内容正文:
来到化学实验天地(第二课时)
北京版·初中化学·九年级上册·第二节
一、教材分析
本节是北京版九年级上册第二节“来到化学实验天地”的第二课时,承接第一课时对实验室规则和常见仪器的初步认识,聚焦化学实验基本操作。教材以“做中学”为主线,安排药品取用、物质加热、仪器连接与洗涤等内容,是学生从“认识实验”走向“动手实验”的关键过渡,为后续气体制备等实验奠定操作基础,体现化学是一门以实验为基础的学科。
二、四维核心素养
化学观念:通过规范取用与加热,体会操作条件影响实验结果,形成“按规范条件进行实验”的初步物质观。
科学思维:在操作对比与错误辨析中归纳取用、加热、洗涤的规范要点,发展比较、归纳与推理能力。
科学探究与实践:亲手完成药品取用、加热、连接与洗涤,体验完整实验过程,养成动手实践与合作探究习惯。
科学态度与责任:树立安全、规范、节约、整洁的实验意识,养成爱护仪器药品、实事求是的科学态度。
三、教学重难点
教学重点:固体和液体药品的取用方法,酒精灯的正确使用与给物质加热的规范操作,仪器连接与洗涤。
教学难点:倾倒液体时瓶塞、标签、瓶口与试管口的位置关系,量筒读数时视线与凹液面最低处相平,用外焰加热及加热时试管口朝向等规范的理解与形成。
四、新课导入
教师在讲台上摆放一套实验台:试管、酒精灯、量筒、胶头滴管、药匙、镊子。提问:上节课我们认识了这些仪器,也知道了实验室安全规则。可是,认识了仪器是不是就会做实验了?如果让你从试剂瓶里取出少量液体倒入试管,再用酒精灯给它加热,每一步究竟该怎样做?今天我们就化身“小小实验员”,把这些操作真正练会。
五、设计意图
由仪器实物与真实操作任务导入,制造“认识但不会用”的认知冲突,激发学生动手欲望,自然引出本课时操作技能学习目标。
六、上课过程设计意图
本课时以“小小实验员技能认证”为贯穿任务情境,把枯燥的操作规范转化为层层递进的闯关任务。任务情境贴近学生、富有角色感,使操作练习有了目标和动力。教学采用“教师示范—学生模仿—对比纠错—独立操作—小组互评”的路径,先建立正确动作表象,再通过错误案例辨析突破难点,最后在综合任务中迁移运用。每个任务都给出明确的操作要点和判断标准,让学生在做中学、在错中学,既掌握动作技能,又内化安全规范与实验习惯。小组合作与展示交流兼顾不同层次学生,体现以学生为中心的探究式学习。
七、教学过程
(一)任务情境发布——“小小实验员”招募令
教师:上节课我们走进了化学实验室,认识了常见仪器,也学习了安全规则。学校科技节即将开幕,化学组决定在我们班选拔一批“小小实验员”,负责给低年级同学演示化学小实验。要当上实验员,得先通过四项操作认证:会取药品、会加热、会连接仪器、会整理洗涤。今天这节课,我们就一项一项来闯关。
教师把任务卡张贴在黑板旁:第一项,药品取用;第二项,物质加热;第三项,仪器连接;第四项,洗涤整理。每完成一项,小组在任务卡上获得一个合格标记。学生明确任务,领取本组的仪器托盘和操作记录单,先把托盘上的仪器对照清单清点一遍,缺什么、多什么都先向老师报告。
设计意图:用“选拔实验员”的角色任务把零散操作串成有目标的闯关活动,让学生知道为什么练、练到什么程度;小组合作与合格标记机制提供持续的内在激励。
(二)活动一:药品取用大闯关
任务情境:实验台送来三瓶“货物”——块状大理石、粉末状食盐、蒸馏水,实验员要能按规定把它们安全、准确地取出。
任务1:认识药品的“模样”与取用安全。
教师出示三个试剂瓶,引导学生观察:固体药品有的是块状,有的是粉末;液体药品常装在细口瓶里。教师提问:如果直接用手去拿、用鼻子凑上去闻,行不行?学生回顾安全规则:不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口闻气味,更不能尝任何药品的味道。闻气体的正确方法是用手在瓶口轻轻扇动,让极少量气体飘进鼻孔。教师示范扇闻法,学生空模仿一次。
教师接着讲“节约与回收”:取用药品要按规定用量,没有说明用量时应取用最少量,液体一般取少量即可,固体只需盖满试管底部。用剩的药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入老师指定的容器中。教师请一位学生复述这三句话,并追问为什么不能放回原瓶,引导学生说出:倒出的药品可能已经沾到杂质,放回原瓶会污染整瓶药品。
任务2:块状固体怎么取。
教师拿起镊子和一块大理石,边操作边讲解:先把试管横放,用镊子把块状药品放在试管口,再把试管慢慢地竖立起来,让药品缓缓地滑到试管底部。教师追问:为什么不能竖着直接丢进去?引导学生说出:块状药品竖直投入容易打破试管底部。
学生分组练习,用镊子取一块大理石放入试管,再放入指定回收容器。同伴互相检查:是否横放、是否放在管口、是否缓慢竖立。教师巡视,把发现的典型问题——如竖直丢入、手伸到瓶口上方——用语言复述出来,请全班判断对错并说明理由。
教师组织“错误小剧场”:请一名学生上台,故意把试管竖直、把块状药品从管口正上方丢下去,台下同学观察后说后果、说原因。讨论后教师小结:取用块状药品的口诀是“一横、二放、三慢竖”,慢字最关键,慢是为了让药品靠管壁滑下而不是自由落体。
任务3:粉末状固体怎么取。
教师出示药匙和纸槽,演示:先使试管倾斜,把盛有药品的药匙或纸槽小心地送入试管底部,再使试管直立起来。教师追问:为什么要送到底部再直立?引导学生说出:如果先直立再送,粉末容易沾在管口和管壁上,不能全部落到底部。
学生分组练习,用药匙取少量食盐粉末,用纸槽送入试管。同伴互查:试管是否倾斜、药匙是否送到底部、是否直立。教师提醒:用过的药匙要立刻用干净的纸擦拭干净,才能再取另一种药品,防止交叉污染;没有说明用量时,固体只需盖满试管底部即可。
任务4:液体药品的倾倒。
教师拿起细口瓶和试管,演示倾倒液体,并逐一点出四个关键动作:瓶塞倒放在桌面上;标签朝向手心;瓶口紧挨试管口,缓缓倾倒;倒完后立即盖紧瓶塞,把试剂瓶放回原处。教师把四个动作板书到黑板上。
教师连续提问,引导学生追问“为什么”:瓶塞为什么要倒放?——防止桌面上的杂质沾到瓶塞,盖回时污染整瓶药品,也防止瓶塞里的药品腐蚀桌面。标签为什么要朝向手心?——倾倒时万一有药液流下,会顺着瓶身腐蚀标签,下次就不知道瓶里装的是什么。瓶口为什么要紧挨试管口?——防止液体洒到外面。倒完为什么要立刻盖瓶塞放回原处?——防止药品挥发、变质,也让试剂柜一眼就能看出药品是否归位。
学生分组练习倾倒蒸馏水,同伴按四条要点逐条检查。教师请一名学生故意把瓶塞正放、标签朝外,其他学生指出问题并改正。
任务5:量筒量取与胶头滴管滴加。
教师出示量筒和胶头滴管,演示量取一定体积液体的过程:先倾倒至接近所需刻度,再把量筒放平,改用胶头滴管逐滴加至刻度线。教师强调读数时量筒必须放平,视线与液体凹液面的最低处保持水平。教师故意俯视和仰视各读一次,问学生读数会偏大还是偏小,引导讨论:俯视时读数偏大,仰视时读数偏小。
教师演示胶头滴管的使用:竖直悬空在容器口正上方,不能伸入容器内,也不能接触容器壁;取液后的滴管不要平放或倒置,防止液体倒流腐蚀胶帽;用过的滴管要立即洗净,滴瓶上的滴管不要用水冲洗。学生分组练习,用量筒量取规定体积的水,用滴管滴加至刻度,读数记录。同伴互查:量筒是否放平、视线是否与凹液面最低处相平、滴管是否竖直悬空。
设计意图:把“取用”拆成固体、液体、定量三个层次,每个动作都先示范、再模仿、再追问“为什么”,让学生知其然更知其所以然;通过故意错误示范和同伴互查,把抽象规范变成可观察、可判断的具体行为。
(三)活动二:给物质加热
任务情境:实验员接到新任务——把试管里的水加热到沸腾,既要点着火,又不能出危险。
任务1:认识酒精灯。
教师出示酒精灯,介绍其构造:灯帽、灯芯、灯壶。教师讲解酒精灯火焰分外焰、内焰、焰心三部分,其中外焰温度最高,加热时应使用外焰。教师把一根火柴梗平放入火焰中,片刻后取出,让学生观察:处在外焰部分的火柴梗最先碳化变黑,说明外焰温度最高。
教师演示点燃和熄灭酒精灯:用火柴点燃,绝对禁止用燃着的酒精灯去引燃另一只;熄灭时用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭。教师补充:万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,应立刻用湿抹布扑盖。
任务2:给试管里的液体加热。
教师演示给试管里的液体加热,并边做边讲要点:液体体积不超过试管容积的三分之一;试管夹夹在试管中上部;试管与桌面约成一定角度;先使试管均匀受热,来回移动试管,再用外焰对准液体中下部加热;加热时切不可让试管口对着自己或有人的方向。
教师逐条追问原因:液体为什么不能太多?——太多沸腾时容易喷出伤人。为什么要先均匀受热?——防止试管因局部骤热而炸裂。为什么试管口不能对着人?——防止液体沸腾喷出伤人。为什么用外焰?——外焰温度最高,加热效率高。
学生分组练习:取适量水于试管中,用试管夹夹持,在酒精灯上加热至沸腾。教师强调:加热后的试管不能立即用冷水冲洗,也不要放在实验台上烫坏桌面,应放在试管架上冷却。同伴互查液体用量、夹持位置、加热部位、试管口方向。
教师再次组织辨析:请两组同学分别演示“错误加热”和“规范加热”——错误一组把试管口对着自己、液体装得很满、不预热直接大火烧;规范一组按要点操作。台下同学边看边在记录单上打钩或打叉,演示结束后两组交换点评。教师追问:如果加热过程中试管外壁有水珠,要不要先擦干?引导学生说出:外壁有水会使试管受热不均而炸裂,所以加热前要把试管外壁擦干。
设计意图:酒精灯是初中最重要的加热工具,安全要求高。通过火柴梗实验让学生亲眼看到外焰温度最高,把“用外焰加热”从口诀变成证据;每条规范都追问原因,既保安全又养思维。
(四)活动三:仪器的连接与洗涤
任务情境:一次实验做完不是结束,还要能把仪器装好、查好、洗净、收好。
任务1:连接仪器。
教师演示把玻璃管插入带孔橡胶塞:先把玻璃管口用水润湿,然后稍用力转动插入。再演示连接玻璃管和胶皮管:管口润湿,稍用力即可插入。最后演示在容器口塞橡胶塞:把橡胶塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破容器。学生分组练习连接一套简易装置。教师提醒:连接时动作要轻,用水润湿是为了润滑,用力过猛会折断玻璃管、刺伤手。
任务2:检查装置是否漏气。
教师介绍:连接好装置后,要先检查是否漏气。演示方法:把导管一端浸入水中,用手紧握容器外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段水柱,说明装置不漏气。学生分组模仿检查,并互相说一说看到了什么、据此作出了什么判断。
任务3:洗涤仪器。
教师演示洗涤试管:先倒净废液,注入半试管水,振荡后倒掉,反复几次;内壁附有不易洗掉的物质时,用试管刷转动或上下移动刷洗,再用水冲洗。判断洗净的标准:仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。学生分组把本节课用过的试管、量筒、滴管洗涤干净,倒放在试管架上晾干,废液倒入指定废液缸。
教师追问:量筒能不能用来加热?能不能用来配制溶液或作为反应容器?引导学生明确:量筒只能用来量取液体体积,不能加热、不能作反应容器、不能用来溶解物质,否则刻度会因受热而不准确。学生对照自己面前的量筒,说一说为什么要轻拿轻放、为什么不能加热,把这些注意点补写进记录单。
设计意图:连接、检漏、洗涤是一次完整实验的“前后两端”,安排在这里让学生体验从组装到清理的完整闭环;检漏方法的观察与解释培养学生基于证据作出判断的习惯。
(五)活动四:综合实践——完成一次“加热水”小实验并整理
教师发布综合任务:以小组为单位,独立完成以下流程——清点仪器;取适量水于试管;用试管夹夹持;用酒精灯外焰加热至沸腾;停止加热,熄灭酒精灯;冷却后洗涤所有仪器;整理实验台。要求全组人人动手,每人至少完成其中一个关键步骤,其他成员按操作要点监督。
教师给出操作检查清单,印在记录单上:瓶塞倒放、标签向心、口口紧挨、量筒放平视线齐平、外焰加热、先均匀受热、管口不对人、用灯帽盖灭、废液入缸、仪器洗净倒扣、台面整洁。学生完成后对照清单逐项自评和互评,教师抽查。
各小组依次展示一个自己认为最容易出错的动作,并说明正确做法。教师归纳:化学实验的每一个规范动作背后,要么是为了安全,要么是为了不污染药品,要么是为了得到准确结果。记住这三个理由,就不用死记硬背。
教师还请小组之间交换记录单,把对方在加热环节最得意的一个规范动作圈出来,并写一句建议。被圈出的同学说一说自己为什么这样做,其他同学补充。教室里形成互相观察、互相提醒的氛围,教师把学生提到的好做法——如“先把外壁擦干再加热”“加热时不断移动试管让它均匀受热”“熄灭酒精灯后立刻把灯帽放回原位”——逐条写到黑板侧边,作为班级的“实验员经验”。
设计意图:综合任务把四个活动串联成一次完整的实验经历,检查清单让自评互评有抓手;最后由学生归纳“为什么这样做”,把操作技能升华为可迁移的实验观念。
(六)课堂小结与“小小实验员”认证
教师引导学生回顾:今天我们学会了哪些操作?哪一步你最容易做错?今后做实验前要先想什么?学生发言后,教师在黑板上以思维导图形式梳理:药品取用(固体、液体、定量)、加热(酒精灯、试管)、连接与检漏、洗涤与整理。
教师宣布:四项操作都合格、记录单填写完整的小组,获得本班第一批“小小实验员”资格,科技节演示活动优先参加。课后请大家把今天的操作要点整理到实验记录本上,并预习下一节将要用到的新仪器。
教师最后留下一个思考:今天我们练习的每一个动作,在以后做制取气体、研究物质性质的实验时还会反复用到。操作不是为了应付检查,而是为了让每一次实验都安全、结果都可信。希望从下一次实验课开始,大家一走进实验室,就能自觉按今天的规范去取、去加、去洗、去整理,真正成为会做实验、懂实验的化学学习者。
八、板书设计
来到化学实验天地(第二课时)——小小实验员操作指南
一、药品取用
块状:横放、放管口、慢竖,缓缓滑下
粉末:倾斜、送到底部、直立,不沾管壁
倾倒:瓶塞倒放|标签向心|口口紧挨|倒完即盖
定量:先倾倒近刻度,后滴管滴加;放平,视线与凹液面最低处相平
滴管:竖直悬空,不入管、不靠壁;不平放、不倒置
二、物质加热
酒精灯:外焰温度最高;火柴点燃,灯帽盖灭;失火用湿抹布扑盖
加热液体:量不超三分之一|夹中上部|与桌面成角|先预热后外焰|管口不对人
三、连接与洗涤
连接:管口润湿,转动塞入;不把容器抵桌硬塞
检漏:导管入水,手握容器,冒气泡、升水柱即不漏气
洗涤:废液入缸,半管水振荡,必要时试管刷刷洗;水不聚滴、不成股即净
规范背后三理由:安全 · 不污染药品 · 结果准确
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