資源簡(jiǎn)介
第1章 開啟化學(xué)之門
第2節(jié) 化學(xué)研究些什么
設(shè)計(jì)說明 本節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)要有利于實(shí)現(xiàn)四個(gè)目標(biāo):一要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣;二要用典型的事例和簡(jiǎn)明的語言幫助學(xué)生了解化學(xué)研究的內(nèi)容;三要讓學(xué)生參與簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),體會(huì)到化學(xué)學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)觀察和分析思考;四要幫助學(xué)生建立化學(xué)變化和化學(xué)性質(zhì)、純凈物和混合物的概念,認(rèn)識(shí)空氣是混合物,了解空氣的主要成分。 教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與技能】 1.能用實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明空氣是混合物;了解空氣中的主要成分在生產(chǎn)、生活中的用途。 2.初步理解物理變化和化學(xué)變化、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)、混合物和純凈物等化學(xué)概念的含義,并能舉例說明。 3.知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)伴隨能量變化,初步認(rèn)識(shí)通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要性。 【過程與方法】 1.通過活動(dòng)與探究,認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的特征和伴隨發(fā)生的現(xiàn)象。 2.在活動(dòng)與探究中,初步學(xué)會(huì)“觀察”的基本方法。 【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】 1.通過對(duì)蠟燭及其燃燒的探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 2.通過實(shí)驗(yàn)探究,使學(xué)生體會(huì)發(fā)現(xiàn)的樂趣和成功的喜悅。 3.養(yǎng)成探究物質(zhì)及其變化的好奇心,激發(fā)求知欲望,樹立學(xué)好化學(xué)的信心。 重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 1.知道物理變化與化學(xué)變化的概念與本質(zhì)區(qū)別,認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的基本特征,會(huì)區(qū)分一些典型的物理變化與化學(xué)變化,知道化學(xué)變化常伴隨一些現(xiàn)象,知道化學(xué)變化時(shí)伴隨能量的轉(zhuǎn)化,初步認(rèn)識(shí)通過化學(xué)反應(yīng)獲得能量的重要性。 2.知道什么是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),能夠列舉物質(zhì)常見的物理性質(zhì);初步了解物質(zhì)性質(zhì)與物質(zhì)變化之間存在內(nèi)在聯(lián)系。 3.知道并能辨析混合物與純凈物這兩個(gè)不同的概念,能區(qū)分一些典型的混合物與純凈物。 4.初步學(xué)習(xí)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)的方法,并能理解該方法對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性,并體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的一種手段。 教學(xué)難點(diǎn) 1.混合物與純凈物概念的辨析。 2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析。 教學(xué)方法 1.用對(duì)比法學(xué)習(xí)物理變化和化學(xué)變化、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)、物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)的變化、純凈物和混合物等。 2.充分重視教學(xué)中的觀察和實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。教材在“觀察與思考”“活動(dòng)與探究”“交流與討論”欄目中為學(xué)生提供了演示實(shí)驗(yàn)、影像資料、趣味實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)。教學(xué)中必須留有足夠的活動(dòng)時(shí)間,使學(xué)生通過活動(dòng)認(rèn)識(shí)觀察的重要性,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和探究的樂趣,初步學(xué)習(xí)觀察和探究的方法。 3.多聯(lián)系生活和生產(chǎn)實(shí)際,特別要善于從學(xué)生身邊、從學(xué)生感興趣的事物中取材,使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)研究的內(nèi)容就在自己身邊,與日常生活密切相關(guān),使其感到親切,容易接受。 4.學(xué)會(huì)用觀察的方法了解物質(zhì)的變化。 教具、學(xué)具 蠟燭、火柴、玻璃管、燒杯、澄清的石灰水、試管、酒精燈、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、試管夾、煤油、蒸發(fā)皿、燃燒匙、集氣瓶、氯化氫、氨氣、碘化鉀、硝酸銀、葡萄糖、砂糖、面粉、多媒體課件等。 授課時(shí)數(shù) 2課時(shí) 第1課時(shí) 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 【多媒體展示】 【教師提問】 親愛的同學(xué)們,《西游記》是我國四大名著之一,大家都看過電視劇或紙質(zhì)書。師徒四人你更喜歡哪一個(gè)呢? 【學(xué)生回答】經(jīng)過討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】 相信大多數(shù)人,包括我在內(nèi)都喜歡孫悟空。為什么呢?因?yàn)閷O悟空神通廣大,會(huì)“七十二”般變化。那么,生活中也有各種變化,如食物變質(zhì)、水果榨汁、牛奶變酸、釀酒、制醋等,所有這些變化都與化學(xué)有關(guān)。今天我們就學(xué)習(xí)有關(guān)物質(zhì)變化的相關(guān)知識(shí)。 講授新課 【教師講述】 一、化學(xué)研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化 1.物質(zhì)的變化——物理變化和化學(xué)變化 (1)蠟燭及其燃燒 【多媒體展示】 【演示實(shí)驗(yàn)】 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①取一段蠟燭,觀察外觀特征(如顏色、形狀等)乳白色,固態(tài),圓柱等形狀(按實(shí)際情況填寫)②點(diǎn)燃蠟燭,觀察現(xiàn)象石蠟慢慢熔化,火焰分為三層,外層最明亮,內(nèi)層最暗③在蠟燭火焰上方罩一個(gè)干冷的小燒杯,觀察燒杯內(nèi)壁的變化燒杯內(nèi)壁有水霧④將小燒杯翻轉(zhuǎn),加入少量澄清石灰水,振蕩,觀察現(xiàn)象澄清石灰水變渾濁⑤取一小段粗玻璃管,按教材圖1-14所示方式置于火焰中,觀察發(fā)生的現(xiàn)象玻璃管口有“白煙”冒出⑥吹滅蠟燭,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有“白煙”生成
【教師提問】蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生的“黑煙”是什么物質(zhì)? 【學(xué)生回答】經(jīng)過討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生的“黑煙”是石蠟不完全燃燒產(chǎn)生的微小的炭黑顆粒。 【教師提問】蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生的“白煙”是什么物質(zhì)? 【學(xué)生回答】經(jīng)過討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】蠟燭熄滅后產(chǎn)生的“白煙”是石蠟蒸氣冷凝后形成的白色固體小顆粒。 【教師提問】蠟燭燃燒時(shí)哪層火焰溫度最高?哪層火焰溫度最低? 【學(xué)生回答】經(jīng)過討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】外層最明亮,溫度最高;內(nèi)層最暗,溫度最低。 【教師講述】 (2)蠟燭燃燒時(shí)發(fā)生的變化 ①物理變化:石蠟遇熱熔化,冷卻后又凝固,蠟燭的這種變化過程并沒有新物質(zhì)生成,只發(fā)生了狀態(tài)的改變或形狀上的改變,像這樣的變化是物理變化。 ②化學(xué)變化:石蠟燃燒,發(fā)出明亮的火焰,放出熱量,生成了不同于石蠟的新物質(zhì)——水和二氧化碳,像這樣的變化是化學(xué)變化。 【教師點(diǎn)撥】通過蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn)的探究,我們知道了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是通過觀察得到的。下面我們就學(xué)習(xí)一下觀察的方法。 【教師講述】 觀察是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。要了解物質(zhì)發(fā)生的變化,必須從觀察入手,在觀察中思考,對(duì)物質(zhì)變化的條件、現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析和歸納。我們可以運(yùn)用自己的感官,也可以借助儀器,通過實(shí)驗(yàn)觀察物質(zhì)及其變化的條件、現(xiàn)象和結(jié)果。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要特別注意觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。觀察的內(nèi)容包括:物質(zhì)原來的顏色、狀態(tài);變化過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象(例如物質(zhì)的狀態(tài)與顏色的變化、發(fā)光、發(fā)熱、形成煙霧和放出氣體等);變化后新生成的物質(zhì)的顏色、狀態(tài)等。 【教師提問】物理變化和化學(xué)變化有什么區(qū)別與聯(lián)系? 【教師講述】 (3)物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別與聯(lián)系 項(xiàng)目物理變化化學(xué)變化概念沒有新物質(zhì)生成的變化有新物質(zhì)生成的變化本質(zhì)區(qū)別 (判斷依據(jù))變化時(shí)是否有新物質(zhì)生成伴隨現(xiàn)象物質(zhì)的外形、狀態(tài)發(fā)生改變伴隨能量的變化、發(fā)光、顏色改變、生成氣體、產(chǎn)生沉淀等相互聯(lián)系化學(xué)變化過程中一定伴隨物理變化實(shí)例礦石粉碎、水蒸發(fā)、碘升華等木炭燃燒、鐵生銹等說明化學(xué)變化常伴隨發(fā)光、放熱等現(xiàn)象,但有發(fā)光、放熱等現(xiàn)象產(chǎn)生的變化卻不一定是化學(xué)變化,如燈泡通電、電爐上的電阻絲工作時(shí)也發(fā)光、放熱,但這些是物理變化
【教師提問】在生產(chǎn)生活中常見的物理變化有哪些? 【教師講述】 (1)物質(zhì)三態(tài)變化:水的三態(tài)變化、石蠟融化、鐵水鑄鍋、干冰升華等。 (2)物質(zhì)形狀變化:玻璃等破碎、水果榨汁、礦石粉碎、剪紙成花、木材制成桌椅等。 (3)物質(zhì)揮發(fā):汽油揮發(fā)、酒精揮發(fā)、鹽酸揮發(fā)等。 (4)物質(zhì)溶于水:食鹽溶于水、蔗糖溶于水等。 (5)氣味擴(kuò)散:花香四溢、酒香不怕巷子深等。 (6)有關(guān)光的現(xiàn)象:光的反射、光的折射、海市蜃樓等。 (7)物理爆炸:汽車爆胎、氣球爆炸等。 (8)金屬導(dǎo)電、電燈發(fā)光。 【教師提問】成語、諺語和古詩詞是中華文化中的瑰寶,近幾年有關(guān)成語、諺語和古詩詞中物理變化的考查在中考中比較常見,成語、諺語和古詩詞中的物理變化有哪些呢?我們總結(jié)如下。 【教師講述】 海市蜃樓 木已成舟 鑿壁偷光 懸梁刺股 刻舟求劍 投鞭斷流 花香四溢 水乳交融 滴水成冰 大海撈針 量體裁衣 積土成山 杯弓蛇影 春風(fēng)得意 草木皆兵 水中撈月 破釜沉舟 揚(yáng)湯止沸 聚沙成塔 大浪淘沙 積水成淵 披荊斬棘 繩鋸木斷 掩耳盜鈴 泥菩薩過河,自身難保 淘盡黃沙始到金 白玉為床,金作馬 夜來風(fēng)雨聲,花落知多少 只要功夫深,鐵杵磨成針 千里冰封,萬里雪飄 北風(fēng)卷地白草折 日照香爐生紫煙 忽如一夜春風(fēng)來,千樹萬樹梨花開 寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來 梅須遜雪三分白,雪卻輸梅一段香 蒹葭蒼蒼,白露為霜 冰凍三尺,非一日之寒 露從今夜白,月是故鄉(xiāng)明 風(fēng)雨送春歸,飛雪迎春到 遙知不是雪,為有暗香來 氣蒸云夢(mèng)澤,波撼岳陽城 日日思君不見君,共飲長江水 飛流直下三千尺,疑是銀河落九天 欲渡黃河冰塞川,將登太行雪滿山 【教師提問】在生產(chǎn)生活中常見的化學(xué)變化有哪些? 【教師講述】 (1)物質(zhì)燃燒:木材燃燒、紙張燃燒、鎂條燃燒。 (2)金屬銹蝕:鋼鐵生銹、鎂條(鋁片)氧化、銅器生銹等。 (3)物質(zhì)釀造:釀酒、釀醋、牛奶發(fā)酵等。 (4)食物腐敗變質(zhì):面包發(fā)霉、糧食霉變等。 (5)動(dòng)植物的呼吸作用、綠色植物的光合作用。 【教師提問】成語、諺語和古詩詞中的化學(xué)變化又有哪些呢?我們總結(jié)如下。 【教師講述】 火燒赤壁 鉆木取火 百煉成鋼 火上澆油 死灰復(fù)燃 蠟炬成灰 刀耕火耨(nòu) 釜底抽薪 抱薪救火 星火燎原 玉石俱焚 烈火焚燒若等閑 野火燒不盡,春風(fēng)吹又生 春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干 爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇 爐火照天地,紅星亂紫煙 月落烏啼霜滿天,江楓漁火對(duì)愁眠 爝(jué)火燃回春浩浩,烘爐照破夜沉沉 粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間 落紅不是無情物,化作春泥更護(hù)花 【教師提問】通過上面的總結(jié)同學(xué)們能否總結(jié)一些化學(xué)變化的規(guī)律? 【學(xué)生回答】經(jīng)過討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】上面的反應(yīng)大部分都涉及燃燒,我們可以總結(jié)這樣一個(gè)規(guī)律:燃燒都是化學(xué)變化。 【教師提問】 判斷下列變化屬于物理變化還是屬于化學(xué)變化。 (1)水的三態(tài)變化。 (2)汽油的揮發(fā)。 (3)煤油的燃燒。 (4)氯化氫和氨氣混合,產(chǎn)生白煙。 (5)碘化鉀溶液和硝酸銀溶液混合,產(chǎn)生黃色沉淀。 (6)金剛石加工成鉆石。 (7)植物的光合作用。 【學(xué)生回答】經(jīng)過討論后回答。 【教師總結(jié)】 (1)物理變化。 (2)物理變化。 (3)化學(xué)變化。 (4)化學(xué)變化。 (5)化學(xué)變化。 (6)物理變化。 (7)化學(xué)變化。 【教師講述】 2.物質(zhì)的性質(zhì)——物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) (1)物理性質(zhì):物質(zhì)不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的性質(zhì),如顏色、狀態(tài)、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度、密度、氣味、導(dǎo)電性、延展性、揮發(fā)性和溶解性等。 (2)化學(xué)性質(zhì):物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì),如可燃性、助燃性、還原性、氧化性、穩(wěn)定性、毒性等。 【教師點(diǎn)撥】 金剛石硬度大的性質(zhì)不需要經(jīng)過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來,屬于金剛石的物理性質(zhì),而金剛石能燃燒這一性質(zhì),只有在金剛石燃燒這一化學(xué)變化中才能表現(xiàn)出來,屬于金剛石的化學(xué)性質(zhì)。 【教師提問】我們學(xué)習(xí)了物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的變化,物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的變化有什么區(qū)別與聯(lián)系? 【教師講述】 (3)物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的變化的區(qū)別和聯(lián)系 項(xiàng)目物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的變化區(qū)別物質(zhì)的性質(zhì)是物質(zhì)本身固有的屬性,是物質(zhì)變化的內(nèi)因。物質(zhì)的性質(zhì)在語言描述時(shí)常用“能、可以、會(huì)、容易、是、具有”等詞語物質(zhì)的變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,它的發(fā)生需要時(shí)間且常伴隨各種可以感知的現(xiàn)象,是性質(zhì)的具體體現(xiàn),描述時(shí)常用“生成了”“變成了”等詞語實(shí)例汽油易揮發(fā)、碳能燃燒、真金不怕火煉汽油揮發(fā)、碳燃燒聯(lián)系物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的變化,而物質(zhì)的變化又能體現(xiàn)物質(zhì)的某些性質(zhì)
【教師點(diǎn)撥】 3.化學(xué)變化中能量的變化 化學(xué)變化伴隨能量的變化,有的化學(xué)變化釋放能量,如燃燒釋放熱能和光能;干電池放電釋放電能。有的化學(xué)變化吸收能量,如光合作用需要吸收太陽能才能進(jìn)行。 【教師講述】 4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和描述 實(shí)驗(yàn)前反應(yīng)物的顏色、狀態(tài)、氣味等實(shí)驗(yàn)中是否發(fā)光、放熱、變色、放出氣體、產(chǎn)生沉淀、形成煙霧等實(shí)驗(yàn)后生成物的顏色、狀態(tài)、氣味等
【教師點(diǎn)撥】 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不能與實(shí)驗(yàn)結(jié)論混淆,如“蠟燭燃燒,放熱,生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體,罩在火焰上方干燥的燒杯內(nèi)壁有水霧”,這是描述蠟燭燃燒的現(xiàn)象,“蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳”則為實(shí)驗(yàn)結(jié)論,二者不可混淆。即描述現(xiàn)象時(shí)不能出現(xiàn)生成物的名稱。 課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化,物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的變化,而物質(zhì)的變化又能體現(xiàn)物質(zhì)的某些性質(zhì)。孫悟空的“七十二”變,逃不出如來佛的手心。只要你學(xué)好化學(xué)知識(shí),大千世界的物質(zhì)變化也會(huì)被你掌控在手中。 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 1.下列變化屬于化學(xué)變化的是( ) A.蠟燭燃燒 B.冰雪融化 C.酒精揮發(fā) D.試管破裂 答案:A 2.詩詞是中華民族燦爛文化的瑰寶。下列古詩中不涉及化學(xué)變化的是( ) A.爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇 B.忽如一夜春風(fēng)來,千樹萬樹梨花開 C.落紅不是無情物,化作春泥更護(hù)花 D.千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑 答案:B 3.下列性質(zhì)屬于物理性質(zhì)的是( ) A.可燃性 B.毒性 C.穩(wěn)定性 D.揮發(fā)性 答案:D 4.如圖所示是一些物質(zhì)的自我介紹,其中介紹自己化學(xué)性質(zhì)的是( ) A.我是紫紅色固體 B.我在自然界中硬度最大 C.我在常溫下是氣體 D.我會(huì)生銹 答案:D 5.人類生活需要的能量有些來自化學(xué)反應(yīng)。下列變化中實(shí)現(xiàn)了由化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的是( ) A.利用電熱器取暖 B.發(fā)電廠利用水力發(fā)電 C.在手電筒中使用干電池 D.利用蠟燭照明 答案:C 6.下列有關(guān)蠟燭燃燒的敘述錯(cuò)誤的是( ) A.可觀察到蠟燭燃燒產(chǎn)生明亮的火焰,火焰分三層 B.蠟燭熔化產(chǎn)生“燭淚” C.在蠟燭火焰上方罩一個(gè)干燥的燒杯,燒杯內(nèi)壁有水霧 D.用燃著的火柴去點(diǎn)燃蠟燭剛熄滅時(shí)的白煙,蠟燭不能被點(diǎn)燃 答案:D 7.通過觀察蠟燭的燃燒以及對(duì)其燃燒產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)探究,得出的結(jié)論正確的有( ) ①火焰溫度最高處是外焰 ②蠟燭燃燒能生成二氧化碳 ③燃燒火焰為橘黃色 ④燃燒發(fā)生了化學(xué)變化 A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④ 答案:C 8.在下列描述中: 屬于物理變化的是( );屬于化學(xué)變化的是( )。 屬于物理性質(zhì)的是( );屬于化學(xué)性質(zhì)的是( )。 A.氧氣能使木條燃燒更旺 B.純凈的水是無色無味的液體 C.鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂 D.水在0 ℃時(shí)變成冰 答案:D C B A 板書設(shè)計(jì) 第1章 開啟化學(xué)之門 第2節(jié) 化學(xué)研究些什么 第1課時(shí) 一、化學(xué)研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化 1.物質(zhì)的變化——物理變化和化學(xué)變化 (1)蠟燭及其燃燒 (2)蠟燭燃燒時(shí)發(fā)生的變化 (3)物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別與聯(lián)系 2.物質(zhì)的性質(zhì)——物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) (1)物理性質(zhì) (2)化學(xué)性質(zhì) (3)物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的變化的區(qū)別和聯(lián)系 3. 化學(xué)變化中能量的變化 4. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和描述 第2課時(shí) 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化,本節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、用途與制法。 講授新課 【教師提問】 二、化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu) 空氣看不見,也摸不著,但實(shí)實(shí)在在存在著。你能證明它的存在嗎?你知道空氣中含有哪些物質(zhì)嗎? 【學(xué)生回答】學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)思考后后回答。 【教師點(diǎn)撥】 證明空氣存在的方法: 1.把杯子倒扣在水中,水無法進(jìn)入杯子,證明杯子中的空氣存在。 2.拿個(gè)塑料袋開口向風(fēng),然后捏緊開口,鼓起塑料袋里面就是空氣。 … … 空氣中含有的物質(zhì): 空氣中含有氧氣、氮?dú)狻⒍趸肌⑾∮袣怏w等。 【教師提問】 1.空氣中氧氣含量的測(cè)定 既然空氣有這些成分,那么如何驗(yàn)證空氣的成分呢?我們看一個(gè)實(shí)驗(yàn)——空氣中氧氣含量的測(cè)定。 【實(shí)驗(yàn)演示】 實(shí)驗(yàn)原理:利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣,使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,在大氣壓的作用下,進(jìn)入容器內(nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。 實(shí)驗(yàn)用品:集氣瓶、燃燒匙、酒精燈、導(dǎo)管、燒杯、止水夾、膠管、橡皮塞、火柴、紅磷、水。 實(shí)驗(yàn)裝置:如圖所示。 實(shí)驗(yàn)步驟:(1)連接裝置; (2)檢查裝置的氣密性; (3)塞好橡皮塞后,將集氣瓶的容積劃分為5等份,并加以標(biāo)記; (4)用止水夾夾緊膠管,將燃燒匙內(nèi)裝滿紅磷; (5)在酒精燈上點(diǎn)燃紅磷后,迅速伸入集氣瓶?jī)?nèi)并把橡皮塞塞緊,觀察現(xiàn)象; (6)燃燒結(jié)束冷卻到室溫后,把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中,打開止水夾,觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅磷在集氣瓶?jī)?nèi)燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,放出大量熱,生成大量白煙。冷卻后,打開止水夾,燒杯中的水倒吸,進(jìn)入水的體積約占集氣瓶?jī)?nèi)空氣總體積的1/5。 實(shí)驗(yàn)分析:紅磷燃燒消耗了集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣,生成的五氧化二磷為固體,集氣瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)減少。冷卻后打開止水夾,大氣壓把燒杯內(nèi)的水壓進(jìn)集氣瓶,進(jìn)入的水的體積約等于集氣瓶?jī)?nèi)消耗的氧氣的體積。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:氧氣約占空氣總體積的1/5。 【教師點(diǎn)撥】紅磷燃燒反應(yīng)的文字表達(dá)式為磷+氧氣五氧化二磷。 【教師提問】如果集氣瓶中吸入的水少于集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5,可能的原因是什么? 【學(xué)生回答】學(xué)生討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】裝置漏氣;紅磷量不足;裝置未冷卻至室溫就打開止水夾等。 【教師提問】如果集氣瓶中吸入的水大于集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5,可能的原因是什么? 【學(xué)生回答】學(xué)生討論后后回答。 【教師點(diǎn)撥】燃著的紅磷插入集氣瓶中的操作太慢,集氣瓶?jī)?nèi)空氣受熱逸出;止水夾沒夾緊,集氣瓶?jī)?nèi)紅磷燃燒時(shí)放熱,瓶?jī)?nèi)空氣從導(dǎo)管逸出等。 【教師提問】可不可以用蠟燭代替紅磷進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn),原因是什么? 【學(xué)生回答】學(xué)生討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】不可以。因?yàn)橄灎T燃燒后的生成物是二氧化碳和水,而二氧化碳是氣體,會(huì)彌補(bǔ)所消耗的氧氣的體積,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。 【教師講述】 測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí),需要注意以下幾點(diǎn): (1)裝置的氣密性要良好,否則瓶外空氣進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi),導(dǎo)致進(jìn)入水的體積減小,使測(cè)得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小。 (2)紅磷要過量,如果紅磷的量不足,則不能將集氣瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣完全反應(yīng)掉,導(dǎo)致測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小。 (3)不能用木炭、硫等代替紅磷,木炭、硫燃燒后的生成物分別是二氧化碳、二氧化硫氣體,會(huì)彌補(bǔ)所消耗氧氣的體積,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不會(huì)減小。 (4)必須冷卻至室溫后再打開止水夾,由于氣體體積隨溫度升高而增大,如不冷卻到室溫就打開止水夾,會(huì)使進(jìn)入水的體積偏小,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低。 (5)燒杯內(nèi)的水要足量。 (6)該實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了剩余氣體(氮?dú)猓┑男再|(zhì):不支持燃燒,難溶于水。 【教師點(diǎn)撥】 2.測(cè)定空氣中氧氣含量的其他方法 【多媒體展示】 【教師講述】 ①破底集氣瓶?jī)?nèi)水面上升,上升的水的體積約占其內(nèi)空氣總體積的1/5。 ②通電后,白磷燃燒,一段時(shí)間后左側(cè)水面升高至約刻度1處。 【多媒體展示】 【教師講述】 ③白磷燃燒,冷卻至室溫后,打開止水夾,水倒吸進(jìn)入集氣瓶,約占集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5。 【多媒體展示】 【教師講述】 ④白磷燃燒,冷卻后,活塞左移至約刻度4處。 【多媒體展示】 【教師講述】 ⑤實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)交替緩慢推動(dòng)注射器活塞,使氧氣與細(xì)銅絲充分反應(yīng),熄滅酒精燈冷卻至室溫后將氣體推進(jìn)一個(gè)注射器內(nèi),根據(jù)刻度讀出體積。減少的體積為氧氣的體積,再將它與原空氣體積比較,就可得氧氣的體積分?jǐn)?shù)。 ⑥用酒精燈加熱充分反應(yīng)一段時(shí)間,熄滅酒精燈,冷卻穩(wěn)定后,注射器內(nèi)減少的氣體體積為注射器和硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氣體總體積的1/5。 【教師提問】空氣中含有氧氣、氮?dú)獾榷喾N物質(zhì),是混合物。那么什么是混合物?氧氣單獨(dú)存在屬于哪類物質(zhì)呢?我們學(xué)習(xí)一下混合物與純凈物的相關(guān)知識(shí)。 【教師講述】 3.混合物與純凈物 空氣是由氮?dú)夂脱鯕獾榷喾N物質(zhì)組成的混合物,而氮?dú)狻⒀鯕舛际怯梢环N物質(zhì)組成的純凈物,兩者的區(qū)別和聯(lián)系如下表所示: 物質(zhì)混合物純凈物組成由兩種或兩種以上物質(zhì)混合而成,組成不固定由一種物質(zhì)組成,組成固定表示方法無固定符號(hào)有固定的符號(hào),如氮?dú)猓∟2)性質(zhì)無固定的物理性質(zhì),混合物中各組分都保持各自的化學(xué)性質(zhì)有固定的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)舉例空氣、海水、糖水等氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)等聯(lián)系混合物純凈物
【教師點(diǎn)撥】 (1)判斷一種物質(zhì)是純凈物還是混合物,關(guān)鍵看其由幾種物質(zhì)組成,不能與物質(zhì)的名稱混淆。如五氧化二磷是一種物質(zhì)的名稱,屬于純凈物。 (2)不要被一些字詞誤導(dǎo),如清新(或純凈)的空氣仍是混合物,冰水混合物只是不同狀態(tài)的同種物質(zhì)混合,為純凈物。 【教師提問】空氣的成分是何時(shí)?由什么人發(fā)現(xiàn)的呢? 【教師講述】 4.空氣成分的發(fā)現(xiàn) (1)18世紀(jì)70年代,瑞典科學(xué)家舍勒和英國化學(xué)家普里斯特利分別制得了氧氣。 (2)1774年,法國化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn),得出了空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的結(jié)論。 (3)后來,許多科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),空氣中還含有氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等稀有氣體。 【實(shí)驗(yàn)演示】加熱葡萄糖、砂糖、面粉。 實(shí)驗(yàn)步驟:取少量葡萄糖、砂糖和面粉,分別放在燃燒匙中,在酒精燈上加熱。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:完全燒焦后,得到黑色的殘?jiān)?實(shí)驗(yàn)結(jié)論:這幾種物質(zhì)的組成中均含有碳元素。 【教師講述】 5.世間萬物僅僅由100多種元素組成 (1)少量物質(zhì)只由一種元素組成,如氧氣由氧元素組成,金剛石由碳元素組成。 金剛石、石墨都是由碳元素組成的,也都是由碳原子直接構(gòu)成的,但由于碳原子的排列方式不同,導(dǎo)致二者在物理性質(zhì)上有很大的差異。如圖所示。 【多媒體展示】 金剛石及其微觀結(jié)構(gòu)模型 石墨及其微觀結(jié)構(gòu)模型 【教師講述】 (2)多數(shù)物質(zhì)由兩種或更多種元素組成,如二氧化碳由碳和氧兩種元素組成,碳酸氫銨由碳、氫、氧、氮四種元素組成。 (3)各種物質(zhì)都是由肉眼看不見的、極小的微粒構(gòu)成的,且都具有一定的組成與結(jié)構(gòu)。物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致了物質(zhì)性質(zhì)的差異。 【教師點(diǎn)撥】物質(zhì)的變化是有規(guī)律可循的。 【教師講述】 6.物質(zhì)的變化遵循一定的規(guī)律 一種物質(zhì)通過化學(xué)變化可以變成其他物質(zhì),但反應(yīng)物、生成物中應(yīng)含有相同的元素。即在化學(xué)變化中,組成物質(zhì)的元素種類不變。如鐵礦石可以煉成鐵,卻不能煉成金;用水可以制取氫氣,卻不能通過化學(xué)方法把水變成油。 【教師提問】 請(qǐng)指出下列用途中,哪些是金剛石的用途,哪些是石墨的用途,并說明該用途分別利用了金剛石或石墨的哪些性質(zhì)? 1.制作鉆石; 2.作為電池的電極; 3.制作鉛筆的鉛筆芯; 4.切割玻璃。 【學(xué)生回答】學(xué)生討論后回答。 【教師點(diǎn)撥】 1.金剛石的用途,利用了金剛石是無色透明的晶體,具有特殊的光學(xué)性質(zhì)。 2.石墨的用途,石墨是一種能導(dǎo)電的物質(zhì)。 3.石墨的用途,利用了石墨為黑色質(zhì)軟的固體,在紙上劃過會(huì)留下痕跡。 4.金剛石的用途,利用了金剛石的硬度大。 【教師導(dǎo)入】 以上幾個(gè)問題中,涉及了物質(zhì)的性質(zhì)和用途,其實(shí)化學(xué)也研究物質(zhì)的用途與制法。 【教師講述】 三、化學(xué)研究物質(zhì)的用途與制法 1.研究物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),可以揭示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。以此為基礎(chǔ),科學(xué)家充分利用自然界的自然資源,生產(chǎn)出現(xiàn)代社會(huì)中人們需要的各種用品,并不斷拓展著各種物質(zhì)的使用范圍。 【教師點(diǎn)撥】化學(xué)研究的是物質(zhì)而不是物體。占有空間、具有質(zhì)量、具有特性的東西稱為物質(zhì),如玻璃、木材等;由物質(zhì)組成,具有一定形狀、大小和用途的東西稱為物體,如玻璃杯、桌椅等。化學(xué)主要研究物質(zhì),物理學(xué)主要研究物體及其運(yùn)動(dòng)。 【教師提問】物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)變化、用途、制法之間存在什么樣的關(guān)系呢?我們看這張圖。 【多媒體展示】 2.物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)變化、用途、制法之間的關(guān)系。 【教師講述】物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途,物質(zhì)的用途又反映物質(zhì)的性質(zhì);物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的變化,物質(zhì)的變化又反映物質(zhì)的性質(zhì);物質(zhì)的性質(zhì)也決定物質(zhì)的制法;性質(zhì)是變化的內(nèi)因,而變化是一個(gè)過程。 【教師講述】 3.人們以煤、石油、天然氣等為原料,通過化學(xué)工藝,制造和合成價(jià)值更高的藥物、化學(xué)纖維、塑料和合成橡膠等產(chǎn)品。 4.歷史上幾項(xiàng)重要的化學(xué)研究成果 (1)法國化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)研究空氣的成分。 (2)門捷列夫于1869年發(fā)表了元素周期表。 (3)著名化學(xué)家、發(fā)明家諾貝爾多年研究炸藥,改進(jìn)引爆裝置。 (4)1898年,居里夫婦從瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)了有放射性的釙和鐳。 (5)1965年,我國化學(xué)家首次人工合成了結(jié)晶牛胰島素。 (6)三位科學(xué)家研究導(dǎo)電塑料,獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、用途與制法。物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的用途、物質(zhì)的變化貫穿化學(xué)學(xué)習(xí)的始終,同學(xué)們要從現(xiàn)在做起,努力學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),掌握化學(xué)規(guī)律,為學(xué)好化學(xué)打下基礎(chǔ)。 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 1.如圖所示是“測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是( ) A.不用考慮裝置氣密性是否良好 B.紅磷火焰熄滅后立即打開止水夾 C.依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè),氧氣約占空氣總體積的1/5 D.紅磷點(diǎn)燃后,慢慢伸入瓶中并塞緊橡皮塞 答案:C 2.下列研究課題不屬于化學(xué)研究領(lǐng)域的是( ) A.研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu) B.研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化 C.研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 D.研究物質(zhì)的用途與制法 答案:C 3.下列物質(zhì)屬于混合物的是( ) A.氧氣 B.澄清的石灰水 C.碳酸氫銨 D.五氧化二磷 答案:B 4.下列科技成果不屬于化學(xué)成就的是( ) A.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“宇宙微波背景輻射的的黑體形式”,獲得諾貝爾獎(jiǎng) B.科學(xué)家用單個(gè)分子制成“納米車”,它能在人工操縱下運(yùn)輸藥物分子 C.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)”,獲得諾貝爾獎(jiǎng) D.1965年,我國化學(xué)家首次人工合成了結(jié)晶牛胰島素 答案:A 5.研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。請(qǐng)根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)回答下列問題: (1)閉合電源開關(guān),可以觀察到白磷 。 (2)裝置冷卻至室溫時(shí),可觀察到U形管內(nèi)左側(cè)液面 。 (3)通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 。 (4)通過此實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的性質(zhì)是 、 。 答案:(1)白磷燃燒,產(chǎn)生白煙 (2)上升 (3)氧氣約占空氣體積的1/5 (4)不易溶于水 不燃燒、不支持燃燒 板書設(shè)計(jì) 第1章 開啟化學(xué)之門 第2節(jié) 化學(xué)研究些什么 第2課時(shí) 二、化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu) 1.空氣中氧氣含量的測(cè)定 2.測(cè)定空氣中氧氣含量的其他方法 3.混合物與純凈物 4.空氣成分的發(fā)現(xiàn) 5.世間萬物僅僅由100多種元素組成 6.物質(zhì)的變化遵循一定的規(guī)律 三、化學(xué)研究物質(zhì)的用途與制法 1.研究物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),可以揭示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。以此為基礎(chǔ),科學(xué)家充分利用自然界的自然資源,生產(chǎn)出現(xiàn)代社會(huì)中人們需要的各種用品,并不斷拓展著各種物質(zhì)的使用范圍。 2.物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)變化、用途、制法之間的關(guān)系。 3.人們以煤、石油、天然氣等為原料,通過化學(xué)工藝,制造和合成價(jià)值更高的藥物、化學(xué)纖維、塑料和合成橡膠等產(chǎn)品。 4.歷史上幾項(xiàng)重要的化學(xué)研究成果 教學(xué)反思
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