2.2 学习开展化学实验探究（教学课件）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

该初中化学课件聚焦化学实验探究的思路方法与实验报告撰写，以法拉第《蜡烛的故事》情境导入，引导学生从观察蜡烛燃烧现象出发，经历提出问题、形成假设、设计实验、收集证据、分析结论的完整探究过程，搭建从现象到性质的学习支架。 其亮点是以蜡烛燃烧为真实情境贯穿教学，通过分层研学活动培养科学探究与实践能力，设计气体与空气的对比实验渗透证据推理的科学思维，提供实验报告模板与典例巩固。学生能掌握探究方法，教师可直接用于教学，提升课堂效率。

沪科版五四学制八年级全一册 专题2 体验化学实验探究 课题2 学习开展化学实验探究 1 如何撰写化学实验报告 2 化学实验探究一般有哪些思路与方法 1 学习内容导览 2 1.通过观察蜡烛点燃前、燃烧时和熄灭后的变化，学会运用多种感官有序观察与描述现象，初步形成从多角度认识化学变化的学科视角。 2.通过经历“提出问题—作出假设—设计实验—收集证据—形成结论”的完整探究过程，学习提出假设与设计实验方案，建立证据推理得出结论的思维方法。 3.通过小组合作完成蜡烛燃烧产物的探究并撰写实验报告，学会实验记录与报告撰写方法，养成实事求是、严谨求实的科学态度与团队合作精神。 重点：了解化学实验探究的一般思路和基本过程。 难点：基于证据进行分析推理并形成结论。 素养锚定·课标定位 化学研究的成果大多是通过以实验为基础的化学实验探究活动而取得的。 如何像科学家一样思考和探究？ 侯德榜 著名科学家，杰出的化工专家，我国重化学工业的开拓者。他于20年代突破氨碱法制碱技术的奥秘。 法拉第 作为英国皇家研究院圣诞讲座创始人之一，1860年以《蜡烛的故事》为题开展系列科普讲座，用实验与通俗讲解向青少年传播科学知识与思维方法。 情境导入·问题启思 英国科学家法拉第曾说过：“蜡烛的火焰，是世界上最美的光。”他一生中多次围绕蜡烛做实验探究。为什么一根普通的蜡烛能引起科学家的浓厚兴趣？ 法拉第（M.Faraday）是英国著名的化学家和物理学家。他不仅发现了电磁感应现象，还非常热爱研究蜡烛的燃烧。他曾连续多年在皇家研究院举办“蜡烛的故事”系列讲座，通过一个个精彩的实验向公众展示蜡烛燃烧背后的科学奥秘。 一根蜡烛的燃烧，到底蕴含着哪些化学知识？ 让我们一起像法拉第那样，从观察蜡烛开始，学习如何开展化学实验探究。 情境导入·问题启思 化学实验探究一般有哪些思路与方法 01 6 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 问题一 要进行一项化学实验探究，我们应该按照怎样的流程来进行？ 化学实验探究一般会经历以下过程 提出 问题 形成 假设 设计实验方案 实施实验获取证据 分析解释数据 形成结论及建构模型 反思评价及表达交流 探究从问题开始 问题是科学发现的源泉 问题可以来自生活中遇到的困惑或感兴趣的事物 问题也可以是学习中遇到的难题。 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 问题二 要想提出问题，首先需要做什么？ 仔细观察：问题从观察中来。在观察中提出想要进一步探究的问题。 划重点 观察是探究的第一步，学会观察才能发现问题。 用眼（看颜色、状态）、用手（摸温度、硬度）、用鼻（闻气味） 借助仪器（如放大镜）、试剂（如水）来辅助观察 及时、全面、准确地记录观察到的现象 边观察边思考：这是什么现象？说明了什么？能提出什么问题？ 多感官 用工具 勤记录 边思考 观察的 四个要领 分层研学·探理悟新 反应中 观察并记录是否有发光、放热、颜色变化、产生沉淀、产生气体等现象 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 问题三 回顾我们学过的镁带燃烧实验，应该从哪些阶段进行观察？ 银白色的镁带 白色粉末状固体 镁带剧烈燃烧，发出耀眼的白光，留下白色粉末状固体 反应前 观察并记录反应物的颜色、状态、气味等 反应后 观察并记录生成物的颜色、状态、气味等 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 问题四 在观察一个化学变化时，我们应当重点关注哪些现象？ 划重点 这些现象可以帮助我们判断有无发生化学变化 但不能仅凭现象下结论，需通过实验验证 发光 放热 颜色变化 产生气体 产生沉淀 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 实验探究 在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，并记录通过感官获得的信息。 描述感受或观察到的实验现象 该蜡烛是乳白色 光滑的圆柱状固体 有轻微的气味 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 实验探究 在观察蜡烛及其燃烧过程 （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个盛有少量水的烧杯中，观察实验现象并做好记录。 描述感受或观察到的实验现象 蜡烛质地较软 蜡烛片浮于水面 蜡烛未溶于水中 蜡烛具有的性质 硬度小 密度比水小 难溶于水 推理 得出 划重点 现象是推理性质的依据——从现象到性质，是化学思维的基本路径。 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 实验探究 在观察蜡烛及其燃烧过程 （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。 描述感受或观察到的实验现象 靠近烛心部分的火焰较为暗淡，外层火焰更为明亮 为什么火焰明暗程度不同？ 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 实验探究 在观察蜡烛及其燃烧过程 （4）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。 描述感受或观察到的实验现象 熄灭蜡烛时，会看到产生白烟（白烟从烛芯处升起） 白烟可以被点燃 白烟是什么？它从何而来？ 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 实验探究 在观察蜡烛及其燃烧过程 （5）观察熄灭后的蜡烛，测定、比较蜡烛燃烧前后的质量。 描述感受或观察到的实验现象 蜡烛的长度变短了 质量减小 减小的质量去哪里了？ 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 问题五 回顾观察到的现象，你能提出哪些有待研究的问题？ 观察中产生的疑问 现象 问题 蜡烛燃烧时火焰各部位为什么会明暗程度不同？ 熄灭蜡烛时产生的白烟是什么？ 蜡烛燃烧生成了什么？减少的质量去了哪里？ 蜡烛燃烧为什么没有灰烬？ …… 蜡烛燃烧释放了什么形式的能量？ 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 提出问题 蜡烛燃烧生成了什么？ 形成假设 蜡烛燃烧可能生成了气体 设计方案 收集蜡烛燃烧产生的气体：用3只 100 mL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，置于桌面冷却至室温；熄灭蜡烛，并分别编号1号、2号、3号。 实施实验 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 实施实验 实验方案 实验现象 1号观察瓶壁 冷却后，有小液滴出现 2号伸入点燃的木条 木条熄灭 3号加入澄清石灰水振荡 石灰水变浑浊 获取证据 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 问题六 上述现象的出现，确定是蜡烛燃烧产生的气体造成的吗？空气成分对上述实验是否有影响呢？ 设计方案 收集空气：用3只 100 mL干燥锥形瓶收集三瓶空气，置于桌面冷却至室温，并分别编号4号、5号、6号。 实施实验 分层研学·探理悟新 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 实施实验 实验方案 实验现象 4号观察瓶壁 冷却后，无明显现象 5号伸入点燃的木条 木条正常燃烧 6号加入澄清石灰水振荡 无明显现象 获取证据 分层研学·探理悟新 分析解释 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 蜡烛燃烧产生的气体 空气 冷却后，能出现小液滴 不能支持木条燃烧 能使澄清石灰水变浑浊 冷却后，不能出现小液滴 能支持木条继续燃烧 不能使澄清石灰水变浑浊 性质不同 燃烧生成了气体 气体的组成不同 （物质种类、成分等） 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，可得出蜡烛燃烧时生成了水蒸气和至少一种使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳）的初步结论。 分层研学·探理悟新 问题七 在“验证蜡烛燃烧产生气体”的实验中，锥形瓶的瓶壁往往会被熏黑。你怎么看待这个现象？ 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 做法 是否合理 理由 ①记录现象，备注成新问题留待后续探究 ②认为与本次实验无关，无需讨论 ③得出蜡烛燃烧的产物是黑色固体的结论 ④设计实验探究熏黑的原因 ✅ 合理 ❌ 不合理 ❌ 不合理 ✅ 合理 科学探究中新的发现是宝贵的，值得深入研究 忽视了重要的实验现象，可能错过重要发现 证据不足，不能仅凭瓶壁变黑就下此结论 对新的现象继续探究，是科学探究精神的体现 分层研学·探理悟新 问题八 你还能提出哪些值得探究的问题？ 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 蜡烛熄灭时产生的白烟是什么？ 01 蜡烛燃烧时为什么会产生火焰？ 02 蜡烛火焰不同部位的温度是否相同？ 03 蜡烛在氧气中燃烧与在空气中燃烧有什么不同？ 04 蜡烛燃烧需要什么条件？ …… 05 分层研学·探理悟新 总结梳理 回顾整个探究过程 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 提出 问题 形成 假设 设计实验方案 实施实验获取证据 分析解释数据 形成结论及建构模型 反思评价及表达交流 蜡烛燃烧生成了什么？ 蜡烛燃烧可能生成了气体 设计三个对比实验，用锥形瓶收集气体 依次完成三个对比实验，记录瓶壁小液滴、木条熄灭、石灰水变浑浊 根据证据推理气体成分 蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳 分层研学·探理悟新 问题九 每一个步骤中，我们需要注意什么？ 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 要明确实验目的、原理、仪器、试剂 要设置对照实验 方案要合理、科学、可操作 假设要有观察依据，不能凭空猜测 假设应当是可检验的 问题可以来自生活中的困惑或感兴趣的事物 也可以是学习中遇到的难题 问题应具体、可探究 提出问题 形成假设 设计实验方案 分层研学·探理悟新 问题九 每一个步骤中，我们需要注意什么？ 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 回顾整个探究活动 总结经验和存在的不足 思考有没有值得进一步探究的问题 分析现象和数据进行 用准确的语言描述 说明结论与证据之间的关系 结论表述要严谨，有什么证据说什么话 及时、全面、准确地记录实验现象 定量实验要记录数据 注意观察异常现象（如瓶壁被熏黑） 实施实验获取证据 分析推理与形成结论 交流评价 分层研学·探理悟新 例1.化学家波义尔偶然发现盐酸能使紫罗兰花瓣变红，于是他将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中进行探究。“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中”这一步属于科学探究过程中的（ ） A．提出问题 B．形成假设 C．实施实验 D．形成结论 例2.某同学在做家庭小实验时，向热的大米粥中加入碘酒，发现未变蓝色。面对“异常”现象，他不应该采取的做法是（ ） A．及时向老师请教 B．查找相关资料，探究原因 C．反复实验，并观察是否有相同现象 D．认为碘酒有问题，不予理会 C D 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 典例剖析·逻辑释疑 【变式】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（ ） 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？ 将火柴梗平放在火焰中1S后取出，观察其炭化程度 一、化学实验探究一般有哪些思路与方法 典例剖析·逻辑释疑 如何撰写 化学实验报告 02 29 问题十 实验探究活动完成后，我们应该如何记录和呈现研究成果？ 二、如何撰写化学实验报告 实验主题 —— 探究的名称 实验目的 —— 为什么要做这个实验 实验原理 —— 依据什么科学道理 实验仪器 —— 用到了哪些仪器 实验试剂 —— 用到了哪些试剂 实验步骤与现象记录 —— 每一步做了什么、看到了什么 实验结论 —— 通过实验得出了什么结论 讨论与拓展 —— 实验中发现了什么问题、可以继续探究什么 反思与评价 —— 实验中的得失、改进方向 分层研学·探理悟新 问题十一 做实验记录时，我们应该设计怎样的表格？ 二、如何撰写化学实验报告 实验报告： 描述、记录、讨论某项实验或探究的过程和结果的报告。 分层研学·探理悟新 撰写报告 结合实验报告参考样例，思考报告各部分的撰写要求，并尝试完成一份蜡烛的燃烧及其产物的实验报告。 二、如何撰写化学实验报告 实验主题 蜡烛的燃烧及其产物的探究 实验目的 通过观察蜡烛点燃前、燃烧过程中及熄灭后的现象，学习运用多种感官系统、全面地观察和记录化学实验现象。 通过对比实验的方法，探究蜡烛燃烧的产物，初步学会基于实验证据进行分析推理并得出结论的科学方法。 了解化学实验探究的一般过程，体会科学探究中“提出问题—作出假设—设计实验—收集证据—形成结论”的基本思路。 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 实验原理 水蒸气的检验：水蒸气遇冷（温度较低的锥形瓶瓶壁）会凝结成小液滴。若蜡烛火焰上方用干燥锥形瓶收集到的气体冷却后瓶壁出现小液滴，则说明蜡烛燃烧的产物中含有水蒸气。 二氧化碳的检验：二氧化碳能使澄清石灰水（氢氧化钙溶液）变浑浊。若向收集到的气体中加入澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊，则说明蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳。 对比实验法：将蜡烛火焰上方收集的气体与空气（对照组）进行对比，通过观察两者性质的差异，判断收集到的气体中是否含有燃烧产物。 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 实验仪器 蜡烛、玻璃片、锥形瓶（100 mL，干燥）、橡胶塞、烧杯、小木条 火柴（或电子点火枪）、表面皿、刀片、试管架 实验试剂 蒸馏水、澄清石灰水 实验步骤与现象记录 第一阶段：观察蜡烛及其燃烧过程 实验步骤 实验现象 分析 （1）点燃蜡烛前：用眼观察蜡烛的颜色、形状、状态；用手触摸蜡烛表面，感受其硬度；用鼻嗅闻蜡烛的气味。 蜡烛是乳白色、光滑的圆柱状固体，有轻微的特殊气味。触摸感觉质地较软。 颜色、状态、气味、硬度均属于蜡烛的物理性质。这些性质不需要发生化学变化就能表现出来。 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 实验步骤 实验现象 分析 （2）用小刀切削蜡烛：用刀片尝试对蜡烛表面进行切削，观察蜡烛的硬度。 蜡烛容易被刀片切削，说明硬度较小。 硬度属于物理性质。 （3）将蜡烛片放入水中：将切下的蜡烛片放入盛有少量水的烧杯中，观察蜡烛片在水中的情况。 蜡烛片浮于水面，且没有溶解的迹象。 说明蜡烛的密度比水小，且难溶于水。密度和溶解性均属于物理性质。 （4）点燃蜡烛：点燃蜡烛，观察火焰的变化。待火焰平稳后仔细观察火焰各部位的明暗程度。 靠近烛心部分的火焰较为暗淡，外层火焰更为明亮。 火焰不同部位与空气接触程度不同：外层与空气接触更充分，燃烧更完全，因此更明亮。 （5）熄灭蜡烛：吹灭蜡烛或用表面皿盖灭蜡烛，观察熄灭过程中的现象。 熄灭蜡烛时产生白烟（从烛芯处升起）。 白烟是石蜡蒸气遇冷凝结形成的固体小颗粒，说明蜡烛燃烧过程中石蜡先汽化再燃烧。这是一个值得进一步探究的新问题。 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 实验步骤 实验现象 分析 （6）测量蜡烛燃烧前后的质量：用电子天平测量蜡烛燃烧前和熄灭后的质量，比较质量变化。 燃烧前质量为50.5 g，燃烧后质量为49.9 g。蜡烛质量减小了0.6 g。 蜡烛燃烧后有物质转化为气体散失到空气中，导致质量减小。进一步提出探究问题：蜡烛燃烧生成了什么物质？ 实验步骤与现象记录 第二阶段：探究蜡烛燃烧的产物 实验步骤 实验现象 分析 步骤1：收集气体：取一支蜡烛，用蜡烛油固定在玻璃片上，点燃蜡烛。待火焰稳定后，用干燥的100 mL锥形瓶罩在火焰上方。片刻后迅速用橡胶塞塞住锥形瓶，置于桌面冷却至室温。 冷却后，锥形瓶内壁出现小液滴。 说明蜡烛燃烧的产物中含有水蒸气（水蒸气遇冷液化成小液滴）。 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 实验步骤 实验现象 分析 步骤2：设置对照组：另取一个相同干燥的100 mL锥形瓶，塞上瓶塞，不做任何处理。 瓶壁干燥，无明显现象。 对照组瓶壁干燥，进一步说明实验组的小液滴来自蜡烛燃烧产生的水蒸气。 步骤3：气体助燃性检验：点燃两根小木条，分别小心地伸入上述两个锥形瓶中，观察木条燃烧情况。 收集火焰上方气体的锥形瓶中，木条熄灭；空气中木条继续燃烧。 说明蜡烛燃烧产生的气体不支持燃烧，与空气的组成存在明显差异。 步骤4：二氧化碳检验：用前述方法再收集一瓶火焰上方的气体。另取一个空锥形瓶作为对照。分别向两个锥形瓶中迅速加入约10 mL澄清石灰水，塞上瓶塞后旋转振荡约1 min。 收集气体的锥形瓶中，澄清石灰水变浑浊；空气对照瓶中石灰水无明显变化（或变浑浊程度极慢）。 说明蜡烛燃烧的产物中含有能使澄清石灰水变浑浊的气体——二氧化碳。 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 实验现象记录汇总表 对比项目 蜡烛火焰上方收集的气体 空气（对照组） 差异判断 观察瓶壁 出现小液滴 无明显现象 ✅ 存在差异 伸入点燃木条 木条熄灭 木条继续燃烧 ✅ 存在差异 加入澄清石灰水振荡 石灰水变浑浊 无明显变化 ✅ 存在差异 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 实验结论 蜡烛燃烧时生成了水蒸气。依据是：收集火焰上方气体的干燥锥形瓶冷却后内壁出现小液滴，说明水蒸气遇冷凝结成了液态水。 蜡烛燃烧时生成了二氧化碳。依据是：收集到的气体能使澄清石灰水变浑浊，这是二氧化碳的特征检验反应。 综合以上证据，蜡烛燃烧的产物中至少含有水蒸气和二氧化碳。本实验中观察到的气体与空气在多个性质上存在明显差异，证明蜡烛燃烧确实产生了新物质，属于化学变化。 化学变化的实质：蜡烛（主要成分为石蜡）与空气中的氧气发生化学反应，生成水和二氧化碳，同时释放出光和热。 分层研学·探理悟新 二、如何撰写化学实验报告 讨论与拓展 瓶壁熏黑的原因及进一步探究方向 熄灭时白烟的成分探究 火焰不同部位温度差异的验证方法 本实验方案的替代装置设计 反思与评价 实验成功之处：多感官观察、对比实验设计、现象记录 存在不足：收集时间不精确、重复实验不足 改进方向：固定操作时间、增加重复次数、使用传感器定量检测 分层研学·探理悟新 例3. 学生实验的正确程序是（ ） ①及时记录，认真填写实验报告　 ②预习实验内容　 ③按实验步骤进行实验操作，观察分析实验现象　 ④查对实验仪器和药品是否齐全　 ⑤拆开实验装置，做好清洁 A．②④③⑤① B．②③④⑤① C．②④③①⑤ D．②⑤③④① C 二、如何撰写化学实验报告 典例剖析·逻辑释疑 【变式】下列实验报告中，有错误的是（ ） 选项 A B C D 实验         现象 固体石蜡受热熔化成蜡油 呼出气体使干燥玻璃片上出现水雾 点燃蜡烛熄灭后的白烟，蜡烛复燃 水沸腾在试管口出现水雾 解释 石蜡的熔点较低 空气中水蒸气含量高于呼出气体 白烟具有可燃性 水的沸腾是物理变化 B 二、如何撰写化学实验报告 典例剖析·逻辑释疑 学习开展化学实验探究 化学实验探究一般有哪些思路与方法 如何撰写化学实验报告 体系梳整·认知升华 1．现有一瓶失去标签无色气体，老师让同学们判断其是氧气还是二氧化碳，小明说：“可能是二氧化碳”。小红说：“用一根带火星的木条就能检验”。就小明的话来说，其属于实验探究过程中的（ ） A．做出结论 B．收集证据 C．设计实验 D．建立假设 D 当堂诊学·成效校验 2．下表的探究实验中，“对问题的回答”属于“实验方案设计”的是（ ） D 选项 问  题 对问题的回答 A 吹灭蜡烛时产生的白烟是什么？ 主要成分是未燃烧的石蜡蒸汽形成的固体小颗粒 B 火焰为什么会向上？ 热气流上升，形成对流，还可补充氧气 C 蜡烛火焰温度哪层最高？ 外焰氧气浓度大，反应剧烈，温度高 D 蜡烛燃烧后的产物是什么？ 用干燥烧杯罩在火焰上方，观察；稍后迅速将烧杯倒置，倒入适量澄清石灰水，振荡，观察 当堂诊学·成效校验 3．如图是化学小组在探究蜡烛及其燃烧实验。下列观察和分析不正确的是（ ） A．图甲实验可观察到，石灰水变浑浊 B．图甲实验可说明，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水 C．图乙实验可观察到，蜡烛被重新点燃 D．图乙实验可说明，蜡烛熄灭后产生的白烟可以燃烧 B 当堂诊学·成效校验 4．某同学在实验报告中，有以下几个数据，其中合理的是（ ） A．用烧杯量得91.0mL蒸馏水 B．用托盘天平称得3.36g锌 C．用托盘天平称得11.7g食盐 D．用量筒量得5.20mL盐酸 C 当堂诊学·成效校验 5．婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是（ ） A．反复实验，并观察是否有相同现象 B．查找资料，探究生成的黑色固体是什么 C．认为与本次实验目的无关，不予理睬 D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因 C 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 沪科版五四学制八年级全一册 49 $