内容正文:
物质性质的探究(第一课时)教学设计
科粤版初中化学九年级上册 第一单元 第四节
一、教材分析
本节是科粤版九年级上册第一单元第四节第一课时,上承“物质的变化”,下启“科学探究的一般步骤”。教材以蜡烛燃烧、铜片加热等实验为载体,引导学生从实验现象中提炼物理性质与化学性质的概念,建立“性质决定用途”的化学基本观念,是学生从宏观现象走向化学概念的关键过渡课。
二、四维核心素养
化学观念:建立物质性质的分类观,认识物理性质与化学性质的本质区别,理解性质与变化、用途的内在联系。科学思维:通过实验现象的观察、比较与归纳,发展分类、概括和演绎的逻辑思维能力。科学探究:经历提出问题、观察实验、记录现象、分析归纳的完整探究过程,学习科学探究的基本方法。科学态度与责任:在实验探究中培养严谨求实的科学态度,感受化学与生活的紧密联系,增强学习化学的兴趣与责任感。
三、教学重难点
教学重点:理解物理性质和化学性质的概念,能识别常见物质的物理性质与化学性质。教学难点:准确区分物质的“性质”与“变化”,理解性质是物质本身固有的属性,需要通过特定的变化过程才能表现出来,初步建立“性质决定用途”的思维模型。
四、设计意图
本课以“任务驱动、活动建构”为核心理念,围绕“如何识别和描述物质的性质”这一核心问题,设计六个层层递进的学习任务。从学生熟悉的生活物品入手,借助蜡烛、铜片等直观实验材料,将抽象的化学概念转化为可观察、可操作、可讨论的探究活动。教学中注重“做中学、思中悟”,让学生在观察中发现问题,在对比中形成概念,在辨析中深化理解,在应用中迁移提升。同时渗透分类、比较、归纳等科学方法,落实新课标“素养导向”的教学要求,帮助学生建立完整的化学认识路径。
五、教学过程
任务一:情境激趣——寻找身边的物质性质
【任务情境】
教师展示一组生活中常见的物品:一杯清水、一块铜片、一段蜡烛、一瓶酒精、一张铝箔纸。提问引导:同学们,我们每天都在与各种各样的物质打交道。当你看到这些物品时,你能说出它们有哪些特点吗?我们可以用哪些方法来了解一种物质?
【学生活动】
学生以小组为单位,观察桌面上的物品,用自己的语言描述所看到、闻到、摸到的现象。有的小组说水是无色透明的液体,有的说铜片是紫红色的、有金属光泽,有的说蜡烛是白色的固体、摸起来滑滑的,还有的说酒精有特殊的气味。教师巡视各组,倾听学生的描述,适时引导:同学们刚才说到的这些特点,其实就是物质的“性质”。今天我们就一起来系统地学习如何探究物质的性质。
【设计意图】
从学生最熟悉的生活物品切入,降低学习门槛,激发探究兴趣。通过让学生自由描述,暴露他们对“物质性质”的原有认知,为后续概念建构搭建起点。
任务二:观察感知——认识物理性质
【任务情境】
教师引导:刚才同学们用眼看、用鼻闻、用手摸,就已经获得了很多关于这些物质的信息。那大家想一想,我们在观察这些物质的时候,有没有让它们发生变化?我们观察到的这些特点,需要让物质发生什么变化才能知道吗?
【概念建构】
教师组织交流:谁来分享一下你们组的发现?学生汇报:铜片打磨后是紫红色的,有金属光泽;镁条打磨后是银白色的,也有金属光泽;铜片和镁条都能弯折,说明它们有延展性;蜡烛浮在水面上,说明它比水轻。教师追问:在刚才的观察和实验过程中,这些物质有没有变成其他新物质?学生回答:没有,只是形状变了,还是原来的物质。
教师总结归纳:像颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、挥发性、溶解性、导电性、导热性、延展性这些性质,都是物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质,我们把它们叫做物理性质。物理性质可以通过我们的感官直接感知,或者用仪器测量出来。
【即时巩固】
教师出示一组描述,请学生判断哪些属于物理性质:①水是无色无味的液体;②酒精容易挥发;③铁在潮湿的空气中容易生锈;④金刚石是天然存在最硬的物质;⑤氧气能支持燃烧。学生抢答并说明理由,教师及时点评纠正。
【设计意图】
通过学生亲自动手观察和实验,让他们在“做”中感受物理性质的特点。从具体物品到抽象概念,符合从感性到理性的认知规律。即时巩固练习帮助学生及时检验学习效果,强化对物理性质概念的理解。
任务三:实验探究——认识化学性质
【任务情境】
教师过渡:刚才我们认识了物质的物理性质,那物质除了这些可以直接观察到的性质之外,还有没有需要通过“变化”才能体现出来的性质呢?让我们再来看一个实验。
【演示实验】
教师演示蜡烛燃烧实验:取一支蜡烛,点燃,让学生观察燃烧时的现象。引导思考:蜡烛燃烧时,你看到了什么?火焰是什么颜色?蜡烛燃烧后变短了,变成了什么?这个过程中有没有新物质生成?学生观察后回答:蜡烛燃烧产生黄色的火焰,放出热量,蜡烛慢慢变短,变成了二氧化碳和水。教师追问:那蜡烛能够燃烧,这个性质是我们直接看出来的吗?学生思考后回答:不是,是通过它燃烧这个变化过程才表现出来的。
【分组实验】
学生分组完成铜片加热实验:用坩埚钳夹住一段铜片,在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化。学生观察到:铜片加热后,表面原来的紫红色逐渐变成了黑色。教师引导讨论:铜片加热后变黑,说明铜片发生了什么变化?这个变化是物理变化还是化学变化?为什么?学生小组讨论后汇报:铜片表面变成了黑色,生成了新物质,所以是化学变化。教师进一步引导:那铜片能在加热条件下变黑,这种性质是在什么过程中表现出来的?学生回答:是在化学变化中表现出来的。
【概念生成】
教师总结:像蜡烛能燃烧、铜在加热条件下能与氧气反应这些性质,都是物质在化学变化中才能表现出来的性质,我们把它们叫做化学性质。常见的化学性质有可燃性、助燃性、稳定性、氧化性、还原性、酸性、碱性、毒性、腐蚀性等等。
教师强调:化学性质和物理性质的根本区别就在于——这种性质是否需要通过化学变化才能表现出来。需要通过化学变化表现的就是化学性质,不需要的就是物理性质。这是我们判断物质属于哪类性质的关键依据。
【讨论交流】
组织学生讨论:请大家结合生活经验,说一说你还知道哪些物质的化学性质。学生举例:煤气能燃烧,说明煤气有可燃性;铁容易生锈,说明铁在潮湿空气中不稳定;氧气能帮助燃烧,说明氧气有助燃性;农药有毒性,所以使用时要注意安全。教师对学生的举例给予肯定和补充。
【设计意图】
通过演示实验和学生分组实验,让学生亲眼观察化学变化中物质性质的表现,建立化学性质的直观认识。从实验现象到概念提炼,符合化学学科“以实验为基础”的特点。讨论交流环节将化学概念与生活实际联系起来,深化学生对化学性质的理解。
任务四:对比辨析——区分性质与变化
【任务情境】
教师设疑:我们已经知道了什么是物理性质和化学性质,那“性质”和我们上节课学的“变化”又有什么区别呢?让我们来看几组句子,大家仔细体会一下它们的不同。
【对比分析】
教师出示四组对比内容,引导学生分析:第一组:①“汽油能燃烧”;②“汽油在燃烧”。第二组:①“酒精容易挥发”;②“酒精在挥发”。第三组:①“菜刀生锈了”;②“菜刀会生锈”。第四组:①“水在结冰”;②“水的凝固点是零摄氏度”。
学生小组讨论:每组中哪一句说的是性质?哪一句说的是变化?你是怎么判断的?讨论结束后各组派代表发言。
【归纳总结】
教师引导学生归纳:“性质”是物质本身固有的属性,是“能”“会”“可以”“容易”“难”等表示能力或趋势的描述,它是静态的、相对稳定的;而“变化”是一个过程,是“正在”“了”“变成”等表示正在进行或已经完成的描述,它是动态的、有始有终的。简单来说,性质是变化的内因,变化是性质的体现。
教师进一步举例强化:比如“木材能燃烧”是化学性质,“木材在燃烧”是化学变化;“冰在融化”是物理变化,“冰的熔点是零摄氏度”是物理性质。大家在判断的时候,可以抓住句子中的关键词:有“能”“会”“可以”“易”“难”等字眼的,一般说的是性质;有“正在”“了”“变成”等表示过程的,一般说的是变化。
【闯关练习】
教师设计“性质与变化大闯关”活动,出示十句话,让学生快速判断是性质还是变化,是物理性质还是化学性质。例如:①镁条是银白色固体;②镁条在空气中燃烧;③镁条能在空气中燃烧;④水沸腾了;⑤水在标准大气压下的沸点是100摄氏度;⑥二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;⑦钢铁生锈;⑧汽油挥发;⑨二氧化碳是无色无味的气体;⑩粮食酿酒。学生逐题判断并说明理由,教师及时反馈纠正。
【设计意图】
性质与变化的区分是本节课的难点。通过对比分析和归纳总结,帮助学生抓住关键词,建立判断的方法。闯关练习增加了学习的趣味性,同时通过大量实例巩固判断方法,突破难点。
任务五:学以致用——性质决定用途
【任务情境】
教师过渡:我们学习物质的性质有什么用呢?其实,了解了物质的性质,我们就可以根据性质来选择合适的材料,为我们的生活服务。下面我们来看几个生活中的例子。
【案例分析】
教师展示三组生活中的应用场景,让学生分析分别利用了物质的什么性质:第一组:用铜丝作导线;用铁锅炒菜;用铝箔包装食品。第二组:用酒精作燃料;用液化气做饭;用煤炭取暖。第三组:用氮气作食品保护气;用稀有气体作霓虹灯填充气。
学生小组讨论后汇报:铜丝作导线利用了铜的导电性,这是物理性质;铁锅炒菜利用了铁的导热性,也是物理性质;铝箔包装食品利用了铝的延展性和金属光泽,还是物理性质。酒精作燃料利用了酒精的可燃性,这是化学性质;液化气做饭利用了液化气的可燃性,也是化学性质;煤炭取暖利用了煤炭的可燃性和燃烧时放出大量热的性质。氮气作保护气利用了氮气化学性质稳定,不容易与其他物质发生反应;稀有气体作霓虹灯填充气利用了稀有气体通电时能发出不同颜色的光,这是物理性质。
【归纳提升】
教师引导总结:大家有没有发现一个规律?物质的性质决定了它有什么用途。比如,因为铜能导电,所以可以作导线;因为酒精能燃烧,所以可以作燃料。反过来,我们看到某种物质被用在什么地方,也可以推测它可能具有什么性质。这就是化学中非常重要的一个观念——性质决定用途,用途反映性质。
【拓展思考】
教师提出拓展问题:同学们能不能再举几个生活中的例子,说明人们利用了物质的什么性质来为我们服务?学生举例:用金刚石裁玻璃,利用了金刚石硬度大的性质;用石墨做铅笔芯,利用了石墨质软、颜色深的性质;用氧气急救病人,利用了氧气能供给呼吸的性质;用二氧化碳灭火,利用了二氧化碳不燃烧也不支持燃烧、密度比空气大的性质。教师对学生的发言给予充分肯定。
【设计意图】
将化学知识与生活实际紧密联系,让学生体会学习化学的价值。通过案例分析和拓展思考,帮助学生建立“性质决定用途”的化学观念,实现知识的迁移与应用。
任务六:总结提升——构建知识网络
【任务情境】
教师引导:今天这节课我们学习了很多关于物质性质的知识,现在请大家一起来回顾一下,我们都学了些什么?请同学们用自己的话来总结一下本节课的收获。
【学生总结】
学生自主回顾,小组内互相交流,然后请几位同学全班分享。有的学生说:我知道了物质的性质分为物理性质和化学性质,物理性质不需要发生化学变化就能表现出来,化学性质必须在化学变化中才能表现出来。有的学生说:我学会了怎么区分性质和变化,性质是“能”“会”“可以”,变化是“正在”“了”。还有的学生说:我知道了性质决定用途,用途反映性质。
【教师梳理】
教师结合学生的总结,在黑板上逐步画出知识结构图:物质的性质分为两大类——物理性质和化学性质。物理性质包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、导电性、导热性、延展性等;化学性质包括可燃性、助燃性、稳定性、氧化性、还原性、酸性、碱性、毒性、腐蚀性等。区分的关键是看是否需要通过化学变化才能表现出来。而性质又决定了物质的用途,用途体现了物质的性质。
【课堂评价】
教师发放课堂检测小练习,包含五道选择题和两道简答题,内容覆盖物理性质与化学性质的判断、性质与变化的区分、性质与用途的关系等知识点。学生独立完成后,同桌互相批改,教师统计正确率,对错误率较高的题目进行集中讲解。
【课后延伸】
布置课后任务:回家后观察家中的三种物品,记录它们的物理性质和化学性质各三条,下节课带来分享。同时预习下一节课“金属铜化学性质的探究”,思考我们可以通过哪些实验方法来验证铜的化学性质。
【设计意图】
通过学生自主总结和教师梳理,帮助学生构建完整的知识网络,将零散的知识系统化。课堂评价及时检验学习效果,课后延伸将学习从课堂延伸到生活,培养学生持续观察和探究的习惯。
六、板书设计
1.4 物质性质的探究(第一课时)
一、物理性质
定义:不需要发生化学变化就能表现出来的性质
内容:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、
密度、溶解性、挥发性、导电性、导热性、延展性
二、化学性质
定义:在化学变化中才能表现出来的性质
内容:可燃性、助燃性、稳定性、氧化性、还原性、
酸性、碱性、毒性、腐蚀性
三、区分关键:是否需要通过化学变化才能表现出来
四、性质与变化:性质是“能”“会”“可以”(属性)
变化是“正在”“了”(过程)
五、性质决定用途,用途反映性质
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