1.4 物质性质的探究（导学案）化学科粤版2024九年级上册

第四节 物质性质的探究 一、知识目标 1.理解物理性质和化学性质的概念，能准确区分物质的物理性质和化学性质； 2.初步认识科学探究的意义和基本过程，掌握科学探究的核心方法（提出问题、形成假设、设计实验、分析证据、得出结论等）； 3.通过铜受热变黑的探究实验，理解金属铜的化学性质，能描述相关实验现象并分析原因。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察物质的性质（如颜色、状态、气味等），并结合物质的变化区分物理性质和化学性质，建立 “性质决定用途” 的认知； 2.证据推理与模型认知：通过实验现象（如铜片加热变黑、物质的溶解或燃烧等）作为证据，推理物质的性质，理解科学探究中 “假设 实验 结论” 的逻辑模型； 3.科学探究与创新意识：参与铜受热变黑的探究过程，体验提出问题、设计实验、分析结果的乐趣，培养合作探究和创新思考的能力（如提出第三种假设）。 一、学习重点 1.物理性质和化学性质的概念及辨别方法； 2.科学探究的基本步骤（提出问题→形成假设→设计实验→获取证据→分析解释→得出结论等）； 3.铜受热变黑的原因探究实验及分析。 二、学习难点 1.物质的性质与变化的区别和联系； 2.科学探究中 “控制变量法” 的理解和应用（如铜片加热时控制 “是否接触空气”“是否接触火焰” 等变量）； 3.从实验现象推理物质性质的逻辑思维（如通过铜片加热变黑的现象推断铜的化学性质）。 任务一：物质的变化 1. 物质的变化分为物理变化和化学变化：没有新物质生成的变化是______；有新物质生成的变化是______。 2. 下列变化中，属于物理变化的是______（填序号，下同），属于化学变化的是______。 ①炸药爆炸 ②沥青凝固 ③烟花燃放 ④酒精挥发 ⑤纸片燃烧 ⑥海水晒盐 ⑦樟脑球变小 任务二：物质的性质 1. 物质的性质分为物理性质和化学性质：物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质是______；物质在化学变化中才能表现出来的性质是______。 2. 下列性质中，属于物理性质的是______，属于化学性质的是______。 ①挥发性 ②结晶性 ③可燃性 ④凝固点 ⑤助燃性 ⑥稳定性 ⑦还原性 ⑧氧化性 ⑨酸性 ⑩碱性 ⑪毒性 ⑫腐蚀性 ⑬活泼性 ⑭颜色 ⑮状态 ⑯气味 ⑰密度 ⑱熔点 ⑲沸点 ⑳硬度 ㉑延展性 ㉒吸附性 ㉓导电性 ㉔导热性 ㉕溶解性 任务三：物质的变化与性质的区别 类型 区别 描述用语 物质的变化 ______ 常用 “已经”“了”“在” 等表示时态的用语 物质的性质 ______ 常用 “能”“难”“易”“会”“就”“可” 等表示属性的用语 任务四：科学探究的一般过程 1. 科学探究的一般过程为：提出问题→______→设计并实施实验→获取证据→______→形成结论（构建模型）→______→表达交流。 2. 科学探究各环节中，______是中心环节。 任务五：铜受热变黑原因的探究 1. 提出问题：铜片加热后颜色从红棕色变为黑色，______？ 2. 形成假设：假设1是______；假设2是铜与空气中氧气发生化学反应生成黑色物质。 3. 实验验证：用白色抹布擦拭变黑的铜片，现象为______，说明假设1错误；用铝箔包裹铜片加热，现象为______，说明假设2正确。 4. 结论：铜在加热条件下与空气中的______反应，生成______（填物质名称）。 任务六：人体吸入与呼出气体的差异 1. 提出假设：吸入空气中______的含量大于呼出气体，呼出气体中______的含量大于吸入空气。 2. 实验验证：将燃着的木条分别伸入空气和呼出气体中，空气中木条燃烧更旺，说明吸入空气氧气含量更高；向两种气体中滴入澄清石灰水，______中石灰水更浑浊，说明其二氧化碳含量更高。 任务七：常见物质的性质区分 1.区分水和白醋（ ）：气味、味道（水无嗅无味，白醋有醋味和酸味）。 2.区分镁和铁（ ）：燃烧现象（镁在空气中易燃烧，铁在空气中难以燃烧）。 3.区分氧气和氮气（ ）：助燃性（氧气能支持燃烧，氮气不能支持燃烧）。 1、 物质性质的辨别 活动一：区分水和白醋 问题探究：现有两杯液体，分别是水（H₂O）和白醋（主要成分为醋酸，CH₃COOH），请根据它们的物理性质区分两者。填写下表并分析： 物质 颜色 气味 状态 区分依据 水 ______ ______ 液态 ______ 白醋 ______ ______ 液态 ______ 活动二：区分镁和铁 问题探究：镁（Mg）和铁（Fe）都是银白色金属，如何通过性质区分？结合物理性质和化学性质分析。 物质 熔点 /℃ 在空气中燃烧现象 区分依据 镁 648.8 ______ ______ 铁 1535 ______ ______ 2、 铜受热变黑原因的探究 活动一：提出问题 观察实验：将一小段光亮的铜片在酒精灯火焰上加热片刻，铜片颜色由______变为______。 提出问题：______？ 活动二：形成假设 假设 1：铜片变黑是因为______。 假设 2：铜片变黑是因为______。 活动三：设计并实施实验 1.验证假设 1 的实验： 步骤（1）：用洁净的白色抹布轻擦已冷却的铜片黑色部分，现象：______。 步骤（2）：将铜片装入敞口试管中加热，现象：______。 2.验证假设 2 的实验： 步骤：用铝箔严密包裹铜片后加热，冷却后打开铝箔，现象：______。 活动四：分析解释与结论 1.实验现象分析：假设 1______（填 “正确” 或 “错误”），假设 2______（填 “正确” 或 “错误”）。 2.结论：铜片在加热条件下，与空气中的______发生化学反应，生成______（填物质名称）。 3、 探究人体吸入和呼出气体的差异 活动一：形成假设 假设 1：吸入空气中氧气的含量______呼出气体中氧气的含量。 假设 2：呼出气体中二氧化碳的含量______吸入空气中二氧化碳的含量。 活动二：设计实验验证 1.验证氧气含量差异：将燃着的木条分别伸入空气和呼出气体的集气瓶中，现象：空气中木条______，呼出气体中木条______。 2.验证二氧化碳含量差异：向空气和呼出气体中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，现象：空气中石灰水______，呼出气体中石灰水______。 物质的性质 一、物理性质 1.定义 物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。 （例：水的无色液态、酒精的挥发性，无需通过化学反应即可观察或测量。） 2. 常见类型 感官可直接观察：颜色（如铜为紫红色）、状态（如氧气为气态）、气味（如醋酸有刺激性气味）。 需物理方法测定： 熔点（如水0℃结冰）、沸点（如水100℃沸腾）、密度、硬度（如铁比铝硬）； 挥发性（如酒精易挥发）、延展性（如金属可拉伸成丝）； 导电性（如铜能导电）、导热性（如铁能传热）； 溶解性（如食盐溶于水）、结晶性（如海水晒盐利用结晶）。 3. 测定方法 观察法：直接通过感官感知（颜色、状态、气味等）。 物理测定法：借助仪器测量（如温度计测熔点、天平测密度）。 二、化学性质 1. 定义 物质在化学变化中才能表现出来的性质。 （例：汽油的可燃性需通过燃烧反应体现，铁的生锈需通过氧化反应体现。） 2. 常见类型 可燃性（如汽油能燃烧）、助燃性（如氧气支持燃烧）； 稳定性（如黄金不易生锈）、活泼性（如铁易生锈）； 氧化性、还原性（如金属与氧气的反应）； 酸性（如醋酸显酸性）、碱性（如氢氧化钠显碱性）； 毒性（如某些气体有毒）、腐蚀性（如浓硫酸腐蚀物质）。 3. 测定方法 通过化学实验探究确定，需观察物质在化学反应中的表现（如燃烧、生锈、酸碱反应等）。 三、物理性质与化学性质的区别 项目 物理性质 化学性质 本质区别 无需通过化学变化表现 必须通过化学变化表现 描述关键词 直接描述属性（如 “无色”“易挥发”） 常用 “能”“易”“可” 等词（如 “能燃烧”“易生锈”） 举例 酒精的挥发性、铁的硬度 酒精的可燃性、铁的活泼性 联系：物质的性质决定其变化，变化体现其性质（如铜的化学活泼性决定了它易生锈，而生锈现象体现了铜的化学性质）。 四、性质与变化的联系 物质的性质决定变化（如铜的活泼性决定其易生锈）； 物质的变化体现性质（如铜生锈现象体现其化学性质）。 五、实际应用：物质鉴别依据 利用物理性质： 水与白醋（气味不同）、镁与铁（熔点不同）、氧气与氮气（状态均为气态，但物理性质难直接区分，需借助化学性质）。 利用化学性质： 氧气与氮气（氧气助燃，氮气不助燃）、镁与铁（镁在空气中易燃烧，铁难燃烧）。 通过以上归纳可知，明确物质的物理性质和化学性质，是理解物质变化、实现物质合理利用的基础。 科学探究的一般过程 一、科学探究的定义 科学探究是收集证据、作出解释，进行发现、创造与应用的科学实践活动，也是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。 二、科学探究的一般步骤（以“铜受热变黑原因的探究”为例） 1. 提出问题 从观察到的现象出发，明确需要探究的核心问题。 示例：铜片在酒精灯上加热后颜色从红棕色变为黑色，为什么会变黑？ 2. 形成假设 根据已有知识、生活经验或实验现象，对问题作出可能的猜想，并作出预测。 假设需具有可验证性，可包含多个角度。 示例： 假设1：黑色物质是火焰中的烟灰附着在铜片上（预测：黑色物质可被擦去）； 假设2：铜与空气中的氧气发生化学反应生成黑色物质（预测：隔绝空气加热，铜片不变黑）。 3. 设计并实施实验 针对假设设计具体实验方案，控制变量（如“有无空气”“是否接触火焰”），通过操作获取现象证据。 示例： 实验1：用白色抹布擦拭变黑的铜片，观察是否能擦去； 实验2：将铜片装入敞口试管加热，观察是否变黑； 实验3：用铝箔包裹铜片隔绝空气加热，观察是否变黑。 4. 获取证据 记录实验过程中观察到的现象、数据等关键信息。 示例： 现象1：铜片表面的黑色擦不掉； 现象2：敞口试管中加热的铜片变黑； 现象3：隔绝空气加热的铜片保持原色。 5. 分析解释 结合实验证据，判断假设是否成立，解释现象与假设的关系。 示例： 假设1错误（黑色物质擦不掉，不是烟灰）； 假设2正确（隔绝空气时铜片不变黑，说明与氧气反应）。 6. 形成结论（构建模型） 综合分析结果，得出明确结论，总结物质的性质或变化规律。 示例：铜在加热条件下，与空气中的氧气发生化学反应，生成黑色的氧化铜。 7. 反思评价 对探究过程进行质疑、拓展，提出新的问题或改进方向。 示例：生成的黑色物质具体是什么？铜与空气中的哪种成分反应？（后续可通过实验验证黑色物质为氧化铜）。 8. 表达交流 用文字、符号、图表等形式呈现探究过程与结论，与他人讨论交流，完善思路。 示例：用文字表达式表示反应（），提出其他验证思路（如真空条件下加热铜片）。 三、科学探究的核心特点 1. 实验为中心环节：假设需通过实验验证，结论必须基于实验事实。 2. 控制变量法：探究某一因素的影响时，保持其他条件不变（如探究铜变黑是否与氧气有关时，控制“空气”为唯一变量）。 3. 定性与定量结合： 定性实验：通过现象（如颜色变化、是否溶解）判断性质； 定量实验：借助仪器（如手持技术的氧气传感器）测量数据（如氧气含量变化），增强结论的准确性。 四、应用实例 1. 铜受热变黑的探究：通过多组对照实验，明确铜与氧气反应生成氧化铜的化学性质。 2. 人体吸入与呼出气体的差异： 提出问题：吸入与呼出气体的成分含量是否有差别？ 实验验证：用燃着的木条检验氧气含量（呼出气体中木条熄灭更快），用澄清石灰水检验二氧化碳含量（呼出气体使石灰水更易变浑浊）； 结论：呼出气体中氧气含量低、二氧化碳含量高。 科学探究是化学学习的核心方法，通过系统化的步骤培养观察、分析、推理和创新能力，初学者可根据实际情况简化步骤，但需保证逻辑严谨性。 1.下列属于物理性质的是（ ） A. 铜能在空气中加热变黑 B. 酒精易挥发 C. 铁能生锈 D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 2.下列变化中，能体现物质化学性质的是（ ） A. 冰雪融化 B. 酒精挥发 C. 纸张燃烧 D. 玻璃破碎 3.在科学探究中，“铜片加热变黑可能是与氧气反应” 这一表述属于（ ） A. 提出问题 B. 形成假设 C. 得出结论 D. 反思评价 4.区分氧气和氮气时，可利用的性质是（ ） A. 颜色 B. 气味 C. 助燃性 D. 溶解性 5.下列关于物质性质与用途的对应关系，错误的是（ ） A. 铜具有导电性 —— 可用于制作导线 B. 酒精具有可燃性 —— 可作燃料 C. 氧气具有助燃性 —— 可作燃料 D. 干冰升华吸热 —— 可用于人工降雨 考点 1 物理性质与化学性质的辨别 1.下列描述中，属于化学性质的是______（填序号，下同），属于物理性质的是______。 ① 铁能生锈 ② 水是无色液体 ③ 酒精易挥发 ④ 氢气具有可燃性 考点 2 科学探究的步骤 2.科学探究的步骤中，“将铜片放入敞口试管中加热，观察现象” 属于______环节；“铜片变黑是与氧气反应生成氧化铜” 属于______环节。 考点 3 实验现象分析 3.向呼出气体中滴入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明呼出气体中______含量较高，该性质属于______（填 “物理” 或 “化学”）性质。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四节 物质性质的探究 一、知识目标 1.理解物理性质和化学性质的概念，能准确区分物质的物理性质和化学性质； 2.初步认识科学探究的意义和基本过程，掌握科学探究的核心方法（提出问题、形成假设、设计实验、分析证据、得出结论等）； 3.通过铜受热变黑的探究实验，理解金属铜的化学性质，能描述相关实验现象并分析原因。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察物质的性质（如颜色、状态、气味等），并结合物质的变化区分物理性质和化学性质，建立 “性质决定用途” 的认知； 2.证据推理与模型认知：通过实验现象（如铜片加热变黑、物质的溶解或燃烧等）作为证据，推理物质的性质，理解科学探究中 “假设 实验 结论” 的逻辑模型； 3.科学探究与创新意识：参与铜受热变黑的探究过程，体验提出问题、设计实验、分析结果的乐趣，培养合作探究和创新思考的能力（如提出第三种假设）。 一、学习重点 1.物理性质和化学性质的概念及辨别方法； 2.科学探究的基本步骤（提出问题→形成假设→设计实验→获取证据→分析解释→得出结论等）； 3.铜受热变黑的原因探究实验及分析。 二、学习难点 1.物质的性质与变化的区别和联系； 2.科学探究中 “控制变量法” 的理解和应用（如铜片加热时控制 “是否接触空气”“是否接触火焰” 等变量）； 3.从实验现象推理物质性质的逻辑思维（如通过铜片加热变黑的现象推断铜的化学性质）。 任务一：物质的变化 1. 物质的变化分为物理变化和化学变化：没有新物质生成的变化是______；有新物质生成的变化是______。 2. 下列变化中，属于物理变化的是______（填序号，下同），属于化学变化的是______。 ①炸药爆炸 ②沥青凝固 ③烟花燃放 ④酒精挥发 ⑤纸片燃烧 ⑥海水晒盐 ⑦樟脑球变小 【答案】1. 物理变化；化学变化 2. 物理变化：②④⑥⑦；化学变化：①③⑤ 任务二：物质的性质 1. 物质的性质分为物理性质和化学性质：物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质是______；物质在化学变化中才能表现出来的性质是______。 2. 下列性质中，属于物理性质的是______，属于化学性质的是______。 ①挥发性 ②结晶性 ③可燃性 ④凝固点 ⑤助燃性 ⑥稳定性 ⑦还原性 ⑧氧化性 ⑨酸性 ⑩碱性 ⑪毒性 ⑫腐蚀性 ⑬活泼性 ⑭颜色 ⑮状态 ⑯气味 ⑰密度 ⑱熔点 ⑲沸点 ⑳硬度 ㉑延展性 ㉒吸附性 ㉓导电性 ㉔导热性 ㉕溶解性 【答案】1. 物理性质；化学性质 2. 物理性质：①②④⑭⑮⑯⑰⑱⑲⑳㉑㉒㉓㉔㉕；化学性质：③⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬ 任务三：物质的变化与性质的区别 类型 区别 描述用语 物质的变化 ______ 常用 “已经”“了”“在” 等表示时态的用语 物质的性质 ______ 常用 “能”“难”“易”“会”“就”“可” 等表示属性的用语 【答案】物质的变化：是一种过程或现象；物质的性质：是物质的固有属性 任务四：科学探究的一般过程 1. 科学探究的一般过程为：提出问题→______→设计并实施实验→获取证据→______→形成结论（构建模型）→______→表达交流。 2. 科学探究各环节中，______是中心环节。 【答案】1. 形成假设；分析解释；反思评价 2. 设计并实施实验 任务五：铜受热变黑原因的探究 1. 提出问题：铜片加热后颜色从红棕色变为黑色，______？ 2. 形成假设：假设1是______；假设2是铜与空气中氧气发生化学反应生成黑色物质。 3. 实验验证：用白色抹布擦拭变黑的铜片，现象为______，说明假设1错误；用铝箔包裹铜片加热，现象为______，说明假设2正确。 4. 结论：铜在加热条件下与空气中的______反应，生成______（填物质名称）。 【答案】1. 为什么会变黑 2. 火焰中的烟灰附着在铜片上 3. 黑色擦不掉；铜片保持原有颜色 4. 氧气；氧化铜 任务六：人体吸入与呼出气体的差异 1. 提出假设：吸入空气中______的含量大于呼出气体，呼出气体中______的含量大于吸入空气。 2. 实验验证：将燃着的木条分别伸入空气和呼出气体中，空气中木条燃烧更旺，说明吸入空气氧气含量更高；向两种气体中滴入澄清石灰水，______中石灰水更浑浊，说明其二氧化碳含量更高。 【答案】1. 氧气；二氧化碳 2. 呼出气体 任务七：常见物质的性质区分 1.区分水和白醋（ ）：气味、味道（水无嗅无味，白醋有醋味和酸味）。 2.区分镁和铁（ ）：燃烧现象（镁在空气中易燃烧，铁在空气中难以燃烧）。 3.区分氧气和氮气（ ）：助燃性（氧气能支持燃烧，氮气不能支持燃烧）。 【答案】1.物理性质. 2.化学性质. 3.化学性质. 1、 物质性质的辨别 活动一：区分水和白醋 问题探究：现有两杯液体，分别是水（H₂O）和白醋（主要成分为醋酸，CH₃COOH），请根据它们的物理性质区分两者。填写下表并分析： 物质 颜色 气味 状态 区分依据 水 ______ ______ 液态 ______ 白醋 ______ ______ 液态 ______ 【答案】水：无色；无嗅；气味（无嗅 vs 醋味） 白醋：无色；醋味；气味（无嗅 vs 醋味） 活动二：区分镁和铁 问题探究：镁（Mg）和铁（Fe）都是银白色金属，如何通过性质区分？结合物理性质和化学性质分析。 物质 熔点 /℃ 在空气中燃烧现象 区分依据 镁 648.8 ______ ______ 铁 1535 ______ ______ 【答案】镁：能燃烧，发出耀眼白光；燃烧现象（镁易燃烧，铁难燃烧） 铁：难以燃烧；燃烧现象（镁易燃烧，铁难燃烧） 2、 铜受热变黑原因的探究 活动一：提出问题 观察实验：将一小段光亮的铜片在酒精灯火焰上加热片刻，铜片颜色由______变为______。 提出问题：______？ 【答案】活动一：红棕色；黑色；铜片为什么会变黑？ 活动二：形成假设 假设 1：铜片变黑是因为______。 假设 2：铜片变黑是因为______。 【答案】活动二：火焰中的烟灰附着在铜片上；铜与空气中氧气发生化学反应，生成黑色物质 活动三：设计并实施实验 1.验证假设 1 的实验： 步骤（1）：用洁净的白色抹布轻擦已冷却的铜片黑色部分，现象：______。 步骤（2）：将铜片装入敞口试管中加热，现象：______。 2.验证假设 2 的实验： 步骤：用铝箔严密包裹铜片后加热，冷却后打开铝箔，现象：______。 【答案】1.（1）黑色擦不掉；（2）铜片表面变黑 2.铜片保持原有颜色 活动四：分析解释与结论 1.实验现象分析：假设 1______（填 “正确” 或 “错误”），假设 2______（填 “正确” 或 “错误”）。 2.结论：铜片在加热条件下，与空气中的______发生化学反应，生成______（填物质名称）。 【答案】1.错误；正确 ； 2.氧气；氧化铜 3、 探究人体吸入和呼出气体的差异 活动一：形成假设 假设 1：吸入空气中氧气的含量______呼出气体中氧气的含量。 假设 2：呼出气体中二氧化碳的含量______吸入空气中二氧化碳的含量。 【答案】活动一：大于；大于 活动二：设计实验验证 1.验证氧气含量差异：将燃着的木条分别伸入空气和呼出气体的集气瓶中，现象：空气中木条______，呼出气体中木条______。 2.验证二氧化碳含量差异：向空气和呼出气体中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，现象：空气中石灰水______，呼出气体中石灰水______。 【答案】1.继续燃烧；很快熄灭 2.无明显变化；变浑浊 物质的性质 一、物理性质 1. 定义 物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。 （例：水的无色液态、酒精的挥发性，无需通过化学反应即可观察或测量。） 2. 常见类型 感官可直接观察：颜色（如铜为紫红色）、状态（如氧气为气态）、气味（如醋酸有刺激性气味）。 需物理方法测定： 熔点（如水0℃结冰）、沸点（如水100℃沸腾）、密度、硬度（如铁比铝硬）； 挥发性（如酒精易挥发）、延展性（如金属可拉伸成丝）； 导电性（如铜能导电）、导热性（如铁能传热）； 溶解性（如食盐溶于水）、结晶性（如海水晒盐利用结晶）。 3. 测定方法 观察法：直接通过感官感知（颜色、状态、气味等）。 物理测定法：借助仪器测量（如温度计测熔点、天平测密度）。 二、化学性质 1. 定义 物质在化学变化中才能表现出来的性质。 （例：汽油的可燃性需通过燃烧反应体现，铁的生锈需通过氧化反应体现。） 2. 常见类型 可燃性（如汽油能燃烧）、助燃性（如氧气支持燃烧）； 稳定性（如黄金不易生锈）、活泼性（如铁易生锈）； 氧化性、还原性（如金属与氧气的反应）； 酸性（如醋酸显酸性）、碱性（如氢氧化钠显碱性）； 毒性（如某些气体有毒）、腐蚀性（如浓硫酸腐蚀物质）。 3. 测定方法 通过化学实验探究确定，需观察物质在化学反应中的表现（如燃烧、生锈、酸碱反应等）。 三、物理性质与化学性质的区别 项目 物理性质 化学性质 本质区别 无需通过化学变化表现 必须通过化学变化表现 描述关键词 直接描述属性（如 “无色”“易挥发”） 常用 “能”“易”“可” 等词（如 “能燃烧”“易生锈”） 举例 酒精的挥发性、铁的硬度 酒精的可燃性、铁的活泼性 联系：物质的性质决定其变化，变化体现其性质（如铜的化学活泼性决定了它易生锈，而生锈现象体现了铜的化学性质）。 四、性质与变化的联系 物质的性质决定变化（如铜的活泼性决定其易生锈）； 物质的变化体现性质（如铜生锈现象体现其化学性质）。 五、实际应用：物质鉴别依据 利用物理性质： 水与白醋（气味不同）、镁与铁（熔点不同）、氧气与氮气（状态均为气态，但物理性质难直接区分，需借助化学性质）。 利用化学性质： 氧气与氮气（氧气助燃，氮气不助燃）、镁与铁（镁在空气中易燃烧，铁难燃烧）。 通过以上归纳可知，明确物质的物理性质和化学性质，是理解物质变化、实现物质合理利用的基础。 科学探究的一般过程 一、科学探究的定义 科学探究是收集证据、作出解释，进行发现、创造与应用的科学实践活动，也是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。 二、科学探究的一般步骤（以“铜受热变黑原因的探究”为例） 1. 提出问题 从观察到的现象出发，明确需要探究的核心问题。 示例：铜片在酒精灯上加热后颜色从红棕色变为黑色，为什么会变黑？ 2. 形成假设 根据已有知识、生活经验或实验现象，对问题作出可能的猜想，并作出预测。 假设需具有可验证性，可包含多个角度。 示例： 假设1：黑色物质是火焰中的烟灰附着在铜片上（预测：黑色物质可被擦去）； 假设2：铜与空气中的氧气发生化学反应生成黑色物质（预测：隔绝空气加热，铜片不变黑）。 3. 设计并实施实验 针对假设设计具体实验方案，控制变量（如“有无空气”“是否接触火焰”），通过操作获取现象证据。 示例： 实验1：用白色抹布擦拭变黑的铜片，观察是否能擦去； 实验2：将铜片装入敞口试管加热，观察是否变黑； 实验3：用铝箔包裹铜片隔绝空气加热，观察是否变黑。 4. 获取证据 记录实验过程中观察到的现象、数据等关键信息。 示例： 现象1：铜片表面的黑色擦不掉； 现象2：敞口试管中加热的铜片变黑； 现象3：隔绝空气加热的铜片保持原色。 5. 分析解释 结合实验证据，判断假设是否成立，解释现象与假设的关系。 示例： 假设1错误（黑色物质擦不掉，不是烟灰）； 假设2正确（隔绝空气时铜片不变黑，说明与氧气反应）。 6. 形成结论（构建模型） 综合分析结果，得出明确结论，总结物质的性质或变化规律。 示例：铜在加热条件下，与空气中的氧气发生化学反应，生成黑色的氧化铜。 7. 反思评价 对探究过程进行质疑、拓展，提出新的问题或改进方向。 示例：生成的黑色物质具体是什么？铜与空气中的哪种成分反应？（后续可通过实验验证黑色物质为氧化铜）。 8. 表达交流 用文字、符号、图表等形式呈现探究过程与结论，与他人讨论交流，完善思路。 示例：用文字表达式表示反应（），提出其他验证思路（如真空条件下加热铜片）。 三、科学探究的核心特点 1. 实验为中心环节：假设需通过实验验证，结论必须基于实验事实。 2. 控制变量法：探究某一因素的影响时，保持其他条件不变（如探究铜变黑是否与氧气有关时，控制“空气”为唯一变量）。 3. 定性与定量结合： 定性实验：通过现象（如颜色变化、是否溶解）判断性质； 定量实验：借助仪器（如手持技术的氧气传感器）测量数据（如氧气含量变化），增强结论的准确性。 四、应用实例 1. 铜受热变黑的探究：通过多组对照实验，明确铜与氧气反应生成氧化铜的化学性质。 2. 人体吸入与呼出气体的差异： 提出问题：吸入与呼出气体的成分含量是否有差别？ 实验验证：用燃着的木条检验氧气含量（呼出气体中木条熄灭更快），用澄清石灰水检验二氧化碳含量（呼出气体使石灰水更易变浑浊）； 结论：呼出气体中氧气含量低、二氧化碳含量高。 科学探究是化学学习的核心方法，通过系统化的步骤培养观察、分析、推理和创新能力，初学者可根据实际情况简化步骤，但需保证逻辑严谨性。 1.下列属于物理性质的是（ ） A. 铜能在空气中加热变黑 B. 酒精易挥发 C. 铁能生锈 D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 【答案】B 【解析】A、C、D 描述的是物质在化学变化中表现出的性质，属于化学性质；B 描述的是酒精不需要发生化学变化就能表现出的挥发性，属于物理性质。 2.下列变化中，能体现物质化学性质的是（ ） A. 冰雪融化 B. 酒精挥发 C. 纸张燃烧 D. 玻璃破碎 【答案】C 【解析】A、B、D 均为没有新物质生成的物理变化，不能体现化学性质；C 是纸张燃烧（有新物质生成的化学变化），体现了纸张的可燃性（化学性质）。 3.在科学探究中，“铜片加热变黑可能是与氧气反应” 这一表述属于（ ） A. 提出问题 B. 形成假设 C. 得出结论 D. 反思评价 【答案】B 【解析】该表述是对铜片变黑原因的猜测，属于科学探究中的 “形成假设” 环节。 4.区分氧气和氮气时，可利用的性质是（ ） A. 颜色 B. 气味 C. 助燃性 D. 溶解性 【答案】C 【解析】氧气和氮气均为无色、无味气体，溶解性差异不大；但氧气具有助燃性（能使燃着的木条燃烧更旺），氮气不助燃（能使燃着的木条熄灭），可通过助燃性区分。 5.下列关于物质性质与用途的对应关系，错误的是（ ） A. 铜具有导电性 —— 可用于制作导线 B. 酒精具有可燃性 —— 可作燃料 C. 氧气具有助燃性 —— 可作燃料 D. 干冰升华吸热 —— 可用于人工降雨 【答案】C 【解析】氧气具有助燃性（支持燃烧），但不具有可燃性，不能作燃料，故选 C。 考点 1 物理性质与化学性质的辨别 1.下列描述中，属于化学性质的是______（填序号，下同），属于物理性质的是______。 ① 铁能生锈 ② 水是无色液体 ③ 酒精易挥发 ④ 氢气具有可燃性 考点 2 科学探究的步骤 2.科学探究的步骤中，“将铜片放入敞口试管中加热，观察现象” 属于______环节；“铜片变黑是与氧气反应生成氧化铜” 属于______环节。 考点 3 实验现象分析 3.向呼出气体中滴入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明呼出气体中______含量较高，该性质属于______（填 “物理” 或 “化学”）性质。 【答案】1.化学性质：①④；物理性质：②③ 2.设计并实施实验；形成结论 3.二氧化碳；化学 / 学科网（北京）股份有限公司 $$