研究物质性质的方法与程序(第一课时)

《研究物质性质的方法和程序》（第一课时）教学设计

山东省泰安第一中学

一、教学目标：

1.认知性学习目标：

（1）知道金属钠的物理性质及化学性质（钠跟水的反应），认识钠是一种很活泼的金属

（2）在归纳金属钠的性质的过程中，理解研究物质性质的方法和程序

2.技能性学习目标：

（1）通过引导学生观察、分析实验现象，让他们初步学会怎样科学、合理地运用观察方法

（2）学习药品的取用等基础实验操作

3.体验性学习目标：

体验对金属钠性质的探究，增强学生学习化学的兴趣，重视探究物质变化的奥秘

二、教学重点：

1.知识上重点和难点：金属钠的化学性质

2.方法上重点和难点：使学生初步学会观察法在研究物质性质中的运用

3.情感态度与价值观上重点和难点：培养科学思想方法

三、教具与学具：

1. 仪器：小刀、滤纸、镊子、石棉网、培养皿、玻璃片

2. 试剂：金属钠、酚酞试液、水、硫酸铜溶液

四、教学过程：

［复习提问］

我们学习了第一节《走进化学科学》，什么是化学科学呢？

［学生回答］

化学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学

［引课］ 回答的很好！

研究物质的性质是十分重要的，它对于我们认识和利用物质具有重要的作用，而且我们要想科学地研究物质的性质，就必须采用一定的方法和程序，这就是我们今天这节课所要学习的内容------《研究物质性质的方法和程序》的第一课时——研究物质性质的基本方法

［投影］

第二节 研究物质性质的方法和程序（第一课时）

一、研究物质性质的基本方法

［设问］

其实大家对于研究物质性质的方法并不陌生，在初中化学的学习中我们已经用到了这些方法。我们在初中化学学习中认识了哪些物质呢？

［学生交流］

我们在初中化学学习中认识的物质有：氢气、氧气、二氧化碳、硫酸、盐酸、氢氧化钠、铁、硫酸铜、氯化钡等

［小组讨论］

现在让我们以大家熟悉的硫酸、氢氧化钠为例，分小组讨论，说说它具有哪些物理性质和化学性质? 我们是通过什么方法来研究硫酸的物理性质和化学性质的？

［组间交流］

第一组学生：浓硫酸是无色、粘稠、油状液体，不易挥发，易溶于水，密度比水大，运用观察法研究硫酸的物理性质；稀硫酸能与指示剂作用，能与活泼金属、金属氧化物、碱、盐反应，我们运用观察法和实验法研究硫酸的化学性质

第二组学生：氢氧化钠是一种白色固体，极易溶于水，易潮解，我们运用观察法研究它的物理性质；氢氧化钠能与指示剂作用，与非金属氧化物、酸、盐反应，运用观察法和实验法研究它的化学性质

通过学习几种碱而总结出碱的通性，这用到了分类法

将酸的通性与碱的通性对比，用了比较法。（以小组为单位进行交流，学生回答不全面的，老师再进行补充。）

［教师小结］

研究物质性质的基本方法有：观察法、实验法、分类法、比较法。今天我们重点来学习如何正确地使用观察法

［学生阅读］ 课本关于观察法的阐述

［讲解］

观察法的四个步骤：明确观察目的→在实验中用感官或仪器观察→记录观察结果→分析、思考和综合

下面我们就以观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象为例，来具体使用观察法。首先明确观察目的，也就是要知道“我要观察什么？”。观察的目的是：认识金属钠的状态、颜色、硬度的相对大小、密度的相对大小、熔点的相对高低；观察金属钠与水的反应

［实验指导］

在实验中用感官来进行观察。请同学们按如下五步进行实验，在实验过程中特别注意：禁止用手触摸钠、禁止任意丢弃、钠块不要太大、正确观察现象

［探究实验］

1、观察盛放在试剂瓶中的金属钠，打开瓶塞，闻一闻气味

2、用镊子从试剂瓶中取出金属钠，用滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一块绿豆粒大小钠；[严禁用手触摸钠]

3、立即观察新切开的金属钠断面

4、把切下的绿豆大小的钠留在玻璃片上，其他的钠立即放回到试剂瓶中

5、向烧杯中加入约100ml水，滴入3-5滴酚酞溶液，将绿豆大小的钠投入水中，正确观察现象

［交流与讨论］

记录观察结果：

1、金属钠的状态：固态

2、金属钠的密度的相对大小：ρ钠>ρ煤油

3、金属钠硬度的相对大小：硬度小，可用小刀切割

4、金属钠的颜色：银白色、有金属光泽

5、钠与水反应的现象：

浮在水面、熔成小球、四处游动、发出嘶嘶的响声、溶液由无色变红

［合作释疑］

1、钠与水反应的现象分别说明：钠的密度比水的小，反应放出热量，钠的熔点低，反应剧烈，生成气体，若收集此气体检验为氢气，生成氢氧化钠

2、钠与水反应的化学方程式如何书写？ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑（置换反应）

3、为什么“严禁比绿豆粒大”？

因为反应放出大量的热，生成氢气，若取用的钠过大，会引起燃烧爆炸

4、为什么“严禁用手触摸钠”？

因我们手上出汗，水会与钠反应生成氢氧化钠，并放热，腐蚀皮肤

5、为什么“剩余的钠必须立即放回试剂瓶中”？

因钠很容易与空气中的水蒸气反应而变质，所以剩余的钠必须立即放回试剂瓶中

6、金属钠是怎样保存的？为什么？

钠保存在煤油中，因钠的密度比煤油的大，沉在煤油底部，煤油将钠与空气中的氧气和水蒸气隔绝开

［迁移应用］

研究钠的性质就是为了能很好的利用，钠的用途有：利用Na、K合金导热性能好，用做原子反应堆导热剂；利用高压钠灯发出的黄光射程远，透雾力强，用于照明；利用钠化学性质很活泼，用于冶炼某些金属

［拓展延伸］

根据钠的性质，预测金属钠与硫酸铜水溶液反应时可能出现的现象

［大胆预测］

学生甲：会置换出红色的金属铜

学生乙：反应很剧烈，生成气体和蓝色沉淀

［探究实验］

用实验来验证我们的预测：将绿豆粒大小的钠投入装有硫酸铜溶液的烧杯中，观察现象

［记录现象］

将绿豆粒大小的钠投入硫酸铜水溶液中，我们观察到：反应很剧烈，生成气体和蓝色沉淀

［讲评］

因为在硫酸铜水溶液中，铜离子被水分子紧密包围着，当钠投入其中，钠接触的是水分子，而不能直接接触铜离子，钠与水反应很剧烈，生成氢气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀（动画展示）

反应的方程式为：

2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH=Cu(OH) 2↓+Na2SO4

［反思］

在观察过程中，你有哪些成功的做法？有哪些优良的表现？有什么不足？

［交流与讨论］

学生交流各自的成功做法和不足之处

［归纳小结］

将观察到的有关金属钠的物理性质和化学性质小结一下

［投影］

一、金属钠的物理性质：

1、银白色有金属光泽的固体

2、硬度小

3、密度小，0.97g·cm-3,ρ水> ρ钠>ρ煤油

4、熔点低 ,97.81℃

二、金属钠的化学性质：非常活泼

1、与水反应：2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑

2、与硫酸铜溶液反应：

2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH=Cu(OH) 2↓+Na2SO4

总式：2Na＋2H2O +CuSO4==Cu(OH) 2↓+Na2SO4+H2↑

［布置作业］

课本17页第1题

反馈练习：

1、观察是一种有计划、有目的地用感观考察研究对象的方法。以下对观察法的理解中不正确的是（ ）

Ａ、观察只是用眼看，不能借助仪器 B、观察要有明确而具体的目的

C、观察过程要积极思考，及时处理信息 D、观察是研究物质性质的基本方法之一

2、下列说法不正确的是（ ）

①“方法”和“程序”是两个不同的概念，只有两者相互配合才能有效地完成研究物质性质的任务。②“假说”是以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。③“模型”是以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。④研究物质性质的基本程序一般是：观察物质的外观性质→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论。 Ａ、只有①②③ B、只有②③④ C、只有①③④ D、都正确

3、下列物质在自然界中不能长期稳定存在的是（ ）

A、硝酸钠 B、氯化钠 C、硫酸钠 D、氧化钠

4、金属钠着火时，可用来灭火的物质是（ ）

A、灭火器 B、水 C、细砂 D、煤油

5、下列关于钠的叙述中，错误的是（ ）

Ａ、能与水反应放出氢气 B、在自然界中只能以化合态存在

C、常温下不能与氯气反应 D、密度小于1g·cm-1，熔点低于100℃

6、将4.6gNa投入到95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数为（ ）

A、等于4.6% B、等于8.0%

C、小于8.0% D、大于8.0%

7、某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面4点性质中的（ ）

①钠比水轻 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应在时要放出热量

④钠与水反应后溶液呈碱性

A、①④ B、①②④ C、①③④ D、①②③④

8、 实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器和药品是 （ ）

①试管夹 ②镊子 ③小刀 ④滤纸 ⑤研钵

⑥烧杯 ⑦坩埚 ⑧石棉网 ⑨玻璃片 ⑩药匙

A、①②③④ B、②③④⑥⑨ C、③④⑧⑨⑩ D、②⑤⑦⑨⑩

9、下列关于金属钠的说法中，正确的是（ ）

A、钠是活泼金属，将其投入到硫酸铜溶液中，可置换出铜

B、钠在空气中燃烧生成氧化钠

C、钠是一种较硬的金属，导热性好

D、钠是一种比水轻的金属

10、有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，其质量是10.8g ，将它投入到100g水中，完全反应后生成0.2gH2。试计算：

⑴未被氧化的金属钠的质量

⑵被氧化成氧化钠的金属钠的质量

⑶反应后所得溶液中溶质的质量分数