一、教材分析
1、简介:本节为初三物理第一章第二节,教材通过滚摆和单摆实验来说明动能和重力势能的相互转化;通过木球与弹簧片碰撞实验说明动能和弹性势能也可以相互转化。最后分析了人造卫星绕地球运行过程中动能和势能的相互转化情况。本节是“机械能”这一章的重点,也是学习其它形式能的起点。
2、目的和要求:(1)知道动能和重力势能、弹性势能可以相互转化,并能解释自然界中机械能相互转化的现象;(2)培养学生的概括归纳能力和分析实际问题的能力;(3)对学生进行爱国主义教育。
3、重点:课本第4页实验1、2、3。
4、难点:由实验现象分析概括出动能和势能可相互转化并解释简单的物理现象。
二、器材准备
滚摆、单摆、CAI软件、计算机设备。
三、教学方法
本节教学采用实验研究的方法。为了增加实验的可风度,配合演示实验采用CAI教学(计算机辅助教学)可把实验1、2、3及人造卫星的运动由动变静、由小变大、由快变慢,使知识的传授具有鲜明的表现性,易于吸引学生的注意,更有利于分析运动过程中能量的转化。
四、教学程序
1、新课引入。
手持粉笔头举高,问:粉笔头具有什么能?为什么?(重力势能,被举高了)放手,下落过程中问:粉笔头又具有什么能?(此时既有重力势能又有动能)问:它的重力势能和动能各有什么变化?(重力势能减少,动能增大),指出:自然界中动能和势能变化的事例很多,这就是本节所要研究的内容。启动计算机投影本节CAI课件封面:动能和势能的相互转化。
2、新课教学。
实验1:滚摆实验。出示滚摆,并介绍构造及使用方法。告诉学生可通过观察摆轮上的红色标志来判断摆轮的快慢。
做此实验时,同步放映CAI课件中的滚摆动画,引导学生对照动画分析观察到的现象。使学生总结出:下降时,滚摆位置变低,速度变大,则重力势能减小,动能增大--说明重力势能转化为动能;上升时,位置变高,速度减小,则动能减小,重力势能增大--说明动能转化为重力势能。学生总结正确后,点按鼠标显示实验结论:滚摆实验证明:动能和重力势能可相互转化。
实验2:单摆实验。展示单摆把小球拉到一定的高度,然后放开,观察小球运动情况。放映CAI课件中单摆动画,引导学生分析出最高点A、C两处速度为零,则球从A—B—C的速度变化很容易观察出来,学生也好得出A-B-C和C-B-A的能量转化。点按鼠标显示实验结论:单摆实验证明:动能和重力势能可相互转化。
实验3:此实验改为CAI模拟实验,并把弹片改为弹簧来增大可见度。放映本实验动画,学生很容易观察弹簧被压缩后再恢复的动作,不难得出能量的转化。点按鼠标显示实验结论:撞弹簧的实验证明:动能和弹性势能可相互转化。
点按鼠标显示结论:动能和势能可相互转化。
3、动能和势能相互转化事例分析。
布置学生阅读课本P5面卫星和“想想议议”。学生讨论卫星和皮球运动过程中能量的转化。
放映东方红1号卫星绕地球运行动画。介绍卫星知识,告诉学生这是我国1970年4月24日发射的第一颗人造卫星,卫星包含丰富的物理知识,一方面对学生进行爱国主义教育,另一方面可激发学生的求知欲。然后讨论其运行过程中的能量转化。
放映皮球动画,学生一目了然的就可完成“想想议议”的内容。
4、小结精练。
(1)放映CAI中练习题,学生解答;
(2)讨论回答课本P9面习题4,讲评习题3、5两题;
(3)布置作业:P9面习题5、6、7三题。
五、时间安排
1、新课引入3分钟,2、新课教学20分钟,3、举例分析10分钟,4、小结练习12分钟。
教学目标
知识目标
了解的物理性质;
掌握的化学性质;
了解的存在和用途。
能力目标
透过事物的表面现象,分析其产生的内在原因,以提高自身观察能力和分析问题的能力。
情感目标
培养学生分析问题的能力和其科学方法,激发学生学好文化知识,报效祖国的神圣的责任感。
教学建议
教材分析
本节教材包括三部分,的物理性质、化学性质及的存在和主要用途。其中的化学性质是本节的重点,在的化学性质中重点讨论了与氧气及与水的反应。难点就是对实验现象的观察和分析。在的存在和用途中,首先介绍了自然界里元素存在的两种形态,游离态和化合态,然后结合的化学性质很活泼,引导学生得出在自然界中只能以化合态存在。教材对的用途只作简单介绍。
教法建议
1.采用实验探究法,按照问题——实验——观察——分析——结论的程序进行教学。具体建议如下:
(1)尽可能地通过实验和观察得出结论。
(2)创造条件采用边讲边做实验的教学方法。
(3)最大限度地发挥学生的主体作用,让学生边实验、边观察、边分析,最后自己得出结论。
(4)和氧气的反应可由[实验2-2]的表面在空气中的变化而引入。
2.深入挖掘知识之间的联系,使新知识纳入学生已有的知识结构中形成新的优化的知识结构。
(l)虽然碱金属单质在日常生活中并不常见,但它们的某些化合物却与我们的生活密不可分。
(2)可让学生标出与反应的电子转移的方向和数目,巩固氧化还原反应的知识。
(3)应将的结构、性质、保存、存在、用途紧密联系起来,形成主线。充分体现结构决定性质、存在、用途以及保存方法取决于性质这一思想。
(4)学习了与水的反应后,紧接着可让学生讨论“与硫酸铜溶液反应会有什么现象发生?生成什么物质?”再做与硫酸铜溶液反应的实验来验证。使学生对初中学习的金属活动性顺序有一个更深入、更全面、更科学的认识,从而使学生认识到任何规律都不是绝对的,而是有条件的这一辩证唯物主义的观点。使学生树立普遍性中存在特殊性的科学思想。
教学设计示例
课题:
重点:从的原子结构特征认识的化学性质
难点:对实验现象的观察和分析
教学过程
1.导入新课
(1)这是元素化合物的第1个主族元素的学习,应采取从结构到性质至用途的循序渐进的学习方法,为后面的主族元素的学习开好头。
(2)介绍金属及其化合物的学习程序。
(3)介绍第一节在全章内容中的重要性。
2.练写碱金属元素的名称、符号及原子结构示意图
(1)教师指导学生在书后的周期表中查出碱金属元素在周期表中的位置,并指导学生掌握碱金属的核电荷数递变的规律。
(2)熟练的写出碱金属的名称、符号及核电荷数。
3.教师强调
重视知识的内在联系,以结构为基础,以性质为重点,以结构→性质→存在和用途为主线培养学生分析问题的能力。
4.的物理性质
演示课本第28页[实验2-1],请一位学生切割(以调动学生学习的积极性,加强动手操作能力)。并指导学生阅读的物理性质的课文(提高学生归纳总结的能力)。
5.的化学性质
(1)与氧气的反应
[提问]在空气中,新切的面上有什么变化?
演示:课文第29页[实验2一2]并补充在纯氧中燃烧的实验。
[总结]根据观察到的现象及课文有关与氧气反应的内容,理解常温下“发暗”,“燃烧黄色火焰”,“淡黄色”固体等关键的现象的根本原因,以理解促进记忆,并写出相关的化学方程式
(黄色火焰)
(2)与硫等非金属反应
[提问]根据与氧气反应的现象和的最外层电子结构,推知与氯气、硫等反应,指出与硫粉研磨,会发生爆炸,写出相关的化学方程式。
(研磨易爆炸)
(剧烈燃烧)
(3)与水的反应
演示课本第29页[实验2-3]前,提醒学生注意观察在水中变化的情况。
演示[实验2-3],可利用多媒体投影,在一U形管中加入少量水后滴加1滴酚酞再加入一米粒大小的金属,投影于屏幕上,可使学生更清晰地观察到实验现象:“浮”(浮在水面上),“熔”(熔为小球),“游”(迅速游动),“红”(酚酞水溶液变红)
[演示2-4],重点检验收集到的气体。引导学生观察产生有关现象的原因,培养学生从实验现象分析得出结论的能力。
[讨论]
①的原子结构特点和水的组成,得到的结论是置换出水中的氢,生成氢气和氢氧化
。
②让学生结合课文内容,解释浮在水面上的原因(的密度比水小),解释与水反应时,为什么熔成小球(反应放热,且的熔点低),解释熔成小球后为什么在水面上向各个方向迅速游动(反应生成的氢气对其产生了推动作用)。解释滴有酚酞的水为什么变红(反应生成了氢氧化使酚酞变红)
③由此得出保存的方法:隔水、隔空气,而保存在煤油中(比煤油的密度大,且不溶于煤油)。
6.通过掌握的物理和化学性质,说明的主要用途,以帮助学生改进死记硬背的学习方法,实现结构→性质→用途相互渗透。
(四)总结、扩展
1.总结
是主要的活泼金属元素,它亦为碱金属元素中最具代表性的元素,通过学习的结构和性质,使学生进一步建立物质的结构决定性质的观点。通过有关实验现象得出结论,培养了学生的观察与思维能力。
2.扩展
随着科学技术的发展,可作为主要的工业原料,除课本介绍的用制高压灯、与金属钾制成金属原子反应堆的导热剂、制贵重金属外可补充制成的氢化物—氢化,并介绍它的结构特点及在现代工业和科技方面的用途。
八.布置作业
1.思考题
(1)能在硫酸铜溶液中置换出铜吗?
(2)与水反应后所得的溶液中溶质的质量分数为;如欲满足离子与水的个数之比为1:100,则生成的溶液中溶质的质量分数为。
2.书面作业
(1)课本第31页的有关练习。
(2)补充
①下列离子方程式错误的是
A.投入溶液:
B.与盐酸反应:
C.硫酸与氢氧化钡反应:
D.溶液与少量溶液反应:
②欲使100克9.32%的溶液质量分数增加到20%,需往溶液中加入的质量是克。
③用冶炼钛的氯化物时,反应过程中当的化合价降低二价时,就有24克的单质生成,则的值为。
参考答案
1.思考题
(1)不能。因为会与水溶液中的水反应,生成和,反应方程式为:
(2)
(3)补充:①AC②6.9克③
九.板书设计
第一节
一、的结构
原子结构示意图
最外层为1个电子,易失去电子形成+1价
二、的物理性质(见课本第28页)
三、的化学性质
1.与氧气反应:(常温下变暗)
(黄色火焰)淡黄色固体
2.与硫等非金属反应:(研磨易爆炸)
(剧烈燃烧)
3.与反应:
四、的储存、存在和用途
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