内容正文:
第一单元 大家都来学习化学
1.4
物质性质的探究
1
铜受热变黑原因的探究
2
物质的性质
1
科学探究的一般过程
3
学习内容预览
2
1.通过本课题的学习,能准确说出物理性质、化学性质的概念,掌握两类性质的区分依据,学会辨析物质变化与物质性质,结合实例理解物质性质。与用途的关联。
2.通过铜受热变黑原因的探究实验,认真观察实验现象,尝试提出猜想、设计对比实验,体会控制变量的实验思想,初步形成证据推理的化学思维。
3.依托铜片加热探究活动,归纳科学探究的一般过程;学会运用科学探究方法分析化学问题,养成大胆猜想、严谨求证的科学态度。
重点:区分物理性质与化学性质;梳理科学探究的一般过程。
难点:设计对比实验探究铜受热变黑的原因;区分物质性质与物质变化。
素养锚定·课标定位
交流讨论:两件商周金属器物均深埋地下两千余年,青铜爵整体完好仅表层有少量薄锈,铁斧却大面积锈蚀、残缺破损,造成二者保存状态差距巨大的根本原因是什么?
青铜:化学性质相对稳定,不易腐蚀。
铁器:化学性质更为活泼,易被氧化
归纳小结:物质的变化,与物质的性质有关。因此了解物质的性质,对于研究它们的组成、结构、性质、转化及其应用非常重要。
情境导入·问题启思
烟花燃放
沥青凝固
炸药爆炸
酒精挥发
纸张燃烧
海水晒盐
樟脑球变小
化学变化
化学变化
化学变化
物理变化
物理变化
物理变化
物理变化
提问:哪些属于物理变化?哪些属于化学变化?为什么?
问题探讨
情境导入·问题启思
变化现象 物质变化 物质性质
烟花燃放 化学变化
炸药爆炸 化学变化
纸片燃烧 化学变化
樟脑球变小 物理变化
沥青凝固 物理变化
酒精挥发 物理变化
海水晒盐 物理变化
从这些变化中,你能推知相关物质各有哪些性质吗?
可燃性
挥发性
凝固点
挥发性
结晶性
情境导入·问题启思
物质的性质
01
7
一、物质的性质
定义:物质在化学变化中才能表现出来的性质,叫作化学性质
汽油燃烧
镁条燃烧
常见的化学性质:可燃性、助燃性、稳定性、还原性、氧化性、脱水性、酸性、碱性、毒性、腐蚀性、活泼性
如:铁在空气中容易生锈表明具有活泼性
1.化学性质
分层研学·探理悟新
一、物理变化
定义:物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质,叫作物理性质
常见的物理性质:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、挥发性、延展性、吸附性、导电性、导热性、溶解性、结晶性
物质的性质是物理变化表现出的性质 (填写“√”或“×”)
×
2.物理性质
分层研学·探理悟新
1.物理性质与化学性质判断的主要依据就是看发生相应变化时是否产生了其他物质。若产生了其他物质,对应的性质属于化学性质,否则属于物理性质。例如:铁在潮湿的空气中易生锈这一化学性质对应的化学变化是铁生锈。
2.描述物质的物理性质时要注明外界条件,当外界条件改变时,物质的性质也会随着变化。如在通常状况下,氧气是没有颜色的气体,但在-183℃时氧气是淡蓝色的液体。
特别提醒
一、物质的性质
分层研学·探理悟新
一些常见物质的物理性质(大气压为101kPa)
物质 颜色和状态(通常状况) 气味 熔点/℃ 沸点/℃
水 无色(液体) 无气味 0 100
醋酸 无色(液体) 刺激性气味 17 118
铁 银白色(固体) 无气味 1535 2750
镁 银白色(固体) 无气味 649 1107
氧气 无色(气态) 无气味 -218 -183.0
氮气 无色(气态) 无气味 -210 -196
一、物质的性质
分层研学·探理悟新
化学性质和物理性质的比较
化学性质 物理性质
判断 需要通过化学变化
观察和确定 可直接观察或
用物理方法测定
举例 可燃性、氧化性、还原性、酸性、碱性、毒性、腐蚀性、稳定性等 颜色、状态、气味、溶解性、熔点、沸点、硬度、密度、导电性、导热性、延展性、吸附性、吸水性、挥发性等
区别 是否需要通过化学变化表现出来
一、物质的性质
分层研学·探理悟新
类型 物质的变化 物质的性质
区别
描述用语
举例
联系 物质的性质决定了它能发生的变化,而变化又是性质的具体体现
是一种过程或现象,是性质的具体体现;
是物质的固有属性,不同的物质其属性不同
叙述性质往往用“能”、“难”、“易”、“会”、“就”、“可”等表示能力或属性的用语。
汽油可燃烧
汽油在燃烧
汽油挥发
汽油易挥发
化学变化
物理变化
化学性质
物理性质
叙述变化往往用“已经”、“了”、等过去时或“在”等现在时等表示时态的用语。
一、物质的性质
分层研学·探理悟新
物质性质、变化与用途之间的关系
性质
用途
变化
决定
体现
体现
决定
物质的变化反映物质的性质,物质的性质决定物质在生产和生活中的用途用途之间的关系
变化的内因
变化的过程
一、物质的性质
分层研学·探理悟新
习题巩固
1.氮气的下列性质中,属于化学性质的是( )
A. 无色、无味 B. 难溶于水
C. 不支持燃烧 D. 密度略小于空气
C
一、物质的性质
典例剖析·逻辑释疑
习题巩固
2.下列判断错误的是( )
A. NaOH 固体有吸水性 —— 物理性质
B. NaOH 固体为白色片状 —— 物理性质
C. NaOH 固体溶于水得到的溶液显碱性 —— 物理性质
D. NaOH 固体放在空气中易变质 —— 化学性质
C
一、物质的性质
典例剖析·逻辑释疑
习题巩固
3. 下列物质在生活中的用途体现其化学性质的是( )
A. 盐水用于选种 B. 活性炭用于冰箱除味
C. 氢氧化铝用于治疗胃酸过多 D. 水银用作体温计的测温物质
4.物质的性质决定用途。下列物质的用途是利用其化学性质的是( )
A. 天然气用作燃料 B. 干冰用于人工降雨
C. 活性炭用来吸附色素和异味 D. 金刚石用来裁玻璃
C
A
一、物质的性质
典例剖析·逻辑释疑
铜受热变黑原因的探究
02
18
回顾【实验1-4】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?
提出问题
铜片从红棕色变成黑色
观察现象
提出问题
铜片为什么变黑?
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
形成假设
假设1:据生活经验假设铜片变黑是因为火焰中的烟灰附着在铜片上
假设2:联想镁条燃烧假设铜片变黑是因为它在空气中发生了化学反应
烟灰附着在铜片上
烟灰应很容易抹去
铜片放在试管中加热,不与火焰直接接触
在空气中发生了化学反应
在真空或隔绝空气条件下加热,铜片颜色不变
有无与空气(氧气)直接接触
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
设计并实施实验
【实验1-15】验证假设1的实验
(2) 将一段光亮的铜片装在敞口的试管中用酒精灯火焰加热试管,观察铜片是否变色。
实验步骤:
(1)用洁净的白色抹布轻轻擦一擦已冷却的铜片黑色部分。
现象:铜片表面的黑色擦不掉
现象:铜片表面变黑
图1.4-4 将铜片装在敞口试管中加热
提示:加热铜片要使用坩埚钳,加热试管内的物质要使用试管夹,注意防止烫伤。
分层研学·探理悟新
【实验1-16】验证假设2的实验
实验步骤:
现象:铜片保持其原有的颜色
(1)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;
(2)然后加热铝箔,一定时间后停止加热;
(3)待冷却后打开包裹的铝箔,观察铜片是否变色。
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
实验 【实验1-15】验证假设1 【实验1-16】验证假设2
现象
判断 假设1 (填“正确”或“错误”) 假设2 (填“正确”或“错误”)
解释 说明:铜片在空气中经酒精灯加热后变黑,黑色物质不是烟灰。 说明:铜片在隔绝空气的条件下加热,不变色。据此可知:铜片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反应,生成了黑色的新物质。
(2)铜片表面变黑
(1)铜片表面的黑色擦不掉
铜片保持其原有的颜色
错误
正确
获取证据、分析解释
二、铜受热变黑原因的探究
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表达与交流
以上铜片发生的化学反应可用文字表达:
二、铜受热变黑原因的探究
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形成结论
探究问题
作出假设
设计、实施实验
分析和解释
形成结论
从铜片在空气中受热变黑的现象出发
结合已学知识和生活经验
依据假设
根据实验过程中获取的证据
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。
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
反思与评价
(1)生成的黑色物质是什么?
利用实验证明生成的黑色物质是氧化铜。
生成物的检验
【实验1-17】验证黑色生成物是氧化铜
(1)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;
(2)再移入试管中,滴加少量稀硫酸。
现象
反思
评价 铜在空气或氧气中受热生成的黑色物质是 ,所以上述结论 (填“正确”或“错误”)。
黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变成蓝色
氧化铜
正确
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
反思与评价
(2)铜片和空气中的什么物质发生了反应?
可以利用手持技术数字化实验证明铜片是与空气中的氧气发生了化学反应。
反应物的消耗
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。
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
利用手持技术数字化实验探究铜和氧气的反应
作用:氧气传感器可以在各种生物和化学实验中测量气态氧气的含量
注意:测量氧气含量变化需要密闭条件
铜片和空气中的什么物质发生了反应?
与氧气发生反应
提出问题
形成假设
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
使用氧气传感器定量测定反应过程中氧气含量的变化
实验验证
铜受热一段时间后,装置中的氧气含量不断减少(如图 1.4-6 所示),证明铜与氧气发生了反应。
得出结论
二、铜受热变黑原因的探究
分层研学·探理悟新
科学探究的一般过程
03
30
实践活动
目的
探究人体吸入和呼出气体成分含量的差异
提出问题
我们一生中不断吸入空气和呼出气体,吸入和呼出的气体成分含量有没有差别呢?
形成假设
1.吸入空气中氧气的含量大于呼出气体中氧气的含量
2.吸入空气中 的含量大于吸入空气中 含量
二氧化碳
二氧化碳
三、科学探究的一般过程
分层研学·探理悟新
提示:
木条燃烧要有氧气参与,氧气含量越多,燃烧越旺。
二氧化碳与澄清石灰水作用,使石灰水变浑浊。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。
设计并实施
步骤1:取两个空集气瓶,用玻璃片将瓶口盖好作为空气样品;
步骤2:再用排水法(如图1.4-7)收集两瓶呼出气体。
实践活动
三、科学探究的一般过程
分层研学·探理悟新
实践活动
图示 实验步骤 实验现象与结论
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 现象:
结论:
木条在空气中比在呼出的气体中燃烧时间更长一些。
吸入气体中氧气含量大于呼出气体氧气含量
设计实验,验证假设1
三、科学探究的一般过程
分层研学·探理悟新
图示 实验步骤 实验现象与结论
现象:
结论:
取适量的澄清石灰水,分别加入盛有空气和呼出气体的集气瓶中,观察现象
呼出气体让澄清石灰水变浑浊
空气瓶口没有变浑浊
呼出气体中二氧化碳含量大于吸入空气的二氧化碳
实践活动
设计实验,验证假设2
三、科学探究的一般过程
分层研学·探理悟新
解释与结论
实践活动
气体 二氧化碳 氧气
吸入空气
呼出气体
含量较少
含量较多
含量较多
含量较少
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。
三、科学探究的一般过程
分层研学·探理悟新
感谢观看
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Lavf58.46.101
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