第2节化学研究些什么

1.2化学研究些什么教学目标【知识与能力】1.知道化学研究些什么。2.理解物理变化、化学变化、物理性质、化学性质的概念，并能根据变化的现象和本质特征判断一些变化的类型。3.了解空气的组成，探究空气中氧气的含量。4.了解不同的物质组成与结构不同，知道物质性质决定物质的用。【过程与方法】1.通过对身边物质在自然界中的变化的具体实例的分析，学会区别物质的变化及区别物质的性质。2.认识一些简单的化学仪器和基本操作，学会实验的现象观察、记录和思考分析的一些基本方法。3.通过收集信息，对信息处理，得出空气的成分；通过合作探究测定空气中氧气的含量。【情感态度价值观】1.通过对空气成分的探究，培养学生合作探究的精神。2.关注与化学有关的社会问题，树立辩证唯物主义的观点。教学重难点【教学重点】1.学会观察实验及对实验现象的正确描述。2.物理变化与化学变化的本质区别。3.测定空气中氧气含量的实验。【教学难点】 培养学生观察实验、描述实验的能力。 课前准备仪器：烧杯、玻璃管、燃烧匙、酒精灯、集气瓶等。药品：蜡烛、澄清石灰水、红磷、水、葡萄糖、砂糖、面粉等。教学过程【情景引入】上一节课我们学习了为什么要学习化学，今天我们就一起来了解下化学是怎样的一门科学，它研究些什么。【教师引导】通过化学的学习，你会知道钢铁是怎样炼成的，钢铁为什么会生锈，烟火为什么如此艳丽，石灰岩洞是怎样形成的等。一、化学研究物质的性质与变化1.蜡烛的燃烧 实验步骤实验现象实验结论取一段蜡烛，观察外观特征（如颜色、形状等）蜡烛是具有芳香气味的红（或白）色圆柱状固体蜡烛质地较软石蜡块浮在水面上蜡烛中添加红色素蜡烛硬度小石蜡不溶于水且密度比水的小点燃蜡烛，观察现象蜡烛燃烧并逐渐缩短蜡烛周围高而中间凹陷，蜡烛芯周围有熔化的液态蜡烛火焰分为三层，外层最亮，内层最暗蜡烛能燃烧蜡烛燃烧产生的热量蜡烛的燃烧过程细分为蜡烛受热熔化、气化再燃烧外焰温度最高在蜡烛火焰上方罩一个干冷的小烧杯，观察烧杯内壁的变化烧杯内壁有小水珠蜡烛燃烧有水生成向上述小烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象澄清石灰水变浑浊蜡烛燃烧有二氧化碳生成取一小段粗玻璃管，按课本图1-14所示方式置于火焰中，观察发生的现象从蜡烛火焰中引出一缕“白烟”火焰中存在着石蜡的蒸气吹灭蜡烛，观察实验现象看到有“白烟”生成，液态石蜡重新凝固2.物理变化和化学变化（1）物理变化：没有新物质生成的变化称为物理变化。本质特征：无新物质生成。（2）化学变化：有新物质生成的变化称为化学变化。本质特征：有新物质生成。【提问】蜡烛燃烧过程中哪些变化是物理变化？哪些变化是化学变化？这些变化过程中表现出了石蜡的哪些性质？答案要点：物理变化：蜡烛的熔化、凝固等。化学变化：蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳。【观察与思考】播放煤油的燃烧，碘化钾和硝酸银反应的视频，让学生仔细观察现象，归纳化学变化的特点。【分析归纳】在化学变化中，常伴随着一些现象，如发热、发光、变色、放出气体和生成沉淀等。这些现象有助于我们判断物质是否发生了化学变化。3.物理性质和化学性质物理性质：物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质。化学变化：物质在发生化学变化时表现出来的性质叫做化学性质。学生活动【活动探究】在教师的指导下学生分组完成：加热试管中的火柴头，观察现象，感悟化学反应中伴随的生成气体，放出热量等。【总结】在千奇百怪的物质转化中人们开始探索世界的本源，从古代的哲学家到近现代的科学家通过不懈的努力，人们逐渐揭开了物质的组成和结构的奥秘，为进一步认识物质的性质和变化成为可能。【过渡】猜谜语：“看不见，摸不着，没有颜色没味道，你的 身边常围绕”。该谜语的谜底是什么？二、化学研究物质的组成和结构1.空气的存在【提出问题】空气看不见，也摸不着。生活中，你是如何感知空气的存在？根据你日常生活中的经验，有哪些办法能证明空气确实存在？2.空气的成分【提出问题】人类的生活离不开空气，空气是一种重要的自然资源。那么空气是由什么组成的？它是由一种物质组成的？还是 由多种物质组成的？如果空气是由多种物质组成的，则空气中含有哪些物质？【收集证据】根据已有知识，联系生活经验，收集到的证据可能有：动物进行呼吸作用需要氧气，并放出二氧化碳；植物进行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧气；煤等燃料燃烧需要消耗氧气并放出二氧化碳；夏天，从冰箱里拿出冰矿泉水，片刻后，矿泉水瓶外壁就会有水珠凝结；酥脆的饼干在空气中长时间放置会受潮变软【得出结论】空气中含有氧气、二氧化碳、水蒸气和其他杂质（如尘埃）等多种物质。【思维延伸】空气中还有其他成分吗？【开拓视野】自学指导：能说出科学家的主要贡献（1）舍勒和普利斯特里先后用不同的方法制得了_。（2）拉瓦锡第一次明确提出空气是由_和_组成的。（3）英国物理学家瑞利与英国化学家拉姆赛合作，经过两年多精确的实验研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的稀有气体_。 【获得结论】空气中含有氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等多种成分。3.空气中氧气含量的测定【小组讨论】大家对空气的认识主要来自生活常识，空气中还有其他的成分吗？空气中的氧气、二氧化碳等气体的含量又分别是多少呢？能否测定出集气瓶中氧气的体积？ 【实验目的】测定空气中氧气体积含量。【实验原理】利用物质的燃烧消耗一定体积的空气中氧气，然后用水填充被消耗氧气的位置，根据填充入的水体积估算出空气中氧气体积含量。【进行实验】关注操作、产生的现象。（1）点燃红磷后，观察到红磷燃烧后，发出黄白色火焰，产生大量的白烟，放出大量的热。（2）待集气瓶冷却至室温后，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶约占集气瓶容积的1/5。【得出结论】空气中氧气约占总体积的1/5。【思考并讨论】（1）红磷在集气瓶中燃烧，消耗了什么气体？试用化学反应文字式表示红磷燃烧这个反应。红磷氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 (白色固体)（2）红磷在集气瓶中未能全部燃烧，说明了什么？（3）集气瓶中剩余的气体全部是氮气吗？【反思与评价】 （1）若装置气密性不好，则测定结果会偏大？偏小？不变？（偏小）（2）点燃的红磷（用燃烧匙）为什么要迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞？如果将点燃的红磷慢慢伸入集气瓶，对测定结果有什么影响？ （3）实验中红磷燃烧的产物是固体，若换成其他燃烧物，燃烧产物是气体，（例如，木炭燃烧产生的便是二氧化碳气体），对实验结果有无影响？4.混合物和纯净物（1）混合物：是由两种或两种以上物质混合而成的。（2）纯净物：只由一种物质组成的。（3）区别：纯净物具有固定的组成，而混合物没有。【过渡】在千奇百怪的物质转化中人们开始探索世界的本源，从古代的哲学家到近现代的科学家通过不懈的努力，人们逐渐揭开了物质的组成和结构的奥秘，为进一步认识物质的性质和变化成为可能。三、化学研究物质的用途与制法【活动探究】分组观察葡萄糖、砂糖、面粉加热时发生的现象。【实验现象】葡萄糖、砂糖、面粉烧焦后得到黑色物质。【得出结论】葡萄糖、砂糖、面粉等这些物质均含有碳元素。【讨论交流】讨论葡萄糖、砂糖、面粉三种物质间的不同点和共同点。水能不能变成油？铁矿石能不能炼在黄金？【小结】（1）物质都是由元素组成的。（2）一种物质可以通过化学变化变成其他物质，但反应物及生成物中应含有同种元素。【过渡】仔细观察第16页彩图，查阅资料金刚石、石墨性质有什么不同的，不同的原因是什么？【归纳】不同的物质有不同的结构，不同的结构，性质不同。【过渡】通过上面的学习我们知道不同的物质有不同的结构，不同的结构，性质也不同。金刚石是自然界最为坚硬的矿物质，可制作钻石，而同样由碳元素组成的石硬度小，常用来制作铅笔笔芯。由此我们可以得出物质的性质与用途之间有什么关系？【讨论得出结论】物质的性质决定其用途。四、板书（一）化学研究物质的性质与变化物理变化、化学变化、物理性质、化学性质（二）化学研究物质的组成和结构1.空气的存在2.空气的成分3.空气中氧气含量的测定4.混合物和纯净物（三）化学研究物质的用途与制法物质的性质决定其用途五、课堂练习1.我们生活在五彩缤纷的世界里，以下色彩是由化学变化呈现出来的是（ ）A雨后彩虹 B彩色图画 C夜晚霓虹灯 D节日焰火2下列生活中物质中，属于纯净物的是（ ）A. 矿泉水 B. 洁净的空气 C. 蒸馏水 D. 白酒3. 下列说法错误的是（）A化学变化中一定有物理变化B衣服上的油斑直接用水难以洗净说明油不易溶于水C任何发光发热的变化都是化学变化D米饭烧焦变黑说明米中含有碳元素4.阅读下列一段文字，回答有关问题。煤气是一氧化碳的俗称，通常情况下，它是一种没有颜色、没有气味的气体。为了防止煤气中毒，常在煤气中加入一些 有强烈刺激性气味的气体硫醚。当煤气泄漏时，人们可以通过硫醚的气味察觉到煤气泄漏了，以便及时采取措施。1 L一氧化碳净重1.25 g左右，密度跟空气接近，一氧化碳燃烧会产生二氧化碳，一氧化碳还可以跟铁矿石中的三氧化二铁在高温时发生反应，生成铁和二氧化碳。一氧化碳的物理性质有：_。一氧化碳的化学性质有：_。 - 5 -