初中化学科粤版（2024）九年级上册（2024）1.4 物质性质的探究试讲课教学课件ppt

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了解物理性质和化学性质的概念及区别
初步认识科学探究的意义和基本过程，学习科学探究的方法
01 科学探究的基本步骤
01 物理性质和化学性质的辨别；
通过探究铜的化学性质，增强对化学现象的探知欲
02金属铜的化学性质探究；
交流讨论：三星堆距今已有3000至5000年历史，黄金面具光亮如初，铜器表面却锈迹斑斑，你知道这是为什么吗？
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。
铜器化学性质活泼，易被氧化
黄金的化学稳定性高，不易被氧化
哪些属于物理变化？哪些属于化学变化？为什么？
尝试指出其中伴随化学变化发生的现象。
从这些变化中，你能推知相关物质各有哪些性质吗？
物质的变化和物质的性质的区别和联系
叙述性质往往用“能”、“难”、“易”、“会”、“就”、“可”等表示能力或属性的用语。
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。
变化和性质的区分技巧：关键字词判断法
物质在 中才能表现出来的性质，叫作化学性质
物质不需要发生 就能表现出来的性质，叫作物理性质
物质的性质是物理变化表现出的性质 （填写“√”或“×”）
桌面有两杯液体，一杯是水，一杯是白醋，如何判断？
白醋，主要成分为醋酸，化学式：CH3COOH
几种常见物质的某些物理性质（标准大气压强下）
通过物理性质中的气味和味道即可判断
有两种金属，一种是镁，一种是铁，如何判断？
外观为有金属光泽的银白色固体，在空气中可以燃烧
通过化学性质中的燃烧现象判断
具有银白色金属光泽，在空气中难以燃烧
有两种气体，一种是氧气，一种是氮气，如何判断？
在空气中氮气体积约占78%，是空气的主要成分。液态氮无色，固态氮为雪状的固体
在空气中氧气体积约占21%，是空气的主要成分。液氧天蓝色，固氧为蓝色晶体
通过化学性质氧气具有助燃性判断
物理性质和化学性质是物质的重要属性。 我们要正确有效地利用物质就必须了解和研究物质的物理性质和化学性质。
应该如何开展某一物质性质的探究？
化学性质和物理性质的区别：
某个性质是否需要经过化学变化才能表现出来
下面我们就通过铜受热变黑的化学实验来学习科学探究的方法。
科学探究（science inquiry）是收集证据和作出解释，进行发现、创造与应用的科学实践活动，也是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。
将一小段光亮的铜片在酒精灯火焰上加热片刻(如图1.4-2)，铜片的颜色有什么变化？为什么？
铜与空气中氧气发生化学反应，生成黑色物质
铜片放在试管中加热，不与火焰直接接触
在真空或隔绝空气条件下加热，铜片颜色不变
（1）用洁净的白色抹布轻轻擦一擦已冷却的铜片黑色部分。
【实验1-15】验证假设1的实验：
(1)铜片表面的黑色擦不掉
白色抹布、铜片、坩埚钳、酒精灯、火柴
(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(如图1.4-4)，观察铜片是否变色。
铜片、试管、试管夹、试管架、酒精灯、火柴、镊子
（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。
【实验1-16】验证假设2的实验：
铝箔、铜片、石棉网、三角架、酒精灯、火柴、湿抹布、镊子
①加热后的铜片不能用手直接接触，避免烫伤，待铜片冷却后再用纸巾轻擦。
【实验1-15】(1)
【实验1-15】(2)
②集中加热试管前需要对试管进行预热。
③铜片的边缘比较锋利，避免割伤手；加热后，用湿抹布将其降温，冷却后再打开铝箔，避免烫伤。
从铜片在空气中受热变黑的现象出发，提出探究问题
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。
结合已学知识和生活经验作出假设
依据假设分别设计和实施实验
根据实验过程中获取的证据进行分析和解释
(1)生成的黑色物质是什么？
(2)铜片和空气中的什么物质发生了反应？
利用实验证明生成的黑色物质是氧化铜，详见[实验 1-17]。
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，详见下文“信息技术与化学实验”栏目。
【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。（3）对照在[实验1-13]中观察到的现象，说明铜在空气中受热生成了什么？
黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变成蓝色
1.以上铜片发生的化学反应可用文字表达：
铜 ＋ 氧气
化学性质：铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，生成黑色的氧化铜
2.同学们就以上现象、解释和结论发表自己的意见，互相讨论交流，可提出其他预测和实验证实的思路。
将铜片放入试管，用胶塞塞进试管并将其抽成真空，密封加热
在真空中加热，铜片不变黑
你是否能提出第三种假设？
铜片变黑可能是因为“黑色的‘烟灰’附着在铜片上”和“铜与氧气发生化学反应生成黑色新物质”共同导致的结果。
能擦去部分黑色物质，但铜片仍是黑色
加热时，火焰与铜片没有接触，铜片依然会变黑
若铜片在隔绝空气条件下加热，铜片的颜色将不变
黑色“烟灰”与生成黑色新物质共同导致的结果
铜化学性质的探究的一般过程：
以上各环节中，化学实验是中心环节，假设需要用实验去证实，结论来自实验事实。对于初学者，探究步骤不要求上述那么完整。
利用手持技术数字化实验探究铜和氧气的反应
1.概念：是由 、 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。
在“铜受热变黑原因的探究’实验中，可利用手持技术改进实验(已知空气中氧气含量约占总体积的21%)。
用途：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？
利用手持技术数字化实验探究
使用氧气传感器定量测定反应过程中氧气含量的变化
温馨提示：1.可设氧气的初始含量为a%。2.设在t1时刻开始加热。
预测加热铜粉过程中，“氧气含量-时间”曲线的变化趋势图。
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。
1.手持技术数字化实验-测定氧气含量变化
1.用酒精灯外焰加热铜片；2.用试管装铜片敞开加热；3.用铝箔包裹铜片后加热；
环节3也可以是“设计并实施调查方案”
初中阶段探究空气（氧气）中“加热金属”发生化学变化的一般思路
初中阶段学习的金属：铁、镁、铜、铝等
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?
探究人体吸入和呼出气体成分含量的差异
2.呼出气体中 的含量大于吸入空气中 的含量。
1.吸入空气中氧气的含量大于呼出气体中氧气的含量。
可用燃着的木条检验氧气含量
可用澄清石灰水检验二氧化碳含量
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。
（1）借助以下图示设计实验，验证假设1。
盛有空气的集气瓶中无明显变化；盛有呼出气体的集气瓶中燃着的木条很快熄灭。
呼出气体中氧气的含量比空气中的少。
（2）设计实验，验证假设2。
盛有空气的集气瓶中澄清石灰水无明显变化；盛有呼出气体的集气瓶中澄清石灰水变浑浊
呼出气体中二氧化碳的含量比空气中的多。
向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察现象并记录。
除了以上实验方法，我们还可以运用 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。
【检测题1】下列属于人体呼吸作用的交换物质，呼出气体比吸入气体含量少的是（　　 ）A．氮气B．氧气C．水蒸气D．二氧化碳
【检测题2】根据物质的物理性质，可以明显区别下列各组物质，请把这一性质写在横线上（不要求写具体的方法）例题：黄金和木块：光泽或颜色；（1）铜片和铁片：　 　 ；（2）面粉和味精：　　 ；（3）汽油和清水：　　 ；（4）水银和白银：　　 ；（5）食盐和食醋：　　 。
【检测题3】下面是一小组针对科学探究提出的几个问题，请将下列所述基本环节补充完整。（1）“呼出的气体中一定有二氧化碳”属于科学探究的 　　 环节；（2）“呼出的气体中可能有二氧化碳”属于科学探究的 　　 环节；（3）“呼出的气体是什么？”属于科学探究的 　　 环节；（4）“将呼出的气体吹入澄清石灰水中，发现石灰水变浑浊”属于科学探究的 　　 环节；（5）“这个实验既操作简单，又现象明显”，某同学的这句话属于科学探究的 　　 环节；上述各环节的正确顺序是 　　 　　 　　 。
（3）、（2）、（4）、（1）、（5）
【检测题4】下面是某学习小组针对科学探究提出的几个问题，请将下列所述基本环节补充完整。（1）“铜片在酒精灯上加热为什么会变黑？”属于科学探究中 环节。（2）“铜片变黑不是火焰中的烟灰附着在铜片上”属于科学探究中 1 环节。（3）“铜片变黑可能是火焰中的烟灰附着在铜片上”属于科学探究中 环节。（4）“将铜片放在敞口的试管中加热，铜片变黑”属于科学探究中 　 环节。（5）“这个实验既简单，现象又明显”，某同学的这句话属于科学探究中的 环节。上述各环节的正确顺序是 　 　（填上述数字序号）。
（1）（3）（4）（2）（5）
【检测题5】科学探究一般按以下步骤进行的：提出问题→形成假设→ →获取证据→　 　→ → →表达交流。 一般来说，在以上各步骤中，　 是中心环节。