1.2化学研究什么第二课时导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

第1章 开启化学之门 第2节 化学研究些什么 第二课时 化学研究物质的组成、结构、用途与制法 导学案 沪教版 初中化学 九年级上册 一、四维核心素养 建立"物质由元素组成、结构决定性质、性质决定用途"的化学观念；能依据灼烧、对比等实验现象进行比较、分析与归纳，发展科学思维；在金刚石与石墨、蜡烛燃烧等实例中体会科学探究的过程与方法；感受化学在合理利用资源、合成新物质中的价值，树立科学态度与社会责任。 二、学习重难点 重点：知道化学研究物质的组成与结构、用途与制法；理解物质由元素组成，组成相同而结构不同时性质可能不同，物质的性质决定其用途。 难点：根据实验事实推断物质的组成元素；辨析组成、结构、性质、用途四者之间的因果关系，并能解释生产与生活中的典型实例。 三、自主预习任务（填空） 1．化学是一门研究物质的________、________、________、________、________以及________的基础自然科学。 2．世界是由物质组成的，物质又是由________组成的。例如，氧气由氧元素组成，水由________元素和________元素组成。 3．把葡萄糖、砂糖、面粉分别放在燃烧匙中缓缓加热灼烧，它们都逐渐变焦、变黑，说明这些物质中都含有________元素。 4．金刚石和石墨都是由碳元素组成的，但由于它们的________不同，性质差异很大：金刚石是天然存在的最________的物质，而石墨较________，可用于制铅笔芯和电极。 5．物质的________决定物质的用途，物质的用途又能反映物质的________。 6．化学不仅要研究自然界已经存在的物质及其变化，还要根据需要研究和创造自然界原本不存在的________。 四、课中探究案 探究活动一 温故知新——辨别变化与性质 1．（单项选择）生活中的下列现象，属于化学变化的是（ ） A．滴水成冰 B．菜刀生锈 C．铜丝导电 D．蔗糖溶解在水中 2．（单项选择）下列描述中，属于物质化学性质的是（ ） A．氧化镁是白色粉末 B．氨气具有刺激性气味 C．铁在潮湿的空气中容易生锈 D．酒精的沸点较低 3．（判断正误，正确的打"√"，错误的打"×"） （1）凡是发光、放热的变化，一定都是化学变化。（ ） （2）化学变化的基本特征是有新物质生成。（ ） （3）物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，叫做物理性质。（ ） （4）汽油易挥发，这属于汽油的化学性质。（ ） 4．（连线匹配）将左列的变化与右列所属的变化类型用直线连接起来。 左列：①木材制成桌椅 ②米饭变馊 ③胆矾研碎 ④动植物的呼吸作用 右列：A．物理变化 B．化学变化 5．（情景分析）点燃一支蜡烛，观察到如下现象：蜡烛顶端受热熔化成液态；烛芯顶端火焰轻轻摇曳；蜡烛逐渐变短；把一个干燥的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾；取下烧杯，迅速向其中倒入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊。请回答： （1）上述描述中，属于物理变化的有哪些？ （2）上述描述中，能够说明蜡烛燃烧发生了化学变化的证据是什么？ （3）由烧杯内壁出现水雾，可推知蜡烛燃烧生成了什么？由澄清石灰水变浑浊，又可推知生成了什么？ 探究活动二 化学研究物质的组成 6．（单项选择）取少量葡萄糖、砂糖、面粉分别放在燃烧匙中，在酒精灯火焰上缓缓加热，观察到它们都逐渐变成黑色的炭。该实验事实能够说明（ ） A．这些物质中都含有碳元素 B．这些物质原本都是黑色的 C．这些物质中都含有水 D．加热使这些物质变成了同一种物质 7．（单项选择）下列关于物质组成的说法中，正确的是（ ） A．物质都是由原子直接构成的 B．物质是由元素组成的 C．一种物质只能由一种元素组成 D．水是由氢气和氧气两种物质组成的 8．（填空）研究表明，世间万物都是由一百多种________组成的。有的物质只由一种元素组成，如氧气只由氧元素组成；有的物质由多种元素组成，如水由氢元素和氧元素组成。 9．（材料阅读）碳酸氢铵是一种白色固体，受热容易分解，生成有刺激性气味的氨气、水和二氧化碳。农民保存碳酸氢铵化肥时，常把它放在阴凉干燥处，并密封好包装袋。请回答： （1）根据碳酸氢铵分解后的产物，可以推知碳酸氢铵中含有哪几种元素？你判断的依据是什么？ （2）为什么保存碳酸氢铵要放在阴凉处并密封包装？这说明物质的组成与它的稳定性之间有什么关系？ 探究活动三 化学研究物质的结构 10．（单项选择）金刚石和石墨的物理性质有很大差异：金刚石坚硬无比，石墨却质软滑腻。造成这一差异的原因是（ ） A．组成它们的元素种类不同 B．组成它们的元素相同，但碳原子在空间的排列方式不同 C．金刚石不含杂质，石墨含有较多杂质 D．金刚石是纯净物，石墨是混合物 11．（单项选择）下列关于物质组成与结构的说法中，错误的是（ ） A．同一种元素可以组成不同的物质 B．物质的结构不同，性质可能有很大不同 C．物质的组成元素相同，性质就一定完全相同 D．研究物质的结构，有助于深入认识物质的性质 12．（填空）金刚石和石墨都是由________元素组成的，但由于构成它们的碳原子在空间的________方式不同，导致它们在硬度、导电性等________性质上存在明显差异。这一事实说明：物质的________决定物质的性质。 13．（比较分析）请从组成元素、结构特点、主要性质、典型用途四个方面，用文字比较金刚石与石墨的不同之处，并补全下列横线。 （1）组成元素：金刚石由________组成；石墨也由________组成。 （2）结构特点：金刚石中的碳原子排列成牢固的空间网状结构；石墨中的碳原子排列成层状结构，层与层之间容易发生滑动。 （3）主要性质：金刚石是天然存在的最硬的物质，几乎不导电；石墨质软，在纸上划过会留下痕迹，能够导电。 （4）典型用途：金刚石硬度大，可用于________；石墨质软色深可用于制________，能导电可用于制________。 探究活动四 化学研究物质的用途与制法 14．（单项选择）下列物质的用途中，主要利用其化学性质的是（ ） A．铜丝用作导线 B．金刚石用于切割玻璃 C．天然气用作燃料 D．木材加工成课桌 15．（单项选择）下列研究主题中，不属于化学研究范畴的是（ ） A．研究如何从石油中提炼出汽油、煤油等产品 B．研究怎样合成新的药物，帮助人们战胜疾病 C．研究铁块从高处下落时速度随时间变化的规律 D．研究怎样把铁矿石冶炼成铁 16．（填空）物质的用途是由物质的________决定的。例如，铜具有良好的导电性，可用来制________；金刚石硬度大，可用来裁________；酒精具有可燃性，可作________；石墨质软且颜色较深，可用来制________。 17．（情景应用）我国劳动人民早在商代就会铸造青铜器，春秋战国时期就会冶铁和炼钢。如今，化学家不仅能从自然界中提取各种物质，还能运用人工方法合成自然界中原本不存在的新物质，如塑料、合成纤维、合成橡胶以及许多新药。请回答： （1）请各举一例，说明化学在"提取自然界已经存在的物质"和"人工合成新物质"两个方面所作出的贡献。 （2）有人说："化学只会制造污染，对人类社会没有好处。"你是否同意这一观点？请结合本节课所学，简要谈谈你的看法。 探究活动五 综合提升与归纳 18．（单项选择）下列关于化学研究对象的说法中，最完整、最准确的是（ ） A．化学只研究自然界已经存在的物质 B．化学只研究如何制造自然界中不存在的新物质 C．化学研究物质的组成、结构、性质、变化以及用途与制法 D．化学只研究物质的颜色、状态、气味等外部特征 19．（归纳填空）请用文字补全下列关系：物质的________决定物质的性质，物质的性质决定物质的________；反过来，物质的用途又能反映物质的________。研究物质的组成、结构、性质以及它们变化的规律，正是________科学的核心任务。 20．（开放简答）学完本节后，你认为"化学究竟研究什么"？请用一段话，从组成、结构、性质、变化、用途、制法六个方面概括化学的研究对象，并结合身边的一个实例，说明其中两个方面之间的联系。 探究活动六 巩固自测与迁移应用 21．（单项选择）下列变化中，与另外三个有着本质区别的是（ ） A．钢铁生锈 B．食物腐败 C．酒精燃烧 D．冰雪融化 22．（单项选择）下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是（ ） A．氧气用于供给呼吸 B．氮气用作食品包装袋中的保护气 C．金刚石用于制作玻璃刀，裁割玻璃 D．二氧化碳用于灭火 23．（判断正误，正确的打"√"，错误的打"×"） （1）化学变化中，常常伴随发光、放热、变色、放出气体或生成沉淀等现象。（ ） （2）凡是有气体产生的变化，一定是化学变化。（ ） （3）物质的组成发生改变时，往往意味着发生了化学变化。（ ） 24．（单项选择）下列事实中，最能支持"物质是由元素组成的"这一观念的是（ ） A．把水加热变成水蒸气，只是状态发生了改变 B．葡萄糖、砂糖、面粉灼烧后都得到黑色的炭，说明它们都含有碳元素 C．食盐是一种白色的晶体 D．酒精具有特殊的香味 25．（单项选择）下列各组物质中，能够说明"组成元素相同、但由于结构不同而性质不同"的一组是（ ） A．氧气和空气 B．金刚石和石墨 C．水和冰 D．铁和铁锈 26．（单项选择）下列关于物质用途的说法中，错误的是（ ） A．铜的导电性好，可用来制导线 B．酒精能燃烧，可作燃料 C．石墨很软，可用来切割大理石 D．金刚石硬度大，可作钻探机的钻头 27．（连线匹配）把下列物质与它对应的主要性质、典型用途用直线连接起来。 ①铜——导电性良好——制作导线 ②金刚石——硬度很大——裁割玻璃 ③酒精——具有可燃性——作燃料 ④石墨——能够导电——制作电极 28．（材料分析）阅读下列材料并回答问题： 材料一：金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，是天然存在的最硬的物质，常用作钻探机钻头和玻璃刀。 材料二：石墨是一种深灰色、不透明的细鳞片状固体，质软，在纸上划过会留下痕迹，有优良的导电性，常用作铅笔芯和电极。 材料三：科学家在一定条件下，可以把石墨转化为金刚石。 （1）金刚石和石墨在外观、硬度、导电性上有哪些不同？ （2）既然它们都是由碳元素组成的，为什么性质会有这么大的差异？ （3）把石墨转化为金刚石，这一过程属于物理变化还是化学变化？请说明你的判断理由。 29．（归纳表达）请用自己的话，按"组成——结构——性质——用途"的顺序，举一个身边的例子（如铜、酒精、石墨等任选其一），说明这四个方面之间是怎样相互联系的。 五、参考答案 【自主预习任务】 1．组成；结构；性质；变化；用途；制法（合理顺序即可） 2．元素；氢；氧 3．碳 4．结构（或排列方式）；硬；软 5．性质；性质 6．新物质 【探究活动一】 1．B 2．C 3．（1）× （2）√ （3）√ （4）× 4．①—A；②—B；③—A；④—B 5．（1）蜡烛顶端受热熔化成液态、蜡烛逐渐变短，属于物理变化。 （2）烧杯内壁出现水雾（生成水）、澄清石灰水变浑浊（生成二氧化碳），说明有新物质生成，属于化学变化的证据。 （3）烧杯内壁出现水雾说明生成了水；澄清石灰水变浑浊说明生成了二氧化碳。 【探究活动二】 6．A 7．B 8．元素 9．（1）碳酸氢铵中含有碳、氢、氧、氮四种元素；判断依据是化学反应前后元素种类不变，分解产物氨气中含氮、氢元素，水中含氢、氧元素，二氧化碳中含碳、氧元素。 （2）因为碳酸氢铵受热容易分解，放在阴凉处、密封包装可以减少它受热分解、失效；这说明物质的组成决定了它的稳定性，组成不同，受热时表现出的变化也不同。 【探究活动三】 10．B 11．C 12．碳；排列；物理；结构 13．（1）碳元素；碳元素。（4）切割玻璃（或作钻探机钻头、裁玻璃等）；铅笔芯；电极（或电刷等）。 【探究活动四】 14．C 15．C 16．性质；导线；玻璃；燃料；铅笔芯 17．（1）提取已有物质示例：从铁矿石中冶炼得到铁、从石油中提炼汽油等；合成新物质示例：合成塑料、合成纤维、合成药物等（各举一例，合理即可）。 （2）不同意。化学在改善人们生活、战胜疾病、合理利用资源等方面作出了巨大贡献；只要合理、规范地使用物质，并注意防止和治理污染，化学就能更好地造福人类。（言之有理即可） 【探究活动五】 18．C 19．组成与结构（或结构）；用途；性质；化学 20．答题要点：化学研究物质的组成、结构、性质、变化以及用途与制法。举例时能正确说明"结构决定性质、性质决定用途"或"变化反映性质"等联系即可（如金刚石与石墨组成相同而结构不同，导致硬度不同，进而用途不同；或铜能导电故可制导线等，言之有理即可）。 【探究活动六】 21．D 22．C 23．（1）√ （2）× （3）√ 24．B 25．B 26．C 27．①——导电性良好——制作导线；②——硬度很大——裁割玻璃；③——具有可燃性——作燃料；④——能够导电——制作电极。 28．（1）金刚石无色透明、硬度很大、几乎不导电；石墨深灰色、质软、能导电。 （2）因为虽然组成元素相同，但碳原子在空间的排列方式（结构）不同，所以性质差异很大。 （3）属于化学变化；理由是石墨和金刚石是结构不同、性质不同的两种物质，转化过程中有新物质生成。 29．答题要点：能按"组成—结构—性质—用途"的顺序举例，并说清四者因果联系即可。例如铜由铜元素组成，具有良好的导电性（性质），因而可用来制作导线（用途），言之有理即可。 学科网（北京）股份有限公司 $