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1、科学探究专题复习猜想与设计一、 教材分析、学情分析科学探究贯穿于整个初中化学学习，九年级人教版教材中涉及到许多科学探究的实验，如催化剂的探究、二氧化碳与水反应的探究、燃烧条件的探究、金属生锈的探究等。这些科学探究内容体现了科学探究的一般思路以及实验中用到的类比、控制变量等探究方法，这些探究思路和方法是学生中考复习科学探究专题的基础。本专题属于中考前的专题复习，计划2课时完成。第一课时侧重猜想与设计的复习，第二课时侧重综合探究的复习。本节课是科学探究的第一课时，即猜想与设计的复习，课标中对此提出了明确要求：能依据题设情景和探究目的提出合理的猜想和假设，设计简单的探究方案，收集有效证据，分析实验现
2、象和原理，得出合理的解释或结论。中考复习阶段，学生新课已经完成，对初三化学知识形成了一个完整的框架体系，具备了一些解决科学探究问题的能力。但在专题复习中，能运用已学知识和方法解决科学探究问题的能力，提出了更高的要求。因为知识容量大、思维要求高、综合性强，所以这一专题的复习对学生有很大的挑战性。 二、 学习目标1、针对情境问题能提出合理的猜想和假设，并说出猜想和假设的依据。2、根据探究目的和条件，能选择合适的原理设计实验方案；能规范描述实验步骤、现象、结论。3、回顾并领悟教材中几个重要科学探究方法中的控制变量法。4、认识科学探究的意义，发展科学探究的能力。三、学习重点：提出合理的猜想与假设、设计
3、科学的实验方案。四、学习难点：设计实验。五、学习过程引入 实验：苹果切开观察：变色思考：猜想为什么在空气中很快变色？追问：为什么猜想O2，不猜想是N2？猜想的依据是什么？若要验证猜想是否正确，需通过实验或查阅资料来证明。资料阅读：苹果变色原因：苹果里含有一种氧化酶，当苹果削去表皮后，果肉遇到空气，在多酚氧化酶的催化下，果肉中的酚类化合物被氧气氧化而变色。放在食盐水中可防变色。展示：放在食盐水中半天的苹果，不变色 实验探究：将同一苹果切成相同厚度的块，分别放在空气中和氧气中。 观察：在空气中和氧气中变色的不同。思考：说明变色的快慢与什么因素有关？设计意图：在真实的实验情境中引入课题，吸引学生快速
4、进入学习状态。通过追问，让学生体会探究中有依据的猜想，以及通过查阅资料和实验来验证猜想。设计苹果在空气中和氧气中的对照实验，是迁移教材中的木炭和硫在空气中和在氧气中燃烧现象不同的实验，意在引出科学探究中控制变量的方法。 一、科学探究的重要方法控制变量法回顾与思考 （1）教材中哪些探究采用了控制变量的方法？（2）请你选择其中一个你熟悉的实验进行分析。方法指导：回顾的角度可以从实验目的、对问题的猜想、实验设计思路、实验操作注意事项、现象与结论等方面进行。 （3）分析催化剂探究实验中缺少的实验步骤；金属与酸反应的活动性探究中，实验设计是否正确？设计意图：经过一阶段的学习，学生对于书本上的重要探究实验
5、有所遗忘，需要重现教材中的探究实验。复习时借助于教材中实验设计的图示让学生回顾，简洁明了。同时对实验进行整合和再认识，让学生深刻领悟科学探究中控制变量设计实验的思路和方法。二、科学探究的核心要素1：猜想介绍：科学探究的核心要素提出问题、猜想与假设、设计方案、进行实验、现象与结论、反思与评价等。一组猜想问题的思考与分析：分析下列情境中的猜想，并说出猜想的依据。 1、小范发现自己铜制眼镜表面出现了绿色的铜锈，经查阅资料发现，铜锈的主要成分为：Cu2(OH)2CO3，小范猜想：可能是Cu与空气中的 、 、 共同作用的结果。2、某同学在充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在点燃条件下使其充分反应，反
6、应结束后，碳粉已完全消失。则此时容器中的气体组成可能有： CO； CO2 ； ； 。3、某活动小组对一包红色粉末固体进行探究，提出猜想： Cu ； Fe2O3 ； Cu、Fe2O3 查阅资料：Cu在FeCl3溶液中能发生反应：2FeCl3Cu = 2FeCl2CuCl2 实验探究：取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡，发现固体全部溶解，溶液变色。你认为上述猜想成立的有 。先思考后交流。猜想元素守恒反应条件、环境反应物的用量物质共存性质与现象新信息应用依据归纳：设计意图：从不同角度设计一组猜想题组，学生根据已有知识和经验，通过分析思考，根据具体问题情境提出合理的猜想，并能说出猜想的依据，
7、因为合理的猜想是科学探究的先导和价值所在。2：设计题设情境：碳酸钠溶液和澄清石灰水反应实验后，对浑浊液过滤，得到澄清滤液。 滤液里可能含有哪些溶质呢？我们先猜想一下。可能含有NaOH和Na2CO3应该含有NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2吧可能恰好完全反应只含NaOH哦甲乙丙老师丁滤液里可能含有哪些溶质呢？我们先猜想一下。可能含有NaOH和Na2CO3应该含有NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2吧可能恰好完全反应只含NaOH哦甲乙丙老师丁（1）你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗？如有不合理的请说明理由。（2）假设你是丁同学，请你也提出一个与甲、乙、丙同学不同的猜想，把猜想写在对话框中。并
8、对你自己的猜想设计一个简单的实验加以证明。实验步骤实验现象实验结论（3）甲同学针对自己的猜想进行了如下实验：实验步骤实验现象实验结论取样于试管中，滴入几滴稀盐酸没有气体产生甲的猜想不成立你认为甲同学的实验设计是否正确？请说明理由。依次思考分析过程如下：思考并交流：猜想以及猜想的依据猜想方法归纳：反应后物质成分的猜想方法，考虑恰好反应及反应物之一过量、共存问题等。设计证明丁的猜想： 实验目的：思考并交流不同的实验设计方案实验目的是否正确？即NaOH、Ca(OH)2都要证明还是只要证明Ca(OH)2？ 实验原理选择：选择什么原理来证明Ca(OH)2？回顾性质，判断：酚酞、CO2、HCl、Na2CO
9、3、CuCl2哪些不行？为什么？ 方案评价：原理可行方案中，比较哪种方案更好？问题（3）原理选择方面评价，选用稀盐酸证明NaOH中的Na2CO3，是否可行？要证明Na2CO3，操作步骤中加入试剂的量有什么要求？设计实验目的明确原理选择正确（防其它物质干扰）实验操作实验现象、结论取样于试管中，加入试剂（指明用量）归纳：设计意图: 物质成分探究是科学探究中有代表性的探究类型，酸碱盐反应中的成分探究是初中化学的重要内容。本题运用酸碱盐的相关知识解决科学探究中的猜想与设计中的问题。问题（1）是发展学生的猜想能力，通过问题（1）的分析与思考，让学生明确对反应后物质成分进行猜想的方法，即在考虑生成物的同时
10、，还要考虑反应物的过量、但又不能同时过量（共存问题）等。问题（2）、（3）主要目的是发展学生的实验方案设计和评价能力，因涉及到的物质性质较多，反应较多，设计方案较多，因而具有一定的难度。因此需要有方法的指导，特别是在原理的选择上，指导学生回顾Ca(OH)2性质来选择原理，在分析酚酞、CO2、HCl、Na2CO3、CuCl2是否可行时，引导学生设计方案时要防止并排除另一种物质的干扰，即氢氧化钠对氢氧化钙检验的干扰。学生结合学过的知识设计实验方案，在诸多方案中，引导学生通过对比选择最佳方案来验证猜想，最佳方案需要考虑药品的来源、操作等许多方面。3：拓展与应用重温课本实验 演示：CO2持续通入澄清石
11、灰水中，观察现象。思考：为什么先变浑浊又变澄清？写出方程式。联想：石笋、溶洞的形成，有哪些反应？阅读教材：（下）P77迁移：CO2通入氢氧化钠溶液中一段时间后，发生哪些反应？反应后溶液中溶质成分的猜想有几种？怎样设计？思考如下问题。题设情境：某同学对CO2通入NaOH溶液后，溶质组成探究产生了兴趣。提出问题：一定量CO2通入NaOH溶液后，溶液中的溶质可能是什么？作出猜想： 查阅资料：（1）Ca(OH)2与NaHCO3能反应且有白色沉淀生成；（2）CaCl2与NaHCO3不反应；（3）NaHCO3溶液呈碱性。设计实验：限选试剂：Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、稀盐酸、酚酞试液。 实验步骤实
12、验现象 实验结论 用玻璃棒蘸取反应后溶液，滴加酚酞试液 溶液变红溶质有NaOH和Na2CO3成立取少量反应后溶液于试管中，加入足量的 ，振荡 产生白色沉淀 溶质是 NaHCO3不成立取步骤所得混合物过滤，向滤液中加入足量的 ，振荡 溶质是Na2CO3 和 NaHCO3成立说出猜想，并小结猜想方法：（1）考虑二氧化碳不足或过量时发生了两个反应，（2）考虑恰好反应及反应物之一过量的各种情况。阅读资料之后，回顾Na2CO3的性质，并比较Na2CO3 和 NaHCO3的性质的不同。先独立思考设计实验的方案，再交流方案：（1）的结论是否正确？为什么？（2）、设计的原理是什么？可选用什么物质？详细分析：步
13、骤之后的混合物过滤后的滤液成分是什么，这是证明溶质是Na2CO3 和 NaHCO3的前提。设计意图：新课学习时，将二氧化碳通入澄清石灰水变浑浊，不再继续关注再通二氧化碳之后的现象。复习时，再来研究该实验，演示二氧化碳通入石灰水，观察到先变浑浊再变澄清的现象，让学生在真实的实验情境中展开，并联系教材中的钟乳石的形成，目的是引导学生解决实际问题，促进学生在原有的基础上有所发展，使学习更深入。联系二氧化碳与氢氧化钠反应的科学探究，通过二氧化碳不足与过量的反应，对反应后溶液中溶质成分的猜想探究，以及设计实验证明猜想成立与不成立，既有巩固猜想与设计的方法，同时还考查学生的阅读理解新信息的能力，以及获取与处理信息、应用信息的能力。课堂总结：科学探究的关注点：提出问题：明确探究活动的目的。猜想与假设：有依据的猜想。设计方案：选择原理、仪器、药品等，从操作的角度将实验具体化。 作业：