内容正文:
课题2 化学通过实验研究物质
第二课时 教案
仁爱科普版 初中化学 九年级上册
一、教材分析
本课时选自仁爱科普版九年级上册课题2第二课时,承接第一课时药品取用操作,聚焦物质加热、仪器连接与气密性检查、玻璃仪器洗涤三项核心实验技能。教材以规范操作为主线,将安全意识与科学探究方法融入具体实践,为后续氧气制取、性质验证等探究活动奠定操作基础,是学生从“认识仪器”走向“独立完成实验”的关键过渡环节。
二、四维核心素养
化学观念:通过加热操作认识温度对物质变化的影响,建立“条件改变可引发物质变化”的初步观念。科学思维:在气密性检查等活动中发展推理与模型认知能力,能依据现象推断装置是否漏气。科学探究与实践:亲历酒精灯使用、仪器组装、洗涤等完整操作流程,提升动手实践与合作探究能力。科学态度与责任:树立实验安全意识,养成规范操作、爱护仪器、严谨求实的科学态度。
三、教学重难点
教学重点:酒精灯的正确使用方法;给物质加热的规范操作;装置气密性的检查方法;玻璃仪器洗涤干净的标准。教学难点:装置气密性检查的原理理解与操作要领掌握;给试管内液体加热时试管角度、管口方向等细节的规范把握;从操作现象反推装置密闭性的逻辑推理过程。
四、新课导入
教师演示:点燃一盏酒精灯,请学生观察火焰分层现象。提问:为什么酒精灯火焰有的部分亮、有的部分暗?加热物体时应该用哪一层火焰?如果试管口对着人会发生什么危险?由此引出本节课的核心任务——学会安全、规范地使用加热工具,完成仪器组装与洗涤,为今后独立开展化学实验打下扎实的操作基础。
五、上课过程设计意图
本节课以“实验室小管家”真实任务情境统领全课,将加热、连接、洗涤三项技能拆解为四个递进式任务活动,遵循“观察感知—模仿操作—独立实践—归纳反思”的认知规律。任务设计坚持学生主体地位,每一项技能均先由教师示范关键动作,再由学生分组实操、互评纠错,最后归纳操作口诀与安全要点,避免教师单向灌输。通过设置“找错辨析”“小组竞赛”“问题诊断”等互动环节,将规范操作内化为学生的肌肉记忆与安全自觉。全程不出现计时与评分压力,让学生在低焦虑状态下充分试错、反复练习,真正把操作技能学扎实。
六、上课过程
任务一:认识酒精灯——实验室的“加热引擎”
【任务情境】
学校化学实验社团即将举办“小小实验家”展示活动,每个小组需要准备一个安全加热小实验。摆在大家面前的第一个难题是:酒精灯到底怎么用才安全?火焰的哪一部分温度最高?本任务请各组同学像专业实验员一样,先把酒精灯“看明白、说明白”。
【活动1:观察酒精灯的构造】
教师分发酒精灯实物或放大图示,组织学生以四人小组为单位进行观察。请各组同学对照酒精灯,依次找出灯帽、灯芯管、灯芯、灯身四个部分,并在任务单上用箭头标注各部位名称。教师巡视时提问:灯身里面装的是什么物质?装量有什么讲究?为什么不能装得太满?
学生小组讨论后分享。教师引导归纳:酒精灯内盛放的是酒精,酒精量应控制在灯身容积的三分之二到四分之一之间。装得太满,移动时容易溢出引发危险;装得太少,灯内酒精蒸气过多,点燃时可能发生爆燃。教师进一步追问:为什么绝对不能向燃着的酒精灯里添加酒精?学生思考后回答:因为火焰可能顺着酒精流入灯身,引起整体燃烧甚至爆炸。教师强调这是实验室安全红线之一。
【活动2:点燃与熄灭酒精灯的规范动作】
教师进行示范操作:取下灯帽,正放在实验台上,用火柴从侧面点燃酒精灯。点燃后,请学生近距离观察火焰,辨认出外层火焰、内层火焰和焰心三个层次。教师提问:哪一层火焰最明亮?哪一层温度最高?引导学生用一张火柴梗平放入火焰中约两秒后取出,观察火柴梗不同部位的炭化程度。学生观察发现:接触外焰的部分最先变黑、炭化最严重,接触焰心的部分几乎没有变化。由此得出结论:外焰温度最高,加热时应使用外焰。
熄灭酒精灯时,教师示范用灯帽自上而下盖住灯焰,盖灭后立即提起灯帽再盖一次。教师边操作边讲解:为什么盖灭后要再提一次?因为灯帽内氧气消耗后形成负压,下次使用时灯帽可能难以打开,提起再盖可以保持灯帽内外气压平衡。同时强调:绝对不能用嘴吹灭酒精灯,用嘴吹可能把火焰压入灯身内部,引发危险。
【学生实操】
各组同学轮流练习点燃和熄灭酒精灯。一人操作时,同组同学对照操作要点逐项检查:灯帽是否正放、点火是否从侧面、熄灭是否用灯帽盖灭后再提一次。练习过程中教师巡回指导,及时纠正“用嘴吹”“对点火”“灯帽斜放”等不规范动作,确保每位同学都能独立完成规范操作。
【活动3:意外处理——酒精洒出燃烧怎么办】
教师设置突发情境:如果不小心碰倒了燃着的酒精灯,酒精在实验台上燃烧起来,应该怎么做?请各组讨论处理方案。学生纷纷提出用水浇、用嘴吹、用书本拍打等办法,教师逐一引导分析:用水浇会让酒精随水蔓延,火势更大;用嘴吹可能把火焰吹向别处;用书本拍打容易引燃书本。正确的做法是:立刻用湿抹布或沙子覆盖在火焰上,隔绝空气使火焰熄灭。教师演示湿抹布覆盖灭火的操作要点,强调沉着冷静、就地取材的应急意识。
任务二:给物质加热——规范操作我能行
【任务情境】
掌握了酒精灯的使用后,社团任务升级:每组需要安全地给试管中的水加热,观察水沸腾的现象。加热看似简单,但如果操作不当,轻则试管炸裂,重则液体喷出伤人。本任务请同学们通过一步步探究,总结出给物质加热的完整操作规范。
【活动1:加热前的准备——试管外壁与液体量】
教师出示两只试管:一只外壁干燥洁净,一只外壁附着水珠。提问:加热前应该选择哪一只?为什么?学生讨论后得出:加热前必须擦干试管外壁,如果外壁有水,受热不均容易导致试管炸裂。教师继续引导:向试管中加入液体,液体量有没有限制?请各组尝试加入不同量的水,观察哪种量更适合加热。学生通过实践发现:液体量过多,沸腾时容易喷出;液体量过少,试管底部可能直接被烧干而炸裂。归纳出规范:试管内液体体积不超过试管容积的三分之一。
【活动2:试管夹的夹持与试管角度】
教师示范试管夹的使用:从试管底部往上套,夹在试管中上部(距管口约三分之一处)。教师提问:为什么要从底部往上套,而不是从管口往下套?学生思考后回答:从管口往下套时,手上的杂质或试管夹上的污物可能掉入试管内部,污染试剂。教师肯定并补充:夹持时手握试管夹的长柄,大拇指不要按在短柄上,防止不小心用力捏紧短柄使试管脱落。
关于试管角度,教师设置对比实验:一只试管竖直加热,一只试管与桌面约成四十五度角加热,其他条件相同。请学生观察并比较哪种方式加热效果更好。学生观察发现:倾斜四十五度角时,试管与火焰的接触面积更大,加热更均匀,沸腾更平缓。教师引导归纳:给试管内液体加热时,试管应与桌面成约四十五度角倾斜,这样既能增大受热面积,又能减少局部过热导致的暴沸。
【活动3:加热的先后顺序与管口方向】
教师提问:能不能直接把冷试管放在火焰最剧烈的地方加热?学生结合生活经验(玻璃杯直接放在火上会炸裂)回答:不能,应该先让试管均匀受热。教师示范预热操作:先将试管在火焰上方来回移动,使试管各部分均匀受热,然后再集中在液体中下部加热。教师强调:如果不预热,试管局部骤热,膨胀不均,极易炸裂。
关于试管口方向,教师提出关键问题:加热时试管口应该朝哪个方向?能不能对着自己或旁边的同学?请各组同学展开讨论。学生结合生活中烧水时水蒸气从壶嘴喷出的经验,推断出试管口不能对着人。教师进一步讲解:液体沸腾时可能从管口喷出,高温液体溅到皮肤上会造成烫伤。因此加热时试管口既不能对着自己,也不能对着旁人,应朝向无人的方向。教师用动画或图示展示错误操作的后果,强化安全意识。
【学生分组实操】
各组同学按照总结出的操作规范,独立完成“给试管中的水加热”的任务。操作步骤依次为:擦干试管外壁—加入适量水—用试管夹从底部套入—与桌面成四十五度角—先预热再集中加热—观察水沸腾现象—实验完毕后将试管放在试管架上自然冷却。操作过程中,同组同学按操作要点清单互相检查,教师巡回指导,重点关注预热是否到位、管口方向是否正确、液体量是否合适。练习完成后,各组派代表上台演示,其他同学进行点评,指出做得好的地方和需要改进之处。
任务三:仪器组装与气密检验——搭建不漏气的实验装置
【任务情境】
社团展示活动中需要进行气体收集实验,而气体实验的前提是装置必须“密封良好”——如果装置漏气,收集不到气体,实验就会失败。本任务请同学们学习如何将玻璃导管、橡胶管、试管、橡胶塞连接成一套完整装置,并学会检查这套装置是否漏气。
【活动1:仪器连接的基本手法】
教师示范玻璃导管与橡胶塞的连接:先把玻璃导管要插入的一端用水润湿,然后稍稍用力转动,将导管插入橡胶塞。教师边操作边讲解:用水润湿起到润滑作用,可以减少摩擦,防止玻璃导管折断扎伤手。插入时要手持导管靠近塞子的一端,缓慢转动推进,不可用力过猛。接着示范橡胶管与玻璃导管的连接:同样先用水润湿导管口,一只手拿橡胶管,另一只手拿玻璃导管,稍稍用力将导管插入橡胶管。教师提醒:连接过程中如果遇到阻力,不要硬插,应重新润湿后再试;手上用力的位置要靠近连接部位,不要抓着导管远端用力。
学生分组练习导管与橡胶塞、导管与橡胶管的连接。练习时同桌互相观察手法,纠正“干插”“猛插”“抓远端用力”等错误动作。
【活动2:装置气密性检查——“手握试管”法】
教师提出问题:装置连接好之后,怎么知道它漏不漏气呢?引导学生思考:如果装置不漏气,用手捂住试管时,试管内空气受热膨胀,气体会从导管口逸出;如果装置漏气,气体就会从缝隙处跑掉,导管口不会有气泡。教师示范完整操作:将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,观察导管口是否有气泡冒出;松开手后,观察导管内是否形成一段水柱。两个现象都出现,说明装置气密性良好。
教师引导学生理解原理:手的温度使试管内空气受热膨胀,气体体积增大,多余气体从导管口逸出产生气泡;手移开后试管内空气冷却收缩,压强减小,外界水压将水压入导管形成水柱。这个“气泡+水柱”的双重检验,就是气密性检查的核心证据。
【活动3:诊断与改进——找漏气点】
教师设置问题情境:某同学检查装置气密性时,导管口没有气泡冒出。请各组同学分析可能的原因,并讨论排查方法。学生小组讨论后分享:可能原因包括橡胶塞没有塞紧、导管与橡胶管连接处松动、手捂时间太短试管还没热起来、导管口浸入水中太深等。教师引导学生按“从整体到局部”的顺序排查:先检查试管口橡胶塞是否塞紧,再检查各连接处是否密封良好,然后检查手捂位置是否正确、时间是否足够。排查后重新检查气密性,直到看到气泡和水柱。
【学生分组实操】
各组同学独立完成一套“试管—导管—橡胶管”装置的连接与气密性检查。要求:连接时注意润湿和转动手法,检查时先将导管入水再握试管,观察并记录气泡和水柱现象。完成后,组内互换装置互相检查操作是否规范。教师巡视时重点关注:导管是否润湿后插入、手握位置是否覆盖试管主要部分、观察现象时是否耐心等待。
任务四:洗涤玻璃仪器——实验收尾的必修课
【任务情境】
实验做完了,桌面上还留着用过的试管和烧杯。如果不把仪器洗干净,下次实验时残留的药品就会污染新的试剂,影响实验结果。本任务请同学们学会正确洗涤玻璃仪器,把实验室收拾得干干净净。
【活动1:洗涤的基本方法】
教师示范试管的洗涤:先将试管内的废液倒入指定废液缸,再注入半试管水,振荡后把水倒掉,反复几次。如果内壁有不易洗掉的物质,用试管刷转动或上下移动刷洗。教师边操作边讲解:刷洗时手腕用力转动试管刷,不要用力过猛戳破试管底部;如果试管内壁附有不易用水洗掉的物质,可根据物质性质选择合适的洗涤剂(如用盐酸洗去水垢、用洗洁精去油污),之后再用清水冲洗干净。
【活动2:怎样判断仪器洗干净了】
教师出示两只试管:一只洗干净的,一只内壁还挂着水珠的。请同学们对比观察两只试管内壁水膜的分布情况。学生发现:洗干净的试管内壁,水会均匀地附着,既不聚成水滴,也不成股流下;没洗干净的试管内壁,水会聚成一颗颗水珠,或者顺着内壁成股流下来。教师归纳标准:玻璃仪器洗净的标志是内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。洗净后的仪器应放在指定位置晾干,如试管应倒扣在试管架上。
【活动3:洗涤中的安全与环保】
教师引导讨论:实验废液能不能直接倒入水槽?学生回答:不能,因为有些废液具有腐蚀性或毒性,直接排入下水道会污染环境、腐蚀管道。教师强调:废液必须倒入指定的废液缸,由实验室统一处理。洗涤后的废水虽然经过稀释,但含有残留的化学物质,也应按实验室规定处理。这既是对环境的保护,也是化学工作者应有的责任意识。
【学生分组实操】
各组同学将本节课使用过的试管、烧杯等仪器按照规范流程洗涤干净,并将洗净的试管倒扣在试管架上晾干。组内同学互相检查:是否先倒废液、是否用试管刷认真刷洗、洗净后是否达到“不聚水滴、不成股流下”的标准。教师巡视指导,提醒学生注意节约用水、废液分类处理。
课堂小结与反思
教师引导学生回顾本节课完成的四个任务:认识酒精灯与安全使用、给物质加热的规范操作、仪器组装与气密性检查、玻璃仪器洗涤。请同学们用自己的话总结本节课学到的操作要点,以及哪些环节最容易出错。学生纷纷发言:酒精灯不能用嘴吹、加热前要预热、试管口不能对着人、气密性检查要看气泡和水柱、仪器洗净的标准是水膜均匀。教师肯定同学们的总结,并将这些要点提炼成简洁的操作口诀,帮助大家记忆。
最后教师提出延伸思考:今天我们学会了给液体加热,那如果给固体加热,操作上又有哪些不同?这个问题留作课后预习,下节课我们继续探究。
七、板书设计
课题2 化学通过实验研究物质(第二课时)
一、物质的加热
1. 酒精灯使用:外焰加热;灯帽盖灭,盖后再提;禁止吹灭、禁止燃着时添加酒精
2. 给液体加热:外壁擦干;液体不超容积三分之一;试管夹从底部套入;与桌面成四十五度;先预热再集中加热;管口不对人
二、仪器连接与气密性检查
1. 连接:润湿导管口,缓慢转动插入
2. 气密性检查:导管入水—手握试管—看气泡—松手后看水柱
三、玻璃仪器洗涤
废液倒入废液缸;试管刷刷洗;洗净标准:内壁水膜均匀,不聚水滴、不成股流下
学科网(北京)股份有限公司
$