跨学科实践活动晒蓝手帕：传统文化与物质变化教案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该教案聚焦物质的变化和性质核心知识点，通过蓝晒法实验区分物理变化与化学变化。课堂以蓝染方巾成品导入提问花纹成因，结合柠檬酸铁铵与铁氰化钾反应原理，三课时从原理预备到操作实践再到报告总结，构建知识支架。 特色在于以化学观念为统领，生成普鲁士蓝（化学变化）与未曝光部分溶解（物理变化）的对比实验，直观理解概念。科学探究与实践方面，涂布、曝光、水洗等动手操作培养实验技能，成品展示提升成就感。科学态度与责任上强调铁氰化钾安全操作，培养规范意识。助力学生深化概念理解与实践能力，为教师提供跨学科教学范例。

实验一：蓝染方巾（蓝晒法） 授课年级：九年级 课时安排：3课时（第1课时：原理与预备操作；第2课时：核心操作；第3课 时：成品完善与实验报告） 对应教材：人教版九年级化学上册第一单元课题1物质的变化和性质 一、教学内容分析 1. 实验介绍： 本实验通过蓝晒法制作蓝白印花方巾。学生将感光液涂布在棉方巾上，利用阳光曝光和水洗显影，最终得到一块带有蓝色花纹的方巾，成品可长期保存。 实验原理：感光液由柠檬酸铁铵（A液）和铁氰化钾（B液）混合而成。柠檬酸铁铵中含有三价铁离子，在阳光中的紫外线照射下，三价铁离子被还原为亚铁离子。生成的亚铁离子立即与铁氰化钾反应，生成一种蓝色沉淀——普鲁士蓝。没有被阳光照射到的部分，柠檬酸铁铵未发生化学变化，在水洗时溶于水被洗掉，露出白色布面。被叶片或剪纸遮挡的部分同样不受光照，水洗后恢复白色，而曝光部分则呈现出蓝色花纹。本实验生成了新物质普鲁士蓝，属于化学变化。未曝光部分的溶解属于物理变化。 2. 对应教材内容分析： 本实验对应人教版九年级化学上册第一单元课题1中物理变化与化学变化的内容。教材通过列举生活中常见的变化，引导学生区分物理变化和化学变化，判断依据是“是否有新物质生成”。本实验为学生提供了一个亲手操作的化学变化实例：光照后生成蓝色沉淀，颜色变化明显，新物质生成一目了然。同时，未曝光部分的柠檬酸铁铵在水洗时溶于水被洗掉，这一过程是溶解，属于物理变化，可帮助学生在同一个实验中同时对比物理变化和化学变化，加深对核心概念的理解。 二、教学准备 教师准备（按20组，每组2人配置）： 1. 柠檬酸铁铵溶液（A液）：浓度10%，每组10mL，总量220mL，用作感光剂。课前配制：称取柠檬酸铁铵22g于烧杯中，加蒸馏水搅拌溶解，定容至220mL，装入棕色试剂瓶避光保存。当天配制当天使用。 2. 铁氰化钾溶液（B液）：浓度10%，每组5mL，总量110mL，用作显色剂。课前配制：称取铁氰化钾11g于烧杯中，加蒸馏水搅拌溶解，定容至110mL，装入棕色试剂瓶避光保存。当天配制当天使用。 3. 混合感光液：A液与B液按2:1体积比混合，每组15mL，总量330mL，涂布用。课前在暗光条件下混合，分装入50mL棕色试剂瓶中，盖紧后发给各组。混合后必须避光保存，2小时内使用完毕。 4. 纯棉方巾：约25厘米乘25厘米，白色，每组2块，总量40块，感光载体。提前水洗去浆、晾干裁好。 5. 软毛刷：宽度2至3厘米，每组1把，总量20把，涂布感光液。 6. 透明亚克力板：约20厘米乘25厘米，每组1块，总量20块，压紧图案曝光。提前清洗干净，无划痕。 7. 长尾夹：中号，每组4个，总量80个，固定亚克力板和方巾。 8. 塑料托盘：30厘米乘40厘米，浅口，每组1个，总量20个，水洗显影。 9. 电吹风：冷风档可用，每组1个，总量20个，吹干感光液涂层。 10. 牛皮纸袋：不透光，每组2个，总量40个，避光携带成品。 11. 一次性手套：丁腈或乳胶材质，每组2双，总量40双，安全防护。 12. 植物叶片或剪纸：轮廓清晰，若干，制作图案。教师提前准备一部分供未自带的学生使用。 13. 废液回收桶：贴好标签“含铁氰化钾废液”，放置于实验室指定位置。同时设置酸性废液回收桶，与本实验废液桶分开放置，距离不少于3米。 学生准备： 1. 收集轮廓清晰的植物叶片或剪纸图案。 2. 穿实验服或深色旧衣服。 四、教学过程 第1课时：原理与预备操作 教学目标： 1. 知识与技能：了解蓝晒法的基本原理，知道柠檬酸铁铵和铁氰化钾的作用。 2. 过程与方法：通过涂布感光液和干燥操作，掌握基本的实验操作技能。 3. 情感态度与价值观：对化学变化产生好奇，为制作成品做好准备。 教学重点：蓝晒法的原理，涂布和避光操作。 教学难点：理解光照反应和显色反应的过程。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 5分钟 展示一块蓝染方巾成品，提问：这块方巾上的蓝色花纹是画上去的吗？是怎么形成的？有没有用到颜料？引出课题。 观察成品，思考并回答问题。 用成品激发好奇心和动手欲望。 原理介绍 15分钟 讲解蓝晒法的原理。介绍柠檬酸铁铵和铁氰化钾两种药品。讲解光照反应：三价铁离子在紫外线照射下被还原为亚铁离子。讲解显色反应：亚铁离子与铁氰化钾生成普鲁士蓝。引出核心问题：本实验中哪些步骤是物理变化，哪些是化学变化？引导学生从“是否有新物质生成”的角度思考。 听讲，记录关键原理。思考并回答关于物理变化和化学变化的问题。 将教材中“物质的变化和性质”的知识与实验操作建立联系。 安全强调 5分钟 讲解安全注意事项，重点强调：铁氰化钾严禁接触酸，遇到酸会产生剧毒氰化氢气体，实验桌上绝对不能出现任何酸性物质。全程戴手套。废液倒入指定回收桶。说明避光操作的原理：感光液对紫外线敏感，室内普通灯光不影响操作，需要避开的是阳光和紫外灯。 听讲，确认安全要求。 建立安全意识，理解安全规则背后的化学原因。 预备操作 20分钟 示范涂布操作：拉上窗帘，在避光环境下用软毛刷蘸取感光液，薄而均匀地涂在方巾上，刷子走向一致不反复刷。用电吹风冷风档吹干。指导学生操作，巡回检查涂布效果。 拉窗帘，戴手套，涂布感光液，冷风吹干。吹干的方巾放入牛皮纸袋避光保存。 每个学生都动手操作，为下一课时做好预备。 第2课时：核心操作 教学目标： 1. 知识与技能：理解曝光和水洗显影的原理，能区分实验中物理变化与化学变化的步骤。 2. 过程与方法：通过曝光和水洗显影操作完成蓝染方巾的制作。 3. 情感态度与价值观：在成品制作过程中体验化学变化的神奇和美感。 教学重点：曝光操作，水洗显影操作。 教学难点：判断曝光是否完成，理解水洗显影的原理。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 回顾与检查 5分钟 简要回顾上节课的原理：光照使三价铁离子变成亚铁离子，亚铁离子与铁氰化钾反应生成普鲁士蓝。提问：这属于什么变化？检查学生保存的感光方巾是否完好。 回顾原理，回答问题。取出上节课准备好的感光方巾。 巩固知识，衔接两节课内容。 操作演示 10分钟 演示曝光和显影操作：在方巾上摆放叶片或剪纸，盖上亚克力板，用夹子夹紧。拿到阳光下曝光，感光面朝上。强调曝光时间约10到20分钟，观察布面颜色由黄绿色变为深蓝灰色即可。演示水洗显影：取下亚克力板，将方巾放入清水中漂洗，换水至水变清澈。 观察演示，记住关键操作要点。 明确操作规范，减少失误。 学生操作 25分钟 组织学生到阳光下或紫外灯下进行曝光。巡回指导，提醒学生感光面朝上、不要翻面。曝光完成后指导学生水洗显影。提醒学生观察颜色变化：曝光部分变为蓝色，遮挡部分恢复白色。 摆放图案，压紧亚克力板，阳光下曝光。观察颜色变化。水洗显影，换水漂洗。 培养实验操作能力，完成成品主体。体验化学变化的发生过程。 整理与保存 5分钟 指导学生将湿的方巾放入牛皮纸袋中避光携带回家，回家后悬挂晾干，24小时后颜色完全稳定。安排下节课带成品回来展示。 将成品装入牛皮纸袋。整理桌面，清洗器材。 培养良好实验习惯，为下节课的展示做准备。 第3课时：成品完善与实验报告 教学目标： 1. 知识与技能：巩固物理变化与化学变化的区别，能正确判断实验中各步骤的变化类型。 2. 过程与方法：通过填写实验报告，培养现象记录和科学表达能力。 3. 情感态度与价值观：在展示和交流中获得成就感，激发持续学习化学的兴趣。 教学重点：实验报告的填写，物理变化与化学变化的判断。 教学难点：用准确的语言描述现象和解释原理。 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 成品完善与展示 10分钟 组织学生拿出晾干的蓝染方巾，进行最后的整理。邀请几位学生上台展示作品，分享设计思路和制作感受。 展示成品，互相欣赏。分享制作体验。 获得成就感，互相学习，感受化学与艺术的结合。 填写实验报告 25分钟 发放实验报告，巡视指导，解答学生在填写过程中遇到的问题。引导学生从“是否有新物质生成”的角度分析实验中各步骤的变化类型。 独立填写实验报告，记录现象，回答问题。 巩固知识，培养书面表达能力和科学思维。 交流互评 10分钟 组织自评和互评。总结本实验的核心收获：物理变化与化学变化的区别是什么？本实验中哪一步是化学变化？哪一步是物理变化？ 进行自评和互评。回顾本实验的知识要点。 培养反思与评价能力，强化核心概念。 五、板书设计 实验一：蓝染方巾（蓝晒法） 一、实验原理 1. 感光液：柠檬酸铁铵（Fe³⁺）+ 铁氰化钾 2. 光照反应：Fe³⁺ → 光照 → Fe²⁺ 3. 显色反应：Fe²⁺ + 铁氰化钾 → 普鲁士蓝↓ 二、核心概念 1. 物理变化：没有新物质生成（溶解、水洗） 2. 化学变化：有新物质生成（生成普鲁士蓝） 三、安全要点 铁氰化钾 + 酸 = 剧毒HCN↑（严禁接触酸） 六、常见问题及应对策略 1. 可能出现的问题：曝光后蓝色太浅或不均匀。 应对方法：检查曝光时间是否足够，布面由黄绿色变为深蓝灰色才算完成。如果是阴天，适当延长曝光时间或用紫外灯替代。 2. 可能出现的问题：图案模糊，有虚影。 应对方法：检查亚克力板是否夹紧，叶片是否紧贴布面。如有间隙，阳光会从缝隙照入导致图案边缘模糊。 3. 可能出现的问题：白色部分不白，微微泛蓝。 应对方法：水洗时间不够或换水次数不够，未曝光的感光液没有完全洗掉。也可能是感光方巾保存不当，提前被阳光照射。 4. 可能出现的问题：学生担心室内灯光也会曝光。 应对方法：提前说明原理，感光液对紫外线敏感，普通灯光不含紫外线，开灯操作完全没问题。 七、教学评价 1. 实验操作：涂布均匀、曝光时间控制得当、水洗充分、安全规范遵守良好。 2. 成品质量：蓝色饱满、图案清晰、白底干净、整体美观。 3. 实验报告：现象记录完整准确、问题回答正确、书写工整。 4. 课堂参与：积极动手操作、主动思考回答问题、合作意识强。 八、教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $