科学探究活动的重要环节。通常可以从以下方面开展反思：探究方法是否科学、有效?探究步骤是否合理、有序?探究过程是否安全、环保?探究结论是否全面、合理?有哪些问题需要进一步深入探究?还有哪些经验教训?在此基础上，才能获得对探究问题的深刻理解，不断提升运用科学探究解决问题的能力。 化学科学的神奇之处在于它不仅能改造物质世界，还能丰富我们的精神世界。通过实验探究学习化学，有助于我们增进对物质世界的了解，提升科学探究的能力，发展科学探究的态度。科学探究既需要动手操作，更需要动脑思考，它是一个“动手”与“动脑”紧密结合的实践活动。科学探究还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科学探究的乐趣。 29 探·知识奥秘 三、对探究活动进行反思总结 反思是科学探究活动的重要环节。通常可以从以下方面开展反思： （1）探究方法是否科学、有效? （2）探究步骤是否合理、有序? （3）探究过程是否安全、环保? （4）探究结论是否全面、合理? （5）有哪些问题需要进一步深入探究? （6）还有哪些经验教训? 在此基础上，才能获得对探究问题的深刻理解，不断提升运用科学探究解决问题的能力。 30 三、对探究活动进行反思总结 理·核心要点 书写化学实验探究报告 实验名称 实验目的 实验用品 实验过程和现象 实验结论 实验反思 反思总结的方向 反思探究过程：回顾实验的各个步骤，思考实验操作是否规范、实验数据是否准确、实验方法是否合理等。 反思探究结果:分析所得的结论是否合理、是否与预期一致，如果不一致，要找出原因。 31 1．化学实验是研究物质性质的重要方法之一，根据实验现象可推断物质的性质。下列相关说法错误的是（　 ） A．石蜡浮在水面：石蜡的密度小于水的密度 B．将火柴梗平放在火焰中约1S后取出，外焰接触的地方最黑：外焰温度最高 C．取干燥烧杯罩在蜡烛火焰上方，有水雾出现：石蜡中含有水 D．用火柴去点刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧：白烟是石蜡固体小颗粒 析·典型范例 C 2．腾飞同学在探究蜡烛及其燃烧时，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑。下列做法不可取的是（　 ） A．查阅资料，了解产生该现象的原因 B．忽略此现象，换个烧杯继续实验 C．重复实验，观察是否有相同现象 D．如实记录并准确描述该现象 析·典型范例 B 体验化学探究 从问题 开始 通过实验探究解决问题 理·核心要点 对探究活动进行反思总结 观察实验提出有价值的问题 描述现象时的注意： （1）不能以结论代替现象。 （2）要根据实验事实描述，不可捏造。 （3）记录和表述要完整。 科学探究的基本环节： 反思探究过程：回顾实验的各个步骤，思考实验操作是否规范、实验数据是否准确、实验方法是否合理等。 反思探究结果:分析所得的结论是否合理、是否与预期一致，如果不一致，要找出原因。 提出 问题 猜想与假设 收集证据 获得结论 反思与评价 表达与交流 设计实验方案 进行实验 34 1.某化学兴趣小组的同学按下图进行了蜡烛及其燃烧的探究实验，下列实验现象或说法正确的有（　 ） ①实验I可能会观察到干燥的烧杯内壁被熏黑； ②实验II中，用火柴点燃短玻璃管另外一端，有火焰产生，燃烧的物质是气态石蜡； ③实验II中，短玻璃管一端要插入火焰的中心部位是因为该处氧气充足； ④实验Ⅲ中，蜡烛熄灭时产生的白烟是二氧化碳和水蒸气； ⑤实验III中，蜡烛未与火柴接触，但又被引燃，说明白烟具有可燃性。 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 练·技能实战 B 35 2.某兴趣小组的同学用小刀切取了一块石蜡，做了如下实验，下列分析正确的是（　 ） A．可以用小刀切取石蜡，说明石蜡的密度较小 B．图甲实验说明蜡烛燃烧生成水和二氧化碳 C．图乙实验中蜡烛熄灭产生的白烟是二氧化碳 D．图乙实验中可以观察到蜡烛重新被点燃 练·技能实战 D 36 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·鲁教版2024 $$