北京新课标九年级上册初中化学《第8章 碳的世界 第二节 二氧化碳的性质和用途》8.docx
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北京新课标九年级上册初中化学《第8章碳的世界第二节二氧化碳的性质和用途》8
《神奇的干冰》
（一）指导思想与理论依据
1.指导思想：
《义务教育化学课程标准（2019年版）》指出：
义务教育阶段的化学课程以提升学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣，协助学生了解科学探究的基本过程和方法，发展科学探究水平，获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能；引导学生理解化学在促动社会发展和提升人类生活质量方面的重要作用，通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感，培养学生的民族自尊心、自信心和自豪感；引导学生学会学习，学会生存，能更好地适合现代生活。
这与化学核心素养所要求的是一致的。
本节课旨在落实《普通高中化学课程标准（征求意见稿）》指出的化学学科核心素养中涵盖的的：
“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”。
2.理论依据：
（1）“证据推理与模型认知”含义是具有证据意识，能基于证据（现象）对物质组成、结构、性质提出合理假设，通过度析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道能够通过度析、推理的方法理解研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。
能使用模型解释化学现象，解释现象的本质规律。
（2）“科学探究与创新意识”：
让学生理解科学探究是实行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；让学生能发现和提出探究价值的问题、能从问题和假设护法，确定探究目的，设计探究方案，实行实验探究、在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。
（2）教学背景分析
《神奇的干冰》汇聚了：
干冰升华、水蒸气液化、水凝固等物态变化，各种物态变化中伴随的吸热的能量变化，以及因为物态变化、能量变化引起的压强变化。
干冰升华吸热这个陌生性质是其“神奇”的原因。
二氧化碳是初三化学十分重要的化学物质，干冰是固态的二氧化碳，从学生学习发展的延续性角度来看，初二年级理解干冰的相关性质对学生在初三化学的学习十分重要。
本节课在初二学生现有的学情下经过了：
现象描述--提出问题--性质推理--设计实验--实验证实--方法总结等完整的实验探究环节，归纳了完整的推理认证模型。
本课凸显了“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”的化学学科素养，提炼了证据推理的模型，培养了学生证据推理意识、实验探究和独立思考水平，同时为学生在初三遇到的干冰与澄清石灰水反应打下了良好基础，注重了学生的延续性发展。
教学内容分析：
本课是初二年级的开放性科学实践课，截取自《北京市初中开放性科学实践活动项目手册》中《神奇的干冰一课》，并在原有的内容之上有所调整（删掉了“干冰跳入澄清石灰水”实验环节，放到初三具体研究）。
本课以干冰升华吸热这个知识为载体，按照：
魔术实验、提出问题--描述现象、推测原理--设计实验、证实原理--利用原理、解释现象--总结知识、提炼方法的教学环节和思路逐层深入。
学生通过实验探究的方法自主获得知识并分析归纳推理认证的方法模型，培养学生的实证意识，和科学的推理思维，渗透科学探究方法，激发学生的创新意识。
学生情况分析：
本届8年级学生特点：
1.少部分学生已经在小学科学课程初步了解到干冰是固体二氧化碳，但认知尚浅；2.学生在物理课上并未学习物态的变化，所以对于常见的物态变化和吸放热之间的联系仅仅来自于生活并不系统，对于干冰易升华且升华吸热的知识了解更不全面；3.学生具备简单描述现象水平，但是描述现象顺序化、全面性不足；4.学生能够根据现象初步推测原理，但是针对性不强，实证意识略微不足；5.绝绝大部分学生希望自己在开放性科学实践课上有比较多的发言，对开放性科学实践课及实验兴趣极高，思维活跃，乐于探究新知识，这为老师激发学生推理认证、主动探究问题、培养实验设计、动手实验水平和同学协作精神建立了良好的基础。
1.教学方式：
演示实验与学生小组实验相结合，组内讨论与组间分享相结合，实验探索与
实验分析相结合，知识获得与方法提炼相结合。
2.教学手段：
实验、pad教学、“希沃授课助手”、多媒体教学
3.技术准备：
Pad、多媒体课件
（三）教学目标及重点难点
基于以上教学背景，本课的教学目标设定如下：
1.理解干冰是固体的二氧化碳，了解在常温常压下干冰易升华，升华过程中会吸收热量。
2.通过实验探究的方法培养学生：
观察记录现象水平、利用现象推导物质性质和用性质解释现象水平、实验设计水平、操作水平，初步了解科学探究的过程。
3.强化学生的准确的推理方法和实证意识，培养学生独立思考和合作学习精神，实验探究和创新意识。
1.教学重点：
了解干冰是固体的二氧化碳，在常温常压下干冰易升华，升华过程中会吸收热量。
培养学生尊重事实和证据和准确的推理方法及实证意识。
2.教学难点：
培养学生尊重事实和证据、准确的推理方法及实证意识、科学探究水平和创新意识。
（四）教学流程展示
提升归纳总结能力，巩固推理认证模型。
形成分析一般现象的方法。
4
总结知识
提炼方法
与既有认知形成冲突，及其探究欲望。
从全面描述现象入手透过现象推理本质。
环节问题线素材线活动线认知线
演示魔术：
干冰升华
你能描述魔术中的现象吗？
学生
参与魔术
描述现象
根据现象推测固体性质原理。
1
推测原理
描述现象
你能通过现象推理魔术的原理吗？
如何设计实验验证你的推理？
2
学生分析实验目的并分别计实验方案来验证，pad展示小组方案并交流评价。
巩固实证意识，小组合作创设合理科学实验方案。
任务一：
设计实验
设计实验
证实原理
通过实验证明：
干冰是固态二氧化碳，干冰易升华，升华的过程吸收热量。
实验、观察记录现象、Pad展示小组实验结果，分析实验结果并做出实验结论。
任务二：
实验验证
实验中有哪些现象？
它们能否作为你推理的证据？
利用原理解释现象，
获取干冰是固体二氧化碳、干冰易升华升华吸热的新知，凝练推理认证的模型。
梳理过程、建立推理认证模型，思维由形象到逻辑。
培养归纳能力。
实验结论
探究过程
如何解释魔术的原理？
请你归纳研究魔术原理的过程。
学生动手实验，记录实验现象，分享并分析实验现象，逐一作出解释。
提升实验能力，全面描述现象能力，应用模型和新知严谨有条的分析推理能力。
完成“舞台烟雾”实验，应用所学知识和方法推理解释实验现象。
任务三：
变型“舞台烟雾”实验
3
利用原理
解释现象
你认为本节课你学到的知识有？
方法有？
总结本节课知识
巩固推理认证的模型。
板书
学案
（五）．教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
一
描述现象推测原理
【导入新课】
课前让我们来一起参与一个魔术。
【演示实验】
（盘中放入细小干冰，用薄布掩盖）
【提问】
请你摸一摸布下面盖的什么？
它有什么样的特点？
【追问】
你们猜测这个固体可能是什么呢？
【演示实验】
（打开薄布，展示盘子里面）
【追问】
你看到了什么？
【追问】
为什么会这样？
发生了什么？
【过渡】
让我们从现象出发来开启魔术的秘密。
学生通过触摸布或者盘子，参与魔术，
可能做出的答案：
“颗粒状固体”“凉的”
可能做出的答案：
学生回答：
“冰”。
观察
可能做出的答案：
盘子里什么都没有。
疑惑、好奇
通过魔术达到激发学生兴趣、引起学生求知欲望的目的。
【提问】
在刚才的魔术中你观察到了那些现象呢？
【板书】
现象：
1.固体消失无痕2.凉
【追问】
根据这两个现象你推测“颗粒状固体”具有哪些性质呢？
你的依据是什么？
【板书】
原理：
1.固体直接变为无味、无色气体2.固体变成气体过程吸热
【追问】假如这种气体是一种常见的气体，你猜测他可能是谁呢？
【板书】3.气体是CO2?
O2?
N2?
可能做出的答案：
“颗粒状固体消失了，不留下一点痕迹”
“固体消失的过程中盘子变凉”。
可能做出的答案：
1.由现象1能够推测“固体能够直接变成气体，气体无色、无味”；
2.由现象2能够推测，固体变成气体的过程会吸收热量使周围温度降低；
可能做出的答案：
二氧化碳、氧气、氮气。
。
培养学生全面描述现象水平。
培养学生通过现象，推测原理的水平。
二．
设计实验
证实原理
二．
设计实验
证实原理
二．
设计实验
证实原理
【过渡】以上都是我们推测的原理，如何得知它们是否准确？
接下来请大家小组讨论分别为这三个猜测设计实验方案。
【指导实验设计】
以文字或者图画的形式简明扼要表达实验方案和步骤。
【收集方案】
Pad收集实验方案
【方案分享】
Pad及”希沃授课助手“软件，展示各组方案
组织：
小组汇报实验方案、预测实验现象，其它小组改进说明。
评价学生方案、激发学生创新。
学生回答：
“实验验证”。
小组讨论计实验方案
附件2【学生设计方案】
学生作品展示
培养学生核心素养中的实证意识、培养学生的小组合作水平、激发学生改进方案、创新意识。
【过渡】我们设计了多样的方案，接下来请大家按照自己的方案实行实验验证我们推测的原理是否准确。
【指导实验】
分发干冰
强调：
固体用镊子夹取，不能够用手触碰
完成实验报告
收集实验现象
【实验结果分析】
【提问】你看到了哪些现象？
和你预测的是否一致？
是否为证明你猜测的原理提供了证据？
【小结】
通过上述活动，我们了解到固体是固态二氧化碳，我们称之为干冰，干冰易由固态直接变为气态，我们把这个过程成为升华。
升华过程会吸受热量。
【板书】
干冰易升华、升华吸热。
【提问】
通过实验我们验证了最初的猜想是准确的。
魔术实验究竟是如何发生的？
【评价】
很细致
实验、观察记录现象、分析实验结果、做出实验结论。
附件3【学生实验结果1】
可能做出的答案：
1.气球变鼓了，与预测现象一致，证明了固体直接变成了无色、无味气体。
2.玻璃片被吸到了烧杯底，与预测的现象一致，说明了固体变成气体的过程中会吸收热量。
3.澄清石灰水变浑浊了，说明这个物质是固体二氧化碳，也就是干冰。
。
。
。
聆听、理解
可能做出的答案：
我们摸到的盘子里的固体是干冰小颗粒。
因为干冰在升华吸热，所以盘子是凉的。
打开布时干冰升华变成了无色无味气体，所以我们不见。
培养学生核心素养中的实证意识、科学探究水平，动手实践水平。
培养学生推理水平。
【提问】
我们是如何研究魔术现象的原理的呢？
【板书】
【讲述】在探究现象的原理时，我们首先要注重现象推测合理原理，然后一定要有证据意识，通过设计实验和动手实验来验证我们的推测，找到合适的原理，最后再来解释现象。
【提问】解释现象时首先要清楚掌握的是什么？
【讲述】所以看到现象最重要的是抓住关键物质，通过物质的性质找到关键原理。
【追问】
在我们用原理来解释现象的时候，你需要注重哪些变化？
【讲述】
规范表达就是：
物质状态变化
热量变化
周围环境变化
气体的多少会引起压强的变化，比如气球的鼓起，注射器的滑动。
【板书】
【总结】以上是推理认证的一般方法。
【提问】当我们要解释问题时该如何呢？
可能做出的答案：
描述现象---由现象推测原理----设计实验、实验验证原理---原理解释现象。
可能做出的答案：
物质是什么，它有什么性质，也就是原理。
可能做出的答案：
固体变气体
温度变化
气体多少变化
。
。
。
聆听，理解，提升
笔记
可能做出的答案：
我们首先应该认真观察现象，并根据现象推测原理，
如果是不熟悉的物质，能够先用实验来验证原理，再用原理解释现象。
如果遇到的是我们熟悉的物质，能够通过物质找到原理，来解释现象。
解释现象过程中都要注重物质、能量、环境、压强的变化。
培养学生归纳总结水平。
和有高度的思维，凝练推理认证模型。
让学生深度思考，思维由具体到抽象，培养学生多角度全面注重现象中的变化。
完善推理认证模型。
巩固强化推理认证模型
三．
利用原理解释现象
【过渡】接下来，我们一起来做一个关于干冰实验，用我们所学来解释这个实验的现象。
【指导实验】
1.在玻璃碗中加入热水，观察现象。
2.向碗中加入3粒干冰，观察并记录现象。
3.先用蘸过洗洁精水的手指涂抹碗边，再用浸泡过洗洁精水的布条从碗的一端轻轻刮过碗面，观察记录实验现象。
【收集实验现象】
【提问】
你看到了什么现象？
为什么会有这样的现象？
附件4【学生实验结果2】
可能做出的答案：
看到大量白雾，白雾是小水滴。
这是因为干冰吸热，周围水蒸气遇冷凝结为小水滴。
看到有泡泡形成，最后泡泡都破了。
这是因为洗洁精的加入形成了膜，干冰升华变成了气体，气压增大使得膜被鼓起，形成泡泡，泡泡内气体增多气压增大，最终把泡泡撑破了。
培养学生：
全面科学描述实验现象的水平；
严谨有条的分析推理水平；
使用模型分析问题的水平。
四．
总结知识
提炼方法
【提问】
从魔术变化到实验验证到最后的体验实验我们体会了干冰的有趣和神奇。
你能为本节课取个课题吗？
【讲述并板书】
我们就把这节课叫做：
神奇的干冰
【提问】
通过《神奇的干冰》，你获得了哪些知识？
学会了哪些方法？
【总结】大家所述就是一般推理认证的方法，这节课我们完成了一般推理认证的过程：
注重现象--推理原理--实验验证原理--原理解释现象。
同时我们也体会了科学探究的基本过程。
希望大家能在以后的学习生活中学以致用。
可能做出的答案：
神奇的干冰
可能做出的答案：
1.干冰是固态二氧化碳，干冰易升华，升华吸热。
2.遇到陌生现象要先合理推理；
3.推测原理需要实验验证，验证准确后才能够解释实验现象。
解释现象注重哪些变化。
。
。
。
。
聆听，理解，领悟
再次强化推理认证模型，让学生的认知进一步提升
（六）课后反思
本课特点
1.贯彻化学核心素养：
教学目标设计、课堂落实都依据了化学核心素养的“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”。
2.注重学生的延续性发展，在初二年级的开放性科学实践课上学习干冰的性质，并学初步建立了推理认证思维，初步落实化学学科核心素养，为学生在初三知识和核心素养的培养和发展奠定了良好的基础。
3.本课首先以魔术实验引入，造成认知冲突，激发学生探究欲望，然后学生由表象推理变化原理，深度思考问题，培养了学生推理水平，紧接着带着强烈的探究欲望学生小组合作设计实验方案、实行试验验证推理的原理，在此过程中强化了实证意识，同时培养了科学探究水平和创新意识；最后学生自主揭开魔术实验面纱，学习新知识，同时归纳总结推理认证的模型。
附1：
板书设计
神奇的干冰
1.干冰是固体的二氧化碳，易升华，升华过程会吸收热量。
2.推理论证、解释分析现象的一般思路。
推测
解释
验证
附2
【学生设计方案】（部分）
附3【学生实验结果1】
附4.【学生实验结果2】
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