1.2化学研究什么-第一课时教学设计--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

第1章 开启化学之门 第2节 化学研究什么 （第一课时）教学设计 一、课标分析 依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》，本课时隶属于“物质的化学变化”学习主题中“物质的变化与转化”相关内容。课标要求学生认识物质是不断变化的，能区分物理变化和化学变化，初步形成“物质是在不断变化的”这一基本化学观念。课标同时强调以化学实验为基础，通过科学探究活动发展学生的观察、描述与分析能力，引导学生从宏观现象入手认识物质变化的本质特征，为后续学习物质的性质、组成与结构奠定方法基础。本课时作为学生系统接触化学学科的起始课之一，承担着帮助学生建立化学学科基本视角、初步学会用化学眼光观察世界的重要功能。 二、四维核心素养目标 化学观念：初步形成“物质是不断变化的，变化可分为物理变化和化学变化”的基本观念，认识化学变化的本质特征是有新物质生成。科学思维：通过对比、分类、归纳等思维方法，辨析两种变化的本质区别，发展基于证据推理的思维能力。科学探究：亲历蜡烛燃烧实验的观察与记录过程，学习科学观察的基本方法，体验探究活动的完整过程。科学态度与责任：感受化学实验的严谨性与趣味性，培养实事求是的科学态度和合作交流的意识。 三、教学重难点 教学重点：物理变化和化学变化的概念及其判断依据。教学难点：理解化学变化的本质特征是有新物质生成，能够透过变化过程中的伴随现象抓住本质，准确判断生活中常见的变化类型，初步建立“现象—本质”的分析思路。 四、设计思路 本课时以“蜡烛燃烧”实验为核心探究载体，按照“情境引入—实验观察—概念建构—辨析应用—总结提升”的任务链层层展开。首先从学生熟悉的生活现象切入，激发探究兴趣，引出化学研究的基本问题；随后组织学生分组进行蜡烛燃烧实验，引导学生系统观察变化前后的现象并如实记录；在此基础上，通过对比分析蜡烛熔化与蜡烛燃烧的不同，帮助学生自主建构物理变化和化学变化的概念；再通过大量生活实例的分类辨析，深化对两种变化本质区别的理解；最后回归“化学研究什么”这一核心问题，让学生明确化学研究的基本范畴，为后续学习物质的性质、组成与结构做好铺垫。 五、教学过程设计 任务一：情境导入——从身边现象走进化学 【任务情境】 教师引导语：同学们，在我们生活的这个世界里，每时每刻都在发生着各种各样的变化。春天来了，冰雪消融；冬天到了，水结成冰；木柴被点燃后发出光和热；铁钉放在外面久了会生锈。这些变化看似都很平常，但你们有没有想过——这些变化之间有没有什么不同？它们能不能被分成不同的类型？化学这门学科，正是从研究物质的变化开始的。今天，就让我们一起走进化学的世界，看看化学到底在研究些什么。 【师生活动】 教师活动：教师通过一系列生活中常见变化的描述，引发学生思考。教师依次列举冰融化成水、水烧开变成水蒸气、纸张撕碎、纸张点燃后变成灰烬、玻璃破碎、食物腐败等现象，让学生自由发言，说说自己觉得这些变化有什么不一样。教师不急于给出答案，而是将学生的不同看法简要记录在黑板一侧，作为后续学习的伏笔。 学生活动：学生结合自己的生活经验，积极发表看法。有的学生认为“冰融化和纸张撕碎都是样子变了，东西还是原来的东西”，有的学生认为“纸张烧完之后变成灰了，再也变不回纸张了”，还有的学生注意到“铁钉生锈后颜色变了，摸起来的手感也不一样了”。学生之间展开初步的讨论，教师适时追问：“你怎么知道它还是原来的东西？你是从哪里看出来的？” 【设计意图】 从学生最熟悉的生活现象出发，创设真实的问题情境，激发学生的探究欲望。教师不急于给出结论，而是让学生先暴露自己的前概念，为后续的概念建构提供认知冲突的基础。这一环节旨在让学生意识到：物质的变化是有区别的，而区分这些变化正是化学研究的起点。 任务二：实验探究——蜡烛燃烧中的变化 【任务情境】 教师引导语：刚才大家说了很多自己的想法，那么到底怎样科学地认识这些变化呢？接下来，我们通过一个大家都很熟悉的实验——蜡烛燃烧，来仔细观察一下：一支蜡烛从被点燃到燃烧殆尽，到底经历了哪些变化？这些变化之间又有什么不同？请大家以小组为单位，按照实验报告单上的步骤，认真观察、如实记录。 【师生活动】 教师活动：教师首先向学生介绍实验用品：一支蜡烛、火柴、干燥的冷烧杯、澄清石灰水。教师边演示边讲解实验观察的要点：观察物质的状态有没有改变、颜色有没有改变、有没有发光发热、有没有产生新的物质。教师特别强调：观察要全面、细致，不仅要看蜡烛本身的变化，还要注意火焰的样子、火焰周围发生的一切。然后分发实验报告单，引导学生按照步骤进行实验。 学生活动：学生分组进行实验，按照以下步骤依次操作并记录观察到的现象——第一步，点燃蜡烛，仔细观察蜡烛火焰的样子，描述火焰的颜色和形状；第二步，观察蜡烛燃烧过程中，靠近火焰的蜡烛身体发生了什么变化——学生发现靠近火焰的蜡烛慢慢变软、变成了液体，沿着蜡烛身体流下来，流到下面后又慢慢变硬凝固；第三步，将一个干燥而冷的烧杯罩在火焰上方，观察烧杯内壁出现了什么——学生发现烧杯内壁变得模糊了，出现了一层细小的水珠；第四步，迅速将烧杯倒转过来，向烧杯中倒入少量澄清石灰水，轻轻振荡，观察石灰水的变化——学生发现澄清的石灰水慢慢变浑浊了；第五步，吹灭蜡烛，观察吹灭后的一瞬间看到了什么——学生看到有一缕白烟从灯芯上升起。每个小组将观察到的现象如实记录在实验报告单上。 教师在学生实验过程中巡回指导，提醒学生注意安全，引导学生不要遗漏任何一个细节。实验结束后，教师组织各小组汇报观察结果，将各组的发现汇总在一起。教师引导学生思考：在整个蜡烛燃烧的过程中，你觉得哪些变化是一回事，哪些变化又是另一回事？能不能把它们分成两类？ 【设计意图】 实验是化学学习的基础。本环节让学生亲自动手观察蜡烛燃烧的全过程，获得丰富而具体的感性认识。通过分步引导观察，教给学生科学观察的方法——不仅要看主要现象，还要关注细微变化；不仅要看反应物，还要检验生成物。学生在实验中积累的丰富现象，为下一步的概念建构提供了坚实的事实基础。 任务三：概念建构——物理变化与化学变化 【任务情境】 教师引导语：刚才大家在实验中观察到了很多现象，现在我们来把这些现象梳理一下。请大家想一想：蜡烛熔化变成液体，和蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，这两种变化一样吗？它们最根本的区别在哪里？ 【师生活动】 教师活动：教师引导学生对实验中观察到的现象进行分类梳理。教师先提问：“蜡烛受热熔化，从固态变成了液态，在这个过程中，蜡烛本身有没有变成别的东西？”学生回答：“没有，它还是蜡烛，只是从固体变成了液体。”教师接着追问：“那蜡烛冷却之后又变回固态，这个过程中有没有新的物质产生？”学生明确回答：“没有。” 教师由此引出物理变化的概念：像蜡烛熔化这样，只是物质的状态或形状发生了改变，但是并没有新的物质生成的变化，我们把它叫做物理变化。教师再引导学生回顾实验中的其他现象：蜡烛被切成两段，只是形状变了，还是蜡烛；蜡烛熔化后流下来又凝固，只是状态变了，还是石蜡。这些都属于物理变化。 然后教师引导学生思考蜡烛燃烧这一过程：“蜡烛燃烧的时候，我们在烧杯内壁看到了水珠，说明生成了水；澄清石灰水变浑浊了，说明生成了二氧化碳。水和二氧化碳，还是原来的蜡烛吗？”学生回答：“不是，它们是新的物质。”教师由此引出化学变化的概念：像蜡烛燃烧这样，有新的物质生成的变化，我们把它叫做化学变化，也叫化学反应。教师进一步引导学生分析：化学变化过程中常常伴随着一些现象，比如发光、放热、颜色改变、放出气体、生成沉淀等等。蜡烛燃烧时发光、放热，就是化学变化伴随的现象。 教师特别强调一个关键问题：判断一个变化到底是物理变化还是化学变化，根本的依据是什么？不是看它有没有发光发热，也不是看它有没有变色，而是看它有没有新的物质生成。教师举例说明：灯泡通电后也会发光发热，但这个过程中并没有新物质生成，所以灯泡发光是物理变化，不是化学变化。而食物腐败，虽然没有明显的发光发热现象，但因为有新的物质生成，所以它是化学变化。教师引导学生总结：伴随现象只是帮助我们判断的参考，有没有新物质生成才是判断的根本依据。 学生活动：学生在教师的引导下，通过对比分析，逐步形成对两种变化的清晰认识。学生尝试自己用自己的话来描述物理变化和化学变化的定义，并在小组内互相交流补充。学生完成教师发放的概念对比表格，从概念、本质特征、常见现象、举例等几个方面对两种变化进行整理。 【设计意图】 概念不是教师直接灌输给学生的，而是在丰富的感性材料基础上，通过对比、分析、归纳逐步建构起来的。本环节从学生刚刚观察到的实验现象出发，先分类、再概括、后命名，让学生经历一个完整的概念形成过程。教师特别强调“是否有新物质生成”这一根本判断标准，并通过灯泡发光的反例帮助学生澄清容易混淆的认识，突破教学难点。 任务四：辨析迁移——生活中的变化分类 【任务情境】 教师引导语：现在我们已经知道了什么是物理变化、什么是化学变化。接下来，就让我们用刚学到的知识，来判断一下生活中各种各样的变化，看看它们分别属于哪一类。请大家仔细思考，并且说清楚你的理由。 【师生活动】 教师活动：教师依次呈现一系列生活中的变化实例，让学生判断属于物理变化还是化学变化，并说明判断理由。教师精选的实例包括：（1）冰雪融化——学生判断为物理变化，理由是冰变成水只是状态变了，没有新物质生成；（2）钢铁生锈——学生判断为化学变化，理由是铁锈和铁不是同一种物质，有新物质生成；（3）酒精挥发——学生判断为物理变化，理由是酒精从液态变成气态，还是酒精；（4）食物腐烂——学生判断为化学变化，理由是食物变质后产生了有害物质，有新物质生成；（5）玻璃破碎——学生判断为物理变化，理由是只是形状大小变了，还是玻璃；（6）木柴燃烧——学生判断为化学变化，理由是木柴变成了灰烬和气体，有新物质生成；（7）湿衣服晾干——学生判断为物理变化，理由是水从衣服上蒸发了，没有新物质生成；（8）葡萄酿酒——学生判断为化学变化，理由是葡萄变成了酒，产生了新的物质。 在学生判断的过程中，教师不断追问“你的判断依据是什么”，引导学生始终围绕“是否有新物质生成”这一根本标准来思考。对于容易混淆的例子，教师组织学生进行小组讨论，让不同观点的学生充分表达自己的看法，在辩论中澄清认识。比如“灯泡发光”这个例子，有学生一开始认为是化学变化，因为它发光了；经过讨论后学生认识到，灯泡发光前后并没有新物质生成，断电后灯泡还是灯泡，所以它是物理变化。教师还引导学生发现：很多变化过程中往往同时包含两种变化。比如蜡烛燃烧的时候，蜡烛熔化是物理变化，而蜡烛燃烧生成水和二氧化碳是化学变化。也就是说，化学变化过程中往往同时伴随着物理变化，但物理变化过程中不一定有化学变化。 学生活动：学生积极参与判断和讨论，在一系列实例的辨析中不断巩固对两种变化的理解。学生不仅要给出判断结果，还要清晰地说出判断理由，这促使学生真正理解概念的本质，而不是停留在死记硬背的层面。小组讨论环节，学生之间互相启发、互相纠正，在交流中深化认识。 【设计意图】 概念的巩固和深化需要通过丰富的变式练习来实现。本环节精选了八个贴近学生生活的实例，既有学生容易判断正确的，也有容易出错的（如灯泡发光），通过正反例的对照，帮助学生准确把握概念的内涵和外延。同时，教师引导学生发现化学变化和物理变化往往同时发生，让学生认识到事物之间是相互联系的，培养学生用辩证的眼光看问题。 任务五：总结提升——化学到底研究什么 【任务情境】 教师引导语：通过今天这节课的学习，我们一起观察了蜡烛燃烧的实验，区分了物理变化和化学变化。现在，请大家回过头来想一想：化学到底是一门研究什么的学科？它的研究对象是什么？它主要研究哪些方面的问题？ 【师生活动】 教师活动：教师引导学生回顾本节课的学习历程，从具体的实验和概念中提炼出化学研究的基本范畴。教师帮助学生梳理：化学是研究物质的一门科学。具体来说，它研究物质的性质与变化——比如我们今天学习的物理变化和化学变化，就是物质变化的两种基本类型；它还研究物质的组成与结构——世界上的物质是由什么组成的，它们内部的结构是怎样的；它还研究物质的用途与制法——怎样利用物质的性质来为人类服务，怎样制取我们需要的物质。教师用简洁的语言概括：化学就是研究物质的性质、组成、结构、变化规律以及物质之间相互转化关系的一门基础自然科学。 教师进一步引导学生思考：既然化学研究的是物质的变化，那么我们为什么要学习化学？化学对我们的社会发展有什么意义？教师简要介绍：正因为化学家们认识了物质变化的规律，我们才能冶炼钢铁、制造医药、合成材料、治理环境，让我们的生活变得更加美好。化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。 学生活动：学生在教师的引导下，从一节课的具体学习中跳出来，站在更高的角度认识化学这门学科。学生用自己的话总结化学研究的对象和主要内容，完成课堂学习的自我梳理。学生交流本节课的收获和体会，分享自己对化学这门学科的新认识。 【设计意图】 课堂的结尾不是简单的知识点回顾，而是要帮助学生建立对学科整体的认识。通过从具体到抽象、从局部到整体的提升，让学生明白今天学习的“两种变化”只是化学研究的一个切入点，化学的世界更加广阔。这样既呼应了本节课题“化学研究什么”，也为后续几节课的学习埋下伏笔，让学生带着对化学的好奇和期待走进接下来的学习。 六、板书设计 【板书设计】 第二节 化学研究什么（第一课时） 一、化学研究的对象：物质 ——研究物质的性质与变化、组成与结构、用途与制法 二、物质的两种变化 1. 物理变化 定义：没有新物质生成的变化 特征：仅形状或状态改变 举例：蜡烛熔化、冰雪融化、玻璃破碎 2. 化学变化（化学反应） 定义：有新物质生成的变化 伴随现象：发光、放热、变色、放出气体、生成沉淀 举例：蜡烛燃烧、钢铁生锈、食物腐烂 三、判断依据 根本标准：是否有新物质生成 注意：现象只是参考，不能作为唯一判断依据 四、两种变化的关系 化学变化中往往同时伴随物理变化 物理变化中不一定有化学变化 学科网（北京）股份有限公司 $