高中化學《研究物質性質的方法和程序》教案(2)

1、研究物質性質的方法和程序【教學目標】1.知識與技能目標：n 使學生了解金屬鈉的物理性質及主要的化學性質（鈉跟水、氯氣的反應），認識鈉是一種很活潑的金屬。n 使學生了解氯氣的物理性質和主要的化學性質（氯氣跟金屬單質、非金屬單質及水的反應）。n 進一步熟練藥品的取用，加熱等基礎實驗操作。2.過程與方法目標：n 通過引導學生觀察、分析實驗現(xiàn)象，讓他們體會怎樣科學、合理地運用觀察方法。n 通過對鈉跟氧氣的反應及氯氣性質的實驗探究，讓學生體會實驗方法在化學研究中的作用，并認識到實驗過程中控制實驗條件的重要性。n 在歸納金屬鈉的性質及預測氯氣性質的過程中，讓學生體驗分類、比較等研究方法在學習和研究物質性質

2、過程中的應用。3.情感態(tài)度與價值觀目的：n 通過對金屬鈉和氯氣性質的探究，激發(fā)學生學習化學的興趣，讓他們樂于探究物質變化的奧秘；n 利用閱讀材料含氯化合物的漂白與消毒作用培養(yǎng)學生將化學知識與生產、生活實踐相結合的意識?！窘虒W重點、難點】1.知識上重點、難點：金屬鈉和氯氣的化學性質2.方法上重點、難點：使學生初步學會以觀察、實驗、比較、分類等方法在研究物質性質中的運用，初步掌握研究物質的一般程序?！窘虒W準備】1課堂活動記錄及報告（詳見教學過程）n 活動1.2.1.1 交流·研討：n 活動1.2.1.2 觀察·思考：觀察金屬鈉的物理性質及鈉與水反應的現(xiàn)象n 活動1.2.1.3

3、活動·探究金屬鈉與氧氣反應的實驗n 活動1.2.1.4交流·研討n 活動1.2.2.1 研究氯氣的性質2將學生為46人小組3試驗試劑和儀器：見課堂活動記錄及報告【教學方法】觀察、實驗探究、對比法【教學過程】發(fā)放課堂活動記錄及報告引言在前面的學習中我們知道，化學科學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、變化、制備和應用的一門自然科學。認識物質的性質是化學研究的一項重要任務，且只有深入地研究物質的性質，才能更好地利用物質為人類生產、生活服務。例如，通過對氫氣的可燃性研究，可用作綠色能源和火箭的推進劑；通過對溴化銀感光性的研究，制成了感光膠卷；通過對疊氮化鈉（NaN3,

4、在強烈撞擊的情況下能快速分解并產生大量氮氣）性質的研究，制成了汽車安全氣囊由此可見，研究物質的性質是十分重要的。那么，怎樣才能更科學地認識物質的性質呢？這就是本節(jié)我們要探討的主要內容。板書第二節(jié) 研究物質性質的方法和程序一、研究物質性質的基本方法投影布置學生思考并填寫活動表活動1.2.1.1 交流·研討：1.在初中化學的學習中，你認識了哪些物質？你是通過什么方法來研究它們的性質的？2.你認為研究一種物質的性質，應該按照什么程序來進行？你能通過實例說明嗎？小組討論表達與交流(各小組代表發(fā)言交流)評價與概括1.在初中化學的學習中，你認識了哪些物質？你是通過什么方法來研究它們的性質的？媒體

5、展示實例物質研究它們的性質的主要方法氧氣觀察和實驗法氫氣觀察和實驗法鋅和鐵觀察和實驗法鹽酸觀察和實驗法非金屬的通性分類、比較法金屬的通性分類、比較法酸的通性分類、比較法2.你認為研究一種物質的性質，應該按照什么程序來進行？你能通過實例說明嗎？（可例舉氧氣、鐵、鹽酸或二氧化碳） 觀察物理性質 預測化學性質 驗證或探究預測的性質分析現(xiàn)象并解釋 分類、比較、歸納、概括同類物質的性質過渡通過同學們思考與交流，我們知道，研究物質的性質就應該首先把握研究的方法和程序。我們先探討研究物質性質的基本方法。板書一、研究物質性質的基本方法過渡通過同學們交流與探討，研究物質的性質常常運用觀察、實驗、分類、比較等方法

6、。板書1觀察法：金屬鈉的物理性質及其與水反應的現(xiàn)象看書并回答n 含義：是一種有計劃、有目的地用感官考察研究對象的方法n 內容：可以直接用肉眼觀察物質的顏色、狀態(tài)，用鼻子聞物質的氣味，也可以借助一些儀器來進行觀察，提高觀察的靈敏度。人們既在觀察過程中，不僅要用感官去搜集信息，還要積極地進行思考，及時儲存和處理所搜集的信息。觀察要有明確而具體的目的，要對觀察到的現(xiàn)象進行分析和綜合。n 實例：投影布置學生閱讀、觀察、記錄并填寫活動表活動1.2.1.2 觀察·思考：觀察金屬鈉的物理性質及鈉與水反應的現(xiàn)象【實驗目的】n 引導學生學會觀察實驗現(xiàn)象，掌握觀察的方法；n 引導學生學會通過實驗現(xiàn)象的分

7、析，揭示物質的性質；n 通過實驗觀察，認識金屬鈉的狀態(tài)、顏色、硬度和密度的相對大小、熔點的相對高低等物理性質。n 通過觀察金屬鈉與水反應的現(xiàn)象，分析金屬鈉的化學性質；【試劑和儀器】略【實驗內容】n 觀察盛放在試劑瓶中的金屬鈉。鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出，用濾紙將其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小塊鈉（黃豆粒大?。?，觀察鈉塊的切面。用小刀或玻璃片擠壓豆粒狀的鈉（注意：金屬鈉有強烈的腐蝕性，千萬不要用手直接接觸它。）n 向培養(yǎng)皿中加適量水，滴入12滴酚酞溶液，將切好的鈉投入到水中，觀察現(xiàn)象【實驗記錄】金屬鈉的物理性質狀態(tài)顏色硬度和密度的相對大小延展性強弱金屬鈉與水的反應現(xiàn)象分析（或結論）（

8、1）（2）（3）（4）（5）【交流與討論】n 你是如何通過觀察來認識金屬鈉的有關物理性質？在觀察過程中，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？n 通過觀察金屬鈉與水反應的現(xiàn)象，分析金屬鈉的性質；【問題思考】n 實驗中，你注意到金屬鈉是怎樣保存的？為什么？n 通過該實驗，你對實驗觀察的認識有哪些提高（對比初中階段）？形成了哪些觀察的方法以及透過現(xiàn)象到本質的分析方法?！净顒釉u價】【拓展延伸】 課后作業(yè)n 預測金屬鈉與鹽酸的反應的現(xiàn)象。n 做一做：金屬鈉與硫酸銅溶液的反應，觀察的現(xiàn)象并分析實驗的結果。課件展示上述現(xiàn)象、分析和結論 略概括通過上述實驗現(xiàn)象的觀察和分析得到：金屬鈉是一種銀白色的金屬；熔點低、密度小、硬度小、

9、展性好。查表或看書可知金屬鈉熔點為97.81。C,沸點為882.9。C；密度為0.97g·cm3金屬鈉與水發(fā)生反應，生成氫氧化鈉和氫氣。板書 2Na 2H2O =2NaOH + H2 過渡剛才我們從“觀察法”的角度來認識物質的性質。在研究物質性質的過程中，往往還通過實驗來驗證對物質性質的預測或探究物質未知的性質。板書2、實驗法：金屬鈉與氧氣反應的實驗n 含義： 通過實驗來驗證對物質性質的預測或探究物質未知的性質的方法。n 注意的問題：在進行實驗時，要注意控制溫度、壓強、溶解的濃度等條件，這是因為同樣的反應物質在不同的條件下可能會發(fā)生不同的反應。n 實驗的步驟：在進行研究物質性質的實驗

10、前，要明確實驗的目的要求、實驗用品和實驗步驟等；實驗中，要仔細研究實驗現(xiàn)象，并做好實驗記錄；實驗后，要寫好實驗報告，并對實驗結果進行分析。n 實例投影布置學生閱讀、觀察、記錄并填寫活動表活動1.2.1.3 活動·探究金屬鈉與氧氣反應的實驗【實驗目的】n 學會通過實驗來驗證對物質性質的預測或探究物質未知的性質的方法。n 探究金屬鈉與氧氣的反應。n 認識條件控制在實驗研究中的意義?！驹噭┖蛢x器】金屬鈉，酒精燈，石棉網，鐵架臺，鐵圈?！緦嶒灢襟E】n 將切好的金屬鈉放置在空氣中，使其與氧氣反應。n 將金屬鈉放在石棉網上加熱，使其與氧氣反應。實驗記錄：實驗內容實驗現(xiàn)象結論金屬鈉在空氣中放置在空

11、氣中加熱金屬鈉【交流與討論】將金屬鈉放置在空氣中與氧氣反應和將金屬鈉放在石棉網上加熱與氧氣反應的現(xiàn)象有什么不同?！締栴}思考】n 這組實驗對你有什么啟示，理解實驗法的意義。n 在你做過的實驗中，還有因條件改變而影響實驗結果的情況嗎？【拓展延伸】 課后作業(yè) 預測：金屬鋰和金屬鉀與氧氣反應的現(xiàn)象和產物?！净顒釉u價】媒體展示或描述上述實驗現(xiàn)象、分析和結論（略）概述金屬鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成氧化鈉，失去金屬光澤（因此金屬鈉通常保存在煤油里）；金屬鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉。板書 4Na O2 = 2Na2O2Na O2 = 2Na2O2該實驗驗證了金屬鈉在不同條件下與氧氣反應的性質。板書3、

12、分類法：在研究物質性質時，運用分類的方法，分門別類地對物質及其變化進行研究，可以總結出各類物質的通性和特性；反之，知道某物質的類別，我們就可推知該物質的一般性質。板書4、比較法：比較金屬鈉與金屬鐵的性質運用比較的方法，可以找出物質性質間的異同，認識物質性質間的內在聯(lián)系，對物質的性質進行歸納和概括。投影布置學生閱讀填寫活動表活動1.2.1.4交流·研討1.運用所學知識，比較金屬鈉與金屬鐵的性質。性質相同點不同點物理性質化學性質2.根據所學的知識和已有的生活經驗，預測金屬可能具有哪些共同的性質？3.在研究金屬鈉性質的過程中，你用到了哪些研究方法？課件展示上述現(xiàn)象、分析和結論 略小組討論表

13、達與交流課件展示上述現(xiàn)象、分析和結論 略評價與概括（課件，略）概述上面是研究物質的性質時常用的四種方法，當然還有其他的一些方法；在研究物質的某方面性質時，可能只用到一種或兩種方法，但在研究物質的整體性質時卻常常是觀察、實驗、分類、比較等方法綜合應用。二、研究物質性質的基本程序過渡通過初中化學的學習，我們已經對科學探究的過程有了一定的了解。其實，人們對物質性質的研究也是一種科學探究過程。研究物質性質的內容包括物質的物理性質、化學性質，物質的通性和特性。那么研究物質性質的基本程序是怎樣的呢？板書1研究物質性質的基本程序學生閱讀教材、提問并歸納（媒體展示）n 要觀察物質的外觀性質（包括物質的存在狀態(tài)

14、、顏色氣味等）；n 要對物質的性質進行預測；n 設計并實施實驗來驗證所做的預測。通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出與預測相一致的性質，并對實驗中所出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進行進一步的研究；n 對實驗現(xiàn)象進行分析、綜合、推論，概括出物質的通性及特性。媒體展示圖1-2-6，研究物質性質的基本程序過渡前面我們探討了研究物質性質的基本程序和研究方法，現(xiàn)在我們利用其程序和方法來探究氯氣的性質。板書2研究物質性質的案例研究氯氣的性質引述氯氣是一種化學性質活潑的非金屬單質。在工業(yè)上，氯氣是一種重要的化工原料，大量用于制造鹽酸、有機溶劑和殺菌消毒劑等。氯氣對人體有強烈的刺激性，吸入少量會刺激鼻腔和喉頭黏膜并引起胸痛和咳

15、嗽，吸入較多量時使人死亡；氯氣也是大氣污染物。所制取和使用氯氣時要有安全意識和環(huán)保意識。投影布置學生閱讀、觀察、記錄并填寫活動表活動1.2.2.1 研究氯氣的性質【活動目的】n 通過研究氯氣的性質的探究活動，模擬和領會研究物質性質的方法和基本程序；n 認識氯氣的物理性質n 通過氯氣與鐵、銅、氫氣的反應實驗，掌握氯氣的化學性質。n 培養(yǎng)學生實驗的安全意識和環(huán)保意識?！净顒佑闷贰縩 儀器：集氣瓶 試管 水槽 坩堝鉗 鐵架臺 膠頭滴管 砂紙 n 試劑：氯氣、 鐵絲 銅絲 氫氣 【活動內容】（1）認識氯氣的物理性質實驗內容實驗現(xiàn)象實驗結論實驗1取一只盛滿氯氣的集氣瓶，觀察氯氣的顏色：用手輕輕地在瓶口煽

16、動，使極少量的氯氣飄近鼻孔，聞氯氣的氣味。實驗2取一只盛滿氯氣的試管，將其倒扣在水槽中，用手輕輕搖動試管，觀察現(xiàn)象?！窘涣髋c討論】n 你知道通常從哪些方面認識物質的物理性質嗎？n 氯氣的物理性質有哪些特點？媒體展示上述現(xiàn)象、分析和結論 略（2）探究氯氣的化學性質（一）預測氯氣的性質1、氯氣是一種活潑的非金屬單質，你認為它可能具有哪些化學性質？（與同類物質氧氣的性質進行比較）2、你將通過哪些實驗驗證你的推測？媒體展示上述分析和結論 略（二）實驗驗證過程實驗內容實驗現(xiàn)象推斷生成物實驗1用坩堝鉗夾注一束鐵絲，灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象；然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里，用玻片蓋住瓶口，

17、振蕩觀察現(xiàn)象。實驗2在空氣中點燃氫氣，然后把導管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察氫氣在氯氣中燃燒時發(fā)生的現(xiàn)象。選做實驗3在通風柜中，用坩堝鉗夾注一束銅絲，灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象；然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里，用玻片蓋住瓶口，振蕩觀察現(xiàn)象。媒體展示上述現(xiàn)象、分析和結論 略（三）分析、解釋及結論【交流與討論】n 從哪些事實證明氯氣是一種活潑的非金屬單質？n 根據實驗現(xiàn)象和推斷的生成物書寫上述反應的化學方程式。課件展示上述現(xiàn)象、分析、結論及化學方程式 略（四）比較、歸納【問題思考】n 您認為還可以選擇哪些物質代替鐵絲、氫氣與氯氣反應？請寫出反應的化學方程式。 n 氧氣、氫氣等都是活

18、潑非金屬單質，它們可以和哪些類別的物質反應？ 媒體展示上述分析和結論和化學方程式 (略)（3）探究氯氣的特性氯氣能與水反應嗎？學生分小組自主活動【活動目的】（學生自填）1、2、【活動用品】所需儀器：（供參考：試管、膠頭滴管、砂紙）所需試劑：（供參考：氯水、鎂條、石磊溶液、紅紙條 硝酸銀溶液）【活動內容】 氯氣能與水反應嗎？你的預測與假設：你設計的實驗方案（經老師認可后方可實施）：實驗記錄實驗內容實驗現(xiàn)象結 論實驗驗證氯水的漂白性：將干燥的氯氣依次通過盛有干燥紅紙條的集氣瓶呵盛有濕潤紅紙條的集氣瓶，觀察現(xiàn)象?！窘涣髋c討論】n 你的預測與假設、設計的實驗方案以及探究的結果與預測和假設是否符合？n

19、氯氣可以使?jié)裼猩紬l褪色，不能使干燥的有色布條褪色，這個事實說明了什麼？n 氯水中有哪些物質？它具有哪些性質？在工農業(yè)生產中有何作用。【問題思考】n 在探究氯氣性質的過程中應用了哪些研究方法？其研究的基本程序是怎樣的？n 描述氯氣的物理性質，概述氯氣的化學性質和特性。媒體展示上述內容 (略)【活動評價】自 評他 評師 評【拓展延伸】提問根據氯氣能與水反應生成鹽酸和次氯酸的事實，推論氯氣是否能與堿溶液反應？若能反應，請表述其產物并書寫氯氣分別與氫氧化鈉、氫氧化鈣反應的化學方程式。媒體展示上述內容(略)【知識應用身邊的化學】（學生看書第20頁）引述小資料：身邊的化學含氯化合物的漂白與消毒作用次氯酸

20、不僅能是有機色質退色，還能消滅細菌等。將氫氣通入堿液（如NaOH溶液）可制得次氯酸鹽（如次氯酸鈉，NaClO）。次氯酸鹽是一些漂白劑和消毒劑的有效成分，它與稀酸或空氣里的二氧化碳和水反應生成次氯酸，起到漂白和消毒作用。以次氯酸鹽為有效成分的漂白劑和消毒劑的有效期較短，放久了，會因分解而失去漂白與消毒功能。二氧化氯也可用于漂白和消毒。實驗證明，二氧化氯的消毒能力是等質量氫氣的2.65倍。不過，由于二氧化氯價格高，目前還不能完全取代氫氣用于漂白和消毒。過渡通過觀察和實驗認識了物質的性質后，人們往往要探究產生相關性質的原因，這就是要涉及物質結構方面的問題，如：金屬鈉和氫氣各是由什么微粒構成的？這些微粒各有什么特點？它們與金屬鈉或氯氣的性質有什么關系？這些問題僅通過一般實驗是無法解決的，還需要利用模型、假說等方法進行有關研究。板書3化學探究過程中的模型與假說（引述）n 關于模型：模型（model）是以客觀事實為依據建立起來的，是對事物及其變化的簡化模擬。模型一般可分為物體模型和思維模型兩大類。例如，在研究有機化合物的結構時經常用到的球棍模型就是一種物體模型，而在研究原子結構的過程中所建立起的各種模型則屬于思維模型。n 關于假說：假說（hypothesis）是以已有事實材料和科學理論為依據，面對未知事實或規(guī)律所提出的一種推測性說