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六年级下科学教参(物质的变化)

发表时间:2015-1-5  浏览次数:2714  
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一、单元概述
物质的变化有些是自然现象,但更多的是人们有意识的活动造成的,学生时刻可以在感受到物质的变化。从是否产生了新物质的标准去区分物质的变化,可以分成物理变化和化学变化两类。
物理变化指的是物质在形状、体积、状态等物理性质方面的变化,不产生新的物质;化学变化指的是物质在化学性质上的变化,即产生了新物质。
本单元主要研究物质的化学变化,从化学变化伴随的现象中,寻找化学变化的本质:产生了新物质。物质的化学变化产生了哪些新物质,怎样判断产生了新物质,这就需要学生学会寻找足够多的证据,作为判断产生了新物质的依据。
本单元的核心概念是物质的变化,学生需要认识到变化是有规律的,规律是可以被我们认识的。概念的关系图可以表示如下:
第1课主要呈现生活中物质变化的实例。从这些变化的实例中,比较出两类不同的变化,一类是只改变物质的状态、形状、大小等,另一类是产生了新的物质。
第2课通过两个实验,引导学生详细观察没有变化的沙豆混合和产生了新物质的白糖加热,分辨物质变化过程中的“变”与“不变”,分辨物理变化和化学变化的主要特征。
第3-6课具体介绍一些化学变化的类型以及这些化学变化所伴随的现象。学生通过观察现象、作出假设、寻找证据、得出结论的过程,研究各种化学变化,总结化学变化的主要特征:产生了新的物质。
第7-8课通过研究化学变化速度的控制,介绍化学变化在生活中的应用,让学生懂得化学变化与生产生活之间的关系。最后帮助学生总结本单元的主要内容。
从学生认识发展的角度,我们并不要求学生掌握化学变化的类型和化学变化生成的具体新物质,这对学生来说为时尚早,他们将在中学时继续学习。我们要求的是,学生能够从种种变化的现象出发,推断物质的变化是否产生了新物质,然后寻找各种证据验证自己的假设,从而达到提升科学探究能力的日的。
因此,在教学过程中,引导学生学习科学的思维和掌握科学的研究方法是很重要的。学生通过学习,在科学思维和科学方法上能有所发展,在理解科学、理解科学的思想和观点、树立科学的价值观方面能有所提高,是本单元教学所期望达到的主要日标。
二、单元教学目标
科学概念
.世界是由物质构成的,物质是在不断地发生变化的。
.物质的变化是有规律的,是可以被我们认识的。
.物质之间的相互作用,会产生物理变化和化学变化。
.物质的物理变化不产生新的物质,物质的化学变化会产生新的物质。
.物质的化学变化会伴随各种现象。
.物质的变化与人类的生产生活有着紧密的联系,人类可以利用物质的变化解决生产生活中的许多问题。
过程与方法
.通过观察、推测、实验设计和验证获得结果。
.学习通过“假设检验”得出结论的科学思维方式,自己设计对比实验进行验证。
.经历简单的对比实验的设计和实验过程,培养自行获取知识的能力。
.按规范要求完成实验。
.对观察研究结果进行简单整理、分析并概括总结,逐步形成科学概念。
情感态度价值观
.认识到物质的变化是有规律的,规律是可以被我们认识的。
.体验科学探究的乐趣,保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。
.认识到阅读、收集更多的相关信息资料,丰富自己的认识,修正、完善原有的认识的必要的。
.培养以证据说话的观念和行为习惯。
.体会科学的思维方式可以帮助我们认识事物的本质。
.体会分辨现象与证据的关系,以证据支持结果的重要性。
.懂得确定一种物质的性质,需要有很多的证据。
.认识到科学和生活是紧密相连的。
三、分课时教学建议
第1课 我们身边的物质
(一)背景和目标
学生对物质的变化比较熟悉,看到的现象也比较多,许多变化发生于学生的生活实际,这为他们的学习提供了经验上的准备。
物体变形、水的三态变化、燃烧、生锈这些常见的现象,背后有哪些科学道理?这是我们希望学生进行探索的,因此本课的引人与学生的生活紧密相关。
本课具有前瞻性质和铺垫性质。世界是物质的、物质是变化的、变化是有规律可循的,这些观念既是科学的概念,也是哲学的概念。因此,本单元的概念具有观念层面上的意义。而这些概念的形成,并不是通过一节课的教学能够达到的,在本单元的教学中,应该渗透这些观念,为学生的发展成长奠定基础。
科学概念
.世界是物质构成的,物质是变化的,物质的变化有相同和不同之处。
.一些物质的变化产生了新的物质,另一些变化没有产生新的物质。
过程与方法
.用举例、分析、综合、概括的方法,对物质的变化进行比较分类。
.通过具体实验,体验物质的变化。
情感态度价值观
.认可世界是物质构成的,物质是在不断地变化着的。
(二)教学准备
每组一盒火柴、一枚生锈的铁钉、一根蜡烛、一张白纸,图片。
(三)教科书说明
本课由三部分组成,分别是世界由物质构成的,物质在变化,让物质发生变化。
第一部分:世界是由物质构成的
这部分的内容,通过举例例证的方式,让学生接受世界是由物质构成的这个观念。学生对身边的一些物体是由物质构成的容易理解,对空气、火、电和声音是否是物质,接受起来可能会有一些难度。学生对感官容易观察到的、特别是触觉可感知到的实在物体,很容易接受为物质,如空气和火。由于学生对空气进行过观察研究,知道空气确实存在、空气占据空间的知识,确认空气是物质比较容易,对火是不是物质的确定也好解决。但是学生对不能直接触摸到、观察到的东西确定为物质,接受起来会有难度。
怎样解决声音、电、光也是物质?可以从声音的产生和本质,电的产生和本质上帮助学生理解。声音是由物体振动产生的,没有物体振动就不产生声音,所以,声音可以看作是振动的物体,声波相当于把振动进行传递。电、光也可以用同样的方法进行解决。如果学生难以理解,教科书最后就直接告诉学生记住“世界是物质构成”的概念。
第二部分:物质在变化
这部分的内容,也是通过举例例证的方式编排的。从生活中观察到的各种变化的现象,概括出物质都在变化。同时,发现有些物质变化较快,有些物质变化较慢。教科书希望学生通过讨论岩石、房屋、马路的变化速度,理解一切物质都在变化的观念。这个观念非常重要,它同时也是辩证唯物主义世界观的重要观点。
教科书当中,要求学生比较归纳两种物质的变化有什么相同和不同,学生的回答可能五花八门,因此,可以从是否变成了另外的材料(物质)上进行比较,这样思考的方向会更集中,也符合
教科书设计的意图。
第三部分:让物质发生变化
物质的变化是绝对的,有些是自然发生的,但更多的是人们有意识的活动造成的。这部分的内容,讲解的是人为因素可以造成物质的变化,要求学生通过亲身体验,进一步了解物质的不同变化,为后面的学习打下基础。
在这里可以重点对蜡烛燃烧的观察做点文章。因为燃烧的内容,在五年级教科书中删除了,只有在这个单元出现,所以对燃烧是怎么回事,可以插人到这里进行教学,这也是对教科书的补充。
(四)教学建议
1.世界由物质构成。
这部分内容应该以讲解为主,辅助以举例例证的方式进行。
(1)我们的周围有哪些物质?让学生举例,例子越多越好,这样归纳的结果越有说服力。在举例的基础上,得出我们能直接观察到的物体都可以叫做物质。
(2)讨论空气、火、声音、电、光是不是物质,为什么?对声音、电、光的辨别,从它们是如何产生的进行辨别,最后确定它们都是物质。得出间接观察到的实际存在的物体也是物质。
(3)总结:整个世界都是物质构成的。
2.物质在变化。
这部分内容的教学,也是从生活中的例子开始的。结合教科书的内容,要区别出两种不同的变化,一种是改变了物体的形态,实质没有改变;另一种是实质发生了改变,变成了新的东西。而且要讨论,有些物质变化的速度相当缓慢。
(1)观察把易拉罐或者饮料瓶压扁,它们发生了什么变化?这样的变化是不是改变了物体的材料?
(2)观察水结冰和冰融化成水的图片,回忆水的这种变化是否是变成了其他物质?(3)这两种物质的变化有什么相同的特点?
(4)点燃火柴,观察火柴的燃烧,它发生f什么变化?思考火柴燃烧后变成f什么物质?
(5)观察生锈的铁钉,思考铁与铁锈是否相同?
(6)这两种物质的变化有什么相同的特点?
(7)岩石、房屋、马路在发生变化吗?你的依据是什么?
(8)你认为世界上有不变的物质吗?
3.让物质发生变化。
这部分内容教学时,教师可以选择一些符合学生认知结构和思维能力的、便于观察的、有典型意义的活动,让学生观察和体验物质的变化。如铁丝的弯折、观察燃烧的蜡烛等。让学生在体验中、在观察中体会到物质的变化形式是多样的,变化可以是自然的,也可以是人为的。最后总结出物质变化,两类情况:一类是只改变了物质的形态、大小、位置等但没有产生新物质,另一类变化产生了新的物质
第2课物质发生了什么变化
(一)背景和目标
这是继前一节课观察了一些物质的变化之后,继续观察物质的变化,并且通过观察物质的变化,知道物理变化和化学变化的区别。沙和豆子的混合,看不到明显的变化,而这个活动通过加热白糖,让学生看到明显的变化。本课的重点在于观察物理变化和化学变化的过程,找出它们之间的区别:新物质是否产生。因此白糖加热的活动是重点,混合沙和豆子是铺垫。
物质之间相互作用,有时会发生物理变化,有时会发生化学变化,有时既发生化学变化又发生物理变化,有时什么变化都没有发生。从这点意义上来看,观察到“没有明显变化”与观察到“明显变化”的现象同等重要。
科学概念
.物质的变化可以划分为物理变化和化学变化两类,它们的区别在于是不是产生了新的物质。
.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。
过程与方法
.学习用筛网分离混合物、用蜡烛给白糖加热。
情感态度价值观
.养成细心观察,及时记录的习惯。
.体会到在实验操作过程中,细致并实事求是地汇报观察到的现象对于得出正确结论是重要的。
(二)教学准备
每组一盒火柴,一枚生锈的铁钉,一根蜡烛,一张白纸,图片。
(三)教科书说明
本课由两部分组成,一是“观察混合后的沙子和豆子的变化”;二是“观察加热白糖的变化”。
第一部分:观察混合后的沙子和豆子的变化
“沙和豆子混合后,会发生变化吗?”学生猜:不会。这是学生的经验。观察沙和豆子的混合物,“沙发生变化了吗?豆子发生变化了吗?”学生判断:没有。这是学生的观察结果。这节课的重点是根据观察到的事实,判断物质混合后没有变化,还是发生了变化,学生的猜测和判断对不对,并不重要。即使学生的看法一边倒,但是“有什么证据说明没有发生变化”这样的引导会使学生想办法分离沙和豆子,寻找证据,根据观察到的事实,确认没有发生变化或者变化很不明显。
为了便于观察比较混合前后有没有发生变化,首先要观察描述沙和豆子在混合前的特点,教科书第28页的表格就起到了这个作用。观察后把样品留下,以后还要用它同分离出的沙和豆子进行比较。
在比较混合后的沙子和豆子的过程中,会有一些学生纠缠于细微的变化,如沙子粘在豆子上,豆子好像变了一点颜色等,这是值得肯定的严密、细致的态度。但这是细节,从大方向来看,我们应该把握物质本身是否发生了变化,沙子还是沙子吗?豆子还是豆子吗?这是观察的核心。所以,用筛网分离沙子和豆子的混合物,是为了更好地进行对比观察,而分离混合物的各种方法不是本课的重点。
第二部分:观察加热白糖的变化
白糖在加热的过程中,首先会发生物理变化,即固体的白糖在加热的情况下变成液体的白糖,然后继续加热,白糖的颜色逐渐加深,直到全部炭化,能闻到焦味,这时发生了化学变化。如果继续加热,黑色的炭还会燃烧。
在加热白糖的过程中,先发生物理变化一白糖的熔化,随后发生了化学变化一白糖的炭化,在白糖炭化的过程中,物理变化是伴随着化学变化进行的。引导学生在加热的过程中,仔细观察、记录现象,从现象的变化中,分析、比较白糖发生的两种变化,体会两种变化的区别。
这个实验属于有一定危险性的活动,那么在加热白糖的时候要注意什么?教科书第29页出示了加热的示意图,要求学生用长柄的金属汤匙,如果有木柄的金属汤匙就更理想了。白糖的数量不能太多,大约1克左右。在加热的过程中,会产生气泡,如果白糖的量过多,产生气泡时会溢出来,可能会影响课堂教学秩序。加热时,用蜡烛火焰的外焰,这样在汤匙底部产生的烟会少一些。加热结束,一定要把汤匙放在盘子上,不要跟桌面直接接触。一定要提醒学生,千万不能用手直接去摸加热的部分。
在加热白糖的过程中,蜡烛也在不断地燃烧,它也在同时发生着化学变化和物理变化。蜡烛熔化是物理变化,液体的蜡烛油气化后燃烧是化学变化。这个现象,也希望学生在加热的过程中能够观察到,这又与前一节课中的观察内容联系起来。
教科书最后总结了物理变化和化学变化的本质区别,正式提出了物理变化和化学变化的名称,但这两个概念只是描述性的概念。
(四)教学建议
1.观察混合后的沙子和豆子的变化。
(1)观察沙和豆子
沙和豆子混合后,会不会发生变化,必须知道混合前沙和豆子本来是什么样的。从杯中取出少量沙和豆子,分别放在纸上进行观察。要鼓励学生尽可能从多方面观察,例如沙和豆子摸起来感觉怎样?闻起来有什么气味?看起来是什么颜色、什么形状的?观察后留作样本,同混合、搅拌过的沙、豆子比较。因为混合前的观察,是为了判断混合后是否发生了变化,所以要对观察的结果作简单的综合;每粒沙、每粒豆的形状、大小不尽相同,但它们都是沙、都是豆。
(2)猜一猜混合后会是什么样。为什么让学生猜,为了让学生养成遇事先根据已有的知识和经验进行思考,为了让学生知道猜得对不对,都要有事实作依据,然后想办法收集事实。
(3)进行混合、搅拌。这是儿童化的研究科学,“多搅拌一下也不会发生变化吗?”
(4)观察、描述混合后的沙和豆子。
(5)分离混合物。
分离混合物的活动程序:
.了解分离混合物的意义一“可以检查沙和豆子是不是发生了变化”。
怎样分离混合物,可以让学生想办法。用筛子筛是常见的方法。选择适合分离沙和豆子的材料,制成筛子进行分离。
.观察和比较。变化是比较出来的,把混合物与预留的样本进行对照、比较,可以看出混合后是不是发生了变化。搅拌产生的碎屑,只说明沙和豆子形态发生了细微的变化,特征和性质没有变,沙还是沙,豆还是豆。这种分析会丰富学生的认识。
2.观察加热白糖的变化。
(1)观察白糖的特点,记录在表格中。
(2)预测:给白糖加热,会发生哪些变化,填写在记录表中。
(3)讲解给白糖加热的方法和注意点。
(4)提供器材和物品,学生进行加热白糖的活动,并及时记录观察到的现象。
(5)交流观察到的现象,白糖充分加热后得到的物质还是白糖吗?蜡烛燃烧后变成了什么?
3.总结物理变化和化学变化的特点。
(1)把固体的白糖变成液体的糖与白糖变成黑色的炭进行比较,这两种变化有什么
区别?
(2)把蜡烛变成蜡烛油与蜡烛油燃烧变成气体进行比较,这两种变化有什么区别?
(3)出示物理变化和化学变化的名称,并举例说明。
(4)物理变化和化学变化的本质区别是什么
第3课米饭、淀粉和碘酒的变化
(一)背景和目标
学生对米饭太熟悉了,对米饭的味道了如指掌。或许有一部分学生还有这样的经验,咀嚼米饭的时间长了,口腔内的米饭会出现甜味,这是怎么回事?本课就从这个现象开始,引导学生探索与米饭、淀粉有关的化学变化。
米饭的成分主要是淀粉,碰到碘酒会产生色合,在这里,我们并不要求学生去掌握反应机理,而是观察米饭、淀粉与碘酒反应时出现的现象,认识到这种颜色变化是化学变化的一种形式。利用碘酒与淀粉的特性反应,可以鉴别含有淀粉的食物。小学阶段,对物质化学反应的认识,一般都停留在现象的观察和描述上,不涉及化学变化的机理。同时,一般学生对化学变化产生的现象都是很感兴趣的,这有助于他们进行有限度的科学探索。
科学概念
米饭在口腔里与唾液作用会发生化学变化。
淀粉与碘酒会发生化学反应,生成的新物质是蓝紫色的,利用这一特性可以检验食物中是否含有淀粉。
过程与方法
用细心体验、分析推理、实验验证的方法获得结论。
通过实验检验一些食物中是否含有淀粉。
情感态度价值观
.培养探索新事物的兴趣。
(二)教学准备
每组一些米饭、一些淀粉、一小瓶碘酒、一支滴管、几种常见的食物。
(三)教科书说明
内容包括四个部分,分别是“会变味的米饭”“米饭、淀粉和碘酒”“淀粉的踪迹”“制作神秘的信件”。
第一部分:会变味的米饭
平常学生在吃饭的时候,一般不会尝到米饭的甜味。只有我们细细品尝米饭、长时间地咀嚼米饭的时候,才会感觉到米饭产生了甜味。教科书用这样的活动来引人,观察米饭在口腔里的变化。当口腔中的米饭出现甜味的时候,它变成了什么物质?既然米饭是不甜的,产生甜味的物质就不是米饭了,这是符合学生思维的推理。根据这个证据,我们可以断定甜味的物质肯定不是米饭,也就是说,米饭在口腔里发生了化学变化,产生了新的物质。
如果要探索米饭为什么在口腔里发生了化学变化,生成了什么新物质,那
就必须涉及到唾液的作用。唾液里含有淀粉酶,酶是一种特殊的蛋白质,对某些化学反应具有催化作用。淀粉酶在常温下能很快使淀粉水解,生成麦芽糖,所以我们感觉到了甜味。教科书没有朝这个方向设计,而是引导学生再去咀嚼馒头的外皮,看能不能感觉到甜味。实际上也能够感觉到甜味的,因为馒头的外皮主要成分也是淀粉(馒头皮淀粉糊精的含量很高),因此在唾液的作用下,也会转化为麦芽糖。教科书第30页色块上的文字资料,是帮助学生理解米饭产生甜味的原因。
第二部分:米饭、淀粉和碘酒
在米饭上滴一滴碘酒,马上会出现蓝色,生成的物质是一种色合物。当学生看到这种现象的时候,就在考虑:为什么会呈现蓝色?是化学反应吗?是不是米饭中的主要成分起了作用?因此教科书引导学生来观察米饭的主要成分一淀粉。
观察淀粉可以用感官观察,教科书第30页中间的插图,就是提醒学生可以用手去摸淀粉,体会触觉对淀粉的感觉。除此之外,更重要的是观察淀粉与碘酒的反应。在淀粉上滴上碘酒,也会呈现蓝色,可见米饭、淀粉都有共同的特点,它们遇到碘酒都会发生颜色反应。这是化学变化中伴随的现象,教科书明确告诉学生,蓝色的物质是一种新物质。这是一种淀粉和碘的色合物,新物质的名称不需要学生掌握。
在这里,我们应该提醒学生,操作时滴管不能碰到米饭和淀粉。
第三部分:淀粉的踪迹
利用淀粉和碘酒反应的颜色变化,我们可以来检验哪些食物中含有淀粉。教科书提供的图中有十多种食物,日的是提醒学生,可以检验的食物很多,要尽量利用实验手段进行检验,增加自己的经验。根据实际情况,我们可以选择当地的各种食品进行检验,并对检验结果进行分类。由于食品中的淀粉含量不同,与碘酒之间的反应可能没有像米饭与碘酒的反应那么明显,因此在操作时要适当等待一段时间,或者把食物切开,在切口上滴碘酒,效果会明显。
第四部分:制作神秘的信件
这是一个有趣的活动,是寻找淀粉的踪迹活动的延续。由于淀粉不溶解于冷水,所以配制淀粉液时,最好用热水溶解,经充分搅拌,静置后,过滤得到澄清的淀粉溶液。
(四)教学建议
1.会变味的米饭。
做这个活动时,要准备一些米饭和几个白面包,尽量让学生体验,还要注意操作的顺序。
(1>品尝一口米饭,马上说说米饭的味道。
(2)咀嚼大约1-}-2分钟,米饭中出现了什么味道?
(3)思考:米饭是甜的吗?米饭出现了甜味,说明它发生了什么变化?
(4)咀嚼一小块白面包1^-2分钟,会出现甜味吗?
(5)你认为出现甜味与什么原因有关?
(6)阅读教科书第30页的资料,你知道了什么?
如果学生提到了唾液的作用,教师要肯定下来;如果学生认为是咀嚼时,把米饭、白面包中的糖分挤出来了,那么可以再做一个实验进行验证。
把一些米饭放人杯子中反复挤压或捣碎,就像米饭在口腔中咀嚼一样,1^-2分钟之后,拿出来尝味道。如果甜了,说明米饭中本身就有糖分;如果不甜,说明米饭产生出甜味,还需要唾液的作用。
2.米饭、淀粉和碘酒。
做这项活动之前,首先要观察淀粉。因为在前一个活动中,学生已经知道米饭的主要成分是淀粉,那么淀粉是怎样的?米饭和淀粉的关系又是怎样的?
(1)观察淀粉的外观特点,描述手摸淀粉时的感受。
(2)用滴管在米饭上滴一滴碘酒,观察到什么?你认为蓝色的东西还是米饭吗?
(3)在淀粉上滴一滴碘酒,观察出现了什么现象?
(4)米饭、淀粉碰到碘酒产生的蓝色的物质,是新物质吗?
(5)阅读教科书第30页的叙述,你明白什么?
做这项活动的时候,建议米饭和淀粉的量不要太多,养成节约的习惯。
3.淀粉的踪迹。
用碘酒来鉴别一些食物中是否含有淀粉,是寻找淀粉踪迹的另一个活动。让学生先进行预测,再进行实验是教科书的要求。其中的意义是培养他们科学探究的能力。
4.制作神秘的信件。
这个活动,建议在课外进行。教师要把调制淀粉液的方法告诉学生。有一个简便的办法是:把米饭煮成粥,掺水,用上层清液就可以了。

第4课小苏打和白醋的变化
(一)背景和目标
学生对醋的认识多一点,对小苏打的认识可能不多,对这两种物质混合后会产生什么现象,知道得更少。因此,对小苏打和白醋的反应,学生是没有经验的。
本课让学生观察到小苏打和白醋的剧烈反应过程,体会到化学变化的奇妙和有趣。
在本课中,当学生混合醋和小苏打时,它们将会看到明显的化学反应现象,例如看到气泡的产生和听到嗤嗤声。这一化学反应的发生是因为小苏打包含有碳酸氢根,当醋酸与小苏打反应时,一种新的物质一二氧化碳就生成了。
对二氧化碳的确定,不是采用直接告诉的方式,而是通过实验观察比较,发现该气体的一些性质,从而做出初步的判断,再结合教科书提供的资料,确定产生的物质是二氧化碳。这是一个严谨的分析、推理过程,它可以提醒学生,分析、推理的结论是否正确、必经经过实验验证。
科学概念
.小苏打和白醋会发生化学反应,产生新的物质。
.二氧化碳是具有特殊性质的一种气体。
过程与方法
.通过观察、实验、分析和阅读资料得出正确结论。
情感态度价值观
.懂得只有足够的证据才能做出正确的判断,得出科学结论需要严密的逻辑推理。
本课有三部分,分别是“观察小苏打和白醋”“小苏打和白醋混合后的变化”“产生了什么气体”。
第一部分:观察小苏打和白醋
本课要观察小苏打和白醋的反应,因此首先要对这两种物质有所了解。这是观察两种物质反应的前提。教科书第32页的图中,呈现了小苏打和白醋的形态。小苏打是白色的细小晶体,溶于水,水溶液呈弱碱性,在热空气中,它能缓慢分解,放出一部分二氧化碳;加热至2700C时全部分解放出二氧化碳。白醋是一种无色的液体,由于含有醋酸,闻上去有一股酸味。对两种物质的观察,了解它们的特点,是为接下来的活动作好准备。
第二部分:观察小苏打和白醋混合后的变化
小苏打和白醋的反应属于复分解反应。复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,可用字母表示为:AB十CD-AD十CB0复分解反应的本质是溶液中的离子结合成难电离的物质(如水)、难溶的物质或挥发性气体,而使复分解反应趋于完成。
怎样进行小苏打和白醋的混合?一般学生会出现两种情况:一种是先倒好白醋,然后加人适量的小苏打;另一种是先放人小苏打,再倒人白醋。其实两种方法产生的现象是一样的。这个实验在数量上是有要求的,这是考虑到一份小苏打与三份白醋大致能够反应完。
小苏打和醋的反应速度是很快的,对学生的吸引力也很大。在反应过程中,产生了大量的二氧化碳气体。在学生不知道产生了什么气体的情况下,产生的气体也许会由于操作不当而散失,所以教科书提出了盖上玻璃片进行观察。用手触摸玻璃杯的外壁,能够感觉到稍微比原来凉一些,因为这个反应是吸热反应,这也是这两种物质发生化学反应时伴随的现象。
在活动中,学生观察到的现象越多,对作出正确判断的依据就越多,因此要提示学生不要仅仅被气泡所吸引,观察要全面细致。
第三部分:产生了什么气体
当小苏打和白醋反应时,产生了大量的气体,这种现象吸引着学生的观察注意力,学生也很容易会产生这样的问题:这是什么气体?如果查明了气体的身份,就很容易确定小苏打和白醋的变化属于哪一类变化了。教科书就是按照这样的思路设计的。
教科书设计了两个实验,来检验产生的气体。
在实际操作中,肉眼观察杯中的气体与空气有什么不同,然后引出两个实验进行检验。
关于是什么气体的判断上,教科书提醒我们“我们的实验证据还不足以判明产生的是什么气体”,这一点很重要,这是科学研究的态度。因为证据还不够充分,如果单单从能灭火和比空气重两个证据来看,其他气体也可能符合这样的条件,如氢、氛等稀有气体。所以从科学思维的严谨角度要求,提示学生不要根据经验认定是二氧化碳。当然,教科书也出示了结论,“科学家经过研究,确定了这种气体是二氧化碳”。在这里首先要让学生明白“经过研究”的背后含义,说明还需要有更多的证据,科学上的结论不是随随便便可以获得的,这是对学生进行科学态度教育的好机会。
教科书还把汽水中的二氧化碳、呼吸产生的二氧化碳和蜡烛燃烧产生的二氧化碳联系起来,把以前学过的知识进行综合,有利于学生构建完整的概念。
最后,教科书还提出了“观察玻璃杯里的液体,小苏打还在吗?留下的液体还是白醋吗?”这部分的内容,并不要求学生掌握,而是引导学生通过观察留下的物质,对照实验前的小苏打和白醋,研究这些物质究竟是什么?从而激发学生的兴趣,引导他们课外进行探究。本单元的资料库中有资料介绍,可以提供学生阅读思考。
(三)教学建议
1.观察小苏打和白醋。
教师要提供小苏打和白醋让学生观察、描述和记录。
(1)把一部分小苏打倒到纸上,观察特点,记录在表格上。
(2)把一部分白醋倒人玻璃杯中,观察它的特点,记录在表格中。
(3)把观察过的小苏打和白醋放在桌子中间,在后面的比较中要用到。
2.观察小苏打和白醋混合后的变化。
“小苏打和醋混合后会怎样呢?”不要满足于简单回答,而是要引导学生围绕这个话题,说自己的生活经验,说自己的猜想,还要请学生说明猜想的理由。生活经验和猜想,都不是建立在科学观察的基础上的,所以未必能说出有事实依据的理由,但说了就达到了日的。由此形成探究的情境,进行科学观察,收集科学事实。
混合了小苏打和醋以后,“我看到了什么现象?”冒出气泡是混合后发生的现象。“气泡”有许多文章可做,学生从生活经验中知道:有气才会出现气泡,冒出气泡说明小苏打和醋混合以后产生了气体。因为产生了气体,才有用火柴去检测的理由。把这些文章做足,有利于发展科学思维。
用火柴检验小苏打和醋的混合物不要满足于“火柴熄火了”这个事实。如果产生的气体,像氢气球中的气体那样,我们还能检测到它吗?气体没有上升,而是沉在杯子里,说明产生的气体比空气重,火柴在这种气体中会熄灭,两者共同说明这种气体的性质。结合观察到的事实,作一点推理,既是认识逻辑的需要,又是发展科学思维的需要。
(1)猜测小苏打和白醋混合后,会产生什么现象?
(2)讨论怎样混合,混合的数量是多少。
(3)按照讨论的结果混合小苏打和白醋,当气体产生时,提醒学生把玻璃片盖上,用手摸玻璃杯,感觉温度的变化,同时记录混合过程中观察到的现象和产生的问题。
在这个活动中,小苏打和白醋的比例一定要控制好,不然会造成很大的浪费。
3.产生了什么气体。
这是一个很重要的验证活动,也是培养学生思维发展的极好时机。
(1)先观察杯中的气体与空气有什么不同。当学生观察不出有什么不同时,提出用实验的方法继续检验杯中的气体。
(2)指导学生用燃烧的细木条伸人杯中,观察火焰的变化。提问学生,从观察到的现象中,获得了什么信息?根据这个信息,你们可以做出怎样的推断?
(3)像倒水一样,把玻璃杯中的气体倒在燃烧的蜡烛火焰上,能观察到什么现象?根据这种现象,你们又获得了什么证据?能做出怎样的推断?
(4)分析已经获得的证据,能判断出杯中的气体是什么气体吗?为什么?
(5)阅读教科书上的资料,说说科学家是怎样确定气体的成分的?
(6)观察玻璃杯中留下的物质,你们认为留下的是什么物质?能查阅资料找到结论吗
第5课铁生锈了
(一)背景和目标
铁生锈是十分常见的现象,学生们非常熟悉,可能没有考虑过铁锈是否是一种不同于铁的新物质。
本课将引导学生通过观察和实验,确定铁锈是一种不同于铁的新物质。这需要学生收集足够的证据,而探索活动将成为学生收集证据的过程。
观察铁生锈的过程也是很有意义的活动,学生将自己设计对比实验的研究计划,并在课外进行对比实验,分析实验结果,得出结论。这个过程把课内和课外的学习有机地融合了起来。
科学概念
铁生锈是一种化学变化,铁锈是一种不同于铁的新物质。
铁生锈的原因与水和空气有关。
过程与方法
.通过观察、实验获得证据,确定铁锈是一种不同于铁的新物质。
.通过对比实验,探究铁生锈的原因。
情感态度价值观
.懂得确定一种物质是否是新物质需要有足够的证据,培养证据意识。
(二)教学准备
每组学生一块不生锈的铁片,一块锈蚀严重的铁片,一些铁锈,榔头,自制电路检测器。
(三)教科书说明
本课有三部分,分别是“生活中的铁生锈现象”“观察铁锈”“探索铁生锈的秘密”。
第一部分:生活中的铁生锈现象
教科书第34页提供了五种生活中铁生锈的现象:铁门扣生锈、铁栅栏生锈、铁链生锈、铁丝生锈、铁门生锈,可见铁生锈在生活中是十分常见的,提醒学生要关注生活中的自然现象。同时提出了本课的研究问题:铁生锈是一种什么变化?这个问题指向本单元的核心概念。
第二部分:观察铁锈
铁生锈是一种化学变化吗?这是教科书提出的假设,也是学生的假设。要验证这个假设,我们有什么证据来证明自己的观点?所以,让学生观察铁锈,是为了寻找证据,观察实验活动,成为寻求证据的过程。
教师要准备一块不生锈的铁片和一块锈蚀比较严重的铁片,供学生观察使用。观察比较铁片和铁锈从感官观察开始。从颜色比较,铁片是灰白色的,铁锈是红褐色的;从空隙上比较,铁片没有空隙,铁锈上有小孔;从光泽上比较,铁片具有金属光泽,铁锈没有光泽;从手感来比较,铁片比较光滑,铁锈比较粗糙。这些表面现象的不同,还不足以支撑铁锈是不同于铁的新物质这一结论,除此之外,还有另外更加有力的证据吗?
敲击、导电性、被磁铁吸引等实验所获得的证据,是比较有说服力的。从敲击上比较,铁片有韧性,铁锈比较脆;从导电性上比较,铁片能导电,铁锈不能导电;从被磁铁吸引上比较,铁片能被磁铁吸引,铁锈不能被磁铁吸引。这些证据很有说服力,足以证明铁锈是不同于铁的新物质。
需要提醒的是由于铁锈比较难找,大部分生锈的铁片中铁的含量还是很多的,如果用磁铁吸引生锈的铁片,照样能够吸住,所以在做磁铁吸引对比实验
时,最好用铁骨与从生锈铁制品上刮下来的铁锈细末做对比实验。如果找不到纯铁锈或者找到的铁锈仍然可以被磁铁吸引,建议教师做演示实验,也可以用与铁锈相似的材料(如硫化铁,铁粉与硫磺燃烧反应的生成物)代替铁锈做实验,这也是允许的。
第三部分:探索铁生锈的秘密
学生通过观察、实验验证了自己的假设,用证据支持了铁锈是一种不同于铁的新物质的假设,那么铁为什么生锈?铁的生锈与什么因素有关?这是两个很自然产生的问题。学生的探究活动,随着新问题的产生,自然地转人对铁生锈原因的探索上。
对铁生锈原因的探索,是鼓励学生自己设计对比实验、自己观察记录进行的。我们要对学生的实验设计进行指导,特别是研究问题的确定是否合理,对比实验研究的方法是否严密方面进行指导。学生的研究问题要小,变量要单一,这样学生才能进行对比实验。有关方案可以参照教科书第38页的设计。由于这个实验所需的时间比较长,课堂当中无法完成,观察记录必须在课外进行,我们要叮嘱学生每天观察记录,把实验现象及时记录,为后面的学习积累资料,打下基础。
这个实验还可以与铁生锈的快慢实验结合起来,一次完成。
(四)教学建议
1.观察铁锈。
教师要提供不生锈的铁片和锈蚀比较严重的铁片,供学生观察、实验,还要准备一些铁锈,供磁铁吸引比较实验时使用。
(1)铁锈是铁变来的,你们认为铁锈是不同于铁的新物质吗?你有什么证据证明自己的结论?
(2)观察铁锈,寻找证据,并做好记录。
(3)从观察中,我们得到了哪些证据,这些证据足以支持我们的假设吗?
(4)实验探索,继续比较铁与铁锈的区别:敲击实验、导电实验、磁铁吸引实验。这三个都是对比实验,我们在做对比实验的时候,应该注意什么?以导电实验为例,说说我们应该怎么做。
(5)学生实验,并把结果填人表格。
(6)汇报整理我们获得的结果,这些证据能否支持我们的假设?
2.探索铁生锈的秘密。
这个活动,主要是学生制定计划、汇报交流计划的过程,教师在这个过程中要适当予以指导,特别是在问题的产生和实验方法的确定上予以指导。
(1)铁为什么生锈,我们来设计实验进行研究,请讨论我们的研究问题是什么。
如:请讨论“铁为什么生锈?铁生锈与什么因素有关?铁生锈与空气有关吗?”这三个问题,哪一个更适合我们研究?为什么?
(2)如果我们研究“铁生锈与空气有关吗”这个问题,我们应该控制哪些条件不变?
(3)说说我们的方案,相互质疑,完善我们的实验方案。
(4)怎样记录我们的观察现象,什么时候记录,由谁记录都要分工明确。
(5)每天及时提醒学生做好记录,询问研究的进展情况。
(6)如果研究铁生锈的快慢与什么因素有关,我们应该怎么做
第6课化学变化伴随的现象
(一)背景和目标
通过前面几课的学习,学生对化学变化的现象已经有所了解,对化学变化的本质一产生新的物质有了进一步的认识,为本课的学习打下了基础。
本课在学生已有的基础上,总结化学变化的一些现象,帮助学生从现象初步判断物质是否发生了化学变化,然后通过寻找证据,判断是否产生了新物质,最后确定是否发生了化学变化。
本课中观察硫酸铜溶液与铁钉的变化,仍然是延续了这样的思维方法,日的是让学生明白,单单看表面现象是不够的,最关键的是寻找证据来支持结果。
本课最后归纳了四种化学变化可能伴随的现象,帮助学生整理所学知识,为以后的学习做好铺垫。
科学概念
.化学变化会伴随各种现象,根据这些现象可以初步判断物质是否发生了化学变化。
.硫酸铜溶液和铁钉会发生化学反应,产生新的物质。
过程与方法
.继续学习“假设检验”得出结论的科学探究方式。
情感态度价值观
.分辨现象与证据的关系,体会证据支持结果的重要性。
(二)教学准备
每组半杯硫酸铜溶液,一枚铁钉,一把镊子。
(三)教科书说明
本课由两部分组成,一是“观察硫酸铜溶液与铁钉的反应”;二是“初步归纳化学变化伴随的现象”。
第一部分:观察硫酸铜溶液与铁钉的反应
硫酸铜溶液与铁钉的反应是一种置换反应。因为铁的化学性质比铜活泼,所以把铁钉浸人硫酸铜溶液后,会把单质铜置换出来,附着在铁钉上,同时一部分铁溶解到溶液中,生成硫酸亚铁。其反应的现象是:浸人溶液的铁钉表面有红色物质附着,这就是从硫酸铜溶液中被置换出来的单质铜,浅蓝色的溶液颜色会逐渐变浅。放置在空气中一段时间后,溶液逐渐变为红褐色。化学方程式为Fe十CuS().,=Cu十FeS().,o
操作的时候,要求学生用镊子夹住铁钉的一端,把铁钉的一部分浸人硫酸铜溶液中,观察发生的现象。要注意,提醒学生不要直接用手接触硫酸铜溶液,这是化学实验的基本要求。
当学生看到硫酸铜溶液慢慢改变颜色的时候,肯定在思考其中的原因,当学生观察到铁钉上有红色的物质附着在上面的时候,他们肯定会考虑得更多。溶液的颜色为什么变浅了?红色物质是什么?这个变化是化学变化吗?这是学生很容易产生的问题。教科书提出,让学生寻找证据来证明自己的假设。怎样寻找证据?我们要引导学生,分析观察到的现象,并把它转化为证据。
比较溶液的颜色变化,说明了什么?说明溶液不是硫酸铜溶液,或者说硫酸
铜的含量已经减少,有另外的物质形成了,这是一个证据。铁钉上的红色物质是怎么来的?没有浸人溶液的铁钉没有附着红色物质,说明红色物质是溶液中析出来的,它是铁吗?我们平常看到的铁是灰白色的,铜是红色的,那么铁钉上的红色物质可能就是铜了,这是另一个证据。根据这两个证据,我们可以初步判断,硫酸铜溶液和铁钉的反应产生了新物质,这个变化是化学变化。
实验室配制硫酸铜溶液的方法:将无水硫酸铜(白色粉末)或者五水硫酸铜(又叫胆矾,蓝色晶体)溶解于水中,即可得到硫酸铜溶液。250C时,硫酸铜在水中的溶解度为23.05克,水溶液呈蓝色。
第二部分:初步归纳化学变化伴随的现象
这部分内容,属于对前面几节课的初步归纳,特别是对化学变化伴随的现象初步认识。学生对化学变化的判断,往往先从现象上去发现,进而探求其中原因。那么,化学变化伴随着哪些现象呢?教科书选用了四种最常见的现象:
1.改变颜色:用淀粉与碘酒的反应、铁生锈的现象来说明。
2.发光发热:用蜡烛燃烧的现象来说明。
3.产生气体:用小苏打和白醋反应产生二氧化碳来说明。
4.产生沉淀物:用硫酸铜溶液与铁钉的反应来说明。
学生看了这些现象之后,会迁移到观察其他物质的变化,从而判断其他的一些变化,如果有相同的现象,可以初步判断此类的变化类型,当然要确定是否是化学变化,仍然要寻找证据,确定产生了新物质,才能下正确的结论。
(四)教学建议
1.观察硫酸铜溶液与铁钉的反应。
教师先配制硫酸铜溶液。希望每个学生都能仔细观察,因此要做分组实验。
(1)由于学生对硫酸铜溶液不太熟悉,因此首先让学生观察硫酸铜溶液。
(2)用镊子夹住洁净的铁钉,浸人溶液中,观察它们的反应,记录在表格中。注意不要全部浸人溶液,以便进行对比观察。
(3)把铁钉浸人溶液中约2分钟,拿出铁钉,观察铁钉的变化,记录在表格中。
(4)思考:硫酸铜溶液与铁钉的反应属于化学变化吗?我们用什么证据来说明这个问题?
2.初步归纳化学变化伴随的现象。
(1)回忆我们学过的化学变化有哪些?把所有学过的化学变化列举出来。
(2)这些物质发生化学变化时,伴随着哪些明显的现象,用表格的形式进行整理。
┌────────┬──────────┬───────┐
│物质的化学变化│伴随的主要现象│本质特征│
├────────┼──────────┼───────┤
│蜡烛燃烧│发光发热│产生新的物质│
├────────┼──────────┤│
│泞粉与碘酒│颜色变化││
├────────┼──────────┤│
│铁钉生锈│颜色变化││
├────────┼──────────┤│
│小苏打和白醋│产生气体││
├────────┼──────────┤│
│硫酸铜溶液和铁钉│产生沉泞、颜色变化││
└────────┴──────────┴───────┘
(3)阅读教科书第43页的资料,了解上述物质发生化学变化后,产生了哪些新物质
第7课控制铁生锈的速度
(一)背景和目标
关于铁生锈的现象,第5课已经作了分析研究,学生在生活中也经常看到人们用在铁制品表面涂油漆等方式保护铁制品以防止生锈,这一切都为本课的学习打下良好的基础。
本课承接第5课课外实验的结果,在课堂上分析、讨论铁生锈的真正原因,进一步探索铁生锈的速度,从而研究控制铁生锈速度的方法,理解人们在生活中防锈的措施。懂得了铁生锈的原理,知道了影响铁生锈速度的原因,可以帮助人们寻找更佳的防锈措施这样把科学知识和生活实际紧密联系起来,有助于培养学生学以致用的意识。
科学概念
.水和空气的共同作用,使铁生锈。
.在平常生活中,铁生锈的快慢与水的多少关系很大。
.把铁与水、空气隔绝开是防止铁生锈的好方法。
过程与方法
.继续学习“假设检验”得出结论的科学探究方式,自己设计对比实验进行验证。
用“科学讨论会”的方法进行合作学习,互相启发,以便更好地得出科学结论。
情感态度价值观
.分辨现象与证据的关系,体会证据支持结果的重要性。
(二)教学准备
每组实验记录表,涂油漆的铁制品,一辆小自行车。
(三)教科书说明
本课由三个部分组成,分别是“科学讨论会”“研究铁生锈的快慢”“怎样防止、减缓铁生锈”。
第一部分:科学讨论会
这项活动是建立在第5课的课外实验的基础之上的,主要是交流实验的结果,分析实验的现象,得出实验的结果。从实验的现象来看,学生很容易得出铁生锈的原因与水有关,与空气有关的结论,但是很难发现与水和空气的共同作用有关的结论。在研讨的过程中,需要教师的帮助和引导,逐渐理解正确的结论。
为了便于讨论,教科书提供了一位学生的实验记录单,这是给学生提供样本,也防止学生在课外没有开展实验的辛卜充手段。
这份实验记录单中,完整地展示了学生的研究设计和研究过程,从记录单中可以看出:铁钉在空盘子中,与空气接触是会生锈的,但是生锈的速度很慢;铁钉在菜油盘中没有生锈;铁钉在水盘子中生锈的速度快,而且生锈的量也很多,现象非常明显。
那么怎样看出铁钉生锈需要水和空气的共同作用呢?空气中含有水蒸气,水中溶解有空气,因此放置在空气中的铁钉和放置在水中的铁钉,都在同时受到空气和水的共同作用,因此铁生锈是水和空气的共同作用的结果。
当然为了说明这个问题,我们可以用干燥环境下的铁制品很不容易生锈,作为证据来说明,也可以用铁钉放人菜油中的实验结果来说明。教科书第43页的资料,可以帮助学生进一步理解这个问题。
第二部分:研究铁生锈的快慢
这个实验与“铁生锈的实验”类似,实际上我们可以从“铁生锈的实验”中,初步看出铁生锈的快慢。铁生锈的现象与人们的生产生活关系特别大,每年因铁生锈造成的损失也非常巨大,因此为了进一步研究铁生锈的速度,教科书希望学生仍然重复第5课的实验设计,自己研究影响铁生锈速度的原因,这对学生来说还是很有必要的。一方面,科学实验的设计、实验、记录、分析,不是一次就能完成的,需要重复不断地进行才能帮助学生养成这种习惯,才能培养科学的实证思想;另一方面研究影响铁生锈的速度原因,对生产生活有很大的帮助,能够帮助学生养成科学知识与生活的有机结合,培养学以致用的意识。
在教科书设计的对比实验中,铁钉在盐水中生锈的速度最快,这是因为盐水能帮助铁钉更快地完成电化学腐蚀,导致生锈速度加快。
这个活动,也可以与第5课探索铁生锈的原因结合起来做,只要增加铁钉在潮湿的餐巾纸上和盐水的对比实验即可,记录表也可以相应地增加。在本课分析铁生锈的原因之后,就可以接着分析铁生锈的快慢了。
第三部分:怎样防止、减缓铁生锈
懂得了铁生锈的原因,就可以理解人们日常生活中的防锈措施了,归纳防锈措施的原理,都是把空气和水分进行隔绝,达到防止铁生锈的日的。
(四)教学建议
1.科学讨论会。
本课教学前,教师要了解学生的课外实验情况,以便在课堂教学中进行针对性的教学。科学讨论会这种形式,在我们的科学课中,是经常见到的,专门为一项研究举行科学讨论会,还是不常见的。因此,教师要组织好讨论会的内容,发言的顺序等,在这个活动中,组织形式和活动顺序是非常重的,将影响着讨论会的质量。
(1)布置实验室,营造科学讨论会的氛围。如:黑板上的标语,发言台,多媒体展示台,主持人等。
(2)主持人宣布会议讨论会的内容和发言顺序安排。
(3)按照顺序,学生讲述自己的实验过程和实验结果,并接受其他同学的提问。鼓励每个学生都积极发言,共同参与。
(4)着重讨论铁生锈的原因:是空气、水还是空气和水的共同作用。
(5)宣布讨论会的共同成果。
这是一项模拟的科学讨论会,组织得好,将会激发学生的学习激情和兴趣。
2.研究铁生锈的快慢。
如果这项活动已经在第5课的学习中布置了,就在本课的科学讨论会上进行讨论,方法可以参照第一个活动。
如果在课堂上要设计方案,也可以参照第5课“探索铁生锈的原因”的方法进行教学。
3.怎样防止、减缓铁生锈。
(1)举例说说人们在日常生活中,防止铁制品生锈的方法。
(2)观察一块涂上油漆的铁片,思考其中的科学道理。
(3)观察一辆小自行车,在自行车上应用了哪些防锈的措施,思考其中的科学道理
第8课物质变化与我们
(一)背景和目标
本单元的核心概念是物质的变化,学习的重点是物质的化学变化。从观察物质变化伴随的现象开始,通过寻求证据,证明产生了新物质,进而确定这种变化是否属于化学变化。因此,是否“产生新物质”是区别物理变化和化学变化的标志。
本课在前面学习内容的基础上,对物质变化的形式、物质变化的种类进行梳理和总结,帮助学生形成关于物质变化的概念。同时希望学生了解物质变化与人类生产生活的关系,理解科学与生活的关系。
本课的课题完整的表述应该是“物质变化与我们的生活”,不论是物理变化还是化学变化,均是人们生产、生活的主要内容,这是学生应该认识到的。
最后通过制作饮料的活动,引导学生进一步体验物质变化与人类生活的关系,结束本单元的学习。
科学概念
.物质的变化与人类的生产生活有着紧密的联系,人类进行的所有的生产活动和人类的生活,都是利用了物质的变化。
过程与方法
.用总结、整理知识的方法帮助建构科学概念。
.用阅读资料、体验的方法了解知识。
情感态度价值观
.体会到科学知识与生活之间是紧密相关的。
(二)教学准备
每人准备白糖、柠檬酸、小苏打、玻璃杯、小饮料瓶,自己收集的关于物质变化与我们的生活之间关系的资料。
(三)教科书说明
本课由三部分组成,分别是“整理本单元的主要内容”“物质变化与我们的生活”“制作饮料”。
第一部分:整理本单元的主要内容
这是对本单元的主要内容进行总结整理,帮助学生从整个单元去把握学习的内容,有利于培养学生的概括能力,也是学生应该掌握的学习方法。
这个单元从物质构成世界开始,讲述物质是变化的道理,物质的变化从是否产生新物质的角度,分为物理变化和化学变化,然后观察化学变化伴随的各种现象,探索化学变化的本质,形成一系列的科学概念。
教科书第40页的图表,简单地列出本单元的框架结构,在“化学变化”这
个方框下面,还可以增加化学变化伴随的现象这一内容,这样对学生把握整个单元的内容会更加有利。同时,教科书没有呈现本单元的主要学习过程,我们可以帮助学生总结:主要的学习方法是从观察现象开始,通过提出假设,寻求证据检验,最后获得结论。这样的学习过程,是一个科学研究的过程,也是科学思维发展的过程,也是科学课程的重要学习方法。
第二部分:物质变化与我们的生活
这部分的内容,是通过列举的方法进行讲述的,列举的内容都是学生生活中经常接触到的,这样有助于学生的理解和掌握。
教科书第40页讲述的基本上是物质的物理变化与生产、生活的联系,木材加工、热胀冷缩现象都是物质的物理变化;物质的溶解有些是物理变化,也有一些既有物理变化又有化学变化的情况、这里没有要求学生去分辨两种变化。实际上,生活中许多物质的变化,都夹杂有物理变化和化学变化这两种形式。
教科书第41页上部分,主要讲述的是物质的化学变化与我们的关系,还讲述了人类在利用物质的变化的过程中,也产生了污染环境的问题,这应当引起严重关注。
第三部分:制作饮料
这是本课的动手制作内容,这项活动既体现了物质变化与我们生活的关系,又是一项体验活动,可以激发学生的学习兴趣,
做到学习时动静搭配。橙子、白糖、柠檬酸、小苏打都能够在市场上买到,希望学生能够在课后,继续进行探索。
(四)教学建议
1.整理本单元的主要内容。
这部分的总结整理,要从具体的物质变化开始,一步一步归纳到物质的变化。
(1)回忆一下,这个单元我们研究了哪些物质的变化,把这些物质的变化全部罗列在黑板上。
(2)下列变化中,属于物理变化的是哪些?属于化学变化的是哪些?
(3)物理变化和化学变化的区别在哪里?
(4)物质是变化的这个概念我们是怎样理解的?
2.物质变化与我们的生活。
这部分的内容,可以让学生在阅读教科书的基础上,结合自己收集的资料,进行交流汇报,教师也可以适当讲解,穿插一些学生感兴趣的话题。同时结合一些观察活动和演示活动,不要把这部分内容变成纯讲解的内容。
如:做茶叶溶解在水中的活动,观察物质溶解扩散的过程;观看水泥生产与应用的录像,体会物质的变化与生活的密切关系。还可以把制作饮料的活动结合起来,做到讲解、观察、动手制作有机结合,调动学生的学习积极性。
3.制作饮料。
这项活动必须准备充足的材料,应该让每个学生亲自动手制作,这样才能产生较好的效果。
橙汁饮料的制作,可以让学生在课外完成;柠檬汽水的制作要在课堂上进行。按照教科书上的方法制作即可。也可以把物质放人小饮料瓶中制作,这样学生还可以带回家中,与父母分享成果。
四、评价建议
评价应该成为单元整体和每一节课中自然产生的教学活动。平时教师的观察非常重要,及时记录有突出表现的学生并给与积极的评价。每个单元结束时,学生可以完成自我评价和书面测验。
一、评价要求
1.学生在课堂教学过程中,乐意以各种不同形式参与到一系列的观察研究活动中,获得各种观察研究活动的经历。
2.学生能在小组或班级里交流自己的观察研究发现;能获得关于物质变化的相关证据。
3.学生能否顺利完成各项实验项日。
4.学生能否准确表述观察到的现象。
5.学生在科学概念的发展上是否有新进展。
二、评价方法
1.教师观察:平时留意学生的各方面表现,记录一些典型事例,作为对学生的整体印象。
2.记录单:学生画的示意图、计划单等搜集整理,装订成册,便于检查。
3.学生作品:根据学生制作的作品和作业进行评价。
4.材料准备:要求学生自己准备一些简单的材料,从中可以看出学生的态度。
5.记载突出表现:在课堂教学和课外,学生有突出的表现,随时记录在评价本上。
6.学生的自我评价:采用问卷形式,对本单元的学习过程进行调查。
7.书面测验:灵活运用本单元的知识技能,不要考死记硬背的文字条日。
三、本单元可以在以下几个方面给予特别关注:
1.学生的科学概念是否清楚明白。
2.学生的实验操作是否严谨、规范。
3.学生的课外观察实验是否及时完成。
4.学生在观察实验中的记录数据是否完整。
5.学生能否把观察到的现象转化为证据。
6.学生的分析综合水平是否提高
五、参考资料
电、声音、光等是物质吗
火、光(是一种电磁波)、磁场、电、声音、风、离子、电子、都是物质。物质就是指可以用人体的客观意识感知的,占有时间、空间和质量的东西。其他东西很容易理解,火和光也是物质则可以这样来理解。电磁波(光)占有时间、空间,具有运动质量(静止时无质量),也可以用客观意识感知其存在,所以是物质。至于火,是物质燃烧放热并向周围辐射能量,所以是物质;风、声音也是一种能量,某些物质的运动导致它们具有一定的能量,而让我们感知其存在。
物理变化和化学变化
物理变化是指物质的形态、形状、大小或位置的变化,没有新物质的生成。化学变化是由于某种因素使构成物质的微粒之间的化学键发生了断裂和组合,生成了新的物质的变化,化学变化中的最小单元是原子。物理变化和化学变化的本质区别是:是否生成新物质。化学变化又叫化学反应,在生产和生活中普遍存在。在化学变化的过程中同时发生
物理变化。如铁的生锈、节日的焰火、酸碱中和,等等。宏观上可以看到各种化学变化都产生了新物质,这是化学变化的特征。从微观上可以理解化学变化的实质:化学反应
前后原子的种类、个数没有变化,仅仅是原子与原子之间的结合方式发生了改变。例如对于分子构成的物质来说,就是原子重新组合成新物质的分子。化学变化常伴有光、热、气体、沉淀产生或颜色气味改变等表观现象发生,可以参照这些现象来判断有无化学反应发生。但要注意跟物理变化的区别,物理变化也常伴有发光(电灯)、发热(摩擦)、放出气体(启开汽水瓶盖)、颜色变化(氧气变成液氧)等现象发生,只是没有新物质生成,这是物理变化与化学变化的根本区别。
化学性质
物质在发生化学变化时才表现出来的性质叫做化学性质。如可燃性、不稳定性、酸性、碱性、氧化性、还原性、跟某些物质起反应等。用使物质发生化学反应的方法可以得知物质的化学性质。例如,加热氯酸钾到熔化,所生成的气体可以使带火星的木条复燃,表明氯酸钾受热达较高温度时,能够放出氧气。因此氯酸钾具有受热分解产生氧气的化学性质。应该注意化学变化和化学性质的区别,如蜡烛燃烧是化学变化;蜡烛能够燃烧是它的化学性质。物质的化学性质由它的结构决定,而物质的结构又可以通过它的化学性质反映出来。物质的用途由它的性质决定。
化学反应的类型
无机化学中有四种基本反应类型,根据反应物、生成物种类不同可以把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应四种基本类型。也可以从其他角度给化学反应分类,如分成氧化还原反应与非氧化还原反应;吸热反应与放热反应等。
化合反应:两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,即多变一。
分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应,即一变多。
置换反应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。置换反应都属于氧化还原反应。
复分解反应:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。复分解反应都属于非氧化还原反应。
另一种根据电子转移分为:氧化反应,还原反应;氧化还原反应和非氧化还原反应。氧化还原反应:物质在化学变化时,元素化合价发生变化的反应。即在反应过程中元素的原子发生了电子的转移(或共用电子对的偏移)。
氧化反应:物质(或元素)失去电子的反应(元素化合价升高过程)。
还原反应:物质(或元素)得到电子的反应(元素化合价降低过程)。
碘酒和淀粉的反应
淀粉是一种高分子化合物,淀粉与碘酒反应的本质是生成了一种色合物(碘分子被包在了淀粉分子的螺旋结构中了),这种新的物质改变了吸收光的性能而变了色。淀粉跟碘生成的色合物的颜色跟直链淀粉的聚合度或支链淀粉直链部分的平均聚合度有关。直链淀粉的聚合度是200^-980,此时色合物是蓝色的,支链较多的支链淀粉的直链部分的平均聚合度为20^-28,此时形成的色合物呈紫色,糊精的聚合度较低,显棕红色或红色。
铁钉生锈实验
化学家们证明:在绝对无水的空气中,铁放上几年也不生锈。然而光有水也不会使铁生锈。人们曾试验过,把一块铁放在煮沸过的、密闭的蒸馏水瓶里,铁也不生锈。只有当空气中的氧气溶解在水里,才会使铁生锈。
铁生锈的对比实验:
将4根洁净的铁钉分别放人4支试管中,向第一支试管中加人少量自来水,使铁钉的一部分浸人水中,另一部分暴露在空气中;向第二支试管中加人自来水,使铁钉全部浸人水中;向第三支试管中加满冷却的沸水,塞紧橡皮塞;向第四支试管中加人少量生石灰或无水氯化钙固体,塞紧橡皮塞。观察并记录实验现象。我们会观察到:第一支试管内铁钉生锈速度最快,锈蚀情况也最严重,几天后铁钉露在空气中的部分,表面形成一层红褐色的锈。第二支试管中,铁钉生锈速度慢,程度小。第三支试管和第四支试管中的铁钉没有生锈。为什么第一支试管内铁钉生锈最严重?因为钢铁是由铁元素组成的,含有少量的碳,在潮湿的空气中由于受水分、氧气、二氧化碳等物质的作用,表面很容易生成铁锈,铁锈疏松多孔,因而使内层的铁继续被腐蚀,出现层层脱落现象。第二支试管内铁与水中氧气作用,由于溶在水中的氧气少,所以生锈速度慢。而第三支试管中几乎没有氧气,煮沸水的过程中将溶在水中的少量氧气几乎全部除掉了,所以铁钉不会生锈。第四支试管中有氧气,但几乎无水,生石灰或无水氯化钙固体将空气中的水分除去了,在室温下铁与氧气是不会发生化学反应的。
苏打
苏打是Soda的音译,化学式为}IazC()3。它的名字颇多,学名叫碳酸钠,俗名除叫苏打外,又称纯碱或苏打粉。带有结晶水的叫水合碳酸钠,有一水碳酸钠(}IazC()3•Hz())、一七水碳酸钠(}IazC()3•7Hz())和十水碳酸钠(}IazC()3•lOHz())三种。十水碳酸钠又叫洗灌苏打、洗灌碱或晶碱。无水碳酸钠是白色粉末或细粒,易溶于水,水溶液呈碱性。它有很强的吸湿性,在空气中能吸收水分而结成硬块。十水碳酸钠是无色晶体,室温下放置空气中,会失去结晶水而成为一水碳酸钠。无论十水碳酸钠还是一水碳酸钠,加热都会变成无水碳酸钠。碳酸钠很稳定,受热不易分解。遇酸能放出二氧化碳:}IazC()3十2HCl—2}IaCl十Hz()十C()z个碳酸钠溶液还能吸收二氧化碳而成碳酸
氢钠:}IazC():十H,()十C()z—2}IaHC()3
在三种苏打中,碳酸钠的用途最广。它是一种十分重要的化工产品,是玻璃、肥皂、纺织、造纸、制革等工业的重要原料。冶金工业以及净化水也都用到它。它还可用于其他钠化合物的制造。早在十八世纪,它就和硫酸、盐酸、硝酸、烧碱并列为基础化工原料三酸两碱之一。在日常生活中,苏打也有很多用途,比如它可以直接作为洗涤剂使用,在蒸馒头时加一些苏打,可以中和发酵过程中产生的酸性物质。
小苏打
小苏打的化学式是}IaHC()3。它的名字也有很多,学名碳酸氢钠,又称重碳酸钠或
酸式碳酸钠。小苏打是白色晶体,溶于水,水溶液呈弱碱性。在热空气中,它能缓慢分解,放出一部分二氧化碳;加热至2700C时全部分解放出二氧化碳。2}IaHC()3}IazC()3十Hz()十C()z个,它也能与酸(如盐酸)作用放出二氧化碳:}IaHC():十HCl—}IaCl十Hz()十C()z个。小苏打的这些性质,使它在生产和生活中有许多重要的用途。在食品工业上,它是发酵粉的一种主要原料;在制造清凉饮料时,它也是常用的一种原料;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。
混合:  把两种或多种成分搀和在一起就是混合。
物质混合以后有两种可能,一种不生成其他物质,一种生成了新的物质。没有生成其他物质的变化叫做物理变化,生成了其他物质的变化叫做化学变化。
混合物
混合物是由多种成分组成的物质,但是这些成分只是简单地混合在一起,相互间并没有发生化学反应。例如:空气是氧气、氮气、惰性气体、二氧化碳等多种成分组成的混合物,各种成分间没有发生化学反应。蔗糖与面粉搀和后,也是一种混合物。混合物里各成分都保持原来的性质。
纯净物
纯净物与混合物不同,它是由一种物质组成的。例如氧气、水、氯化钠等。在由分子构成的物质中,如果是由不同种分子构成的就是混合物,由同种分子构成的就是纯净物。
实际上,完全纯净的物质是没有的,通常所谓的纯净物都不是绝对纯净的。纯净物指的是含杂质很少的具有一定纯度的物质。
混合物的分离
混合物的分离方法很多。有蒸发、结晶、沉淀、过滤、萃取、纸上层析、离心分离、蒸馏、磁析等,甚至农民在场院里靠风力扬场等都是分离混合物的方法。具体哪一种混合物用哪一种分离方法,要根据混合物的性质而定。