高中化學(xué) 122《研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序》教學(xué)設(shè)計(jì) 魯科版必修1

1.2研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能目標(biāo)：（1）使學(xué)生了解金屬鈉的物理性質(zhì)及主要的化學(xué)性質(zhì)（鈉跟水、氯氣的反應(yīng)），認(rèn)識(shí)鈉是一種很活潑的金屬。（2）使學(xué)生了解氯氣的物理性質(zhì)和主要的化學(xué)性質(zhì)（氯氣跟金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)及水的反應(yīng)）。（3）進(jìn)一步熟練藥品的取用，加熱等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作。2.過(guò)程與方法目標(biāo)：（1）引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓他們體會(huì)怎樣科學(xué)、合理地運(yùn)用觀察方法。（2）通過(guò)對(duì)鈉跟氧氣的反應(yīng)及氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的作用，并認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性。（3）在歸納金屬鈉的性質(zhì)及預(yù)測(cè)氯氣性質(zhì)的過(guò)程中，讓學(xué)生體驗(yàn)分類、比較等研究方法在學(xué)習(xí)和研究物質(zhì)性質(zhì)過(guò)程中的應(yīng)用。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目的：（1）通過(guò)對(duì)金屬鈉和氯氣性質(zhì)的探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，讓他們樂(lè)于探究物質(zhì)變化的奧秘；（2）利用閱讀材料含氯化合物的漂白與消毒作用培養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí)?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)】1.知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)：金屬鈉和氯氣的化學(xué)性質(zhì)2.方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)：使學(xué)生初步學(xué)會(huì)以觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分類等方法在研究物質(zhì)性質(zhì)中的運(yùn)用，初步掌握研究物質(zhì)的一般程序?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】1課堂活動(dòng)記錄及報(bào)告（詳見(jiàn)教學(xué)過(guò)程）（1）活動(dòng)1.2.1.1 交流研討：（2）活動(dòng)1.2.1.2 觀察思考：觀察金屬鈉的物理性質(zhì)及鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象（3）活動(dòng)1.2.1.3 活動(dòng)探究： 金屬鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)（4）活動(dòng)1.2.1.4交流研討（1） 活動(dòng)1.2.2.1 研究氯氣的性質(zhì) 2將學(xué)生為46人小組3試驗(yàn)試劑和儀器：見(jiàn)課堂活動(dòng)記錄及報(bào)告1.2.2研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)渡通過(guò)初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)對(duì)科學(xué)探究的過(guò)程有了一定的了解。其實(shí)，人們對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的研究也是一種科學(xué)探究過(guò)程。研究物質(zhì)性質(zhì)的內(nèi)容包括物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)的通性和特性。那么研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序是怎樣的呢？板書(shū)1研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序?qū)W生閱讀教材、提問(wèn)并歸納（媒體展示）首先，要觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)（包括物質(zhì)的存在狀態(tài)、顏色氣味等）；第二、要對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)；第三、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證所做的預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出與預(yù)測(cè)相一致的性質(zhì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的研究；第四、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、綜合、推論，概括出物質(zhì)的通性及特性。媒體展示圖1-2-6，研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序過(guò)渡前面我們探討了研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序和研究方法，現(xiàn)在我們利用其程序和方法來(lái)探究氯氣的性質(zhì)。板書(shū)2。研究物質(zhì)性質(zhì)的案例研究氯氣的性質(zhì)引述氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的非金屬單質(zhì)。在工業(yè)上，氯氣是一種重要的化工原料，大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑和殺菌消毒劑等。氯氣對(duì)人體有強(qiáng)烈的刺激性，吸入少量會(huì)刺激鼻腔和喉頭黏膜并引起胸痛和咳嗽，吸入較多量時(shí)使人死亡；氯氣也是大氣污染物。所制取和使用氯氣時(shí)要有安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。投影布置學(xué)生閱讀、觀察、記錄并填寫(xiě)活動(dòng)表活動(dòng)1.2.2.1 研究氯氣的性質(zhì)【活動(dòng)目的】1、通過(guò)研究氯氣的性質(zhì)的探究活動(dòng)，模擬和領(lǐng)會(huì)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和基本程序；2、認(rèn)識(shí)氯氣的物理性質(zhì)3、通過(guò)氯氣與鐵、銅、氫氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)。4、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)?！净顒?dòng)用品】1. 儀器：集氣瓶 試管 水槽 坩堝鉗 鐵架臺(tái) 膠頭滴管 砂紙 2. 試劑：氯氣、 鐵絲 銅絲 氫氣 【活動(dòng)內(nèi)容】一、認(rèn)識(shí)氯氣的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)1取一只盛滿氯氣的集氣瓶，觀察氯氣的顏色：用手輕輕地在瓶口煽動(dòng)，使極少量的氯氣飄近鼻孔，聞氯氣的氣味。實(shí)驗(yàn)2取一只盛滿氯氣的試管，將其倒扣在水槽中，用手輕輕搖動(dòng)試管，觀察現(xiàn)象?！窘涣髋c討論】1. 你知道通常從哪些方面認(rèn)識(shí)物質(zhì)的物理性質(zhì)嗎？2. 氯氣的物理性質(zhì)有哪些特點(diǎn)？媒體展示上述現(xiàn)象、分析和結(jié)論 略一、 探究氯氣的化學(xué)性質(zhì)（一）預(yù)測(cè)氯氣的性質(zhì)1、氯氣是一種活潑的非金屬單質(zhì)，你認(rèn)為它可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？（與同類物質(zhì)氧氣的性質(zhì)進(jìn)行比較） 2、你將通過(guò)哪些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的推測(cè)？媒體展示上述分析和結(jié)論 略（二）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷生成物實(shí)驗(yàn)1用坩堝鉗夾注一束鐵絲，灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象；然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里，用玻片蓋住瓶口，振蕩觀察現(xiàn)象。選做實(shí)驗(yàn)2在通風(fēng)柜中，用坩堝鉗夾注一束銅絲，灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象；然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里，用玻片蓋住瓶口，振蕩觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)3在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?，然后把?dǎo)管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察氫氣在氯氣中燃燒時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。媒體展示上述現(xiàn)象、分析和結(jié)論 氯氣、氧氣等都是活潑的非金屬單質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)有相似之處。但是，化學(xué)性質(zhì)能完全相同嗎？ 除了上述與氧氣類似的性質(zhì)外，氯氣還具有什么特性呢？（三）分析、解釋及結(jié)論【交流與討論】1、從哪些事實(shí)證明氯氣是一種活潑的非金屬單質(zhì)？2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和推斷的生成物書(shū)寫(xiě)上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。課件展示上述現(xiàn)象、分析、結(jié)論及化學(xué)方程式 略（四）比較、歸納【問(wèn)題思考】1、您認(rèn)為還可以選擇哪些物質(zhì)代替鐵絲、氫氣與氯氣反應(yīng)？請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 2、氧氣、氫氣等都是活潑非金屬單質(zhì)，它們可以和哪些類別的物質(zhì)反應(yīng)？ 媒體展示上述分析和結(jié)論和化學(xué)方程式 (略)三、探究氯氣的特性氯氣能與水反應(yīng)嗎？學(xué)生分小組自主活動(dòng)【活動(dòng)目的】（學(xué)生自填）1、2、【活動(dòng)用品】所需儀器（供參考：試管、膠頭滴管、砂紙）所需試劑（供參考：氯水、鎂條、石磊溶液、紅紙條 硝酸銀溶液）【活動(dòng)內(nèi)容】 氯氣能與水反應(yīng)嗎？你的預(yù)測(cè)與假設(shè)：你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案（經(jīng)老師認(rèn)可后方可實(shí)施）：實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié) 論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯水的漂白性：將干燥的氯氣依次通過(guò)盛有干燥紅紙條的集氣瓶呵盛有濕潤(rùn)紅紙條的集氣瓶，觀察現(xiàn)象?！窘涣髋c討論】1、你的預(yù)測(cè)與假設(shè)、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案以及探究的結(jié)果與預(yù)測(cè)和假設(shè)是否符合？2、氯氣可以使?jié)裼猩紬l褪色，不能使干燥的有色布條褪色，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明了什麼？3、氯水中有哪些物質(zhì)？它具有哪些性質(zhì)？在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有何作用?！締?wèn)題思考】 1、在探究氯氣性質(zhì)的過(guò)程中應(yīng)用了哪些研究方法？其研究的基本程序是怎樣的？ 2、描述氯氣的物理性質(zhì)，概述氯氣的化學(xué)性質(zhì)和特性。媒體展示上述內(nèi)容 (略)【活動(dòng)評(píng)價(jià)】自 評(píng)他 評(píng)師 評(píng) 【拓展延伸】 提問(wèn)根據(jù)氯氣能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸的事實(shí)，推論氯氣是否能與堿溶液反應(yīng)？若能反應(yīng)，請(qǐng)表述其產(chǎn)物并書(shū)寫(xiě)氯氣分別與氫氧化鈉、氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式。媒體展示上述內(nèi)容(略)【知識(shí)應(yīng)用身邊的化學(xué)】（學(xué)生看書(shū)第20頁(yè)）引述身邊的化學(xué)含氯化合物的漂白與消毒作用次氯酸不僅能是有機(jī)色質(zhì)退色，還能消滅細(xì)菌等。將氫氣通入堿液（如NaOH溶液）可制得次氯酸鹽（如次氯酸鈉，NaClO）。次氯酸鹽是一些漂白劑和消毒劑的有效成分，它與稀酸或空氣里的二氧化碳和水反應(yīng)生成次氯酸，起到漂白和消毒作用。以次氯酸鹽為有效成分的漂白劑和消毒劑的有效期較短，放久了，會(huì)因分解而失去漂白與消毒功能。二氧化氯也可用于漂白和消毒。實(shí)驗(yàn)證明，二氧化氯的消毒能力是等質(zhì)量氫氣的2.65倍。不過(guò)，由于二氧化氯價(jià)格高，目前還不能完全取代氫氣用于漂白和消毒。過(guò)渡通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)了物質(zhì)的性質(zhì)后，人們往往要探究產(chǎn)生相關(guān)性質(zhì)的原因，這就是要涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題，如：金屬鈉和氫氣各是由什么微粒構(gòu)成的？這些微粒各有什么特點(diǎn)？它們與金屬鈉或氯氣的性質(zhì)有什么關(guān)系？這些問(wèn)題僅通過(guò)一般實(shí)驗(yàn)是無(wú)法解決的，還需要利用模型、假說(shuō)等方法進(jìn)行有關(guān)研究。板書(shū)3?；瘜W(xué)探究過(guò)程中的模型與假說(shuō)（引述） （1）關(guān)于模型：模型（model）是以客觀事實(shí)為依據(jù)建立起來(lái)的，是對(duì)事物及其變化的簡(jiǎn)化模擬。模型一般可分為物體模型和思維模型兩大類。例如，在研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)時(shí)經(jīng)常用到的球棍模型就是一種物體模型，而在研究原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程中所建立起的各種模型則屬于思維模型。 （2）關(guān)于假說(shuō)：假說(shuō)（hypothesis）是以已有事實(shí)材料和科學(xué)理論為依據(jù)，面對(duì)未知事實(shí)或規(guī)律所提出的一種推測(cè)性說(shuō)明。假說(shuō)提出后需得到實(shí)踐的證實(shí)，才能成為科學(xué)理論。道爾頓提出的原子學(xué)說(shuō)起初就是一種假說(shuō)，后來(lái)經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證和修正，才發(fā)展成科學(xué)理論。關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的研究知識(shí)化學(xué)研究的任務(wù)之一，除此之外，還需要通過(guò)化學(xué)研究為物質(zhì)發(fā)生的各種變化尋求合理的理論解釋，測(cè)定物質(zhì)組成中各部分的含量，探究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及設(shè)計(jì)物質(zhì)的合成方法，等等?，F(xiàn)在，化學(xué)工作者不僅使用試管、燒杯等一般的化學(xué)儀器，而且使用許多先進(jìn)的儀器來(lái)進(jìn)行化學(xué)研究，使化學(xué)研究水平大為提高。【知識(shí)拓展】化學(xué)前沿現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室并非所有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在試管、燒杯等簡(jiǎn)單的化學(xué)儀器中完成的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)研究室中出現(xiàn)了各種先進(jìn)的儀器，幫助人們完成研究任務(wù)。例如，利用色譜儀可以把某種物質(zhì)從混合物中分離出來(lái)，而X射線儀、質(zhì)譜儀、核磁共振儀等則可以幫助人們測(cè)定化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的起興是為化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)辟了一個(gè)新領(lǐng)域計(jì)算機(jī)化學(xué)。在這個(gè)領(lǐng)域里進(jìn)行化學(xué)研究的人們用計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)。利用速度快、儲(chǔ)存兩大的計(jì)算機(jī)和計(jì)算化學(xué)家們編制的新程序，可以計(jì)算出化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，還可以預(yù)測(cè)未知化合物的性質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)有著更高的期望：教會(huì)計(jì)算機(jī)按照優(yōu)秀的化學(xué)家的思考方式去思考；讓計(jì)算機(jī)去評(píng)估浩如煙海的反應(yīng)，確定哪一個(gè)反應(yīng)最適合得到某種預(yù)期的目標(biāo)化合物；開(kāi)發(fā)一種計(jì)算機(jī)受控機(jī)器人系統(tǒng)，讓它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里事實(shí)合成反應(yīng)，等等?！靖爬ㄕ稀?略)小結(jié) 略作業(yè) 1. 學(xué)完這一節(jié)內(nèi)容，請(qǐng)你從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法兩個(gè)維度談?wù)勀愕氖斋@。 2.傳統(tǒng)的練習(xí)（略）3.完成你的課堂活動(dòng)記錄及報(bào)告（便于對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)）9