1.4 物质性质的探究 第2课时课件-2025-2026学年九年级化学科粤版（2024）上册

第一单元　大家都来学化学 第一单元　大家都来学化学 1.4 物质性质的探究 第2课时 1 学习目标 1.通过实验操作，收集实验证据，运用比较、分析等科学方法，基于实验事实进行证据推理，得出“铜片在加热条件下，在空气中发生了化学反应，生成黑色物质”的结论。（科学探究与实践、科学思维） 2.通过观察实验现象（现象证据）以及分析曲线数据（数据证据），初步学习从定性与定量相结合的视角认识物质的化学变化。（科学探究与实践、科学思维） 3.通过经历“铜受热变黑原因”的探究过程，初步认识科学探究的一般过程，并将其运用在“人体吸入和呼出气体成分含量的差异”实践活动中，解决真实情境问题。（科学探究与实践） 4.通过小组合作实验与交流讨论，能体会合作与交流在科学探究中的重要作用，发展实验操作技能，强化实验安全意识。（科学态度与责任） 2 一、铜受热变黑原因的探究 将一小段光亮的铜片在酒精灯火焰上加热片刻，铜片的颜色有什么变化？为什么？ 假设1 ：铜片变黑是因为火焰中的烟灰附着在铜片上。 预测（2）：如果把铜片放在试管中加热，火焰没有与铜片接触，则金属将不会变黑。 预测（1）：如果铜片上附着的黑色物质是烟灰，则很容易抹去。 假设2 ：铜片变黑是因为铜片在空气中发生了化学反应。 预测：若将铜片在真空或隔绝空气的条件下加热，铜片的颜色将不变。 3 【实验1-15】验证假设1的实验 （1）用洁净的白色抹布轻轻擦一擦已冷却的铜片黑色部分。 （2）将一段光亮的铜片装在敞口的试管中，用酒精灯外焰加热试管。 【实验-16】验证假设2的实验 用银白色的金属铝箔将铜片严密包裹，压紧，不留空隙，以保证隔绝空气，然后加热铝箔，一定时间后停止加热，待冷却后打开包裹的铝箔，观察铜片是否变色。 4 【实验现象】实验1-15 （1）白色抹布上有黑色印迹，但是仍有黑色物质附着在铜片上。 （2）试管内的铜片变黑。 【解释】实验1-15 铜片在空气中经酒精灯加热后变黑，黑色物质不是烟灰。 实验1-16 铜片不变黑。 【判断】实验1-15 预测（1）（2）错误。假设1不成立。 实验-16 预测正确，假设2成立。 实验1-16 铜片在隔绝空气的条件下加热，不变黑，而在敞口的试管中加热后变黑，是因为铜片在空气中发生了化学变化，生成了黑色的新物质。 5 铜片在加热条件下，在空气中发生了化学反应，生成黑色的物质。 （1）生成的黑色物质是什么？ （2）铜片和空气中的什么物质发生了反应？ 【实验1-17】 实验步骤：将铜片直接在酒精灯上多加热几分钟，冷却，用小刀将铜片表面生成的黑色物质刮落到干净的纸上，反复数次，使得到的黑色物质足够多，再移入试管中，滴加少量稀硫酸。根据观察到的现象，说明铜在空气中受热生成了什么？ 实验现象：黑色物质消失，溶液变蓝。 反思评价：铜在空气或氧气中受热生成的黑色物质是氧化铜，上述结论正确。 氧化铜与稀硫酸反应，生成能溶于水的硫酸铜，形成蓝色溶液。 6 1.以上铜片发生的化学反应可用反应的文字表达式表示如下： 铜 + 氧气 氧化铜 （Cu） （O2） （CuO） 2.同学们就以上现象、解释和结论发表自己的意见，互相讨论交流，可提出其他预测和实验证实的思路。 科学探究虽有8个环节，但并不是所有的科学探究都要按这8个环节一步步进行，可根据实际的研究内容确定具体的研究方法和步骤。其中环节3“设计并实施实验”，既可以是以现象证据为主的定性实验，也可以是以数据证据为主的定量实验。 7 利用手持技术数字化实验探究铜和氧气的反应 手持技术数字化实验是由数据采集器、传感器和配套软件组成的，能与计算机连接，用于采集定量数据的数字化智能实验技术系统，可采集实验过程中的气体含量、温度等数据。在“铜受热变黑原因的探究”实验中，可利用手持技术改进实验(已知空气中氧气含量约占总体积的21%)。 【提出问题】铜片和空气中的什么物质发生了反应? 【实验验证】使用氧气传感器定量测定反应过程中氧气含量的变化如图1所示)。 【得出结论】铜受热一段时间后，装置中的氧气含量不断减少(如图2所示)，证明铜与氧气发生了反应。 图2 图1 8 二、人体吸入和呼出气体成分含量的差异 人体吸入和呼出的气体成分含量有没有差别？ 假设1 ：吸入空气中氧气的含量大于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大于吸入空气中二氧化碳的含量。 取两个空集气瓶，用玻璃片将瓶口盖好作为空气样品;再用排水法收集两瓶呼出气体。进行实验活动，比较呼出气体与新鲜空气中成分含量的差异。 9 排水法收集气体 先将集气瓶中装满水，排出集气瓶中的空气，盖上玻璃片，倒扣在水槽中，用导管将呼出气体吹进集气瓶，当有大气泡从瓶口冒出时，在水面以下盖上玻璃片，移出水面。 （1）木条燃烧要有氧气参与，氧气含量越多，燃烧越旺。 （2）二氧化碳与澄清石灰水作用，使澄清石灰水变浑浊。当参与作用的二氧化碳含量较多时，浑浊现象出现得较快，且较明显。 10 （1）验证假设1 实验步骤：将燃着的木条分别伸入盛有空气、呼出气体的集气瓶中，观察现象。 实验现象：木条在空气中比在呼出的气体中燃烧时间更长一些，旺一些。 实验结论：吸入空气中氧气的含量大于呼出气体中氧气的含量。假设1正确 11 （2）验证假设2 实验步骤：分别向空气和呼出气体中滴加相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察现象。 实验现象：滴入呼出气体中的澄清石灰水变浑浊，滴入空气中的澄清石灰水没有明显现象。 实验结论：呼出气体中二氧化碳的含量大于空气中二氧化碳的含量。假设2正确 12 对比实验要注意控制变量。集气瓶容积相同，控制所用气体体积相同；滴加滴数相同，控制石灰水用量相同。 呼出气体与吸入空气相比较，氧气含量减少，二氧化碳含量增加。 除了以上实验方法，我们还可以运用手持技术数字化实验，通过氧气传感器和二氧化碳传感器定量测量吸入和呼出的气体中氧气、二氧化碳的含量。 13 一、铜受热变黑原因的探究 提出问题 二、人体吸入和呼出气体成分含量的差异 表达交流 获取证据、分析解释 反思评价 形成结论 设计并实施实验 形成假设 解释与结论 设计并实施实验 形成假设 提出问题 本节课你学会了哪些知识？ 收获了什么方法？ 还有什么疑惑吗？ 1.下列属于人体呼吸作用的交换物质，且在呼出气体中，比吸入气体含量多的是（　　） A.氮气　　　　　　　 B.氧气 C.一氧化碳　　　　　　　　　D. 二氧化碳 D 2.科学探究是学习化学的重要途径，在“金属铜的性质探究”活动中，说法正确的是（　　） A.给金属铜加热就一定会发生化学变化 B.得出结论主要是通过猜想假设来完成的 C.铜在氧气中加热发生反应的文字表达式为铜+氧气→氧化铜 D.金属铜加热变黑表明发生了化学变化 D 3.某化学兴趣小组用数字化实验技术探究铜加热变黑是和空气中的什么物质发生了化学反应的实验。图1为实验装置，图2为玻璃管内氧气体积分数随时间变化的曲线。 （1）从0～200秒氧气的含量下降的原因是__________________________。 （2）该反应的化学方程式为___________________。 （3）你认为数字化实验的优点是________________（答出一点即可） 实时监测、数据精准 铜与氧气发生反应，消耗了氧气 铜+氧气 氧化铜 谢 谢 观 看 18 $$