1.2化学研究什么第2课时导学案--2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

第2节 化学研究什么

第2课时  化学研究物质的组成和结构、用途与制法

一、知识目标

1.能初步认识物质的多样性，知道物质的性质与组成、结构、用途的关系；

2.能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象；

3.能感受化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。

二、核心素养目标

1.宏观辨识与微观探析：通过金刚石与石墨性质差异的实例，认识物质宏观性质的多样性与其微观结构的关系，建立“结构决定性质”的化学观念。

2.证据推理与模型认知：基于实验现象（葡萄糖、砂糖、面粉燃烧实验），分析物质组成（如碳元素的存在）、变化本质（物理变化与化学变化），归纳“性质决定用途”的推理模型（如金刚石切割玻璃、石墨导电）。

3.科学态度与社会责任：结合化学史（如我国科学家制备金刚石的突破），感悟化学创新对解决资源、能源问题的价值，增强可持续发展意识。

一、学习重点

1.能初步认识物质的多样性，知道物质的性质与组成、结构、用途的关系。

二、学习难点

1.能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。

一、物质的组成与结构

1.取葡萄糖、砂糖和面粉分别灼烧，均生成黑色残渣，该残渣是碳，说明这些物质中都含有

碳元素。由此可知，世间万物主要由约 90 多种元素组成。

2.金刚石和石墨都由碳元素组成，但前者是自然界最坚硬的物质，后者质软，原因是原子排列方式不同。这体现了“物质的结构决定性质”的化学观念。

3.物质由肉眼看不见的微观粒子构成，例如水由水（H2O）分子构成，沙子（主要成分 SiO2）由硅原子和氧原子构成。

二、物质的用途与制法

1.金刚石可用于切割玻璃，是因为其具有硬度大的性质；石墨能作电池电极，是利用其导电性；石墨可制作铅笔芯，是由于它是灰黑色质软的固体。

2.我国科学家钱逸泰团队曾以四氯化碳和金属钠为原料制得纳米级金刚石，后来又利用甲烷作为 “养料” 通过化学气相沉积法制备人造金刚石，这体现了化学可通过工艺创新制备新物质。

3.化石燃料（煤、石油、天然气）可通过化学工艺制造药物、合成纤维、塑料等价值更高的产品，直接燃烧会造成资源浪费和环境污染。

一、新课导入

问题预测：用热勺子接触牛奶、软糖、棉花糖、蜂蜜时，可能出现哪些变化？

牛奶：____________________

软糖：____________________

棉花糖：____________________

蜂蜜：____________________

答案：牛奶可能结块 / 起皮；软糖可能融化 / 碳化；棉花糖可能焦化 / 冒烟；蜂蜜可能变稀 / 冒泡。

问题思考：不同物质遇热反应不同的根本原因可能与__________和__________有关。

答案：物质的组成、结构。

二、化学研究物质的组成和结构活动一：物质组成的实验探究

问题观察：大家观察到了什么共同的现象？

答案：都产生了黑色残渣。

问题思考：黑色残渣可能是什么？这个现象说明了这三种物质在组成上有什么共同点？

答案：推测黑色残渣为碳，得出三种物质都含碳元素。

问题记录：

实验步骤	实验现象	解释与结论
灼烧葡萄糖、砂糖、面粉

答案：

实验步骤	实验现象	解释与结论
灼烧葡萄糖、砂糖、面粉	都有黑色残渣生成	这些物质中均含有碳元素

活动二：物质结构的微观探析

问题探究1：观察二氧化硅（SiO2）和水（H2O）的分子模型，填写：

沙子由________构成；水由________构成。

答案：二氧化硅分子；水分子。

问题探究2：对比金刚石与石墨的结构模型：

金刚石结构：________（空间网状立体结构 / 层状），硬度________；

石墨结构：________（空间网状立体结构 / 层状），硬度________。

答案：空间网状立体结构；大；层状；小。

问题思考：金刚石和石墨都由碳元素组成，为什么它们的性质（如硬度）却如此截然不同？

答案：因为原子排列方式不同，导致微观结构差异。

归纳总结：物质的________决定性质。例如：金刚石因________结构而坚硬，石墨因________结构而质软。

答案：结构；空间网状立体结构；层状。

二、化学研究物质的用途与制法活动一：性质与用途的关联分析

问题讨论：下列有关物质用途的表述，分别利用了金刚石或石墨的哪些性质？

1.制作钻石

2.用作电池电极

3.制造铅笔芯

4.切割玻璃

答案：1.金刚石是无色透明晶体，具有特殊的光学性质；2.石墨能导电；3.石墨是灰黑色质软的固体；4.金刚石硬度大。

问题思考：为什么石墨能作电极而金刚石不能？