沪教版九年级化学第2节 化学研究什么 第1课时（教学设计教案）

第2节化学研究什么第1课时化学研究物质的性质与变化一、知识目标1.能初步感知化学研究的主要对象和范畴，判断常见的物理变化和化学变化，举例说明物质的物理性质和化学性质；2.能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：能通过观察和分析具体的物质变化现象（如形状改变、状态变化、发光发热、产生气体或沉淀等），辨识常见的物理变化和化学变化的宏观特征，并能初步理解其本质区别在于是否生成新物质（微观层面分子的改变）；能通过实例（如颜色、气味、密度、溶解性、可燃性、稳定性等）辨识物质的物理性质和化学性质，并初步体会性质是物质在宏观表现上的特征，其本质与物质的微观组成和结构相关。2.证据推理与模型认知：能基于观察到的实验现象（证据），运用比较、分类、归纳等方法进行初步推理，判断某一变化是物理变化还是化学变化；能通过分析具体实例，初步建立区分“变化”与“性质”的简单认知模型，理解“变化”是一个过程，而“性质”是物质固有的、决定其可能发生何种变化的属性。3.科学探究与创新意识：能在教师指导下，应用科学的方法（如明确目的、有序观察、全面记录）观察化学实验，客观、准确地描述实验现象；能通过对实验现象的观察、记录和描述，初步体验化学实验是获取化学知识、认识物质世界的重要科学探究手段，激发对化学实验探究的兴趣。一、教学重点1.能初步感知化学研究的主要对象和范畴，判断常见的物理变化和化学变化，举例说明物质的物理性质和化学性质。二、教学难点1.能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。在沪教版九年级化学上册中，第一章第2节第一课时“化学研究物质的性质与变化”是重要的启蒙内容。课程标准要求学生识别物理变化和化学变化，理解物质的物理性质和化学性质，此课时正是落实这些要求的开端，让学生初步接触化学核心研究范畴。教材以蜡烛燃烧实验为切入点，学生通过观察石蜡熔化、火焰、烧杯内壁水珠、澄清石灰水变浑浊等现象，感知物质的不同变化，教材由此引出物理变化和化学变化的概念。物理变化如石蜡熔化，无新物质生成，只是状态、形状等物理属性变化；化学变化如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，常伴随发光、发热等现象，为后续理解化学反应本质打基础。在物质性质方面，教材结合生活实例归纳出物理性质和化学性质。物理性质如颜色、熔点等，可直接观察或测量，像水是无色液体；化学性质如可燃性，在化学变化中表现，如蜡烛燃烧体现可燃性，帮助学生从性质维度认识物质，建立性质与变化的联系。从学科知识体系看，此课时是初中化学基础。区分物理变化和化学变化为学习化学反应类型提供依据，理解性质贯穿物质鉴别、制备等知识板块，如根据碳酸氢铵化学性质选保存方法，同时为从微观角度理解物质变化本质埋下伏笔。教材编排符合学生认知规律，先通过实验让学生获得感性认识，再抽象出概念，进而探讨性质，由浅入深，助力学生搭建化学知识框架，培养学习兴趣和探究精神。在学习本节内容前，学生已具备一定的生活经验与学科基础知识，对蜡烛燃烧、铁生锈、冰融化等物质变化现象有感性认知，但尚未从化学学科角度系统区分变化类型及理解性质本质。他们能观察到蜡烛燃烧时石蜡熔化、发光发热及生成新物质等现象，却难以自主提炼“有无新物质生成”这一变化分类的核心标准，对“物理变化与化学变化可能同时发生”的复合过程缺乏认知，也未建立“性质—变化—用途”的学科逻辑关联。九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对直观实验现象兴趣浓厚，如蜡烛燃烧实验中烧杯内壁的水珠、澄清石灰水变浑浊等现象能激发探究欲望，但对微观层面的变化本质（如分子重组、原子重新组合）理解存在困难。在概念辨析上，易将“发光发热、颜色改变”等现象作为判断化学变化的依据，忽视变化的本质特征；在描述物质性质时，常混淆“性质”与“变化”的概念，如将“铁能生锈”（化学性质）表述为“铁生锈了”（化学变化），对物理性质（如密度、熔点）与化学性质（如可燃性、酸碱性）的分类标准模糊。学生对“化学与生活”的联系有较强需求，渴望通过化学知识解释身边现象，如“面包发霉为何是化学变化”“干冰升华为何属于物理变化”，但缺乏将生活实例转化为化学概念的能力。在学习方法上，尚未形成“实验观察—现象记录—逻辑推理—本质归纳”的科学探究习惯，对教材中“交流讨论”“实验探究”等栏目活动的参与度需依赖具体引导，如在分析氯化氢与氨气反应产生白烟的实验时，易停留在现象描述层面，缺乏对“新物质生成”的深度推理。教学环节一新课导入【引入】同学们，大家看过央视的《挑战不可能》吗？在一期节目中，现场有两百根点燃的蜡烛，挑战者需要从中找出一根特殊的火苗。【提问】这个挑战最核心的能力是什么？【学生回答】观察，在海量相似信息中识别细微差异的精密观察。【讲解】观察是学习化学的重要方法。我们可以运用自己的感官，也可以借助仪器并通过实验观察物质及其变化的条件、现象和结果。在化学实验中要特别注意观察和记录实验现象。观察记录的内容包括：物质原来的颜色、状态；变化过程中产生的现象（如物质的颜色与状态的变化、发光、放热、放出气体等）；变化后新生成的物质的颜色、状态等。蜡烛燃烧过程中不仅有形态的变化，还可能有新物质生成，这正是我们今天要学习的化学研究的重要内容——物质的性质与变化。设计意图1.激发探究兴趣：通过挑战类视频引发学生好奇心，将生活中常见的蜡烛燃烧转化为科学问题，建立化学与生活的联系。2.建立问题导向：通过分层提问引导学生关注物质变化的多样性，为区分物理变化与化学变化埋下伏笔。3.自然导入主题：从具体现象过渡到抽象概念，让学生明确本节课“研究物质变化与性质”的学习目标。教学环节二化学研究物质的变化活动一：蜡烛燃烧的实验探究【提问】请根据生活经验，描述蜡烛燃烧的现象。【学生回答】蜡烛燃烧有火焰，蜡烛会变短，可能会有蜡油滴下来等。【学生实验】请按表1-1所示步骤进行实验，观察并记录实验现象。在实验过程中应特别注意安全，防止点燃其他物品，避免烧伤自己或他人。【实验记录】实验步骤实验现象解释与结论（1）取一段蜡烛，观察外观特征（如颜色、形状等）红色（或其他颜色）、半透明、固体、圆柱状、有轻微的气味（2）点燃蜡烛，观察现象火焰分为三层，外层最明亮，内层最暗，烛芯周围的固态石蜡熔化为液态（3）在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察烧杯内壁的变化烧杯内壁有水珠蜡烛燃烧过程中有水生成（4）迅速向上述烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象澄清石灰水变浑浊蜡烛燃烧过程中有二氧化碳生成（5）取一小段粗玻璃管，置于火焰中，观察发生的现象玻璃管口上端有白烟冒出火焰中有石蜡蒸汽（6）吹灭蜡烛，观察实验现象吹灭时白烟升起，液态石蜡凝固白烟是石蜡蒸汽遇冷凝固成的固体小颗粒【提问】请你根据实验现象，谈谈蜡烛燃烧过程中发生了哪些变化。【学生回答】石蜡熔化、石蜡汽化、石蜡凝固、石蜡燃烧。【提问】从化学角度考虑，这些物质的不同变化有什么本质的区别吗？【学生回答】石蜡熔化、石蜡汽化、石蜡凝固都没有新物质生成，石蜡燃烧有新物质（水和二氧化碳）生成。【讲解】蜡烛燃烧过程中，石蜡受热熔化，由固态变成液态；随着温度的降低，液态石蜡又变为固态。这些变化都属于物理变化，即在变化中没有新物质生成。石蜡在空气中燃烧，发光、放热，同时生成了二氧化碳气体和水蒸气，这种变化属于化学变化，即在变化中有新物质生成。化学变化又称为化学反应。设计意图1.培养动手、观察能力：通过具体实验操作（点燃、罩烧杯、加试剂等）锻炼动手能力，引导学生运用“变化前—中—后”的系统观察法记录现象，落实科学探究基本功。2.建构核心概念：实验揭示的产物（水、CO₂）和白烟现象打破日常认知，引发冲突，促使学生主动思考并理解“物理变化”与“化学变化”的本质区别（有无新物质生成）。3.渗透学科方法：以蜡烛燃烧为生活实例，通过设计实验（如检验不可见产物）让学生体会化学“从现象入手，实验取证，揭示本质”的研究思路。活动二：区分物理变化与化学变化【交流讨论】判断下列变化属于物理变化还是化学变化：酒精的挥发2.植物的光合作用3.木炭的燃烧4.氯化氢和氨气混合，产生白烟5.金刚石加工成钻石6.碘化钾溶液和硝酸银溶液混合，产生黄色沉淀7.灼热的金刚石在液氧中燃烧【学生回答】酒精挥发、金刚石加工成钻石是物理变化，因为没有新物质生成；其他的变化都属于化学变化，因为有新物质生成，光合作用是化学变化，生成了有机物和氧气等。【总结】物理变化常见特征为形状或状态改变，在化学变化中，常伴随着一些现象，如发光、放热、变色、生成气体或沉淀等，这些现象有助于我们判断物质是否发生了化学变化。但物理变化中也可能常伴随这些现象，所以现象不是判断变化是否是化学变化的依据，区分物理变化和化学变化，关键在于判断变化中是否有新物质生成。【讲解】化学变化常伴随着能量的吸收或释放。有些物质在发生化学变化时，以热能、光能、电能等形式释放能量。如石蜡、煤油燃烧时都发光并放出热量；干电池在放电时，内部物质发生了化学变化，释放出电能。而有些化学变化需要外界提供一定的能量才能发生，如绿色植物进行光合作用需要吸收光能。【展示题目】典例：下列对于化学变化本质特征的论述中正确的是（）A.有能量变化B.物质的颜色和状态发生改变C.有新物质生成D.发光、放热【学生回答】C设计意图1.建构核心概念：通过具体案例辨析，帮助学生建立“物理变化—化学变化”的概念体系，突破“新物质生成”这一本质特征的理解难点。2.发展思维能力：通过小组讨论纠正“仅凭现象判断变化”的认知误区，培养逻辑推理和批判性思维。教学环节三化学研究物质的性质活动一：物理性质与化学性质【讲解】物质不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质，如颜色、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电性等；物质在发生化学变化时表现出来的性质，称为化学性质，如可燃性、热稳定性、酸碱性等。【观察思考】在高温酷暑的夏季，堆放了一批袋装碳酸氢铵化肥的小仓库里能闻到特有的刺激性气味。有些袋里的化肥变少了，检查发现化肥变少的包装袋有少许破损，但地上并没有撒落的化肥。【提问】你认为袋中化肥变少的原因可能是什么？请与同学讨论，提出相应的假设。【学生回答】①化肥发生物理变化，直接从固体变成气体挥发了；②化肥发生了化学变化，刺激性气味可能是化肥分解产生的新物质。【提问】请与同学讨论并设计实验方案来验证提出的假设。【学生回答】取干燥试管加入约2g碳酸氢铵后迅速塞紧称量总质量（m1），加热试管3分钟，观察现象，冷却后保持密闭称量总质量（m2），如果没有明显现象且前后总质量不变，则只发生了物理变化，如果有明显现象且质量减少，则发生了化学变化。【演示实验】取少量碳酸氢铵粉末放入试管中，用酒精灯加热，观察实验现象。【提问】加热后有什么现象？碳酸氢铵发生了什么变化，这说明碳酸氢铵具有什么性质？【学生回答】固体减少，有刺激性气味气体生成，有新物质生成，碳酸氢铵发生了化学变化，说明碳酸氢铵受热易分解，这是化学性质。【提问】请总结化肥变少的原因并思考保存碳酸氢铵化肥的注意点。【学生回答】碳酸氢铵发生化学变化，受热分解生成水、氨气和二氧化碳，所以化肥变少，碳酸氢铵化肥应密封保存于阴凉之处。【讲解】由于碳酸氢铵固体有受热易分解的化学性质，碳酸氢铵化肥应密封保存于阴凉之处。由此可见，物质的保存方法与物质的性质紧密相关。认识物质的性质，可以帮助我们合理使用化学物质。设计意图1.联系生活实际：通过常见物质的性质描述，让学生体会化学性质与物理性质的差异，感受化学知识的实用性。2.强化概念应用：以碳酸氢铵分解实验为例，建立“性质—变化—用途”的认知链条，培养知识迁移能力。3.渗透STSE理念：通过化肥保存方法的讨论，体现化学对农业生产的指导作用，培养社会责任感。活动二：物质的性质与变化的关系【展示】物质的性质与变化的具体的实例：物质的变化物质的性质酒精挥发酒精能挥发酒精燃烧酒精易燃烧木材燃烧木材可以燃烧食盐溶于水食盐能溶于水大理石与稀盐酸反应大理石可与稀盐酸反应铁生锈铁易生锈…………【提问】根据以上实例分析，物质的性质和变化的表述上有什么区别？【学生回答】在变化中增加关键词“能或易或可以”后，变化就变成了性质。【总结】性质是物质本身固有的属性，是物质在满足一定条件下发生某种变化的可能性，是静态的，而变化则是物质运动的形式，是一个过程，是动态的，其中包括物理变化和化学变化。叙述物质的性质往往用“能”、“难”、“易”、“会”、“就”、“可”等表示能力或属性的用语。叙述物质的变化往往用“已经”、“了”、等过去时或“在”等现在时等表示时态的用语。性质决定变化，变化体现性质。【展示题目】典例：下列物质的性质属于化学性质的是（）A.铁呈固态 B.铜呈紫红色 C.蔗糖易溶于水D.碳酸易分解【学生回答】D设计意图1.训练对比分析：通过具体实例对比，引导学生观察并归纳“变化”与“性质”在语言表述上的关键差异。2.建构核心概念：利用生活实例帮助学生理解“性质是静态属性，变化是动态过程”的本质区别，强化“性质决定变化”的学科观念。3.渗透学科思维：通过实例分析和典例（碳酸分解）应用，体会从宏观现象抽象性质本质的化学思维方法。第2节化学研究什么一、化学研究物质的性质与变化1.物质的变化物理变化：无新物质生成（例：石蜡熔化、酒精挥发）化学变化：有新物质生成（例：蜡烛燃烧、木炭燃烧）▶本质区别：有无新物质生成2.物质的性质物理性质：不需化学变化表现（颜色、熔点、导电性）化学性质：需化学变化表现（可燃性、热稳定性）1.下列过程只发生物理变化的是（）A.粉碎矿石 B.酒精挥发 C.冰雪融化 D.铁片生锈2.我国的古代发明及应用所包含的下列物质变化中，不涉及化学变化的是（）A.粮食酿酒 B.陶瓷烧制 C.活字印刷 D.火药爆炸3.下列有关蜡烛燃烧实验的叙述中错误的是（）A.蜡烛燃烧的火焰分三层