研究物质的方法和程序
图片预览
文档简介
研究物质性质的方法和程序
【教 学 目 标】
[知识与能力目标]
使学生认识钠是一种活泼的金属，了解钠的物理性质和主要的化学性质（钠与水、氧气的反应）
[过程与方法]
通过引导学生观察、分析实验现象，让他们体会怎样科学、合理地运用观察方法。学会科学、合理地运用观察方法，体会实验方法在化学研究中的重要作用。通过对钠与氧气的反应实验探究，让学生体会实验方法在化学研究中的作用
[情感态度与价值观]
激发学习的兴趣，让他们乐于探究物质变化的奥秘。
教学重点、难点： 金属钠的化学性质，通过金属钠的性质探究，学习观察、实验、比较、分析等方法在研究物质性质中的应用及遇到具体问题时怎么样解决。
教学方法：师生合作探究
教学器材：金属钠、水、硝酸铜溶液、氯化铁溶液、铁氰化钾溶液、酒精、酚酞试液、镊子、石棉网、培养皿、小刀、滤纸、酒精灯、铁架台等。
教学环境：多媒体教学课件。
【教 学 过 程】
一、情境创设
师：（分别出示蓝、黄和无色的三瓶无标签液体）请同学们辨识它们可能是什么物质。生：蓝色的液体是硫酸铜、黄色的液体是氯化铁和无色的液体是水。
（说明：溶液的颜色很特殊，能引起学生对教学内容的关注，这就达到了引入的目的。对于所提的问题，教师先不急于给出结论，可以将学生认可的答案在黑板上写下，留待后用。）
二、进行新课
师：认识物质的性质是化学研究的一项重要任务。只有深入地研究物质的性质，才能更好地利用物质。研究物质的性质常常运用观察、实验、分类、比较等方法。今天我们来研究一种物质，这是一种叫钠的金属，来学习研究物质性质的基本方法。同学们先回顾一下常见的金属，看有什么性质。（展示样品）现在请做观察，看看与常见的金属有相似的，或不同的，请将观察到的记下来。
师：钠看来在常温下是固体。切开看是银白色的。你推测钠可能有什么样的化学性质呢？
生：……。
师：初中我们分析金属都会提到金属的活泼性，钠它活泼吗？
生：不知道。
师：好，那先请看看一个实验，请仔细观察现象，并把现象记录下来（演示钠与水的反应，并在水中滴加酚酞）。
师：切绿豆大一块钠以后要用滤纸吸干煤油，接下来请仔细观察有何现象
（说明：切钠时，学生会大感意外，可适时总结其硬度。）
师：有无反应？
生齐声：有。
师：在水面还是在水下反应？
生齐声：在水面上。
师：钠是方块状还是球形？是什么颜色？
生：没看清楚。
师：反应时，金属钠是在运动的还是静止的？
生：运动的。
师：好，我们再做一次，请仔细观察实验的现象，包括你看到的、听到的，不要放过任何细小的现象。（再次实验）
师：哪位同学来归纳反应现象？（停顿半分钟）
生：①钠浮在水面上；②钠是圆球，银白色；③小球运动；④有响声；⑤变红色
（说明：通常叫几位同学，他们回答的都是个别现象，不系统不全面，还不能形成综合性的描述，这要求教师在课堂上使用规范的语言，引导学生全面系统地去做小结，并要求学生判断是否全面。引导学生观察实验现象，描述实验现象。可以由多个学生表述，互为补充，然后，按教材中的表格填写实验记录。教师要进行检查、指导，让学生逐步养成良好的学习习惯和严谨的科学态度。）
师：（为了强化知识点，用缓慢的语调念两遍）钠浮在水面上，熔融成一个闪亮的小球，迅速向四周移动，发出嘶嘶的响声，小球逐渐变小，最后消失。滴加酚酞试液后溶液变红。
师：所以我们用五个字来总结钠与水的反应现象：“浮”、“球”、“游”、“响”、“红”。钠能与水反应，这我们已经看到。根据你看到的，以及以前学习过的知识，请思考一下，反应的产物可能是什么？尝试写出可能的化学方程式。
（说明：约两分钟后，大多数同学作答，我找了两份学生的草稿至实物投影仪展示，并对做得好的同学给予肯定和评价，再对他提出问题。）
师：请问，若你的结论是正确的，那么你准备如何验证产物NaOH和H2呢？
生1：实验中酚酞变红即检验NaOH，用H2还原氧化铜能生成水来检验H2的存在。
师：好办法。你有更简单的方法检验H2吗？
生2：我可以用H2作爆鸣气实验吗？
师：行。我们用实验检验这种方法是否有效。
师：（实验后）我们看到了实验的现象，请同学们说说，通过观察，你了解到钠的哪些物理性质呢？
（说明：学生可描述出固体、银白色，其它的性质要引导学生联合会深入思考后才能得出来。）
师：现象，总是与一定的原因相联系着，这些原因接近于事物的本质。请同学们相互讨论，尝试着去解释所看到的现象，找出产生现象的原因。
师：（学生讨论3分钟后）钠为什么会浮在水面上？
生1：ρ钠=0.97g/cm3<ρ水=1g/cm3，所以浮在水面上。
师：为什么会熔融成一个闪亮的小球？
生2：“因钠是银白色的。”
师追问：为什么会熔融？
生2：嗯……钠的熔点低。
师再问：水的熔点是0℃，比钠的97℃低，那南极洲的冰怎么没熔化？
生2：嗯……，反应是放热反应，使钠熔融。
师：不错，反应是放热的，如反应时看到产生水蒸气，有时钠还燃烧都能证明这一推测的正确性，当然也可用温度计来证明。因此，我们对物质物理性质的可通过观察物质获得，也能从它参与的变化过程中获得，如同学们得出的结论：它比水轻、熔点低。
（说明：学生的回答一般不超出设计以外，但学生可能闻气味，结果闻到了煤油的气味，如果出现这种情况，可以充分地利用这个生成的课程资源，引导学生做深层次的思考，在与学生的小组交流中，教师一定要学会倾听，对学生的“发现”给予鼓励与肯定，激励和保持学生的探究精神。）
师：请解释为什么钠会在水面向四周移动。
生3：产生的气体推动的。
师：现在我们来看是否真产生了气体，使钠运动。（收集气体的实验完毕）
师：现已收集到一种气体，它是我们预测的H2吗？（H2爆鸣气实验成功后）
师：确实是H2 。而反应后的溶液中滴加酚酞变红已证实了NaOH的存在，也就是说：我们的预测是正确的！即钠能与水剧烈反应生成NaOH和H2，反应剧烈，钠应该是很活泼的金属。”
（说明：至此，本堂课的探索式研究学习达成了共识，这个环节，可能生成较多课程资源，教师要学会倾听，并指导学生学会倾听，让学生体会学会倾听是保证交流的前提，是获取信息的重要途径。对于同学回答的问题，教师强调大家要注意“倾听”，对于学生在推测中的多种答案，有些在课堂上一时无法解答的问题，教师可以告诉学生在课后去“探究”……。 ）
师：好，下面我们把钠与水的反应方程式写出来。
（学生动手书写方程式，教师巡视，指导。屏幕： 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑）
师：那么钠能和氧气这样的非金属反应吗？请看刚刚切开的钠，你看到了什么？为什么会有这样的变化呢？请观察现象并做实验记录。
实验内容
实验现象
结论
金属钠在空气中放置
在空气中加热金属钠
表面变暗，形成了钠的氧化物。（屏幕出现： 4Na+O2=2Na2O 白色）
师：钠也可以和氧气在点燃的条件下反应。
（说明：课堂中可适当利用学生的无意注意，如边实验边自言自语就是一种方法。）
师：“用镊子夹一块钠，在玻璃片上用小刀切绿豆大一块钠，用滤纸吸干煤油，在石棉网上加热。”
师：请同学们观察现象（演示实验）。
生：钠在空气中剧烈燃烧，火焰是黄色的。
师：产物看过了吗？什么颜色？白色的吗？
生：不。好像带一点黄色。
师：这淡黄色产物肯定与Na2O的白色不同，它是Na2O2 。
（屏幕出现：2Na + O2 ＝ Na2O2 淡黄色，对两颜色的不同做强调。）
师：在本实验中，反应条件不同导致产物不同。在以前学过的反应中，还有因条件改变而影响实验结果的情况吗？
师：现在我们回到刚上课的时候提的问题，钠和常见的金属相似吗？如金属铁。请同学们对比两种金属的性质，完成下表。
性质
相同点
不同点
物理性质
化学性质
（说明：前面完成了研究物质性质的基本程序学习的基础，学生通过两个实验，已经有了一定的感性认识，以下的过程自然而有效。）
师：刚才我们研究钠的性质中用到了哪些研究方法呢？请同学们和我一起来小结一下。
课堂思考：少量钠应该怎样保存？
（下课的时间到了）
师：今天，我们通过研究钠的性质，得出的结论是：钠是一种很活泼的金属，能和很多物质反应。（顺带地告诉同学们一个“不幸”，那两瓶蓝、黄色液体不是硫酸铜和氯化铁，而是硝酸铜和铁氰化钾，你们为什么会出一个错误的结论呢？请在课后思考！
【布 置 作 业】
作业：完成课本第11页“交流.研讨”内容。
【板 书 设 计】
第2节 研究物质性质的方法和程序
一．研究物质性质的基本方法
观察、实验、分类、比较
1、钠的物理性质
银白色金属，质软，有延展性，导电，导热，熔沸点低，密度小
2、钠的化学性质
（1）与水的反应
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
（2）、与氧气的反应
A、在氧气中缓慢氧化
4Na+O2=2Na2O
B、在氧气中燃烧
2Na+O2 ＝ 2Na2O2
3、钠的保存
【教 后 反 思】
本节课在学生已有探究经验的基础上，对研究物质性质的基本方法进行整合，通过对典型的金属单质钠性质的研究，介绍研究物质的基本方法，为学生以后的学习打下基础，使他们在以后的探究活动中更有计划性、目的性和针对性。当然，要更灵活地运用各种研究方法，学生仍需经过较长时间的学习和探索。
点燃
点燃
【教 学 目 标】
[知识与能力目标]
使学生认识钠是一种活泼的金属，了解钠的物理性质和主要的化学性质（钠与水、氧气的反应）
[过程与方法]
通过引导学生观察、分析实验现象，让他们体会怎样科学、合理地运用观察方法。学会科学、合理地运用观察方法，体会实验方法在化学研究中的重要作用。通过对钠与氧气的反应实验探究，让学生体会实验方法在化学研究中的作用
[情感态度与价值观]
激发学习的兴趣，让他们乐于探究物质变化的奥秘。
教学重点、难点： 金属钠的化学性质，通过金属钠的性质探究，学习观察、实验、比较、分析等方法在研究物质性质中的应用及遇到具体问题时怎么样解决。
教学方法：师生合作探究
教学器材：金属钠、水、硝酸铜溶液、氯化铁溶液、铁氰化钾溶液、酒精、酚酞试液、镊子、石棉网、培养皿、小刀、滤纸、酒精灯、铁架台等。
教学环境：多媒体教学课件。
【教 学 过 程】
一、情境创设
师：（分别出示蓝、黄和无色的三瓶无标签液体）请同学们辨识它们可能是什么物质。生：蓝色的液体是硫酸铜、黄色的液体是氯化铁和无色的液体是水。
（说明：溶液的颜色很特殊，能引起学生对教学内容的关注，这就达到了引入的目的。对于所提的问题，教师先不急于给出结论，可以将学生认可的答案在黑板上写下，留待后用。）
二、进行新课
师：认识物质的性质是化学研究的一项重要任务。只有深入地研究物质的性质，才能更好地利用物质。研究物质的性质常常运用观察、实验、分类、比较等方法。今天我们来研究一种物质，这是一种叫钠的金属，来学习研究物质性质的基本方法。同学们先回顾一下常见的金属，看有什么性质。（展示样品）现在请做观察，看看与常见的金属有相似的，或不同的，请将观察到的记下来。
师：钠看来在常温下是固体。切开看是银白色的。你推测钠可能有什么样的化学性质呢？
生：……。
师：初中我们分析金属都会提到金属的活泼性，钠它活泼吗？
生：不知道。
师：好，那先请看看一个实验，请仔细观察现象，并把现象记录下来（演示钠与水的反应，并在水中滴加酚酞）。
师：切绿豆大一块钠以后要用滤纸吸干煤油，接下来请仔细观察有何现象
（说明：切钠时，学生会大感意外，可适时总结其硬度。）
师：有无反应？
生齐声：有。
师：在水面还是在水下反应？
生齐声：在水面上。
师：钠是方块状还是球形？是什么颜色？
生：没看清楚。
师：反应时，金属钠是在运动的还是静止的？
生：运动的。
师：好，我们再做一次，请仔细观察实验的现象，包括你看到的、听到的，不要放过任何细小的现象。（再次实验）
师：哪位同学来归纳反应现象？（停顿半分钟）
生：①钠浮在水面上；②钠是圆球，银白色；③小球运动；④有响声；⑤变红色
（说明：通常叫几位同学，他们回答的都是个别现象，不系统不全面，还不能形成综合性的描述，这要求教师在课堂上使用规范的语言，引导学生全面系统地去做小结，并要求学生判断是否全面。引导学生观察实验现象，描述实验现象。可以由多个学生表述，互为补充，然后，按教材中的表格填写实验记录。教师要进行检查、指导，让学生逐步养成良好的学习习惯和严谨的科学态度。）
师：（为了强化知识点，用缓慢的语调念两遍）钠浮在水面上，熔融成一个闪亮的小球，迅速向四周移动，发出嘶嘶的响声，小球逐渐变小，最后消失。滴加酚酞试液后溶液变红。
师：所以我们用五个字来总结钠与水的反应现象：“浮”、“球”、“游”、“响”、“红”。钠能与水反应，这我们已经看到。根据你看到的，以及以前学习过的知识，请思考一下，反应的产物可能是什么？尝试写出可能的化学方程式。
（说明：约两分钟后，大多数同学作答，我找了两份学生的草稿至实物投影仪展示，并对做得好的同学给予肯定和评价，再对他提出问题。）
师：请问，若你的结论是正确的，那么你准备如何验证产物NaOH和H2呢？
生1：实验中酚酞变红即检验NaOH，用H2还原氧化铜能生成水来检验H2的存在。
师：好办法。你有更简单的方法检验H2吗？
生2：我可以用H2作爆鸣气实验吗？
师：行。我们用实验检验这种方法是否有效。
师：（实验后）我们看到了实验的现象，请同学们说说，通过观察，你了解到钠的哪些物理性质呢？
（说明：学生可描述出固体、银白色，其它的性质要引导学生联合会深入思考后才能得出来。）
师：现象，总是与一定的原因相联系着，这些原因接近于事物的本质。请同学们相互讨论，尝试着去解释所看到的现象，找出产生现象的原因。
师：（学生讨论3分钟后）钠为什么会浮在水面上？
生1：ρ钠=0.97g/cm3<ρ水=1g/cm3，所以浮在水面上。
师：为什么会熔融成一个闪亮的小球？
生2：“因钠是银白色的。”
师追问：为什么会熔融？
生2：嗯……钠的熔点低。
师再问：水的熔点是0℃，比钠的97℃低，那南极洲的冰怎么没熔化？
生2：嗯……，反应是放热反应，使钠熔融。
师：不错，反应是放热的，如反应时看到产生水蒸气，有时钠还燃烧都能证明这一推测的正确性，当然也可用温度计来证明。因此，我们对物质物理性质的可通过观察物质获得，也能从它参与的变化过程中获得，如同学们得出的结论：它比水轻、熔点低。
（说明：学生的回答一般不超出设计以外，但学生可能闻气味，结果闻到了煤油的气味，如果出现这种情况，可以充分地利用这个生成的课程资源，引导学生做深层次的思考，在与学生的小组交流中，教师一定要学会倾听，对学生的“发现”给予鼓励与肯定，激励和保持学生的探究精神。）
师：请解释为什么钠会在水面向四周移动。
生3：产生的气体推动的。
师：现在我们来看是否真产生了气体，使钠运动。（收集气体的实验完毕）
师：现已收集到一种气体，它是我们预测的H2吗？（H2爆鸣气实验成功后）
师：确实是H2 。而反应后的溶液中滴加酚酞变红已证实了NaOH的存在，也就是说：我们的预测是正确的！即钠能与水剧烈反应生成NaOH和H2，反应剧烈，钠应该是很活泼的金属。”
（说明：至此，本堂课的探索式研究学习达成了共识，这个环节，可能生成较多课程资源，教师要学会倾听，并指导学生学会倾听，让学生体会学会倾听是保证交流的前提，是获取信息的重要途径。对于同学回答的问题，教师强调大家要注意“倾听”，对于学生在推测中的多种答案，有些在课堂上一时无法解答的问题，教师可以告诉学生在课后去“探究”……。 ）
师：好，下面我们把钠与水的反应方程式写出来。
（学生动手书写方程式，教师巡视，指导。屏幕： 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑）
师：那么钠能和氧气这样的非金属反应吗？请看刚刚切开的钠，你看到了什么？为什么会有这样的变化呢？请观察现象并做实验记录。
实验内容
实验现象
结论
金属钠在空气中放置
在空气中加热金属钠
表面变暗，形成了钠的氧化物。（屏幕出现： 4Na+O2=2Na2O 白色）
师：钠也可以和氧气在点燃的条件下反应。
（说明：课堂中可适当利用学生的无意注意，如边实验边自言自语就是一种方法。）
师：“用镊子夹一块钠，在玻璃片上用小刀切绿豆大一块钠，用滤纸吸干煤油，在石棉网上加热。”
师：请同学们观察现象（演示实验）。
生：钠在空气中剧烈燃烧，火焰是黄色的。
师：产物看过了吗？什么颜色？白色的吗？
生：不。好像带一点黄色。
师：这淡黄色产物肯定与Na2O的白色不同，它是Na2O2 。
（屏幕出现：2Na + O2 ＝ Na2O2 淡黄色，对两颜色的不同做强调。）
师：在本实验中，反应条件不同导致产物不同。在以前学过的反应中，还有因条件改变而影响实验结果的情况吗？
师：现在我们回到刚上课的时候提的问题，钠和常见的金属相似吗？如金属铁。请同学们对比两种金属的性质，完成下表。
性质
相同点
不同点
物理性质
化学性质
（说明：前面完成了研究物质性质的基本程序学习的基础，学生通过两个实验，已经有了一定的感性认识，以下的过程自然而有效。）
师：刚才我们研究钠的性质中用到了哪些研究方法呢？请同学们和我一起来小结一下。
课堂思考：少量钠应该怎样保存？
（下课的时间到了）
师：今天，我们通过研究钠的性质，得出的结论是：钠是一种很活泼的金属，能和很多物质反应。（顺带地告诉同学们一个“不幸”，那两瓶蓝、黄色液体不是硫酸铜和氯化铁，而是硝酸铜和铁氰化钾，你们为什么会出一个错误的结论呢？请在课后思考！
【布 置 作 业】
作业：完成课本第11页“交流.研讨”内容。
【板 书 设 计】
第2节 研究物质性质的方法和程序
一．研究物质性质的基本方法
观察、实验、分类、比较
1、钠的物理性质
银白色金属，质软，有延展性，导电，导热，熔沸点低，密度小
2、钠的化学性质
（1）与水的反应
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
（2）、与氧气的反应
A、在氧气中缓慢氧化
4Na+O2=2Na2O
B、在氧气中燃烧
2Na+O2 ＝ 2Na2O2
3、钠的保存
【教 后 反 思】
本节课在学生已有探究经验的基础上，对研究物质性质的基本方法进行整合，通过对典型的金属单质钠性质的研究，介绍研究物质的基本方法，为学生以后的学习打下基础，使他们在以后的探究活动中更有计划性、目的性和针对性。当然，要更灵活地运用各种研究方法，学生仍需经过较长时间的学习和探索。
点燃
点燃