高中化学鲁科版必修1 1.2.1 研究物质性质的基本方法2

第二节 研究物质性质的方法和程序

第1课时 研究物质性质的基本方法

学习目标：

1. 了解研究物质物质性质的基本方法，并体会它们的意义。

2. 了解运用观察、实验、分类、比较等科学方法研究钠的性质。

3. 掌握金属钠及其氧化物的物理性质和化学性质。

学习重点：金属钠的化学性质

学习难点：掌握金属钠的化学性质以及观察、实验、比较、分类等方法在研究物质性质中的运用。

教学过程：

一、 导入新课

[引入] 咱们初中学过很多金属，铁是典型的代表，在研究以下性质时，用到了哪些方法？

Fe外观性质

观察法Fe化学性质 实验法

Fe与Cu异同点 比较法

金属的通性 分类法

[阅读]课本第9页，最后一段

[过渡] 通过同学们思考与交流，我们知道，研究物质的性质就应该首先把握研究的方法和程序。我们先探讨研究物质性质的基本方法。

二、 推进新课

教学环节一：研究物质的基本方法

[板书]一、研究物质的基本方法

[讲解]通过同学们交流与探讨，研究物质的性质常常运用观察、实验、分类、比较等方法。

教学环节二：观察法

[板书]二、观察法

（1）含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法

（2）内容：可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。人们既在观察过程中，不仅要用感官去搜集信息，还要积极地进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。观察要有明确而具体的目的，要对观察到的现象进行分析和综合。

[观察·思考]

观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象

[实验目的]

1.引导学生学会观察实验现象，掌握观察的方法；

2.引导学生学会通过实验现象的分析，揭示物质的性质；

3.通过实验观察，认识金属钠的状态、颜色、硬度和密度的相对大小、熔点的相对高低等物理性质。

第1课时 研究物质性质的基本方法

核心素养发展重点 学业要求

1.基于研究物质性质的方法，探究钠及其化合物的性质，增强探索未知、崇尚真理的意识。

2.观察并客观记录物质及其变化的现象，通过分析、推理获得实验结论。 1.能列举钠的重要化合物并了解金属钠及其氧化物、过氧化物的性质及其在生产、生活中的应用。

2.通过运用实验基本操作实施实验方案；能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。

自主学习

1.研究物质的性质，常常运用□01观察、实验、分类、比较等方法。

(1)观察 直接观察：直接用肉眼观察物质的□02颜色、状态以及用鼻子闻物质的气味等间接观察：借助一些仪器来进行观察

(2)实验是□03根据科学研究的目的，尽可能排除外界影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一现象或过程发生或再现的研究方法。

①在研究物质性质的过程中，可通过□04实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。

②利用实验方法研究物质性质时，实验前要□05明确实验目的、实验用品和实验方案等；实验中要□06仔细观察实验现象，并做好实验记录；实验后要□07对实验结果进行分析，并写好实验报告。实验过程中，要注意控制□08温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物在不同的条件下可能会发生不同的反应。

(3)除了观察和实验外，□09分类和比较也是研究物质性质时的常用方法。在研究物质的性质时，可以运用分类的方法，总结□10各类物质的一般性质，并根据物质所属的类别对物质及其变化进行预测；可以运用比较的方法，认识□11各类物质性质之间的异同，以及各类物质性质之间的内在联系。

(4)除了研究物质性质的基本方法外，在进行化学研究时还会用到□12假说和模型的方法。在已有事实和科学理论的基础上，科学工作者往往通过□13提出假说对有关现象或规律的本质以及未知物质或现象进行推测性说明，通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟。假说和模型具有□14解释性功能和预见性功能，但是所做的预测或说明是否正确还需要通过□15实验来验证。在科学研究中，随着研究的深入，往往是旧的假说或模型被推翻，而建立起新的假说或模型。

1 研究物质性质的基本方法

本节内容选自鲁科版必修第一册第一章第2节《研究物质性质的方法和程序》第1课时，本课时在学生已有经验的基础上对研究物质性质的方法进行整合，并通过研究金属钠的性质使他们体验应该怎样更科学、更合理地运用这些方法研究物质的性质，为学生提供研究物质性质的一般方法。

本教材以研究物质性质的方法为主线，以金属钠的性质为认识研究方法的案例，使其成为本节课的暗线，为今后学习元素化合物知识奠定方法基础。

宏观辨识与微观探析: 通过观察钠，对钠进行宏观认识，从微观原子、离子的探究钠化学性质。

证据推理与模型认知: 根据钠与水反应时的实验现象和已有知识进行有关推理，对钠的密度、熔点等物理性质，钠与水反应时的速率、产物以及能量变化形成相应的判断，获得钠的有关知识。

科学探究与创新意识 :

1.了解观察、实验、分类、比较等研究物质性质的基本方法的认识。

2.通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学生学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。

科学精神与社会责任 : 在实验过程中，增强安全意识，逐步树立环境保护、合理使用化学物质的观念。

在研究物质性质时能够灵活运用各种方法意识的形成；金属钠及其化合物的性质。

实验仪器和药品，计算机辅助教学系统。

【情境设置】

（利用研究方法重要性的故事引出问题）高斯在上小学的时候，有一次数学老师出了个题目，1

+ 2 + … + 100 = ？由于看出 1 + 100 = 101，2 + 99 = 101，… 50 + 51 = 101 共 50 个 101，因而高斯立刻答出了5050的结果，此举令老师称赞不已。由此可以看出方法对于解决数学问题是十分重要的。那么，在化学上研究物质性质时也需要使用一些科学的方法吗？研究物质性质的方法主要有哪些？你在研究物质性质的过程中有什么经验教训吗？

【问题探究】

1.2 研究物质性质的方法和程序

一、研究物质性质的基本方法：

研究物质的性质，经常用到观察法、实验法、分类法和比较法

1、观察法：

(1) 概念：观察法是一种有计划、有目的用感官考察研究对象的方法

感官包括：

➢ 眼看：直接用肉眼观察物质的颜色、状态

➢ 鼻闻：用鼻子闻物质的气味，闻有毒气体时，不能直接靠近

➢ 借助仪器：可以借助仪器来观察，从而提高观察的灵敏度

(2) 要求：观察要有明确而具体的目的，要对观察到的现象进行分析

2、实验法：

(1) 概念：是验证对物质性质的预测或者探究物质未知性质的方法

(2) 要求：

➢ 实验前：要明确实验目的要求、实验用品、实验步骤

➢ 实验中：要仔细研究实验现象，并做好实验记录

➢ 实验后：写好实验报告，并对实验结果进行分析

3、分类法：运用分类的方法，分门类对物质性质及其变化研究，可总结出各类物质的一般性质和特性

4、比较法：运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同

二、观察法例子：

可以通过实验法来研究钠的物理性质和钠与水反应的相关性质

1、钠的物理性质：

➢ 颜色：银白色

➢ 两点：熔沸点低

➢ 两度：硬度、密度小（密度比水小）

2、钠与水反应

(1) 实验现象：

➢ 钠浮在水面上，说明钠的密度比水小

➢ 钠块熔成闪亮的小球，说明钠的熔点低，反应放热

➢ 发出嘶嘶的响声，说明反应生成气体(经检验可知该气体为H2)

➢ 小球迅速向各个方向游动，是因为反应产生的气体推动小球运动

➢ 滴有酚酞的溶液变红色，说明反应生成了碱

因此：钠与水反应的化学方程式：2Na+2H2O====2NaOH+H2↑

(2) 注意事项：

➢ 取金属钠时要用镊子，不能直接用手拿

➢ 实验时切取的钠不能太多，一般黄豆粒大小就可以了

➢ 切完后，剩余的钠必须要放回原瓶，不可随意乱丢

知识点补充：钠与水溶液的反应情况

(1) 钠与酸溶液的反应：

钠与水反应的实质是钠与水电离出来的极少量的H+反应生成H2，在酸溶液中，酸电离出的H+浓度远大于水，因此钠在酸溶液中，先与酸反应，当酸反应完时，剩余的钠再与水反应。