§1.1 物质的变化 (1课时)
教学目标:
1、了解物质处于不断的运动和变化中,不同物质的形态和运动形式发生着相互作用。
2、了解物理变化和化学变化,以及化学变化的实质。
3、了解探究物质变化的方法。
4、培养学生细致的观察实验能力和分析实验结果得出科学结论的能力。
5、固体物质加热的实验装置和操作要求
6、通过实验培养学生实事求是的科学态度,使学生接受物质是变化证唯物主义的物质观。
教学重点与难点:
重点:掌握探究物质变化的方法
难点:了解物理变化和化学变化,以及化学变化的实质。
教学准备:
酒精灯、锥形瓶、试管、硝酸铅溶液、碘化钾溶液、发黄的落叶、硫酸铜晶体、绿叶、细铁丝、蒸馏水、氢氧化钠溶液、鸡蛋清。
教课思路与方法:
⒈“演示法”和“实验法”相结合的启发式教学方法。本节教材贯穿一系列的实验,难度较高的由教师演示,较易的让学生自己动手。通过实验明确物理变化和化学变化的含义,同时得出物质的性质。
⒉ 教材首先提出自然界的物质在不断的变化中,让学生感受身边的物质变化,接着问要想知道物质是否发生了变化,该如何来判断呢,从而引入“探究物质变化的方法”,这一部分内容分两部进行,第一部笼统的来了解物质在发生变化时有什么证据,第二部分以一个具体的例子(硫酸铜晶体的变化)来加以说明。最后是物质变化的一些简单的应用。
【教学过程设计】
引入
整个自然界是由各种各样的物质组成的,自然界中的物质处于不断的变化中(结合新学期的一些变化来举例,使学生感到熟悉,活跃课堂气氛)
引出课题:物质的变化
1、 物质是不断变化着
师:如果你仔细观察,你会发现自然界中所有物质都在不断的变化中,请你谈谈你发现了哪些变化?
生:云中的水有时会凝结成雨水而落下,
小树苗会长成参天大树, 木材燃烧, 瀑布的水落下。
讨论:自然界中的这些变化是什么变化?
投影:图1-1 下雨
请学生讲讲下雨的成因,然后教师再总结分析:空气中的水气在遇冷的情况下凝结成小雨滴,越积越多后就形成降雨。
师问:整个过程是物理变化还是化学变化?
生:在这个过程发生的是水的三态变化。
投影:图1-2 木材燃烧
学生分析:木材在氧气充足的情况下燃烧,是一种剧烈的氧化反应,燃烧后生成二氧化碳。
投影:图1-3 植物的光合作用
分析:植物的光合作用是绿色植物在阳光下,通过叶绿体,利用二氧化碳和水制造有机物和氧气的过程。
投影:图1-4 瀑布下落
分析:水从高处落下,位置发生改变,没有新的物质生成。
问:若将以上的四个变化进行分类,你准备怎么分?分类的标准是什么?
生:根据在变化中是否生成新的物质把以上的变化分为物理变化和化学变化。
在学生回答的基础上,教师进行小结:下雨和瀑布下落没有生成新物质,在变化中没有生成其它物质,这类变化叫物理变化。木材点燃发热、发光生成了新物质二氧化碳,植物的光合作用制造了有机物和氧气。在变化中生成了其他物质,这类变化叫化学变化。
巩固练习:判断下列变化是物理变化还是化学变化?
1、 钢铁生锈
1、 打开小手电筒,发光发热
1、 镁带能燃烧
1、 用条形磁铁吸引铁钉
1、 水电解生成氢气和氧气
出示: 水分子电解的模型
请学生从微观角度来判别水电解是化学变化还是物理变化?
生:在整个变化过程中,水电解生成了氧气和氢气。构成分子的原子重新组合,形成了新的分子,属于化学变化。
教师指出:化学变化的实质是构成物质分子的原子重新组合,形成新的分子。
过度:我们周围的物质在不断发生变化,如何判断变化是否发生了?
1、 探究物质变化的方法:
师;要了解物质的变化,必须通过观察和实验寻找物质变化的证据。
演示实验1:取适量的硝酸铅溶液放锥形瓶中,再向锥形瓶中加入适量的碘化钾溶液,观察反应前后的现象。
问:有没有发生变化?
生:有
现象:反应前溶液无色透明,反应后生成黄色沉淀。
分析实验现象:在此反应中,有不溶于水的新物质生成,是化学变化。
师:在这个变化中,两种溶液反应生成沉淀,是此变化是化学变化的证据。
出示:发黄的落叶,与绿叶做对照
提问:你知道叶子为什么会发黄吗?
生:落叶的黄色是由于缺含镁的无机盐或温度不适等因素引起叶绿素不能形成的造成的。
师:从这两个变化中,我们可以发现物质的变化时常伴随着颜色的变化。
投影:图1-7 钢铁厂的高炉
分析:铁在高温下熔化变成铁水,状态发生变化,但物质的组成本身没有变化,这种物质的变化属于物理变化。
演示实验2:拿出桌上的一段细铁丝,观察颜色、状态、形状,弯曲成各种形状,并用剪刀把细铁丝剪成几段。
问:细铁丝在形状变化中,发生的物理变化还是化学变化?
生:属于物理变化。
每种物质都有自己的特征或性质,如。不同物质有不同的性质,根据物质的某些性质,可用来识别该物质。我们可把物质的性质分为两大类:化学性质和物理性质。
小结:通过上述实验我们可以发现物质的颜色、形状和状态、是否有沉淀生成等都可以作为判别物质变化的标准。
实验:观察硫酸铜晶体的变化。
1、取1块硫酸铜晶体,观察它的形状、颜色。 形状规则 蓝色的固体
2、向盛有硫酸铜晶体的试管中加水,观察晶体能否溶解,水溶液的颜色有什么变化。 硫酸铜晶体能溶解,硫酸铜晶体的水溶液为蓝色的液体。
3、在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,观察溶液的变化。生成蓝色的沉淀。
4、取1块硫酸铜晶体,将它放入大试管中加热,观察硫酸铜晶体有什么变化。 变成白色。
5、实验完成后,熄灭酒精灯,冷却大试管,再在冷却后的硫酸铜粉末中滴加入水,观察有什么现象。 变成蓝色。
根据实验中观察到的现象,可进行如下的分析:
1、有颜色变化的实验是4和5,原因是硫酸铜固体带结晶水时为蓝色,不带结晶水时为白色。
2、有沉淀生成的实验是3,原因是硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,会生成蓝色的氢氧化铜沉淀。
3、有状态变化的实验是2,原因是硫酸铜晶体能溶于水。
根据物质变化中所获得的信息对物质的性质进行分析推测,这是我们认识物质,进一不探索物质变化规律的方法
思考:根据前面的观察,你能总结出硫酸铜 晶体有哪些性质?
分析:硫酸铜晶体是能溶于水的蓝色的固体,与氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀。加热的情况下变成白色的固体,遇水又重新变成蓝色。
提问:在这些性质中,哪些是物理性质哪些是化学性质?
物理性质:能溶于水的蓝色的固体
化学性质:与氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀
三、物质变化规律的应用:
师:根据物质变化的规律,我们可以推测物质的性质和用途。
演示实验:在盛有2毫升鸡蛋清的试管中加入硫酸铜溶液,可发现有鸡蛋清发生凝固。这是由于鸡蛋清中的蛋白质与硫酸铜产生化学反应,使蛋白质发生变性的现象。
根据这个性质,你能说出硫酸铜的一种用途吗?
分析:在生物体内广泛的存在着蛋白质,蛋白质是细胞的基础物质,由硫酸铜、生石灰和水制成的波尔多液可以消灭病虫害。
思考:白色的硫酸铜固体遇水会呈蓝色,这一性质有什么用途?
分析:根据白色的硫酸铜固体遇水会呈蓝色的性质,白色的硫酸铜粉末可作某种物质是否含有水分的检测剂,或少量水分的吸收剂。
布置作业 课后练习
同步练习:第1节
板 书 设 计
第1节 物质的变化
一.物质是在不断的变化着的 物理变化
化学变化
二.探究物质变化的方法:形状,状态,颜色是否变化,是否生成气体和沉淀
三.物质变化规律的应用
【教学后记】转来了不少新生,都没有接触过化学,上课比较难。学生对于物理变化与化学变化的区别,仅限于一些直观的东西,稍有延伸就不能辨别,如,动物呼吸(上学期的知识),轮胎爆炸,蜡烛融化等,只有稍微增加了习题量。
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4(共62张PPT)
自然界的物质会发生各种各样的变化,你能说出生活中物质变化的实例吗?
运动
生命运动
机械运动
声运动
光运动
电运动
热运动
化学运动
物理变化
化学变化
下雨
这些变化又是什么变化?
物理变化
化学变化
光合作用
什么是化学变化?什么是物理变化?
物理变化:
变化中没有新物质产生,只有形态、状态的改变。
化学变化:
变化中会产生新的物质。
镁的燃烧
镁带燃烧
烟花
开始
燃烧发出的力量
快燃烧完了
燃烧完了
燃烧结果
500℃以下
1000℃
1300℃以上
冰山消融
钢铁生锈
请看以下几种变化
物质变化
变 化 现 象
冰山消融
钢铁生锈
电热丝升温
木炭燃烧
状态从固态变为液态
有新物质:铁锈生成
温度从低到高
发出耀眼的白光
体积变小
颜色:白色 无色
颜色:银白色 红棕色
块状 粉末状
颜色:灰黑 白
亮度:变亮了
有新物质—二氧化碳生成
集气瓶变热,温度升高
请看以下几种变化
物质变化
变 化 现 象
冰山消融
钢铁生锈
电热丝升温
木炭燃烧
状态从固态变为液态
有新物质:铁锈生成
温度从低到高
发出耀眼的白光
体积变小
颜色:白色 无色
颜色:银白色 红棕色
块状 粉末状
颜色:灰黑 白
亮度:变亮了
有新物质—二氧化碳生成
集气瓶变热,温度升高
变化中有没有
别的物质产生
变化
无
无
有新物质
铁锈生成
有新物质
二氧化碳生成
物理
变化
化学
变化
物理
变化
化学
变化
物理变化和化学变化在本质上有什么不同?
化学变化的实质:构成物质的分子的原子重新组合,形成了新的分子。
物理变化的实质:分子间的距离发生改变。
生成了新的物质
没有生成新的物质
1、两者根本区别:
变化中有没有新的物质生成
2、两者的联系:
化学变化一定能伴随着物理变化
物理变化不一定伴随化学变化
物理变化和化学变化的联系和区别?
拓展和提高
化学变化与物理变化往往同时发生,在化学变化中,生成新物质的同时,物质的状态、形状、大小也改变,所以同时也发生了物理变化,但在物理变化中,不一定发生化学变化!
比一比,看谁判断得又快又准
1、玻璃打碎
2、木材做成课桌
3、拉橡皮筋
4、煤气燃烧
5、湿衣服晾干
6、铁铸成铁锅
7、铅笔弄断
8、粉碎矿石
9、玻璃制成灯泡
10、水在通电条件下,
分解成氧气和氢气
11、气球升高
12、苹果腐烂
13、水中沉淀泥沙
14、食盐溶解在水中
15、炸药爆炸
1.判断下列变化是物理变化还化学变化
A、把铁块磨成铁粉
B、把铁块放在地面上,生锈了
C、把湿衣服放在太阳下,晒干了
D、铜锭抽成铜丝
E、铁在高温下熔化成铁水
F、煤的燃烧
G、碳酸氢铵受热分解为氨气、水、二氧化碳
物理变化
物理变化
物理变化
物理变化
化学变化
化学变化
化学变化
⑴空气液化
⑵铜器生绿锈
⑶二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊
⑷酒精挥发
⑸火药爆炸
⑹灯丝通电后发光放热
2、判断下列变化是物理变化还化学变化
物理变化
化学变化
化学变化
物理变化
化学变化
物理变化
3.下列变化中,与其它三种有本质区别的一种变化是( )
A 鸡蛋变臭 B 分离空气制取氧气
C 碘加热升华 D 西瓜榨成西瓜汁
A
4.电子消毒橱中的臭氧发生器在消毒过程中,将空气中的
氧气转化成臭氧,下列有关说法不正确的是( )
A 该变化属于化学变化
B 氧气和臭氧都属于单质
C 相同质量的氧气和臭氧所含分子数目不同
D 氧气和臭氧都是由氧原子构成的
D
(2005年黄冈)下列成语中,一定包含有化学变化的是( )
A.木已成舟
B.花香四溢
C.烛炬成灰
D.滴水成冰
C
苹果切开不久后变黄褐色( ) 自行车轮胎爆炸( ) 消化食物( ) 动物的呼吸作用( ) 灯泡发光( ) 铜丝导电( ) 煤气中毒( ) 糯米变甜酒( ) 钻木取火( ) 真金不怕火炼( )
判断下列变化:(A)物理变化 (B)化学变化
B
B
B
B
A
A
A
A
AB
A
化学变化以化学反映为基础,参加化学反应的反应物性质和状态可以不同,控制化学反应的外界条件(如温度、压力等)也可以是各种各样,但所有化学反应都具有以下两个特点:
1、化学反应遵守质量守恒定律
2、化学变化都伴随着能量变化
例(2003年·福州)一个密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得各物质的质量如下:
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 2 2 84 5
反应后质量/g 待测 24 0 14
试推断该密闭容器中发生的化学反应基本类型为( )
A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
A
例1(2004年·南京)人类生活需要能量。下列能量主要由化学变化产生的是( )
A.电熨斗通电发出的热量
B.电灯通电发出的光
C.水电站利用水利产生的电能
D.液化石油气燃烧放出的热量
D
分析:四个变化中只有液化石油气燃烧产生了新物质,发生了化学变化。
例2(2004年·泰州)在反应SO3+H2O=H2SO4中,反应前后发生改变的是( )
A.分子总数 B.原子总数 C.质量总和 D.质子总数和中子总数
分析:化学变化遵循质量守恒定律,微观上反应前后原子种类和数目不变,宏观上反应物的总质量等于生成物的总质量。由于原子种类和数目不变,所以质子总数和中子总数也不变。从方程式看,本反应中分子数目发生了改变。
答案:
A
每种物质都有自己的特征或性质,如不同的物质有不同的性质,根据物质的某些性质,可用来识别该物质,我们把物质的性质分为两大类:物理性质和化学性质
物理性质:
不需要发生化学变化就能表现出来的性质
化学性质:
只在化学变化中表现出来的性质
物质的特性
物理特性
化学特性
颜色
气味
软硬
晶体的熔点
液体的沸点
物质的溶解性
酸碱性
可燃性
下面8种性质分别属于
化学特性还是物理特性
颜色
气味
软硬
晶体的熔点
液体的沸点
物质的溶解性
酸碱性
可燃性
a
b
分析下列叙述,哪些是铁的物理性质?哪些是铁的化学性质?
(1)铁具有银白色光泽
(2)铁能导电
(3)铁跟潮湿空气接触,会变成铁锈
(4)铁在点燃条件下跟氧气反应,能生成四氧化三铁
物理性质:颜色、状态、气味、味道、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、挥发性、导电性、导热性等等。
化学性质:氧化性、还原性、可燃性、稳定性、碱性、酸性等。
下列描述中属于物质的化学性质的是
(1)胆矾是蓝色的固体
(2)镁条在点燃条件下能燃烧
(3)澄清石灰水中通入二氧化碳后变浑浊
(4)矿石粉碎
(5)镁条能在空气中燃烧
(6)加热碱式碳酸铜能分解成氧化铜、水和二氧化碳
(7)铝跟氧气在点燃条件下反应生成氧化铝
思考:物质的性质与变化之间有着什么样的联系呢
性质和变化之间的关系是:物质的性质是物质发生变化的内因,而物质的变化则是物质性质的具体体现。
如镁带具有可以“燃烧”的性质,当镁带只要在空气中达到了着火点的条件时,它就会发生“燃烧”这种变化(反应)。
一种物质能够发生哪些变化(指化学反应),全是由物质本身具有的性质决定的,
反之,物质的变化又是对物质性质的反映,如,高锰酸钾加热时会分解生成三种新物质,该变化(反应)也就反映出了高锰酸钾具有受热不稳定易分解的性质。
具体地说:
物质的变化和性质是完全不同的两个概念。“木炭能燃烧”和“木炭在燃烧”,前者是指木炭具有可燃性(化学性质),后者是从现象上来说明木炭在发生化学变化,燃烧只有现象,不是化学性质,两者不能混为一谈。
“木炭能燃烧”和“木炭(在)燃烧”分别表示什么意思
物质的变化和性质的
区别和联系
物质变化
物理变化
化学变化
分子不变,没有新物质生成
分子改变,有新物质生成,化学变化又称为化学反应。
表现出
体现于
表现出
体现于
物理性质
化学性质
物质性质
不需要发生化学变化就表现出来的性质
必须发生化学变化才能表现出来的性质
物质的性质 物质的变化(反应)。
物质的变化(反应)。
三、典例解析
决定
反映
例1. 下列关于各物质的叙述中,其中属于物质的化学性质的是( )
A. 铁在潮湿空气中生锈了 B. 石蜡受热会熔化
C. 铜绿加热后会变黑 D. 酒精挥发了
性质是物质本身所具有的属性,而变化是表现性质的过程。注意辨析性质和变化的关系,是本题的关键所在。A、D是表现性质的过程(注意叙述中的“了”),属于物质的变化;B、C是叙述物质的属性,属于物质的性质。B中石蜡的性质是不需经过化学变化所表现出来的,属于物理性质;而C中铜绿的性质,是发生化学变化(反应)后所表现出来的,应属化学性质。故答案应选
C
例2. 下面一段关于碱式碳酸铜受热的描述中,分析下列①~⑥前画有横线的文字,判断它们属于A~E中的哪一种情况,请将正确答案的序号填入括号中:
A. 反应条件 B. 反应现象
C. 物质的化学性质 D. 物质的物理性质
E. 反应的结果
给绿色粉末状的①( )碱式碳酸铜加热②( ),绿色粉末逐渐变成黑色③( ),管壁出现小水珠,同时,也有气体放出④( )。这是生成了氧化铜、水和二氧化碳⑤( );说明碱式碳酸铜受热能分解出新的物质⑥( )。
D
A
B
B
E
C
②绿叶的变化
①无色溶液
通过观察和实验来寻找物质变化的证据。
二、探究物质变化的方法
问题:
如何了解物质的变化呢
(寻找探究物质变化的方法 )
二、探究物质变化的方法
②绿叶的变化
无 色 溶 液
物质变化的证据有哪些?
1、硝酸铅和碘化钾反应
Pb(NO3)2+ 2KI = PbI2↓+ 2KNO3
2、绿叶的变化
证据:颜色的变化、沉淀发生
黄色沉淀
无 色 溶 液
证据:颜色的变化(由绿色变成黄色)
3、钢铁的熔化
温度的变化、状态发生变化
4、铁丝的形变
形状发生变化
5、水的电解
物质性质发生了变化,产生了 新的物质,气体产生
生成沉淀、颜色改变、气体产生、温度变化、性质变化、发光发热、PH变化、状态变化等。
物质变化的证据
在判别物理变化和化学变化时,关键是抓住反应特征——是否有新物质产生。
这些证据可以帮助我们判断物质变化是否发生,但不能说明化学变化一定发生。
如果有些反应没有明显的现象出现,则应如何判断呢?
应通过其它方法加以判断。如溶液的酸碱性的变化,用酸碱指示剂加以测试。科学家们还可以借助一些高科技仪器、通过分析推测等方法寻找物质变化的证据。
1、取1块硫酸铜晶体,观察它
的形状、颜色。
2、向盛有硫酸铜晶体的试管中加水,观察晶体能否溶解,水溶液颜色有什么变化。
蓝色固体
能溶解,形成蓝色溶液。
3、在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,观察溶液有什么变化。
形成蓝色絮状沉淀
观察化学实验主要从
哪些方面入手
4、另取1块硫酸铜晶体,将它放入
大试管中加热,观察硫酸铜晶体有
什么变化。
5、实验完成后,熄灭酒精灯,冷却大试管,再在冷却后的硫酸铜白色粉末中逐滴加水,观察有什么现象产生(写出化学方程式)___________.
蓝色固体逐渐变白
白色固体逐渐变蓝
根据现象,进行分析:
有颜色变化的实验是___________________
原因是___________________;
有沉淀产生的实验是____________________
原因是____________________;
有状态变化的实验是____________________,
原因是____________________;
4 、5
化学变化
3
化学变化
2
物理变化
硫酸铜晶体的性质:(包括物理性质和化学性质)
蓝色晶体、易溶于水、受热易分解、吸收水分、能与氢氧化钠反应生成蓝色絮状沉淀、能使蛋白质变性等。
例题1、火柴是生活的必需品,火柴头上的深色物质主要成分是KClO3、MnO2和Sb2S3(硫化锑),火柴盒侧面涂有一层红褐色物质,主要成分是红磷和玻璃粉。划火柴时,发生氧化反应,引燃木条。
首先借助于摩擦,产生热量,放出氧气,生成白烟。
放出氧气的化学方程式是——————————
生成白烟的化学方程式是——————————
迅速使可燃物Sb2S3燃烧生成Sb2O3和SO2并放出大量热的化学方程式是——————————。
例题2、纳米材料和纳米技术的应用几乎涉及到各个领域。“纳米材料”特指粒子直径为1nm~100nm( 1nm =10-9m)的颗粒。将物质的粒子直径加工至上述范围,会表现出许多特殊的性质。例如:将铝粉加工至纳米材料范围,这种铝粉遇到空气便可爆炸,请写出该反应的化学方程式————————————。
三、物质变化规律的应用
实验探究:鸡蛋清与硫酸铜的作用现象:
用途:
利用硫酸铜可以检验蛋白质的存在
硫酸铜的性质
硫酸铜能使蛋白质反生凝固并显紫红色
蛋白质反生凝固并显紫红色
先在蛋白质中加0.1g/mL的NaOH后加0.01g/mL的CuSO4溶液
双缩尿反应
结果呈紫色
白色硫酸铜固体遇水会呈蓝色,这一性质有什么应用?
白色硫酸铜粉末可以作某种物质是否含有水分的检测剂,或少量水分的吸收剂
化学性质是从化学变化中表现出来的,性质和用途是紧密联系的
性质决定用途,用途是性质的反映
1、学校购买了几瓶无水酒精,有人怀疑有假。请你设计一个实验证明该酒精中是否真的含有水分?
讨论交流
答:取少量酒精样品装入试管,加入适量的白色CuSO4粉末,如果变蓝色,证明该酒精中含水。如不变色,证明是无水酒精。
2、硫酸铜是一种有毒的重金属盐,误服会引起中毒。如果你遇到这样的紧急情况,会采取什么措施?
答:可以喝大量牛奶、蛋清或豆浆解毒。原因是上述食品中含有较多的蛋白质,蛋白质可以跟重金属盐形成不溶于水的化合物,可以减轻重金属盐类对胃肠黏膜的危害,起到缓解毒性的作用。
3、为什么在农业上可用波尔多液(含硫酸铜)来消灭病菌?
答:细菌中蛋白质遇硫酸铜发生变性而使细菌失去活性 。
证据(现象)→变化→性质→应用
探究物质变化的方法
证据——变化——性质 用途
判断
表现
决定
推测