第四单元跨学科实践活动3 揭秘“暖宝宝” 导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

该初中化学导学案围绕“揭秘‘暖宝宝’”跨学科实践活动展开，核心知识点为铁的缓慢氧化及暖宝宝成分作用。通过观察市售暖宝宝实物导入，预习案回顾金属铁的化学性质和锈蚀条件，为课中控制变量实验探究各成分功能搭建学习支架。 资料特色在于跨学科融合化学与物理能量转化、工程设计、环保回收，通过控制变量法实验和自制暖宝宝实践，培养科学探究与实践能力。习题设计联系生活实际，引导学生用科学思维分析现象，树立科学态度与责任，提升综合应用知识解决问题的能力。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 跨学科实践活动3 揭秘“暖宝宝” 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据义务教育化学课标要求，结合跨学科实践活动育人目标，引导学生立足金属锈蚀核心知识，探究暖宝宝发热原理与成分作用，掌握控制变量实验探究方法。融合化学、物理、工程、环保多学科知识，能独立设计实验、动手制作简易暖宝宝，学会分析生活化学现象，树立绿色化学与资源回收理念，提升解决真实生活问题的实践创新能力。 学习目标 宏观辨识与微观探析：认识暖宝宝发热是铁缓慢氧化的宏观现象，理解微观粒子反应本质。 科学思维：通过控制变量实验，推理各成分作用，建立现象与原理的逻辑关联。 科学探究与创新意识：自主设计实验、自制暖宝宝，提升实验设计与动手创新能力。 科学态度与社会责任：感受化学的生活价值，树立废旧材料回收利用、绿色环保的科学理念。 重难点 教学重点：掌握暖宝宝核心发热原理——铁的缓慢氧化放热，明确铁粉、活性炭、氯化钠、水四种核心成分的功能，熟练运用控制变量法设计探究实验，理解化学能与热能的相互转化。 教学难点：精准理解活性炭的吸附作用、氯化钠的催化加速作用对铁缓慢氧化的影响，能结合多学科知识优化自制暖宝宝方案，解决实验探究中的实际问题。 资源与 建议 教学资源：市售暖宝宝、铁粉、活性炭、氯化钠、蒸馏水、烧杯、温度计、滤纸、密封袋等实验器材；金属锈蚀知识点微课、暖宝宝生产工艺短视频、废旧暖宝宝回收科普资料。教学建议：本节课为跨学科实践课，立足金属锈蚀与防护核心知识点，衔接物理能量转化、工程设计、环保知识。教学中以生活化情境驱动探究，采用小组合作模式，落实控制变量实验方法。鼓励学生自主猜想、设计方案、动手操作，课后延伸废旧暖宝宝回收探究，打通课堂知识与生活实践，培养学生综合应用知识的能力。 学习过程 （一）课前预习案 预习目标：回顾金属铁的化学性质及锈蚀条件，初步了解暖宝宝的成分与用途，自主梳理基础知识点，提出预习疑问，为课中实验探究做好铺垫。 基础填空题 1. 铁在空气中锈蚀，是铁与空气中的__________和__________共同作用的结果，铁的锈蚀属于__________（填“剧烈氧化”或“缓慢氧化”），该变化过程会__________（填“吸收”或“放出”）热量。 2. 生活中常见的暖宝宝主要用于冬季取暖、热敷保暖，撕开外包装后即可发热，其发热过程发生的是__________（填“物理变化”或“化学变化”），依据是____________________。 3. 缓慢氧化是不易被察觉的氧化反应，生活中__________、__________等现象都属于缓慢氧化，这类反应的共同特征是__________。 4. 活性炭具有疏松多孔的结构，具有良好的__________性，在生活中常被用于吸附色素、异味，也可在化学反应中辅助__________反应的进行。 5. 氯化钠的水溶液可以__________（填“加快”或“减慢”）金属铁的锈蚀速率，这也是铁在潮湿的海边更容易生锈的原因。 基础选择题 1. 下列关于铁的锈蚀与暖宝宝发热的说法，正确的是（ ） A. 铁生锈只与氧气有关 B. 暖宝宝发热是铁的缓慢氧化放热 C. 缓慢氧化不会放出热量 D. 铁生锈属于物理变化 2. 暖宝宝外包装为密封塑料袋，撕开后才能发热，密封保存的主要目的是（ ） A. 防止铁粉受潮 B. 防止接触空气发生反应 C. 防止活性炭挥发 D. 防止氯化钠变质 3. 下列不属于缓慢氧化的是（ ） A. 铁生锈 B. 食物腐烂 C. 蜡烛燃烧 D. 动植物呼吸 预习思考题 1. 结合生活体验，说一说暖宝宝撕开包装后，发热时长、发热温度会发生怎样的变化？为什么密封状态下不会发热？ 2. 根据铁的锈蚀条件，大胆猜想暖宝宝中的铁粉、活性炭、氯化钠、水分别起到什么作用？ 3. 生活中我们常通过刷漆、涂油防止铁生锈，而暖宝宝却利用铁生锈放热，这体现了化学知识的什么应用理念？ 预习小结：通过预习可知，暖宝宝发热的核心依托铁的缓慢氧化放热原理，氧气和水是铁生锈的必要条件，活性炭、氯化钠等辅料会影响反应速率。生活中的化学变化兼具利弊，我们可以合理利用化学反应为生活服务。同时我仍存在的疑问是：____________________。 （二）课中探究案 课堂探究目标：通过分组实验探究暖宝宝各成分的作用，精准掌握发热原理，熟练运用控制变量法开展实验，学会分析实验现象、推导实验结论，尝试自制简易暖宝宝，实现跨学科知识融合应用。 探究活动一：揭秘暖宝宝核心成分 任务1：观察市售暖宝宝实物，撕开内层无纺布袋，观察内部固体状态，结合教材内容，梳理暖宝宝的核心成分。 问题1：暖宝宝内部固体为黑色粉末混合白色晶体，结合所学知识，判断黑色粉末可能是什么？白色晶体是什么？ 问题2：结合预习知识，思考暖宝宝发热必须接触的外界物质是什么？ 探究活动二：探究暖宝宝发热原理（核心探究） 实验原理：铁在氧气、水、氯化钠、活性炭共同作用下，发生快速缓慢氧化，释放大量热能，实现持续发热。 实验方法：控制变量法，依次探究铁粉、活性炭、氯化钠、水对发热效果的影响。 实验器材：温度计、密封袋、烧杯、铁粉、活性炭、氯化钠、蒸馏水、电子天平 实验组1：只加入铁粉+蒸馏水，密封接触空气，测量初始温度和10分钟后温度，观察温度变化。 实验组2：铁粉+蒸馏水+氯化钠，密封接触空气，测量温度变化。 实验组3：铁粉+蒸馏水+活性炭，密封接触空气，测量温度变化。 实验组4：铁粉+蒸馏水+氯化钠+活性炭（完整配方），密封接触空气，测量温度变化。 空白组：无药品，仅空气，测量温度变化。 实验记录与分析题 1. 记录各组实验温度变化数据，填写下表： 实验组别 实验药品 初始温度 10分钟后温度 温度变化情况 空白组 空气 实验组1 铁粉+蒸馏水 实验组2 铁粉+蒸馏水+氯化钠 实验组3 铁粉+蒸馏水+活性炭 实验组4 完整配方 2. 对比空白组和实验组1，可得出什么结论？ 3. 对比实验组1和实验组2，分析氯化钠的作用是什么？ 4. 对比实验组1和实验组3，分析活性炭的作用是什么？ 5. 四组实验对比，说明暖宝宝持续高效发热的必要条件是什么？ 探究活动三：归纳各成分核心作用 结合上述实验现象与数据，完成填空，系统梳理暖宝宝各成分功能： 1. 铁粉：__________，是发热的核心反应物，通过氧化反应释放热量。 2. 水：__________，为铁的锈蚀提供必要条件，启动氧化反应。 3. 氯化钠：__________铁的缓慢氧化速率，让发热更快速、更持久。 4. 活性炭：利用__________性吸附空气中的氧气和水分，增大反应物接触面积，稳定反应速率，延长发热时长。 探究活动四：跨学科思考与实践 1. 物理学科衔接：暖宝宝发热过程中，能量发生了怎样的转化？（ ） A. 热能转化为化学能 B. 化学能转化为热能 C. 电能转化为热能 2. 工程实践思考：自制暖宝宝时，为什么要将粉末均匀混合、密封保存，使用时撕开包装？ 3. 环保学科衔接：使用后的废旧暖宝宝废渣含有氧化铁、活性炭等物质，直接丢弃会造成资源浪费，请写出一种合理的回收利用方式。 探究活动五：自制简易暖宝宝实践 小组合作，利用实验药品，按照最优配比自制简易暖宝宝，完成实践思考题： 1. 自制暖宝宝成功发热的关键是什么？ 2. 对比市售暖宝宝，自制暖宝宝在发热温度、发热时长上有哪些差距？原因是什么？ 3. 如何优化配方和制作工艺，提升自制暖宝宝的使用效果？ 课堂总结思考题 1. 用简洁的语言完整概括暖宝宝的发热原理。 2. 结合本节课探究过程，说一说控制变量法在化学实验探究中的重要性。 3. 举例说明生活中还有哪些利用化学反应放热的实例。 学习拓展：本节课依托铁的锈蚀知识，实现了化学与物理、工程、环保学科的深度融合，让我们明白化学源于生活、服务生活。铁的缓慢氧化既有弊端（金属锈蚀损耗），也有利用价值（暖宝宝取暖），学会辩证看待化学变化，合理利用化学知识改善生活。 板书设计 跨学科实践活动3 揭秘“暖宝宝” 一、核心原理：铁的缓慢氧化（放热） 铁 + 氧气 + 水 → 铁锈（放热反应） 化学能→热能 二、核心成分及作用 1. 铁粉：核心反应物，放热本源 2. 水：反应必要条件，启动锈蚀 3. 氯化钠：加快反应速率 4. 活性炭：吸附氧气、水分，稳速延时 三、探究方法：控制变量法 四、跨学科应用：化学+物理（能量转化）+工程（制作优化）+环保（资源回收） 五、核心理念：辩证利用化学反应，化学服务生活 参考答案 （一）课前预习案答案 基础填空题 1. 氧气；水蒸气；缓慢氧化；放出 2. 化学变化；有新物质铁锈生成 3. 铁生锈；食物腐烂；放热、反应速率缓慢、不易察觉 4. 吸附；氧化 5. 加快 基础选择题 1. B 2. B 3. C 预习思考题 1. 撕开包装后温度逐渐升高，达到峰值后缓慢下降，发热持续一段时间后停止；密封状态下暖宝宝隔绝空气，铁粉无法接触氧气，不能发生氧化反应，因此不会发热。 2. 铁粉是发热核心反应物；水为反应提供条件；氯化钠加快生锈速率；活性炭吸附氧气，延长发热时间。 3. 化学变化具有两面性，我们可以规避化学反应的危害，利用有益的化学反应为生产生活服务，实现知识的合理应用。 （二）课中探究案答案 探究活动一答案 1. 黑色粉末为铁粉和活性炭，白色晶体为氯化钠。 2. 必须接触空气中的氧气和水蒸气。 探究活动二答案 1. 实验数据参考：空白组温度基本不变；实验组1温度小幅升高；实验组2温度明显升高；实验组3温度升高且更稳定；实验组4温度升高幅度最大、持续稳定。 2. 铁与水、空气接触会发生缓慢氧化，放出少量热量，单纯铁粉和水的反应放热效果微弱。 3. 氯化钠可以加快铁的缓慢氧化速率，显著提升放热效果。 4. 活性炭可以吸附氧气和水分，增大反应物接触面积，让反应更平稳、持久，稳定发热效果。 5. 暖宝宝高效持续发热需要铁粉、水、氯化钠、活性炭共同作用，同时需要接触空气中的氧气。 探究活动三答案 1. 作为核心反应物 2. 提供反应必要条件 3. 加快 4. 吸附 探究活动四答案 1. B 2. 均匀混合可让各成分充分接触，保证反应均匀进行；密封保存隔绝空气，防止提前反应失效；撕开包装后接触氧气，启动氧化发热反应。 3. 可回收废渣中的铁粉、氧化铁，用于金属冶炼；回收活性炭，经过处理后重复利用，实现资源循环利用。 探究活动五答案 1. 药品配比合理、粉末混合均匀、使用时充分接触空气。 2. 自制暖宝宝发热温度偏低、时长较短；原因是药品纯度、配比精度、混合均匀度不如工业产品，包装工艺简易，氧气接触不够均匀稳定。 3. 精准配比各药品用量，充分研磨混合粉末，选用透气均匀的无纺布包装，优化密封工艺，提升反应稳定性。 课堂总结思考题答案 1. 暖宝宝利用铁粉在氧气、水、氯化钠、活性炭的共同作用下，发生缓慢氧化反应，释放大量热能，实现持续发热。 2. 控制变量法可以精准锁定单一变量，排除其他因素干扰，清晰探究某一因素对实验结果的影响，让实验结论更科学、准确，是化学探究的核心方法。 3. 生石灰干燥剂遇水放热、篝火燃烧、煤炭取暖等。 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $