内容正文:
《学生实验1 化学实验基本技能训练》教学设计
鲁教版(2024)九年级化学上册 第六单元 控制燃烧
一、教材分析
本实验选自鲁教版(2024)九年级化学上册第六单元《控制燃烧》的学生实验1,是学生在学习燃烧条件与灭火原理之后进入实验室的奠基性操作课。教材以“认识仪器—取用试剂—加热物质—连接装置—检查气密性—记录现象”为主线,把实验安全与规范操作贯穿始终,为后续燃烧条件探究、二氧化碳制取等实验奠定基础。
二、四维核心素养
化学观念:通过动手操作建立“仪器—操作—现象”对应的物质变化观,认识规范操作对保证实验可靠性的意义。科学思维:在“为什么这样做、错了会怎样”的追问中发展比较、归纳与推理能力。科学探究:经历“取药—加热—连接—查气密—记录”完整探究环节,初步形成实验探究的基本思路。科学态度与责任:养成安全第一、节约药品、爱护仪器、如实记录的严谨态度和环保意识。
三、教学重难点
重点:固体与液体试剂的取用方法,酒精灯的正确使用与物质加热,仪器连接及装置气密性的检查。难点:操作中“瓶口紧挨试管口、标签向手心、外焰加热、先预热再集中加热、先润后旋”等细节的肌肉记忆与安全意识的内化;准确、客观地观察并记录实验现象,形成规范的实验报告习惯。
四、设计意图
本课是学生步入化学实验室后的第一节基本技能训练课,承载着“安全入门、规范起步”的双重使命。九年级学生刚刚接触化学,好奇心强但操作经验几乎为零,容易因好奇而忽视规范,也容易因紧张而动作僵硬。基于这一起点,本课以“任务驱动、分组闯关、同伴互查”为主线,把枯燥的操作要领拆解为可观察、可模仿、可互评的具体任务,让学生在“做中学、错中悟、议中明”。每一任务均先明确“做什么、怎样做、为什么这样做、错了会怎样”四问,先模拟后实操、先示范后放手,把安全底线讲在前面,把操作细节落在手中,把观察记录的科学态度融入每一个动作,为后续所有化学实验课立规矩、打基础、育习惯。
五、教学过程
任务一 实验室初探:认识我的实验伙伴
【任务情境】同学们,从今天起我们要正式走进化学实验室了。桌上摆着许多你从未见过的“新伙伴”——试管、烧杯、量筒、胶头滴管、酒精灯、铁架台……认识它们、叫出它们的名字、知道它们的脾气,是安全实验的第一步。
【教师活动】教师按实验桌巡视,逐一拿起试管、试管夹、铁架台、酒精灯、胶头滴管、量筒、烧杯、集气瓶、玻璃片、药匙、镊子、陶土网等仪器,引导学生观察外观、口径、材质和用途。重点说明:哪些仪器可以直接加热(如试管、蒸发皿),哪些必须垫陶土网才能加热(如烧杯、锥形瓶),哪些只能用来量取液体而绝不能加热(如量筒)。教师边讲边在大屏幕上出示仪器轮廓图,请学生在学案上把仪器名称与简图一一对应。
【学生活动】四人一组,按“一看外形、二摸材质、三想用途、四对图名”的顺序,轮流拿起桌上仪器观察并轻声交流。每位同学在学案上完成“仪器—名称—用途—能否加热”的四列连线表,组内互查,由组长随机抽两位同学向全班介绍一件仪器。
【教师追问】为什么量筒不能用来加热?为什么烧杯加热必须垫陶土网?引导学生从玻璃厚薄、受热是否均匀的角度初步推断。
【设计意图】先建立“仪器档案”再谈操作,避免学生一上来就动手而不知手中何物;通过“看、摸、对、说”四种感官通道,把抽象的仪器知识转化为可触摸、可指认的具象经验,为后续规范操作建立心理预期。
任务二 试剂取用大挑战:把“三不”原则装进心里
【任务情境】实验室里的试剂瓶花花绿绿,它们既可能是我们探究的素材,也可能成为伤害我们的源头。怎样安全、准确地把试剂从瓶中请到试管里?这一关,我们要闯“粉末关”“块状关”“倾倒关”“滴加关”四道小关。
【教师活动】教师先播放一段“反面操作”小视频(徒手抓药品、鼻孔凑瓶口闻、把鼻孔凑近试剂瓶、滴管横放),请学生指出其中的危险。随后板书并讲解“三不原则”——不用手接触药品、不把鼻孔凑到容器口闻气味、不品尝任何药品;以及“节约原则”——未说明用量时液体取少量、固体只需盖满试管底部即可;“处理原则”——剩余药品既不放回原瓶,也不随意丢弃,更不能带出实验室,必须放入指定容器。
【学生活动·粉末关】用干燥洁净的药匙取少量碳酸钠粉末,按照“一斜、二送、三直立”的口诀把粉末送入横放的试管底部,再缓缓直立。组内两人操作、两人观察,重点检查药匙是否送到试管底部、粉末是否沾在试管内壁。
【学生活动·块状关】用镊子夹取一粒石灰石或大理石,按“一横、二放、三慢竖”的要领,把固体放在横放的试管口,再慢慢把试管竖立,让固体缓缓滑到试管底部。同伴重点观察:是否把试管先横放、是否做到“慢竖”、是否出现竖直投入的危险动作。
【学生活动·倾倒关】取下细口瓶瓶塞,倒放在桌面上;标签朝向手心;瓶口紧挨倾斜的试管口,缓缓倒入适量蒸馏水;倒完后瓶口在试管口轻靠一下,盖回瓶塞,把试剂瓶放回原处、标签朝外。组内互评四项:瓶塞是否倒放、标签是否向手心、两口是否紧挨、是否有液体洒出。
【学生活动·滴加关】用手指捏紧胶头挤出空气,再伸入试剂瓶中松开吸取液体;把滴管垂直悬空放在试管口正上方约半厘米处,轻轻捏挤胶头滴入液体。强调:滴管绝不伸入试管、绝不接触试管壁、绝不横放或倒置,使用完毕立即用蒸馏水清洗干净。
【设计意图】把“三不、节约、处理”三条原则从口号转化为每一动作的判断依据;四道小关层层递进,先粉末后块状、先固体后液体、先倾倒后滴加,符合由易到难的操作规律;“两人操作、两人观察”的同伴互查机制,让规范在互相提醒中被反复强化。
任务三 酒精灯训练营:把火握在手里
【任务情境】燃烧需要火源,实验室里最常见的火源就是酒精灯。火能帮我们加热物质,操作不当也会酿成火灾。这一关,我们要学会安全地点燃、观察、熄灭酒精灯。
【教师活动】教师出示酒精灯实物,介绍灯帽、灯芯、灯壶三部分,强调酒精量应控制在灯壶容积的四分之一到三分之二之间。教师演示:用火柴从侧面点燃酒精灯;把一根火柴梗平放入火焰中部片刻后取出,引导学生观察火柴梗两端先变黑、中间变化较小,由此得出外焰温度最高、内焰次之、焰心温度最低的结论;最后用灯帽盖灭酒精灯,并强调“盖两次”——第一次盖灭,抬起再盖一次,平衡灯内外气压。教师用醒目红色板书写下三条“绝对禁止”:绝对禁止用燃着的酒精灯去引燃另一盏;绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精;绝对禁止用嘴去吹灭酒精灯。
【学生活动】每组学生依次完成:检查灯内酒精量,用火柴点燃,观察并指认焰心、内焰、外焰,用火柴梗验证外焰温度最高,最后用灯帽盖灭两次。组内其他同学重点检查:是否用火柴点燃、是否用灯帽盖灭、是否做到盖两次、盖灭后是否把灯帽重新盖回灯壶。
【教师追问】为什么不能用嘴吹?为什么不能用一盏酒精灯去点另一盏?引导学生从“火焰可能被压入灯壶引起灯内酒精蒸气燃烧”“酒精洒出引发火灾”的角度理解安全禁令背后的道理。
【设计意图】酒精灯是本单元“控制燃烧”主题最直接的实验工具。把“点燃—观察—熄灭”拆成可被同伴检查的小动作,让学生在亲手点火、亲眼比较火焰温度的过程中,既掌握操作要领,又把“控制燃烧即控制火源”的单元大观念落到指尖。
任务四 加热小能手:让试管听话地升温
【任务情境】我们已经学会了点火,下一步要让火焰为我们服务——给试管里的水加热。同样是加热,为什么有的试管安然无恙,有的却在手中炸裂?秘密就在细节里。
【教师活动】教师出示一支洁净试管,加入约占试管容积三分之一的蒸馏水,演示:试管夹从试管底部往上套,夹在距试管口约三分之一处;手拿试管夹长柄,大拇指不要按在短柄上;试管与桌面约成45度角,管口既不能对着自己也不能对着旁边的同学;先来回移动试管均匀预热,再用外焰集中在液体中下部加热。教师同时强调:加热前必须擦干试管外壁的水珠;刚加热完的试管不能立即用冷水冲洗,也不能直接放在实验台上,应放在试管架上自然冷却。
【学生活动】四人一组完成“给水加热”操作:取液、擦外壁、夹试管、预热、集中加热、观察沸腾、自然冷却、放回试管架。同伴用“加热七查”清单逐项打钩:查外壁是否擦干、查液体是否超三分之一、查试管夹是否从底部套入、查管口是否对人、查是否先预热、查是否用外焰、查是否未骤冷。
【教师追问】如果直接对着试管底部某一点长时间加热,会发生什么?如果试管外壁有水就直接加热,又会怎样?引导学生从受热不均、局部骤热骤冷的角度理解“预热”与“擦干外壁”的必要性。
【设计意图】加热操作是学生第一次真正与“高温”打交道,安全风险最高。用“加热七查”清单把抽象要领变成可逐条核对的动作,把教师的单向讲解转化为同伴间的相互提醒,让规范操作在反复核对中成为肌肉记忆,而不是停留在笔记本上的文字。
任务五 组装与体检:让装置严丝合缝
【任务情境】化学实验常常需要把几件仪器连成一套装置,比如把试管、玻璃导管、橡胶塞连在一起。装置一旦漏气,后面收集到的气体就可能跑光。怎样连接才牢固?怎样判断它不漏气?
【教师活动】教师演示两步连接:第一步,把玻璃管插入带孔橡胶塞——左手拿橡胶塞,右手拿玻璃管,先把玻璃管要插入的一端用水润湿,再稍用力转动着插入;第二步,把橡胶塞慢慢转动着塞进试管口,绝不能把试管立在桌面上使劲塞。随后演示装置气密性检查:把导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,松手后导管末端形成一段稳定水柱,说明装置气密性良好。
【学生活动】各组按教师示范完成“润一润、转一转、塞一塞、握一握、看一看”五步:先把玻璃管用水润湿,转动插入橡胶塞;把橡胶塞慢慢转入试管口;将导管浸入水中,双手握住试管,观察气泡;松开手后观察水柱。组内记录:是否看到气泡、是否形成水柱、若没有气泡可能的原因是什么(导管未浸没、接口松动、手温不足等)。
【教师追问】为什么要先用水润湿玻璃管?为什么不能把试管放在桌面上使劲塞塞子?为什么手握试管前要先把导管浸入水中?引导学生从润滑、防破、先浸没后握才不致空气先受热逸出等角度推理。
【设计意图】仪器连接与气密性检查是后续所有气体制取实验的“前置技能”,也是学生最易轻视的环节。用“润—转—塞—握—看”五字口诀把动作简化为可复述的流程,并通过“没有气泡怎么办”的追问,培养学生遇到异常先排查操作、再判断装置的严谨态度。
任务六 火眼金睛:把现象认真记下来
【任务情境】实验做完不是结束,把看到的、听到的、闻到的现象如实记录下来,才是化学实验真正开始的地方。同样一杯水加热到沸腾,不同的同学会写出完全不同的记录,有的细致,有的粗糙。我们比一比,谁的记录最客观、最完整。
【教师活动】教师把刚才加热水沸腾的过程再演示一遍,请学生边看边在学案的“现象记录表”上写下:加热前液体的外观、加热过程中气泡从哪里产生、气泡上升过程中大小如何变化、沸腾时气泡冒出水面的样子、水蒸气在试管口上方形成的小雾、以及声音的变化。教师强调三不:不编造、不照抄课本、不把结论当现象写。
【学生活动】每位同学独立完成一份“水沸腾现象观察记录”,再组内交换互评,互相挑出“少写了哪一点”“把现象写成了结论”“描述不够客观”等问题,由组长汇总本组最规范的一份记录,向全班展示。教师点评,示范规范记录的写法。
【设计意图】观察与记录是科学探究的最后一公里,也是最容易被学生忽视的一环。用“互评与展示”让学生意识到:现象描述要客观、具体、可重复,这是培养证据意识、为后续“由现象推结论”的科学思维打基础。
任务七 有序收兵:把实验室恢复如初
【任务情境】一个真正合格的化学实验员,不仅会做实验,更会“收场”。试剂归位、废液入桶、仪器洗净、台面擦净、凳子归位——每一个细节都在告诉我们:科学,藏在整洁里。
【教师活动】教师按“一倒、二洗、三归、四擦、五查”五步示范:废液废液倒入指定废液缸,固体残渣倒入指定回收容器;试管用试管刷反复冲洗,内壁不挂水珠才算干净;试剂瓶按标签朝外放回原位;桌面用湿抹布擦拭;凳子推入桌下;最后由组长检查本组水龙头是否关紧、酒精灯是否盖灭、电源是否断开。
【学生活动】各组按五步清单完成收尾,组长逐项打钩,并在“实验安全自评表”上勾选:今天有无违规操作、有无洒漏、有无异常、明天需要改进什么。教师巡视,对收拾最规范的小组给予当堂肯定。
【设计意图】收尾环节不是可有可无的尾巴,而是科学态度与社会责任素养的真正落点。把整理复位变成可清单化的动作,让学生体会到:爱护仪器、节约药品、保护环境,与掌握操作要领同样重要,这正是“科学态度与责任”在实验室里的日常体现。
六、板书设计
学生实验1 化学实验基本技能训练
一、认识仪器
试管 烧杯 量筒 酒精灯 胶头滴管
加热:试管/蒸发皿;垫陶土网:烧杯;不可加热:量筒
二、试剂取用
三不:不摸、不凑闻、不品尝
节约:液少量、固盖底
处理:入指定容器
粉末:一斜二送三直立
块状:一横二放三慢竖
液体:瓶塞倒放、标签向心、两口紧挨
滴管:垂直悬空、不触不伸、胶帽朝上
三、酒精灯加热
酒精量:1/4~2/3
点燃:火柴;熄灭:灯帽盖两次
外焰温度最高
三禁止:对点、加酒精、嘴吹
液体加热:≤1/3 、夹1/3、45°、不对人、先预热
四、连接与气密性
润一润、转一转、塞一塞
查气密:握试管、看气泡、松后看水柱
五、观察与记录
客观、如实、不编造
六、整理复位
废液入缸 仪器洗净 试剂归位 台面擦净
学科网(北京)股份有限公司
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