4.3《发现变化中的新物质》教学设计

《发现变化中的新物质》教学设计【教材分析】在前一课中，学生观察了醋和小苏打混合后产生气体。在此基础上，本课继续集中于观察物质的变化，寻找蜡烛燃烧、加热白砂糖过程中物质变化的证据。相对于醋和小苏打的混合，本节课研究的两种物质发生的变化具有不明显性、多维度性。蜡烛燃烧是日常常见的现象，大部分人只观察到有发光发热、蜡烛熔化的现象，需借助实验观察到还产生了水、炭黑等新物质。加热白砂糖能观察到状态、颜色、气味等变化，如固态白砂糖融化为液态、颜色由黄转黑、有特殊气味等，从而判断“改变颜色的物质”、“产生的气体”都是新物质。同时要引导学生关注到一些物质在变化的过程中，既有化学变化，也有物理变化。最后通过图片、文字等资料了解其他物质变化及其对人类生活的影响，知道哪些是有害的，哪些是有益的。【学情分析】学生已经初步了解物理变化和化学变化的本质区别为是否产生新物质。对于一些有明显新物质产生的物质变化，学生可以较易判断；对于不明显的物质变化，在本节课要引导学生通过观察、实验、查阅资料和调查分析等方式获取物质发生化学变化产生的新物质特征。【教学目标】科学概念目标：一些物质在变化的过程中，会既发生化学变化又发生物理变化物质发生化学变化会产生新的物质科学探究目标：能用科学的语言描述物质变化过程中产生的现象能根据物质变化的现象判断该物质变化是物理变化还是化学变化能通过观察、实验、查阅资料和调查分析等方式获取物质发生化学变化产生的新物质特征科学态度目标：养成细心观察、及时记录的习惯体会到细致并实事求是地汇报观察到的现象对于得出正确结论的重要性科学、技术、社会与环境（STSE）目标：了解化学变化对人类生活的影响，知道哪些是有益的，哪些是有害的【教学重难点】重点：能根据物质变化的现象判断蜡烛燃烧、加热白砂糖是物理变化还是化学变化难点：能用科学的语言描述物质变化过程中产生的现象【材料准备】实验记录单；板书贴；【教学流程图】【教学过程】1.聚焦教师活动：展示小苏打和白醋在密封袋中反应的图片，询问学生“小苏打和白醋的反应属于哪一种物质变化？为什么？”学生活动：小苏打和白醋的反应是化学变化，因为产生了新物质“二氧化碳气体”。教师活动：是的，化学变化是一种产生新物质的变化，你能通过实验发现其他物质变化中新物质是怎么产生的吗？设计意图：巩固上节课所学知识“小苏打与白醋的反应属于化学变化”，引出本节课学习内容“通过实验发现在其他物质变化中，新物质是怎么产生的”。2.探索（1）蜡烛燃烧产生新物质教师活动：展示蜡烛燃烧的动图，提问学生：“你观察到蜡烛燃烧伴随着哪些现象？”学生活动：通过观察图片及结合日常经验，发现蜡烛燃烧伴随着发光发热、蜡烛变短、蜡烛熔化等现象。教师活动：询问学生：“那蜡烛燃烧是否产生了新物质呢？在学生表达了自己的不同想法后，引导学生进行实验探究。”学生活动：思考“蜡烛燃烧是否产生了新物质”，并与同学分享。设计意图：学生很容易观察到蜡烛燃烧伴随着发光发热、蜡烛变短、蜡烛熔化等现象，但对于是否产生了新物质是不太清楚的。在抛出这个问题后，可以暴露出学生的一些前概念，教师也能很自然而然地引导学生对该不确定性问题进行实验探究。教师活动：讲解实验步骤和注意事项，并播放实验指导视频。实验1：将一个透明玻璃杯倒扣在蜡烛上，注意玻璃杯需要悬空，不能把蜡烛封闭。观察玻璃杯内壁的变化；实验2：用试管夹夹住一块玻璃片与蜡烛火焰短暂接触，注意不要被烫伤，观察玻璃片的变化。学生活动：聆听教师讲解，明确实验步骤，小组进行实验，观察实验现象，完成实验记录单。学生活动：汇报实验结果。在实验1中杯内壁出现小水珠，这说明蜡烛燃烧产生了新物质“水”；在实验2中玻璃片变黑，说明蜡烛燃烧产生了黑色物质（学生可能不知道是炭黑）。可能还有学生会说到蜡烛熔化了。教师活动：通过实验我们更加直观地观察到了蜡烛燃烧这一物质变化，现在我想请同学来说一说：“蜡烛燃烧过程发生了哪种物质变化？”。如果学生想不到物理变化，教师可以引导：“除了化学变化，还有其他类型的物质变化吗？”学生活动：蜡烛燃烧产生了新物质“水”和黑色物质“炭黑”，这属于化学变化；固态蜡烛熔化，属于物理变化。教师总结：是的，一些物质在变化的过程中，会既发生化学变化又发生物理变化。设计意图：意在引导学生通过实验观察到蜡烛燃烧产生了新物质“水”和“炭黑”。实验时的注意事项可通过实验指导视频告诉学生，如“玻璃杯需要悬空，不能把蜡烛封闭，否则会导致蜡烛缺氧熄灭”等，在学生汇报完实验现象后，提问学生蜡烛燃烧发生的物质变化类型，总结化学变化一般伴随着物理变化。（2）加热白砂糖产生新物质教师活动：白砂糖是生活中常见的调味品，那加热白砂糖又会发生什么变化呢？教师活动：讲解实验步骤和注意事项，并播放实验指导视频，指导学生从状态、颜色、气味等方面描述物质发生的变化。实验步骤：向金属勺中加入少量白砂糖，在点燃的蜡烛上加热，观察白砂糖的变化。学生活动：聆听教师讲解，明确实验步骤，小组进行实验，观察实验现象，完成实验记录单。学生活动：汇报实验现象：状态：固体→液体→固体；颜色：白色→黄色→褐色→黑色；气味：没有气味→焦糖香味→烧焦糊味。教师活动：通过实验我们更加直观地观察到了加热白砂糖发生的物质变化，引导学生说一说：“加热白砂糖过程发生了哪种物质变化？”。学生活动：加热白砂糖产生了新物质“黑色固体”和“气体”，这属于化学变化；白砂糖固体熔化成液体，属于物理变化。教师活动：这再次说明了“一些物质在变化的过程中，会既发生化学变化又发生物理变化”。设计意图：意在引导学生通过实验观察到加热白砂糖产生了新物质“黑色固体”和“气体”，实验时的注意事项可通过实验指导视频告诉学生，如“使用酒精灯外焰进行加热”等。（3）发现更多产生新物质的变化教师活动：师展示产生新物质变化的图片。讲述：物质变化产生的新物质无处不在，你能发现它们吗？请你说说你的证据。学生活动：铁锅生锈，红色的铁锈是新物质；生面粉进入烤箱后膨胀变大、颜色变黄、带有香味，产生的气体和黄色的物质是新物质；生虾煮熟后变红，红色物质是新物质；汽车燃烧汽油后产生大量尾气，是新物质。设计意图：通过展示生活中的一些化学变化图片，让学生寻找证据说明这些变化产生了新物质，培养学生的证据意识，同时为后面的研讨部分作铺垫。3.研讨教师活动：大家都能够准确地找出物质变化产生的新物质。展示图片，提问学生：生活中的哪些变化产生的新物质对我们的生活有益？哪些变化产生的新物质对我们的生活有害？学生活动：根据生活经验进行作答。教师活动：通过文字、图片资料向学生介绍“钢铁生锈”、“酸雨”等对生活的不利影响。设计意图：通过前面部分的化学变化图片，引导学生说一说哪些变化产生的新物质对生活有害/有益。

【板书设计（生成）】【学生记录单设计】《变化中伴随的现象》教学设计【教材分析】通过前面几节课的学习，学生已经理解化学变化的本质是产生新的物质，同时也在观察与实验中发现化学变化往往伴随着一些现象的产生，如产生气体等。本课是学生在已有的认知基础上，观察更多伴随物质变化产生的现象：发光发热、颜色变化、产生气体、产生沉淀，进一步帮助学生判断是否产生新物质，从而确定物质是否发生化学变化。但本节课的学习难点在于物理变化也像化学变化那样伴随着现象的产生，如何判断哪些现象是物理变化产生，哪些现象是化学变化产生，仍需回到“是否产生新物质”这一根本问题。本节课需要学生进行一个长时间观察实验并做记录，教师可以提前一周将实验材料放置于教室供学生观察。通过较长时间的观察，学生会发现只在水中或只在空气中的铁钉基本不生锈，在空气与水的交界处生锈严重，这说明铁生锈需要水和空气同时存在。根据教参，这一对比实验似乎并不需要推理出这一实验结论，而将重点放在寻找证据证明铁生锈属于化学变化，但研讨部分又需要学生结合实验现象分析讨论各类防锈措施背后的科学依据，所以教师应做适当引导。【学情分析】学生对于物理变化和化学变化的本质区别已经有了较深的理解。本节课所关注的物质变化伴随的现象大多是学生亲自体验过或使生活中常见的现象，蜡烛燃烧、白醋和小苏打的反应、加热白砂糖、铁钉生锈、燃放烟花、食物发霉或成熟等，只有产生沉淀的化学反应是学生比较陌生的，故采用动图加教师讲解的形式进行学习。【教学目标】科学概念目标：物质在变化的过程中往往会有许多现象发生物质变化分为物理变化和化学变化，可以根据是否产生新物质来判别它们科学探究目标：能够描述物质变化过程中所观察到的现象能够根据物质变化的现象判断物质变化是物理变化还是化学变化科学态度目标：尊重证据。当多人观察、实验出现不一样的结论时，乐于分析原因，再次观察实验，以事实为依据作出判断能坚持长时间认真细致观察铁钉生锈的现象，发展探究铁钉生锈的兴趣科学、技术、社会与环境（STSE）目标：人类可以利用科学与技术干预物质变化【教学重难点】重点：观察铁钉生锈的实验现象，收集证据证明铁锈是不同于铁的新物质难点：许多物理变化也像化学变化那样伴随着一些现象的产生，如何区别哪些变化是化学变化产生的，哪些现象是物理变化产生的。【材料准备】实验记录单；板书贴；网上搜索的“铁钉生锈”的实验指导视频；【教学流程图】【教学过程】1.聚焦教师活动：展示图片：鸡蛋和白醋反应，铁锅生锈，苹果氧化。师询问学生“物质变化过程中会伴随着很多现象。想一想，我们知道的变化中可观察到哪些现象？”学生活动：鸡蛋和白醋反应有气泡产生，铁锅生锈其颜色变红，苹果氧化其颜色变黄。设计意图：延伸拓展前三节课所学知识，引出新课。2.探索（1）变化中伴随的现象教师活动：展示图片：蜡烛燃烧、小苏打与白醋反应、加热白砂糖、往氢氧化钠溶液中滴加氯化铜，提问学生：“这些物质变化伴随着哪些现象？属于什么变化？”学生活动：通过观察图片发现：蜡烛燃烧伴随着发光发热，产生了炭黑和水，属于化学变化；小苏打与白醋反应产生气体，属于化学变化；加热白砂糖有颜色变化，产生了焦糖等新物质，属于化学变化；往氢氧化钠溶液中滴加氯化铜产生沉淀，产生了新物质，属于化学变化。设计意图：学从学生的已知入手，总结这四种反应所伴随的四种现象。教师活动：展示图片：燃放烟花、木柴燃烧、香蕉出现黑点、面包发霉、打开汽水瓶盖时气泡涌出等图片。学生活动：燃放烟花、木柴燃烧伴随有发光发热现象，属于化学变化；香蕉出现黑点、面包发霉伴随有颜色变化现象，产生了新物质，属于化学变化。对于打开汽水瓶盖有气泡涌出，学生会有较大争议，可鼓励学生发表自己的观点，并说明自己的判断依据。教师活动：讲述汽水的制作原理：通过加压的方法，将大量的二氧化碳密封在糖水里。当我们打开汽水瓶时，压力变小，溶解的二氧化碳就释放出来了，所以属于物理变化。设计意图：为学生提供更多的物质变化，使其根据现象判断物质变化的类型。一方面，需要学生建立化学变化一般伴随着发光发热、产生气体、颜色变化、产生沉淀等现象；另一方面，需要学生认识到，并不是所有伴随着这四种现象的物质变化都是化学变化。另外，授课教师应将问题简化处理，如汽水中也有二氧化碳与水反应产生碳酸或是碳酸分解的反应，但在此处不做解释探讨。教师活动：展示电灯发光动图，询问学生这一变化中有无新物质生成？它们的变化过程是化学变化还是物理变化？学生活动：灯泡接电后就能发光，没有新物质产生，属于物理变化。教师活动：展示墨水与水混合动图，询问学生这一变化中有无新物质生成？它们的变化过程是化学变化还是物理变化？学生活动：这一物质变化过程中有颜色变化，是由于墨水扩散在水中，使得水变黑，但这样的颜色变化是墨水的缘故，没有产生新物质，属于物理变化。教师活动：展示泥沙沉淀、蜂蜜结晶图片，询问学生这一变化中有无新物质生成？它们的变化过程是化学变化还是物理变化？学生活动：这两种变化中均产生沉淀。泥水经过一段时间的静置后，溶液中打的颗粒由于重力作用沉积，无新物质产生，属于物理变化；蜂蜜中的葡萄糖超过它在水中的溶解限度时，就会析出结晶，无新物质产生，属于物理变化教师活动：展示水沸腾动图，询问学生这一变化中有无新物质生成？它们的变化过程是化学变化还是物理变化？学生活动：水沸腾时有气泡产生，水变成了水蒸气，而这只是物质状态的变化，没有产生新物质，属于物理变化。教师总结：有些物质变化虽伴随着发光发热、产生气体、颜色变化、产生沉淀等现象，但属于物理变化，判断物质变化的类型，关键在于是否产生新物质。设计意图：通过一些常见的伴随着发光发热、产生气体、颜色变化、产生沉淀的物质变化例子，让学生进一步体会：并不是所有伴随着这四种现象的物质变化都是化学变化。（2）观察铁钉生锈的过程教师活动：讲解实验步骤：取三个量筒，一个装满水，一个装半量筒是关于、一个不装水。将三根铁钉分别放入三个量筒中，在半量筒水的铁钉要有一半露出水面，一半在水中。将三个量筒封上口或在液面处滴一些食用油，静置在角落，每天观察铁钉的变化，并记录我们能观察到的现象。教师活动：提问学生“为什么要滴加食用油”。学生活动：认真聆听实验步骤，并作出解答“在液面滴加食用油可以隔绝空气”。教师活动：展示学生实验记录单，告知其要连续观察一周并做记录。学生活动：观察并连续观察铁钉的变化，并将实验结果进行汇报。装满水的量筒和不装水的量筒铁钉基本不生锈，装半量筒的铁钉在与水面接触处生锈严重。如未进行实验，也可播放实验过程视频。教师活动：提问学生“铁钉生锈属于什么变化？”学生活动：产生了新的物质——铁锈，为橙红色的新物质，属于化学变化教师活动：提问学生“铁钉生锈需要什么条件？”学生活动；结合对比实验进行思考，可能只说水或空气教师总结：铁钉生锈需要“水”和“空气”两个条件，缺一不可。设计意图：一方面，引导学生通过实验观察铁生锈过程中所伴随的现象——颜色变化，以进一步明确铁锈是不同于铁的新物质，从而判断这一物