資源簡介

1.4 物質性質的探究
素養目的
1.認識物質的性質。
2.通過銅片加熱變黑的主題探究，讓學生初步感受到科學探究既是我們的學習方法，同時也是我們的學習內容。
教學重點
1.物理性質和化學性質。
2.科學探究的一般過程。
教學難點
科學探究的一般過程
教學課時
一課時
教學用具
銅片、鋁箔、稀硫酸、澄清石灰水；
試管、酒精燈、火柴、坩堝鉗、抹布、小刀、白紙、兩個集氣瓶、導管、水槽、水。
教學過程
[復習提問]什么是物理變化、化學變化？它們的本質區別是什么？
[引入新課]鎂、汽油等在氧氣中都能燃燒，這種性質必須在化學變化過程中才能表現出來。
[板 書]1.物質在化學變化中才能表現出來的性質叫作化學性質。
如：可燃性、氧化性、還原性、酸性、堿性……
2.不需要發生化學變化就能表現出來的物質性質叫作物理性質。
如：顏色、狀態、氣味或味道、熔點、沸點、密度、硬度、揮發性延展性、導電性、導熱性……
3.化學性質與物理性質的區別：是否需要通過化學變化表現出來。
[講 解]物理性質和化學性質是物質的重要屬性。我們要正確有效地利用物質就必須了解和研究物質的物理性質和化學性質。通常，物質的物理性質可直接觀察或用物理方法去測定，而化學性質則要通過化學實驗去觀察和確定。
[交流討論]物質的性質和物質的變化的區別和聯系是什么？
[總 結]區別：性質是物質的固有屬性，是變化的內因；變化是一個過程,是性質的體現。
聯系：物質的性質物質的變化。
[過 渡]科學探究是收集證據和作出解釋，進行發現、創造與應用的科學實踐活動，也是獲取科學知識、理解科學本質、認識客觀世界的重要途徑。下面我們就通過銅受熱變黑的化學實驗來學習科學探究的方法。
[探究活動]銅受熱變黑原因的探究。
提出問題
[回 顧]【實驗1-4】中，將一小段光亮的銅片，在酒精燈火焰上加熱片刻，觀察到銅片表面變黑。
[提出問題]為什么銅片的顏色發生這種變化？
形成假設
[交流活動]請同學們根據自己的生活經驗，對銅片變紅的原因作出假設，并根據假設進行驗證方案的設計與現象的預測。
[匯 報]請同學匯報自己對銅片變紅的原因的假設及現象預測，教師注意引導其他同學進行補充和評價，并提出可行的建議。
[形成假設]
假設 預測
假設1 銅片變黑是因為火焰中的煙灰附著在銅片上 （1）如果銅片上附著的黑色物質是煙灰，則應很容易抹去
（2）如果把銅片放在試管中加熱，火焰沒有與銅片接觸，則金屬將不會變黑
假設2 銅片變黑是因為它在空氣中發生了化學反應 （3）若將銅片在真空或隔絕空氣的條件下加熱，銅片的顏色將不變
設計并實施實驗
[學生實驗]組織學生分組進行課本P23【實驗1-15】，驗證假設1的正誤。
步驟（1）：用潔凈的白色抹布輕輕擦一擦已冷卻的銅片黑色部分。
步驟（2）：將一段光亮的銅片裝在敞口的試管中，用酒精燈火焰加熱試管，觀察銅片是否變色。
[學生實驗]組織學生分組進行課本P23【實驗1-16】，驗證假設2的正誤。
步驟：用銀白色的僉屬鋁箔將銅片嚴密包裹，壓緊，不留空隙，以保證隔絕空氣，然后加熱鋁箔定時間后停止加熱，待冷卻后打開包裹的鋁箔,觀察銅片是否變色。
獲取證據
[實驗記錄]
【實驗1-15】（1） 【實驗1-15】（2） 【實驗1-16】
現象 黑色不能被擦掉 銅片表面變黑 銅片不變黑
判斷 預測（1）不符合，假設1錯誤 預測（2）不符合，假設1錯誤 預測（3）符合，假設2正確
分析解釋
[講 解]假設1錯誤，說明銅片在空氣中經酒精燈加熱后變黑,黑色物質不是煙灰。
假設2正確，說明銅片在隔絕空氣的條件下加熱,不變色。
形成結論
[學生活動]組織學生相互交流，用科學、簡潔的語言描述實驗結論。
[總 結]：銅片在敞口的試管中加熱后變黑，是因為銅片在空氣中發生了化學反應，生成了黑色的新物質。
反思評價
[思 考](1)生成的黑色物質是什么？
(2)銅片和空氣中的什么物質發生了反應？
[交流討論]組織學生進行交流，討論問題的答案及驗證方法。
[總 結]問題(1)，生成的黑色物質是氧化銅，可以利用實驗證明。
問題(2)，銅片是與空氣中的氧氣發生了化學反應，可以利用手持技術數字化實驗證明。
表達交流
[提出問題]我們應該如何表示銅片在空氣中加熱發生的化學反應。
[講 解]銅片發生的化學反應可用文字表達(括號里給出的是相應物質的化學符號)：
銅 + 氧氣氧化銅
Cu O2 CuO
[講 解］在文字表達式中，“+”讀作“和、與、跟”，“→”讀作“生成”。
[交流討論]請同學們就以上現象、解釋和結論發表自己的意見，互相討論交流，
可提出其他預測和實驗證實的思路。
[總 結］通過對銅受熱變黑原因的探究，我們經歷了一個完整的科學探究過程，知道科學探究的一般過程包括了8個環節：提出問題 → 形成假設 → 設計并實施實驗 → 獲取證據 → 分析解釋 → 形成結論，建構模型 → 反思評價 → 表達交流。
[講 解］化學實驗是科學探究的中心環節，假設需要用實驗去證實，結論來自實驗事實。其中環節3“設計并實施實驗”，既可以是以現象證據為主的定性實驗，也可以是以數據證據為主的定量實驗。
[學生活動］組織學生分組行進以現象證據為主的定性實驗：驗證銅片在空氣中加熱生成氧化銅。
[活動報告］驗證銅片在空氣中加熱生成氧化銅
提出問題 銅片在空氣中加熱生成的黑色物質是什么
設計并實施實驗 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刮落到干凈的紙上,反復數次,使得到的黑色物質足夠多,再移入試管中,滴加少量稀硫酸
獲取證據 黑色物質逐漸溶解,無色液體逐漸變藍
形成結論 黑色物質是氧化銅
[布置任務]閱讀課本P25“信息技術與化學實驗內容”，總結以數據證據為主的定量實驗（利用手持技術數字化實驗探究銅和氧氣的反應）的探究過程。
[總 結］利用手持技術數字化實驗探究銅和氧氣的反應。
提出問題 銅片在空氣中加熱時，和空氣中的什么物質發生了反應？
設計并實施實驗 使用氧氣傳感器定量測定反應過程中氧氣含量的變化,實驗裝置如圖:
獲取證據 實驗記錄：分析解釋：銅受熱一段時間后，裝置中的氧氣含量不斷減少。
形成結論 銅與空氣中的氧氣發生了反應
[過 渡]我們生活在空氣中，生命需要不停的呼吸。那么，我們吸入的空氣與呼出的氣體相比，它們的各種成分的含量有什么不同？下面我們一起來探究 人體吸入和呼出氣體成分的含量。
[實踐活動]組織學生根據課本P26-27實踐活動內容提示進行活動，并按照科學探究的一般過程將各環節的內容補充完整，完成實驗報告。
[實驗報告]
提出問題 人體吸入和呼出的氣體成分含量有沒有差別
形成假設 ①吸入空氣中氧氣的含量大于呼出氣體中氧氣的含量；②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
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。當參與作用的二氧化碳含量較多時，渾濁現象出現得較快，且較明顯
設計并實施實驗 （1）取兩個空集氣瓶，用玻璃片將瓶口蓋好,作為空氣樣品。（2）用排水法收集兩瓶呼出氣體。
（3）將燃著的木條分別伸入盛有空氣、呼出氣體的集氣瓶中，觀察現象 （4）分別向盛有空氣、呼出氣體的集氣瓶中各滴入相同滴數的澄清石灰水，振蕩，觀察現象
獲取證據 盛有空氣的集氣瓶中燃著的木條無明顯變化；盛有呼出氣體的集氣瓶中燃著的木條很快熄滅 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
分析解釋 吸入空氣中氧氣的含量大于呼出氣體中氧氣的含量，假設①成立 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，假設②成立
形成結論 呼出的氣體中氧氣的含量比空氣中的少,二氧化碳的含量比空氣中的多
反思評價 除了以上實驗方法,還可以運用手持技術數字化實驗,通過氧氣傳感器和二氧化碳傳感器定量測量吸入和呼出的氣體中氧氣、二氧化碳的含量
課后作業
完成練習冊本課時課后練習。

展開更多......

收起↑