1.4物质性质的探究（第二课时）教学设计--2026-2027学年九年级化学科粤版上册

《物质性质的探究》（第二课时）教学设计 科粤版·九年级化学上册·第一单元 大家都来学化学 一、课标分析 《义务教育化学课程标准（2022年版）》将“科学探究与化学实验”列为首位学习主题，要求学生初步体验科学探究的基本过程，学习运用观察、实验等手段获取事实证据，能从日常现象和化学学习中提出有探究价值的问题，作出猜想与假设，并初步学习运用控制变量思想设计简单的对照实验。课标倡导在“做中学”“用中学”“创中学”，让学生在亲历探究实践中发展核心素养。本课时以金属铜化学性质的探究为真实载体，引导学生完整经历提出问题、猜想假设、实验取证、解释结论、反思评价等探究环节，将课程标准理念转化为可操作、可体验的课堂学习活动。 二、四维核心素养目标 化学观念：认识物质在化学变化中表现出来的性质即为化学性质，初步建立“物质是不断变化的”基本观念。科学思维：基于实验证据进行归纳、推理与论证，发展逻辑思维与批判性思维。科学探究：亲历完整探究过程，学习提出假设、设计对照实验与控制变量的基本方法。科学态度与责任：养成尊重事实、严谨求实的科学态度，体会合作交流与安全实验的重要性。 三、教学重难点 教学重点：通过铜片加热变黑的探究实验，认识化学性质，掌握科学探究的基本环节与方法。教学难点：针对“黑色物质是什么”作出合理猜想，设计对照实验验证假设，初步理解控制变量与排除干扰的思想。 四、设计思路 本课时以“铜片加热后为什么会变黑”这一真实问题为驱动，采用任务式教学，将科学探究的完整过程拆解为五个层层递进的学习任务。学生先在演示情境中发现并提出问题，再围绕“黑色物质从哪里来”展开多元猜想，随后以小组为单位设计并实施对照实验收集证据，基于证据对各假设逐一检验，最终归纳得出结论并反思评价。教师仅在关键节点提供支架与点拨，把探究主动权交还给学生，使其在动手操作、细致观察、讨论论证中习得探究方法，实现从知识接受到方法建构的转变。 五、教学过程 任务一：创设情境，提出问题——铜片怎么了？ 【任务情境】教师演示：用坩埚钳夹住一段光亮的紫红色铜片，放在酒精灯火焰上加热片刻，请全体学生仔细观察铜片表面发生了什么变化。 教师活动：教师边演示边引导学生观察：同学们请看，这是一段光亮的紫红色铜片，老师将它放在火焰上加热，大家仔细看铜片表面出现了什么变化。待学生观察到铜片表面变黑后，教师追问：你观察到了什么现象？这个变化属于物理变化还是化学变化？你的判断依据是什么？学生回顾上节课所学后，教师进一步引导：要判断它是不是化学变化，关键要看是否生成了新物质。那么，铜片表面这层黑色物质到底是什么？它又是从哪里来的？由此自然引出本节课的探究主题。 学生活动：学生认真观察演示实验，描述观察到的现象：铜片原本光亮的紫红色表面变成了黑色。学生回顾旧知：物理变化与化学变化的根本区别在于是否有新物质生成。围绕“黑色物质是什么”这一新问题产生强烈的探究兴趣，迅速进入学习状态。 设计意图：以真实的演示实验创设认知冲突，从学生已学的“物质的变化”切入，自然引出“是否生成新物质”这一核心问题。将验证性观察转化为探究性问题，激发学生的探究欲望，明确本节课要解决的核心任务，体现“从生活走进化学”的课程理念，也为后续完整的探究活动奠定问题基础。 任务二：猜想与假设——黑色物质可能是什么？ 【任务情境】教师引导学生围绕黑色物质的来源作出合理猜想。教师提示：观察要有依据，假设要结合已有经验和实验条件来提出，不能凭空猜测。 教师活动：教师组织学生以小组为单位展开讨论：根据你平时的生活经验和已学知识，铜片加热后表面出现的黑色物质，可能是什么？教师巡视各小组讨论情况，耐心倾听学生想法，不急于评判对错。讨论结束后，请各组代表汇报本组猜想，并将学生的假设逐条板书在黑板一侧，与学生共同梳理为三条：假设一，黑色物质是酒精灯燃烧产生的烟灰，附着在铜片表面；假设二，铜片被“烧”焦了，就像纸张烤焦变黑一样，是铜本身变成了黑色；假设三，铜片在加热时与空气中的某种物质发生了作用，生成了一种新的黑色物质。教师继续引导：这些假设是否都合理？我们能不能设计实验的方法来逐一检验它们？ 学生活动：学生小组热烈讨论，结合生活经验提出各种猜想：有的同学想到蜡烛燃烧会产生黑烟，认为黑色物质是烟灰；有的同学想到木头烧焦后变黑，推测铜也被烧黑了；有的同学联想到空气的作用，认为可能是铜与空气中的氧气发生了某种变化。各组汇报后，学生认真倾听其他组的不同想法，在交流中完善自己的认识。学生明确：科学探究中的假设不是随意猜测，而是需要有一定依据、并能通过实验加以检验的推测。 设计意图：猜想与假设是科学探究的核心环节之一。教师不直接给出结论，而是把提出假设的权利交给学生，保护学生的发散思维与好奇心。通过板书逐条罗列多元假设，使学生的思维外显化，为后续设计对照实验提供明确的检验对象；同时让学生体会到：假设需要证据支撑，不能凭感觉下结论，培养严谨的科学态度。 任务三：设计实验，收集证据——怎样检验这些假设？ 【任务情境】教师引导学生针对每一条假设思考验证方法。教师为各组提供实验器材：光亮铜片、酒精灯、坩埚钳、试管、橡皮塞、试管夹、火柴、砂纸、石棉网等，并提示学生思考“怎样排除其他因素的干扰”。 教师活动：教师分步引导学生设计实验方案。针对假设一，教师提问：要检验黑色物质是不是烟灰，我们可以怎么做？如果把铜片放在火焰的不同部位加热，结果会一样吗？引导学生想到放在外焰加热——外焰燃烧充分、产生的烟灰最少。针对假设二，教师提问：如果黑色物质只是附着在表面的烟灰或焦皮，能不能把它擦掉？用砂纸打磨会怎样？针对假设三，教师引导：要检验空气是否参与了变化，我们能不能让铜片在加热时不接触空气？如果把铜片密封在试管里加热，结果会怎样？教师组织学生分组完善方案，强调控制变量：每一步实验只改变一个条件，其他条件保持相同。实验前，教师强调安全事项：正确使用酒精灯，加热后的铜片温度很高，切勿用手触摸，应放在石棉网上冷却；加热试管时管口不能对着自己或他人。 学生活动：学生分组讨论并设计实验方案。针对假设一：将铜片放在酒精灯外焰部位加热，观察是否仍然变黑。实验发现，即使在燃烧充分、烟灰很少的外焰上加热，铜片表面仍然很快变黑。针对假设二：用砂纸轻轻打磨加热后的铜片表面，观察黑色物质能否被擦掉。实验发现黑色物质与铜片结合紧密，难以被砂纸完全擦去，说明它不是简单附着的烟灰。针对假设三：将一小段光亮铜片放入干燥试管，用橡皮塞塞紧管口，使试管内空气有限，再用酒精灯加热试管底部，观察铜片颜色变化。实验发现，密封试管内的铜片加热后颜色变化不明显。学生分组合作完成实验，分工明确：有人操作、有人观察、有人记录，如实记录每一步看到的现象。各组实验结束后派代表汇报观察结果，全班比较各组现象是否一致。 设计意图：本环节是探究活动的主体。学生在设计对照实验的过程中，初步体会控制变量和排除干扰的实验思想——要检验某一因素是否起作用，就要控制其他条件保持相同。分组实验让每位学生都有动手操作的机会，培养基本实验技能与团队合作意识。如实记录、基于证据讨论，是科学态度教育的自然渗透，也为下一步的解释与结论提供可靠的事实依据。 任务四：解释与结论——黑色物质到底是什么？ 【任务情境】教师引导学生根据各组实验获得的证据，对三条假设逐一进行评判，尝试归纳得出结论。 教师活动：教师引导学生逐条分析实验证据。分析假设一：铜片在燃烧充分、烟灰很少的外焰上加热后仍然变黑，说明黑色物质不是烟灰附着，可以排除。分析假设二：黑色物质用砂纸难以擦去，说明它不是简单“烧焦”的表层附着物，而是与铜发生了某种变化后生成的物质。分析假设三：铜片在隔绝空气的试管中加热后没有明显变黑，而在空气中加热很快变黑，对比说明空气在这个变化中起到了关键作用。在学生分析的基础上，教师归纳：铜片在空气中加热后表面生成的黑色物质，是铜与空气中的氧气在加热条件下相互作用生成的一种新物质。这种在化学变化中表现出来的性质，就是铜的化学性质。教师追问：这个变化属于什么变化？判断依据是什么？随后进一步引导学生辨析：铜具有紫红色金属光泽、能导电、能导热、有延展性，这些不需要发生化学变化就表现出来的性质属于物理性质；而铜在加热条件下能与氧气作用生成新物质，这种在化学变化中表现出来的性质属于化学性质。 学生活动：学生根据各组实验现象逐条推理，判断每条假设是否成立，并说明理由。学生用自己的语言归纳结论：铜在空气中加热会生成黑色的新物质，这是铜的化学性质，该变化属于化学变化，因为生成了新物质。学生对比辨析物理性质与化学性质的区别，在教师引导下完成两个概念的意义建构，而不是机械背诵定义。 设计意图：从证据到结论的推理过程，是科学思维发展的关键环节。教师引导学生“用证据说话”，避免直接灌输结论，让结论从实验现象中自然生长出来。通过对物理性质与化学性质的对比辨析，帮助学生厘清两个概念的本质区别，完成概念的主动建构，为后续学习物质的性质与变化打下基础。 任务五：反思与评价——我们收获了什么？ 【任务情境】教师引导学生回顾整节课的探究历程，梳理科学探究的基本环节，并将所学方法迁移到新的问题情境中。 教师活动：教师引导学生回顾：这节课我们是怎样一步步解决“铜片为什么变黑”这个问题的？请同学们按顺序梳理出来。师生共同归纳科学探究的基本环节：观察与问题、假设与预测、实验与事实、解释与结论、反思与评价、表达与交流。教师进行迁移拓展：生活中还有很多类似现象，比如铁制品放久了会生锈、苹果切开后切面很快变色，这些变化背后是否也生成了新物质？你能不能用今天学到的探究方法，课后选择一个自己感兴趣的问题，设计一个简单的探究方案？教师再引导反思：在今天的探究中，我们的实验方案还有哪些可以改进的地方？如果再做一次，你会怎样控制变量使结论更可靠？ 学生活动：学生跟随教师一起回顾探究流程，尝试用自己的话说出每个环节做了什么，逐步将零散的活动经验整理成结构化的探究思路。学生联系生活中的化学现象，萌发课后继续探究的兴趣。学生反思本组实验操作中的不足，比如各组加热时间长短不一、观察记录不够细致等，并提出相应的改进设想，如统一加热条件、多人同时观察记录等。 设计意图：反思与评价使探究活动不止于得出一个结论，更上升为对“探究方法”本身的认识。通过梳理探究环节，学生将零散的活动经验结构化，形成可迁移的科学探究一般思路。迁移拓展任务将课堂学习延伸到课外和生活，体现“从化学走向社会生活”的课程理念，也让学生带着问题离开课堂，保持持续探究的兴趣。 六、板书设计 1.4 物质性质的探究（第二课时） ——金属铜化学性质的探究 一、提出问题 铜片加热 → 表面变黑？黑色物质是什么？ 二、猜想与假设 ① 烟灰附着 ② 铜被烧焦 ③ 铜与空气中物质作用生成新物质 三、实验与事实 外焰加热对比 → 排除烟灰 砂纸打磨 → 排除附着 隔绝空气加热 → 证明空气参与 四、解释与结论 铜在加热条件下与空气中氧气作用，生成黑色新物质 化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质 物理性质：不需要发生化学变化就表现出来的性质 五、探究环节 观察问题→假设预测→实验事实→解释结论→反思评价→表达交流 学科网（北京）股份有限公司 $