化學(xué)體驗(yàn)化學(xué)探究教學(xué)ppt課件

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對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行反思總結(jié)

1.在探究蠟燭燃燒的過程中，學(xué)會(huì)從現(xiàn)象中提煉問題，運(yùn)用比較、分析等思維方法推測(cè)變化本質(zhì)。2.通過實(shí)驗(yàn)，掌握觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基本方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的完整流程（提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→得出結(jié)論→反思評(píng)價(jià)）3.感受化學(xué)的奇妙性，激發(fā)對(duì)化學(xué)的好奇心和探究欲，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、合作交流的科學(xué)態(tài)度。
圖片中哪些現(xiàn)象你在生活中見過？你有沒有想過這些現(xiàn)象背后的原因？這些看似平常的現(xiàn)象，其實(shí)都與化學(xué)有關(guān)。今天我們就從最熟悉的‘蠟燭燃燒’開始，探索化學(xué)的奇妙之處。
19世紀(jì)英國(guó)科學(xué)家邁克爾·法拉第通過研究蠟燭燃燒這一日常現(xiàn)象，開啟了現(xiàn)代化學(xué)的重要探索。在1860年著名的"蠟燭的化學(xué)史"圣誕講座中，他不僅演示了燃燒實(shí)驗(yàn)，更關(guān)鍵的是圍繞火焰特性、氣體交換、燃燒產(chǎn)物等提出了數(shù)十個(gè)啟發(fā)性問題："為什么火焰會(huì)分層？""蠟蒸氣如何上升？""燃燒后物質(zhì)去了哪里？"這些問題看似簡(jiǎn)單，卻直指化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì)。通過系統(tǒng)追問，他發(fā)現(xiàn)了苯等碳?xì)浠衔?，解釋了毛?xì)現(xiàn)象與表面張力，并為后來能量守恒定律、氧化理論奠定了基礎(chǔ)。這種"從尋常處見非凡"的研究方法，體現(xiàn)了科學(xué)探索的核心精神——重要的不是即刻獲得答案，而是培養(yǎng)提出關(guān)鍵問題的能力。正如法拉第所說："觀察的藝術(shù)在于不僅看到所有人看到的，還要思考沒人思考過的。"這種以問題為導(dǎo)向的研究范式，至今仍影響著科學(xué)教育。
提出一個(gè)問題，往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！獝垡蛩固?br/>今天我們請(qǐng)來了一位大科學(xué)家——愛因斯坦，讓我們聽聽他想對(duì)同學(xué)們說些什么。
分組實(shí)驗(yàn)：觀察蠟燭燃燒并提出有價(jià)值的問題
請(qǐng)同學(xué)們按步驟觀察蠟燭燃燒，記錄現(xiàn)象并嘗試提出問題。實(shí)驗(yàn)用品：蠟燭、火柴、燒杯、澄清石灰水。
1.取一支蠟燭，點(diǎn)燃，仔細(xì)觀察剛點(diǎn)燃時(shí)、燃燒過程中、熄滅時(shí)、熄滅1分鐘后的現(xiàn)象
2.取一根火柴梗，將其迅速插入蠟燭火焰中，約1秒后取出，觀察現(xiàn)象
3.在蠟燭火焰上方罩上一個(gè)冷而干燥的燒杯，觀察現(xiàn)象；再將燒杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象
分組實(shí)驗(yàn)：觀察蠟燭燃燒
如何描述你所觀察到的現(xiàn)象？小組交流討論并匯報(bào)。
取一支蠟燭點(diǎn)燃，仔細(xì)觀察剛點(diǎn)燃時(shí)、燃燒過程中、熄滅時(shí)、熄滅1分鐘后的現(xiàn)象
取一根火柴梗，將其迅速插入蠟燭火焰中，約1秒后取出，觀察現(xiàn)象
火柴梗位于外焰部位的已燒焦，內(nèi)焰部位次之，焰心部位無明顯變化
在蠟燭火焰上方罩上一個(gè)冷而干燥的燒杯，觀察現(xiàn)象；再將燒杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象
燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，澄清石灰水變渾濁
描述現(xiàn)象時(shí)的注意：（1）不能以結(jié)論代替現(xiàn)象。（2）要根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)描述，不可捏造。（3）記錄和表述要完整。
蠟燭燃燒時(shí)，火焰為什么會(huì)分層？各層溫度是否有差異？
蠟燭熔化與燃燒分別屬于物理變化還是化學(xué)變化？如何區(qū)分？
為什么熔化的液態(tài)石蠟不直接燃燒，而需通過燭芯汽化后燃燒？
為什么會(huì)產(chǎn)生燒杯內(nèi)壁的水霧和石灰水變渾濁現(xiàn)象？
熄滅后的白煙是什么？能點(diǎn)燃嗎？
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能提出什么問題？
敏銳觀察和深入思考是提出問題的關(guān)鍵。如果能做到仔細(xì)觀察，不輕易放過任何“反?！爆F(xiàn)象，不輕信現(xiàn)成的結(jié)論，不迷信權(quán)威的觀點(diǎn)，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，那么提出有探究?jī)r(jià)值的問題就不再是一件難事。
未來具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題人類對(duì)自然界未知領(lǐng)域的探索從未停止，提出和凝練重大科學(xué)問題是科技創(chuàng)新的重要體現(xiàn)。2005年，世界著名的學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志在其創(chuàng)刊125周年之際，曾提出125個(gè)最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題，這些問題對(duì)科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。2021年4月，上海交通大學(xué)攜手《科學(xué)》雜志共同uesti發(fā)布了新一版的全世界最前沿的125個(gè)重大科學(xué)問題。這些問題涉及數(shù)學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)健康、生命科學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、生態(tài)學(xué)、能圖1-27《科學(xué)》雜志封面源科學(xué)和人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。其中，化學(xué)領(lǐng)域最前沿的科學(xué)問題包括以下9個(gè)方面。
還有更多色彩元素可發(fā)現(xiàn)嗎?
如何在微觀層面測(cè)量界面現(xiàn)象?
能量存儲(chǔ)的未來是怎樣的?
我們?nèi)绾胃玫毓芾硎澜缟系乃芰侠?
人工智能會(huì)重新定義化學(xué)的未來嗎?
物質(zhì)如何被編碼而成為生命材料?
是什么驅(qū)動(dòng)生命系統(tǒng)的復(fù)制?
同學(xué)們，你們對(duì)這些科學(xué)問題感興趣嗎?期待在不久的將來，你們能夠解答這些問題，為推動(dòng)科技進(jìn)步、服務(wù)人類社會(huì)發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)!
從問題開始——觀察蠟燭燃燒并提出有價(jià)值的問題
實(shí)驗(yàn)：取一支蠟燭點(diǎn)燃，仔細(xì)觀察剛點(diǎn)燃時(shí)、燃燒過程中、熄滅時(shí)、熄滅1分鐘后的現(xiàn)象
燃燒前：蠟燭是白色、較軟的圓柱狀固體，有特殊氣味；燃燒中：石蠟受熱熔化，燃燒時(shí)發(fā)光、冒黑煙、放熱；熄滅時(shí)：產(chǎn)生一縷白煙，白色棉線變黑；熄滅1分鐘后：熔化的石蠟逐漸凝固
1．關(guān)于蠟燭燃燒時(shí)發(fā)現(xiàn)和提出的問題，你認(rèn)為無意義的是（　 ）
A．蠟燭燃燒為什么產(chǎn)生黑煙B．蠟燭燃燒的生成物是什么C．是用火柴還是打火機(jī)點(diǎn)燃蠟燭D．蠟燭的成分是什么
2．在“觀察與描述蠟燭及其燃燒”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象錯(cuò)誤的是（　 ）
A．用小刀切下一小塊石蠟放入水中，石蠟浮在水面上B．蠟燭燃燒產(chǎn)生黃色火焰，放熱，生成二氧化碳和水C．火焰上方罩一個(gè)內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，澄清石灰水變渾濁D．用火柴點(diǎn)蠟燭剛熄滅時(shí)產(chǎn)生的白煙，蠟燭重新燃燒
二、通過實(shí)驗(yàn)探究解決問題
有了問題，就要設(shè)法尋找答案。如何尋找問題的答案呢?首先要根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)或已有的知識(shí)，提出猜想或假設(shè)，然后通過實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法收集證據(jù)，基于證據(jù)進(jìn)行分析推理，形成結(jié)論，最后還要對(duì)探究的過程及結(jié)論進(jìn)行反思評(píng)價(jià)。
小明在觀察蠟燭燃燒時(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象：蠟燭的火焰集中在燭芯周圍，石蠟在不斷熔化而液態(tài)的石蠟卻沒有直接燃燒。這是為什么呢?固體石蠟是否需要變成石蠟蒸氣后才能被點(diǎn)燃?
小明的假設(shè)：在空氣中點(diǎn)燃蠟燭時(shí)，固體石蠟要變成蒸氣才能燃燒。
設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案
小明設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證自己的假設(shè)：
我們一起跟隨小明的腳步，體會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究解決問題的過程吧！
1.從蠟燭上刮下一些固體石蠟，放在蒸發(fā)皿里，嘗試用火柴點(diǎn)燃。2.點(diǎn)燃一支蠟燭，待燭芯周圍有較多的石蠟油產(chǎn)生時(shí)，熄滅蠟燭，立即嘗試用火柴點(diǎn)燃石蠟油。
3.用坩堝鉗夾持一根短玻璃管，將其一端插入燃著的蠟燭燭芯附近，一段時(shí)間后用火柴在玻璃管另一端點(diǎn)燃。
形成結(jié)論
小明獲得的結(jié)論：石蠟是先熔化成液態(tài)再變成氣態(tài)才燃燒的，氣態(tài)的石蠟比液態(tài)或固態(tài)的石蠟更容易被點(diǎn)燃。
反思與交流
小明的反思：在試圖點(diǎn)燃液態(tài)石蠟時(shí)，起初是先把石蠟油滴到蒸發(fā)皿中再嘗試點(diǎn)燃的，結(jié)果由于石蠟油冷凝太快，始終未能得到液態(tài)石蠟。后來想到的改進(jìn)方法：將小塊石蠟放在蒸發(fā)皿中，加熱至熔化后，嘗試直接點(diǎn)燃石蠟油，獲得了預(yù)期的效果?？梢娗谟谒伎际潜Ｕ咸骄砍晒Φ年P(guān)鍵!
你能否根據(jù)小明的探究腳步，通過實(shí)驗(yàn)探究解決你的問題？小組交流并完成實(shí)驗(yàn)探究及反思過程。
通過學(xué)習(xí)活動(dòng)一中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，你能否根據(jù)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論？
蠟燭的火焰分為內(nèi)焰、外焰、焰心。外焰溫度最高，內(nèi)焰次之，焰心溫度最低
燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧：蠟燭燃燒生成了水澄清石灰水變渾濁：蠟燭燃燒生成了二氧化碳
1.科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要而有效的學(xué)習(xí)方式；科學(xué)探究的重要途徑是化學(xué)實(shí)驗(yàn)。2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)探究的重要環(huán)節(jié)。3.科學(xué)探究是一個(gè)合作的過程，只有積極參與才能享受到探究的樂趣。
1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法，實(shí)驗(yàn)探究的一般思路可歸納（　 ）①實(shí)施實(shí)驗(yàn)????②明確探究目的????③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案???④獲取證據(jù)????⑤形成結(jié)論? ???⑥分析推理
A．②③①④⑥⑤B．③⑥⑤②①④C．③⑥②①⑤④D．①⑤④⑥②③
2．在“蠟燭燃燒”的探究實(shí)驗(yàn)中，“對(duì)問題的回答”屬于“猜想與假設(shè)”的是（　 ）
三、對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行反思總結(jié)
確定了科學(xué)探究的問題后，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案到實(shí)施實(shí)驗(yàn)需要“三思而后行”;探究實(shí)驗(yàn)完成后，還應(yīng)“行后而三思”。只有對(duì)探究活動(dòng)的過程和結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的反思總結(jié)，才能使我們不斷進(jìn)步。
當(dāng)探究活動(dòng)結(jié)束后，還有一項(xiàng)重要的任務(wù)是對(duì)自己的探究活動(dòng)進(jìn)行反思總結(jié)，完成實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告，并與他人進(jìn)行交流。
如何書寫化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告呢？
姓名：小明 班級(jí)：9.1 日期：9.6
探究蠟燭燃燒的奧秘
理解掌握蠟燭的有關(guān)性質(zhì)知識(shí)
蠟燭 短玻璃管 坩鍋鉗 蒸發(fā)皿 澄清石灰水 燒杯
實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象
1.從石蠟上切下一塊固體石蠟，放在蒸發(fā)皿里，嘗試用火柴點(diǎn)燃； 2.點(diǎn)燃一支蠟燭，待燭芯周圍有較多的石蠟油產(chǎn)生時(shí)，熄滅蠟燭，立即嘗試點(diǎn)燃石蠟油；3.用坩鍋鉗夾持一根尖嘴玻璃管，將其末端插入燃著的蠟燭燭芯附近，一段時(shí)間后用火柴在玻璃管尖嘴處點(diǎn)燃。 現(xiàn)象：1.固體石蠟不能被點(diǎn)燃；2.石蠟油不易被點(diǎn)燃；3.尖嘴處有火焰產(chǎn)生。
在通常情況下，蠟燭是白色蠟狀固體，稍有氣味，熔點(diǎn)、熔點(diǎn)較低，硬度較小，密度比水小。蠟燭在點(diǎn)燃條件下能燃燒，燃燒產(chǎn)物中有水和二氧化碳等。
為進(jìn)一步說明蠟燭是先汽化，然后是石蠟蒸氣燃燒，可用一根尖嘴的細(xì)玻璃管插入焰心，然后在尖嘴處點(diǎn)燃。
方法導(dǎo)引 活動(dòng)反思反思是科學(xué)探究活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。通常可以從以下方面開展反思：探究方法是否科學(xué)、有效?探究步驟是否合理、有序?探究過程是否安全、環(huán)保?探究結(jié)論是否全面、合理?有哪些問題需要進(jìn)一步深入探究?還有哪些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)?在此基礎(chǔ)上，才能獲得對(duì)探究問題的深刻理解，不斷提升運(yùn)用科學(xué)探究解決問題的能力。
化學(xué)科學(xué)的神奇之處在于它不僅能改造物質(zhì)世界，還能豐富我們的精神世界。通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)化學(xué)，有助于我們?cè)鲞M(jìn)對(duì)物質(zhì)世界的了解，提升科學(xué)探究的能力，發(fā)展科學(xué)探究的態(tài)度?？茖W(xué)探究既需要?jiǎng)邮植僮?，更需要?jiǎng)幽X思考，它是一個(gè)“動(dòng)手”與“動(dòng)腦”緊密結(jié)合的實(shí)踐活動(dòng)?？茖W(xué)探究還是一個(gè)合作與交流的過程，只有積極參與、充分表達(dá)交流才能享受到科學(xué)探究的樂趣。
反思是科學(xué)探究活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。通常可以從以下方面開展反思：
（1）探究方法是否科學(xué)、有效?
（2）探究步驟是否合理、有序?
（3）探究過程是否安全、環(huán)保?
（4）探究結(jié)論是否全面、合理?
（5）有哪些問題需要進(jìn)一步深入探究?
（6）還有哪些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)?
在此基礎(chǔ)上，才能獲得對(duì)探究問題的深刻理解，不斷提升運(yùn)用科學(xué)探究解決問題的能力。
反思探究過程：回顧實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟，思考實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)方法是否合理等。
反思探究結(jié)果:分析所得的結(jié)論是否合理、是否與預(yù)期一致，如果不一致，要找出原因。
1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要方法之一，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可推斷物質(zhì)的性質(zhì)。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（　 ）
A．石蠟浮在水面：石蠟的密度小于水的密度B．將火柴梗平放在火焰中約1S后取出，外焰接觸的地方最黑：外焰溫度最高C．取干燥燒杯罩在蠟燭火焰上方，有水霧出現(xiàn)：石蠟中含有水D．用火柴去點(diǎn)剛熄滅時(shí)產(chǎn)生的白煙，蠟燭重新燃燒：白煙是石蠟固體小顆粒
2．騰飛同學(xué)在探究蠟燭及其燃燒時(shí)，發(fā)現(xiàn)罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁被熏黑。下列做法不可取的是（　 ）
A．查閱資料，了解產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因B．忽略此現(xiàn)象，換個(gè)燒杯繼續(xù)實(shí)驗(yàn)C．重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察是否有相同現(xiàn)象D．如實(shí)記錄并準(zhǔn)確描述該現(xiàn)象
觀察實(shí)驗(yàn)提出有價(jià)值的問題
反思探究過程：回顧實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟，思考實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)方法是否合理等。反思探究結(jié)果:分析所得的結(jié)論是否合理、是否與預(yù)期一致，如果不一致，要找出原因。
1.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)按下圖進(jìn)行了蠟燭及其燃燒的探究實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或說法正確的有（　 ）
①實(shí)驗(yàn)I可能會(huì)觀察到干燥的燒杯內(nèi)壁被熏黑；②實(shí)驗(yàn)II中，用火柴點(diǎn)燃短玻璃管另外一端，有火焰產(chǎn)生，燃燒的物質(zhì)是氣態(tài)石蠟；③實(shí)驗(yàn)II中，短玻璃管一端要插入火焰的中心部位是因?yàn)樵撎幯鯕獬渥?；④?shí)驗(yàn)Ⅲ中，蠟燭熄滅時(shí)產(chǎn)生的白煙是二氧化碳和水蒸氣；⑤實(shí)驗(yàn)III中，蠟燭未與火柴接觸，但又被引燃，說明白煙具有可燃性。A．2個(gè)B．3個(gè)C．4個(gè)D．5個(gè)