内容正文:
课题2 化学实验与科学探究(第二课时)
——物质的加热、仪器的连接及洗涤 教学设计
人教版九年级化学上册 第一单元 走进化学世界
一、课标分析
本节课依据《义务教育化学课程标准》中“科学探究与化学实验”主题要求,围绕化学实验基本技能展开教学。课标明确要求学生初步学会物质的加热、仪器的连接和洗涤等基本实验操作,能在教师指导下根据实验需要选择实验仪器,并能安全规范地完成操作。通过系统的规范操作训练,引导学生认识化学实验是进行科学探究的重要方式,初步形成实验安全意识和严谨求实的科学态度,为后续化学学习和科学探究活动奠定坚实的实验技能基础。
二、四维核心素养目标
化学观念:认识加热是常见反应条件,理解规范操作与实验安全的内在联系。
科学思维:通过操作对比与问题分析,培养严谨的逻辑思维和规范意识。
科学探究:初步学会酒精灯使用、仪器连接与洗涤等基本实验操作技能。
科学态度与责任:树立实验安全意识,养成爱护仪器、整洁有序的实验习惯。
三、教学重难点
教学重点:酒精灯的正确使用方法,给试管中物质加热的基本操作要领,玻璃仪器洗涤的方法与洗净标准。
教学难点:仪器连接的气密性检查操作原理,加热过程中的安全注意事项及操作异常情况的分析与处理。
四、设计思路
本节课采用项目式教学模式,以“洁净实验台——实验装置组装与整理小工程师”为驱动项目,将物质加热、仪器连接、仪器洗涤三项基本操作融入完整的实验任务链条中。学生以小组合作方式,经历“认识仪器—练习操作—组装装置—使用加热—拆卸清洗—整理归位”的完整过程,在真实任务情境中掌握实验技能。教学中遵循“做中学、学中思”的理念,通过示范操作、分组练习、问题辨析、成果展示等环节,让学生在动手实践中形成规范操作意识和安全实验习惯,提升科学探究能力。
五、项目教学过程设计
项目主题:洁净实验台——实验装置组装与整理小工程师
【项目情境创设】
教师导入:实验室刚刚完成了一批实验,实验台上散落着各种玻璃仪器,有的需要清洗,有的需要重新组装成可加热的实验装置。今天我们要化身“实验台整理小工程师”,接到一项重要任务——把这间实验室的仪器整理好,组装一套可以安全加热的实验装置,并在使用后彻底清洗干净、归位摆放。要完成这项任务,我们需要掌握三项核心技能:正确使用酒精灯给物质加热、学会连接实验装置并检查气密性、掌握玻璃仪器的洗涤方法。让我们一起出发,看看哪个小组能成为最优秀的“实验台整理工程师”!
教师展示任务清单卡片,明确项目任务:
任务一:认识酒精灯,学会正确点燃、熄灭和给物质加热。
任务二:学会连接仪器装置,并检查装置的气密性。
任务三:掌握玻璃仪器的洗涤方法,判断仪器是否洗净。
项目成果:每个小组完成一套可加热实验装置的组装、试运行和清洗整理,向全班展示并说明操作要点。
【任务一:酒精灯的正确使用与物质加热】
活动1-1:观察与认识酒精灯
教师演示:出示酒精灯实物,引导学生观察酒精灯的构造。提问:酒精灯由哪几部分组成?灯焰分为几层?哪一层温度最高?
学生活动:分组观察酒精灯实物,对照课本插图认识灯帽、灯芯、灯壶等结构。将一根火柴梗平放入灯焰中,观察火柴梗不同部位的炭化程度,推理得出外焰温度最高的结论。
教师引导小结:酒精灯的灯焰分为外焰、内焰、焰心三层,其中外焰与空气接触最充分,燃烧最完全,温度最高。因此给物质加热时应使用外焰加热。
活动1-2:酒精灯的点燃与熄灭操作
教师示范操作:
(1)点燃酒精灯:取下灯帽,正放在实验台上,用火柴从侧面点燃酒精灯灯芯。
(2)熄灭酒精灯:用灯帽盖灭,盖灭后轻提一下灯帽,再重新盖好。
教师边示范边讲解注意事项,同时设置问题辨析:
问题一:为什么绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精?(防止酒精洒出引起火灾)
问题二:为什么绝对禁止用一盏酒精灯去引燃另一盏酒精灯?(防止酒精洒落引发危险)
问题三:为什么熄灭酒精灯时不能用嘴吹灭?(防止将火焰压入灯内引起灯内酒精燃烧)
问题四:熄灭时为什么要轻提一下灯帽再重新盖好?(平衡灯内外气压,方便下次打开灯帽)
学生分组练习:每位同学轮流练习点燃和熄灭酒精灯,同组同学互相观察、纠正操作。教师巡视指导,及时纠正不规范动作。
活动1-3:给物质加热的操作
教师示范:给试管中的液体加热。边操作边讲解操作要点:
(1)试管外壁应该干燥,试管里的液体体积不超过试管容积的三分之一。
(2)用试管夹夹持试管时,应由试管底部套上、取下。
(3)加热时,应先使试管底部均匀受热,然后用酒精灯的外焰固定加热。
(4)试管口不要对着自己或他人。
(5)加热后的试管,不能立即接触冷水或用冷水冲洗。
学生分组练习:取一支试管,加入适量水,用试管夹夹住,用酒精灯加热至沸腾。练习过程中同组同学互相检查操作要点是否到位。
教师设置思考讨论:
讨论一:为什么试管外壁要保持干燥?(防止试管受热不均而炸裂)
讨论二:为什么液体体积不能超过试管容积的三分之一?(防止液体沸腾喷出伤人)
讨论三:为什么加热前要先均匀预热?(防止试管因局部过热而炸裂)
讨论四:为什么试管口不能对着人?(防止液体沸腾喷出造成伤害)
各小组讨论后派代表发言,教师总结提升,强调规范操作是实验安全的重要保障。
【任务二:仪器的连接与气密性检查】
活动2-1:学习连接仪器装置
教师过渡:我们已经学会了如何安全地使用酒精灯加热,接下来要把仪器连接成一套完整的实验装置。一套完整的加热实验装置需要哪些仪器?怎样连接才规范?
教师示范:连接玻璃导管、橡胶塞和试管。边操作边讲解连接要领:
(1)把玻璃管插入带孔橡胶塞:先把玻璃管口用水润湿,然后对准橡胶塞上的孔稍稍用力转动,将其插入。
(2)连接玻璃管和胶皮管:先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
(3)在容器口塞橡胶塞:应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:每组领取试管、带导管的橡胶塞、胶皮管等仪器,练习连接操作。教师巡视,纠正“用力硬塞”“不润湿管口”等不规范操作。
活动2-2:检查装置的气密性
教师提问:仪器连接好之后,怎样知道这套装置是否漏气呢?如果装置漏气,会对实验结果造成什么影响?
学生思考讨论,提出自己的猜想和办法。
教师示范:检查装置气密性的方法。将导管的一端浸入水中,用手紧握试管外壁,观察水中的导管口有没有气泡冒出。如果有气泡冒出,说明装置不漏气;如果没有气泡冒出,说明装置漏气,需要查找原因并重新连接。
教师引导分析原理:用手紧握试管时,试管内空气受热膨胀,压强增大,如果装置不漏气,气体就会从导管口冒出形成气泡;松开手后,试管内温度降低、压强减小,水会倒吸入导管形成一段水柱,进一步证明气密性良好。
学生分组练习:每组同学轮流操作气密性检查,观察导管口的现象,判断自己组的装置是否漏气。如果发现漏气,尝试找出漏气部位并重新连接,直到装置气密性良好为止。
教师组织问题辨析:
辨析一:如果先用手握住试管,再把导管放入水中,还能观察到气泡吗?为什么?(不能,因为气体已经提前受热膨胀逸出了)
辨析二:如果装置的气密性不好,会出现什么现象?(导管口没有气泡冒出)
各小组交流实验中遇到的问题和解决方法,教师总结气密性检查的关键要点:先将导管入水,再用手紧握,看气泡、看水柱。
【任务三:玻璃仪器的洗涤】
活动3-1:学习洗涤玻璃仪器
教师过渡:一套实验装置用完之后,应该怎样整理呢?使用过的玻璃仪器如果不清洗干净,会对下次实验造成什么影响?
学生思考回答:残留的药品会污染下次实验的试剂,影响实验结果,甚至可能发生危险。
教师示范:洗涤试管的方法。先倒净试管内的废液,再注入半试管水,振荡后把水倒掉,这样连洗几次。如果内壁附有不易洗掉的物质,要用试管刷刷洗。刷洗时须转动或上下移动试管刷,但用力不能过猛,以防损坏试管。
教师讲解洗涤注意事项:
(1)废液要倒入指定的废液缸,不能直接倒入水槽。
(2)如果内壁附有不易洗掉的物质,可以根据残留物的性质选择适当的试剂清洗,但课后需要在老师指导下进行。
(3)试管刷使用时要轻轻转动,不能用力过猛,防止戳破试管底部。
活动3-2:判断仪器是否洗净
教师提问:怎样判断玻璃仪器已经洗干净了呢?洗干净的仪器内壁是什么样子的?
教师引导学生观察:对比两个试管,一个是刚用过的,内壁有水珠附着;另一个是已经洗净的,内壁的水既不聚成水滴,也不成股流下。
教师小结:洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表示仪器已洗干净。洗净的玻璃仪器应放在指定的地方,如试管要倒扣在试管架上。
学生分组操作:每组将刚才使用过的试管、导管等仪器拆卸下来,按照正确的方法进行洗涤,直到仪器内壁的水既不聚成水滴也不成股流下为止。洗净后的仪器整齐摆放在试管架上。
小组互评:各小组互相检查仪器洗涤情况,按照“洗净标准”评价对方小组的清洗质量,指出做得好的地方和需要改进的地方。
【项目成果展示与交流】
各小组展示项目成果:
(1)展示一套组装好的实验装置,说明仪器连接是否规范、气密性是否良好。
(2)演示一次完整的加热操作流程,边操作边讲解每一步的注意事项。
(3)展示清洗干净的玻璃仪器,说明洗净的判断标准和摆放方式。
每个小组派代表进行汇报,其他小组可以提问和评价。教师对各小组的项目完成情况进行点评,肯定优点,指出改进方向。
【项目总结与提升】
教师引导学生回顾本节课完成的三项任务,梳理知识脉络:
(1)酒精灯的使用:外焰温度最高,点燃用火柴,熄灭用灯帽盖灭,禁止向燃着的灯内加酒精,禁止用燃着的灯去引燃另一盏灯。
(2)给物质加热:试管外壁干燥,液体不超过容积的三分之一,试管夹从底部套入,先预热再固定加热,试管口不对着人,加热后不能骤冷。
(3)仪器连接:管口润湿,转动插入,容器口塞塞子不能硬压。
(4)气密性检查:导管入水,手握试管,看气泡,看水柱。
(5)仪器洗涤:废液入缸,注水振荡,试管刷刷洗,洗净标准是水既不聚成水滴也不成股流下,洗净后倒扣摆放。
教师总结提升:化学实验基本操作是每一位学习化学的同学必须掌握的基本功。规范的实验操作不仅是实验成功的保证,更是实验安全的保障。希望同学们在今后的化学实验中,始终把安全放在第一位,养成严谨、规范、整洁的实验习惯,做一名优秀的化学实验小工程师。
【项目拓展延伸】
课后任务:回家后观察家中厨房里的各种器具,思考哪些器具可以类比实验室中的仪器,尝试用生活中的材料模拟一套简易的加热装置,并向家人讲解安全使用的注意事项。
六、板书设计
课题2 化学实验与科学探究(第二课时)
——物质的加热、仪器的连接及洗涤
一、物质的加热
1. 酒精灯的构造:灯帽、灯芯、灯壶
灯焰分层:外焰(温度最高)、内焰、焰心
2. 酒精灯使用注意事项:
① 禁止向燃着的灯内加酒精
② 禁止用燃着的灯引燃另一盏灯
③ 禁止用嘴吹灭,用灯帽盖灭
3. 给试管中液体加热要点:
外壁干燥、液体不超三分之一、试管夹底部套入
先预热后固定加热、试管口不对人、加热后不骤冷
二、仪器的连接与气密性检查
1. 连接要领:管口润湿、转动插入
2. 气密性检查:先将导管入水,再手握试管,最后观察气泡
三、玻璃仪器的洗涤
1. 洗涤方法:先倒废液,再注水振荡,后用试管刷刷洗
2. 洗净标准:水既不聚成水滴,也不成股流下
3. 洗净后:倒扣在试管架上,放在指定位置
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