跨学科实践活动：科学史话-水的秘密 教学设计（表格式）

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 九年级 学期 秋季 课题 跨学科实践活动：科学史话—水的秘密 教科书 书 名：义务教育教科书 化学 九年级 上册 -出卷网-：广东教育-出卷网- 教学目标 1.科学观念 初步认识探究水的组成的科学史，知道科学研究是一项漫长而曲折的探索历程。 2.科学思维 通过“万物源于水”、“四元素论”和“五行说”理论，掌握科学思辨的基本方法。 3.科学探究与实践 分析普里斯特利、卡文迪什以及拉瓦锡对于水的组成的研究历程，形成基本的科学探究能力。 4.科学态度与责任 理解科学是在科学家对实验事实、推理过程及结论的质疑中不断发展的。 教学重难点 1.教学重点： 认识探究水的组成的科学史，知道科学研究是一项漫长而曲折的探索历程。 2.教学难点： 分析普里斯特利、卡文迪什以及拉瓦锡对于水的组成的研究历程。 教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图情境引入【播放视频】 2022 年，我国祝融号火星车发现火星近期水活动迹象 【提出问题】 火星上发现水活动迹象，如何帮助科学家确定发现的物质就是水呢？水的组成又是如何被揭秘的呢？【观看】 学生观看视频，思考这一迹象如何帮助科学家确定该物质就是水。 【思考与讨论】 学生进行思考和讨论，认为需要进一步探究水的组成。用播放视频的方式引入课题，激发学生对于探究水的组成的浓厚兴趣。古代哲学和理论【古希腊哲学理论】 在过去很长的一段时间内，水曾经被看作是组成物质的一种“元素”。 公元前6～7世纪古希腊哲学家泰勒斯认为万物源于水，水是构成万物的唯一元素。 古希腊亚里士多德提出的“四元素论”，认为一切物质都由土、水、空气和火这四种元素组成。例如，一棵破土而出的植物，是石头（土）和水同太阳光中的火的一种结合。树木被砍伐并晒干后，便失去水元素，这样就能燃烧了。而在燃烧后变成了石头（也即灰）和火。 【中国古代哲学】 此外，我国古人也提出五行学说，认为金、木、水、火、土这五种元素，是构成宇宙万物及各种自然现象的基础。 【倾听与思考】 学生倾听古希腊哲学理论，理解“万物源于水”、“四元素论”和“五行说”的具体内容，知道水曾经被看作是组成物质的一种“元素”。 【讨论与交流】 学生进行小组讨论，分析古代哲学理论对于研究水的组成的重要意义。 古代哲学理论虽然未能准确描述水的组成，但它们激发了人们对自然界元素和物质组成的好奇心，为后来的科学探索提供了灵感和基础。 科学实验的先驱【普里斯特利和卡文迪什】 1781 年，英国科学家普里斯特利将“可燃空气”与空气混合后放入干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出了震耳的爆鸣声。但这时，瓶内留下了神秘的物质，在瓶壁上有一些水珠。 在氧元素确认后，卡文迪什用纯氧代替空气，进一步证实了生成的液体是水。然而，“可燃空气”中的元素与氧元素显然是不同的。因此，这也证明了水是由两种或两种以上的元素组成。 【拉瓦锡】 拉瓦锡重复了他们的实验，利用自制装置,将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热，水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后，在试管中收集到了“可燃空气”。水的质量减少，铁管的质量增加，经验证，铁转化成了四氧化三铁（Fe3O4）。通过科学分析和归纳，他提出：水不是一种元素，而是由“可燃空气”和氧元素结合而形成的化合物。 1787年，拉瓦锡命名这种“可燃空气”为“氢气”，正式提出水不是由一种元素组成，而是由氢元素和氧元素组成。【思考与讨论】 学生进行小组讨论，思考“可燃空气”到底是什么物质？ 【讨论与交流】 拉瓦锡通过“铁和水蒸气反应”实验收集到了“可燃空气（氢气）”，结合普里斯特利、卡文迪什的实验结果，推理得出结论：水由氢、氧两种元素组成。你认同吗？为什么？普里斯特利、卡文迪什以及拉瓦锡对 ... ...