資源簡(jiǎn)介

1.4 物質(zhì)性質(zhì)的探究
素養(yǎng)目標(biāo)
1．化學(xué)觀念：通過閱讀課本、查閱資料以及生活經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，知道化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)的概念，知道二者的區(qū)別，并能正確加以區(qū)分。
2．科學(xué)思維：通過金屬銅化學(xué)性質(zhì)的探究，知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中心環(huán)節(jié)，假設(shè)需要用實(shí)驗(yàn)去證實(shí)，結(jié)論來自實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
3．科學(xué)探究與實(shí)踐：通過對(duì)教材探究活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述，初步學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法。
4．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過銅片加熱變黑的主題探究，讓學(xué)生初步感受到科學(xué)探究既是我們的學(xué)習(xí)方法，同時(shí)也是我們的學(xué)習(xí)內(nèi)容
教學(xué)重難點(diǎn)
1．教學(xué)重點(diǎn)：金屬銅化學(xué)性質(zhì)的探究。
2．教學(xué)難點(diǎn)：金屬銅化學(xué)性質(zhì)的探究。
教學(xué)過程
【情境導(dǎo)入】
當(dāng)你進(jìn)入加油站，你首先會(huì)注意到的是入口處和油泵周圍顯眼位置上掛著的警告標(biāo)志，這些標(biāo)志上通常有“禁止吸煙”和“請(qǐng)勿使用手機(jī)”的圖像，有的還附有文字說明。這是為什么呢？
思考：汽油的揮發(fā)和汽油的燃燒有何不同？
【合作探究】
探究點(diǎn)一 物質(zhì)的性質(zhì)
提出問題 物質(zhì)本身有許多固有的屬性，哪些是通過化學(xué)變化表現(xiàn)出來的性質(zhì)，哪些是不需要通過化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的固有性質(zhì)呢？
討論交流 學(xué)生閱讀教材，討論相關(guān)問題，了解物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
歸納總結(jié)
物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的區(qū)別與聯(lián)系
類型 物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)
概念 物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì) 物質(zhì)在化學(xué)變化中才能表現(xiàn)出來的性質(zhì)
性質(zhì)確定 由感覺器官直接感知或儀器測(cè)知 通過化學(xué)變化可知
性質(zhì)內(nèi)容 顏色、狀態(tài)、氣味、熔沸點(diǎn)、硬度、溶解性、揮發(fā)性、密度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等 可燃性、助燃性、氧化性、穩(wěn)定性、毒性、腐蝕性、酸性、堿性等
區(qū)別 物質(zhì)的性質(zhì)是否需要在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來
[總結(jié)并過渡]科學(xué)探究是收集證據(jù)和作出解釋，進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造與應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，也是獲取科學(xué)知識(shí)、理解科學(xué)本質(zhì)、認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑。
下面我們就通過銅受熱變黑的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。
探究點(diǎn)二 銅受熱變黑原因的探究
提出問題
回顧[實(shí)驗(yàn)1-4]，將一小段光亮的銅片在酒精燈火焰上加熱片刻，銅片的顏色有什么變化？為什么？（引導(dǎo)觀看《加熱銅片》實(shí)驗(yàn)視頻，通過觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么會(huì)變黑？引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)）
形成假設(shè)
假設(shè)1：（1）如果銅片上附著的黑色物質(zhì)是煙灰，則很容易抹去；
如果把銅片加熱，而火焰沒有與銅片接觸，則金屬將不會(huì)變黑。
假設(shè)2：可能是銅與氧氣反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)1-15】
實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論
用潔凈的白色抹布輕輕擦一擦已冷卻的銅片黑色部分 仍然是黑色 黑色物質(zhì)，不是煙灰，猜想1錯(cuò)誤
將銅片裝在敞口的試管中加熱 銅片逐漸由紅色變?yōu)楹谏?不是煙灰，可能是銅與氧氣反應(yīng)生成的新物質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)1-16】
實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論
將銅片用鋁箔嚴(yán)密包裹，隔絕空氣加熱，冷卻后打開包裹的鋁箔 銅片不變色 是銅與氧氣反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)
獲取證據(jù)、分析解釋
現(xiàn)象 銅片在隔絕空氣加熱后不變色
判斷 假設(shè)1錯(cuò)誤，假設(shè)2正確。
解釋 [實(shí)驗(yàn)1-15]說明：銅片在空氣中經(jīng)酒精燈加熱后變黑，黑色物質(zhì)不是煙灰。
[實(shí)驗(yàn)1-16]說明：銅片在隔絕空氣的條件下加熱，不變色。據(jù)此可知：銅片在敞口的試管中加熱后變黑，是因?yàn)殂~片在空氣中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了黑色的新物質(zhì)。
形成結(jié)論
從銅片在空氣中受熱變黑的現(xiàn)象出發(fā)，提出探究問題，結(jié)合已學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)作出假設(shè)，依據(jù)假設(shè)分別設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中獲取的證據(jù)進(jìn)行分析和解釋，進(jìn)而形成結(jié)論。
銅片在加熱的條件下，在空氣中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成黑色物質(zhì)。
[思考]1.生成的黑色物質(zhì)是什么？2.銅片與空氣中的什么物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)？
反思評(píng)價(jià)
實(shí)驗(yàn)操作 【實(shí)驗(yàn)1-17】將銅片直接在酒精燈上多加熱幾分鐘，冷卻，用小刀將銅片表面生成的黑色物質(zhì)刮落到干凈的紙上，反復(fù)數(shù)次，使得到的黑色物質(zhì)足夠多，再移入試管中，滴加少量稀硫酸。對(duì)照在【實(shí)驗(yàn)1-13】中觀察到的現(xiàn)象，說明銅在空氣中受熱生成了什么？
現(xiàn)象 黑色物質(zhì)逐漸消失，溶液變?yōu)樗{(lán)色。
反思評(píng)價(jià) 銅在空氣或氧氣中受熱生成的黑色物質(zhì)是氧化銅，所以上述結(jié)論正確
表達(dá)與交流
以上銅片發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可用文字表達(dá)：
銅 + 氧氣氧化銅
(Cu) (O2) (CuO)
2.同學(xué)們就以上現(xiàn)象、解釋和結(jié)論發(fā)表自己的意見，互相討論交流，可提出其他預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)證實(shí)的思路。
信息技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)裝置
概念：是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套軟件組成的能與計(jì)算機(jī)連接，用于采集定量數(shù)據(jù)的數(shù)字化智能實(shí)驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)，可采集實(shí)驗(yàn)過程中的氣體含量、溫度等數(shù)據(jù)。
提出問題：銅片和空氣中的什么物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)？
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：使用氧氣傳感器定量測(cè)定反應(yīng)過程中氧氣含量的變化。
得出結(jié)論：銅受熱一段時(shí)間后，裝置中的氧氣含量不斷減少，證明銅與氧氣發(fā)生了反應(yīng)。
思路與方法導(dǎo)引
科學(xué)探究的一般過程：提出問題→形成假設(shè)→設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)→獲取證據(jù)→分析解釋→分析結(jié)論→建構(gòu)模型→反思評(píng)價(jià)→表達(dá)交流（環(huán)節(jié)3也可以是“設(shè)計(jì)并實(shí)施調(diào)查方案”）
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中心環(huán)節(jié)，假設(shè)需要用實(shí)驗(yàn)區(qū)證實(shí)，結(jié)論來自實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
實(shí)踐活動(dòng) 探究人體吸入和呼出氣體成分含量的差異
提出問題 我們一生中不斷吸入空氣和呼出氣體，吸入和呼出的氣體成分含量有沒有差別呢
提示信息 1.木條燃燒要有氧氣參與，氧氣含量越多，燃燒越旺。2.二氧化碳與澄清石灰水作用，使石灰水變渾濁。當(dāng)參與作用的二氧化碳含量較多時(shí)，渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)得較快，且較明顯。
形成假設(shè)
吸入空氣中氧氣的含量大于呼出氣體中氧氣的含量。
預(yù)測(cè)：可用燃著的木條檢驗(yàn)氧氣含量
呼出氣體中二氧化碳的含量大于吸入空氣中二氧化碳的含量。
預(yù)測(cè)：可用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳含量
設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)
步驟1：取兩個(gè)空集氣瓶，用玻璃片將瓶口蓋好作為空氣樣品；
步驟2：再用排水法(如圖)收集兩瓶呼出氣體。
（觀看《排水法收集呼出氣體》實(shí)驗(yàn)視頻）
借助圖示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)1和假設(shè)2。
圖示 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
將燃著的木條分別伸入盛有空氣、呼出氣體的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象：盛有空氣的集氣瓶中無明顯變化；盛有呼出氣體的集氣瓶中燃著的木條很快熄滅。結(jié)論：呼出氣體中氧氣的含量比空氣中的少。
向一瓶空氣樣品和一瓶呼出氣體的樣品中各滴入相同滴數(shù)的澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象并記錄 現(xiàn)象：盛有空氣的集氣瓶中澄清石灰水無明顯變化；盛有呼出氣體的集氣瓶中澄清石灰水變渾濁結(jié)論：呼出氣體中二氧化碳的含量比空氣中的多。
解釋與結(jié)論
氣體 二氧化碳 氧氣
吸入氣體 含量較少 含量較多
呼出氣體 含量較多 含量較少
除了以上實(shí)驗(yàn)方法，我們還可以運(yùn)用手持技術(shù)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，通過氧氣傳感器和二氧化碳傳感器定量測(cè)量吸入和呼出的氣體中氧氣、二氧化碳的含量。
歸納總結(jié)
物質(zhì)在化學(xué)變化中才能表現(xiàn)出來的性質(zhì)叫作化學(xué)性質(zhì)，不通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的性質(zhì)叫作物理性質(zhì)。
通過學(xué)習(xí)，我們知道銅的化學(xué)性質(zhì)的探究是按以下過程進(jìn)行的：
提出問題→形成假設(shè)→設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)→獲取證據(jù)→分析解釋→分析結(jié)論→建構(gòu)模型→反思評(píng)價(jià)→表達(dá)交流
【板書設(shè)計(jì)】
1.4 物質(zhì)性質(zhì)的探究
一、物理性質(zhì)
不通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的物質(zhì)性質(zhì)叫做物理性質(zhì)。
二、化學(xué)性質(zhì)
不通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的物質(zhì)性質(zhì)叫做物理性質(zhì)。
三、科學(xué)探究的過程：
提出問題→形成假設(shè)→設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)→獲取證據(jù)→分析解釋→分析結(jié)論→建構(gòu)模型→反思評(píng)價(jià)→表達(dá)交流
除了使用實(shí)驗(yàn)方法，我們還可以運(yùn)用手持技術(shù)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)。
作業(yè)布置 請(qǐng)完成對(duì)應(yīng)課時(shí)作業(yè)。
【教學(xué)反思】
成功之處 本堂課實(shí)驗(yàn)較多，有別于以往課堂的教學(xué)模式，課堂氣氛活躍，師生互動(dòng)效果顯著，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣
不足之處 設(shè)計(jì)問題有些理論化，應(yīng)從學(xué)生生活中的實(shí)例提出問題

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