《研究物质的性质的方法和程序》的教学设计
一、课题： 第2节 研究物质的性质的方法和程序 二、课型： 新授课 三、教材分析：
本节教材有两条主线，一条是知识主线：钠和氯气的性质；另一条是方法主线：推广对初中学过的重要单质、化合物的性质及其研究方法的回顾、总结，再以钠和氯气的性质探究过程为载体，让学生初步学会研究物质性质的基本方法（观察、实验、分类、比较）和程序（观察物质的外观→预测物质的性质→实验与观察→解释及结论）。
四、教学目标： 1、知识与技能目标：
（1）、初步学会研究物质性质的四种基本方法和四个基本程序。
（2）、掌握钠的物理性质和钠与氧气、水反应的化学性质，知道钠是一种很活泼的金属。
（3）、掌握氯气的物理性质和氯气与铁、铜、氢气、水、碱反应的化学性质。 （4）、了解次氯酸钙、次氯酸钠和二氧化氯的性质和重要用途。 （5）、进一步掌握药品的取用、加热等基本实验操作。 2、过程与方法目标：
（1）、通过观察、分析实验现象，体验科学、合理地运用观察方法的过程。 （2）、实验探究钠与氧气和氯气性质，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识实验过程中控制实验条件的重要性以及研究物质性质的一般程序。
（3）、在归纳金属钠的性质和预测氯气性质的过程中，体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质过程中的应用。
3、情感态度与价值观：
（1）、通过对金属钠和氯气性质的探究，激发学生学习化学的兴趣，养成探究物质奥秘的习惯；
（2）、利用阅读材料《含氯化合物的漂白与消毒作用》，培养学以致用的观点。 五、教学重点、难点： （1）、钠和氯气的化学性质
（2）、四种研究方法和四个研究程序 六、教学方法： 实验探究法、问题推进法 七、教学手段：
（1）、资料准备：“交流研讨”、“观察思考”、“活动探究”等课堂活动记录及报告和课外作业。
（2）、将学生分为4个人一组。 （3）多媒体课件和实验仪器、药品。 八、课时安排： 4个课时 九、教学过程：
第1课时
[引言] 化学是在原子、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。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为人类的生产、生活服务。例如，通过对氢气的可燃性研究，可用作绿色能源和火箭的推进剂；通过对溴化银的感光性研究，制成了感光胶卷；通过对叠氮化钠（NaN3在强烈撞击的情况下能快速的分解并产生大量的氮气）的性质研究，制成了汽车安全气囊……由次可见，研究物质的性质是十分重要的。
[质疑]那么，怎样才能更科学地认识物质的性质呢？研究物质的性质有哪些方法和程序呢？这就是本节我们要学习的主要内容。
[板书] 第2节 研究物质性质的方法和程序
[过渡]研究物质的性质就应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。
[板书]一、研究物质性质的基本方法
[交流研讨1]①在初中化学中，你认识了哪些物质？以铁与氧气为例说明是通过什么方法来研究它们的性质的？
②你认为研究一种物质的性质，应按照什么程序来进行？试举例说明。 [小组讨论交流]（小组代表发言、交流）
[归纳展示]初中化学在学习过的常见物质的性质及其研究方法：
[结论]研究物质的性质常运用观察、实验、分类、比较等方法。 [板书]
1、 观察法： [概述与展示]
（1）、观察法的含义：即仔细观看客观事物或现象。是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。
（2）、观察法的内容： ①感官动作：
a、用感官直接观察，主要是看“看”物质的颜色、状态、变化；“闻”物质的气味；“听”物质变化反应时的声音；“摸”物质的粒度、光滑度，这样的观察灵敏度较低。
B、通过仪器间接观察，这样的观察灵敏度较高。 ②大脑思维：
a、 观察要有明确而具体的目的和计划。
b、 要积极地进行思维，及时储存和处理通过感官所搜集的信息。 c、 要对观察到的现象进行分析和综合。
[温馨提醒]①在实验室里闻物质的气味时，必须十分小心，应用手在瓶口上方轻轻扇动，仅使极少量的气体飘进鼻孔。②不要用手直接接触化学药品或很热的实验仪器。
（3）、观察的实践
观察课题：观察金属钠的物理性质和钠与水反应的现象 观察目的：
①认识金属钠的状态、颜色、熔点的高低和硬度、密度的相对大小。 ②认识金属钠与水反应所产生的各种现象。 观察内容：
①观察盛放在试剂瓶中的金属钠。用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小块钠，观察钠块的切面，用小刀挤压黄豆大的钠块。
②取一只250mL的广口瓶，向其中加入150mL水，滴入1—2滴酚酞溶液。把一只漏斗倒罩在广口瓶的瓶口上，再在漏斗颈上套一支小试管。将切好的金属钠放入广口瓶中，迅速罩上漏斗，收集满生成的气体，然后将收集气体的试管移近酒精灯火焰，检验试管中的气体。
观察记录：
[思考]你是如何通过观察来认识金属钠的物理性质和与水反应的？在观察过程中你发现了什么问题？金属钠应怎样保存？
[归纳]通过看和听相结合的方法观察了钠的物理性质和与水反应的现象。观察发现：钠是一种银白色的固体，硬度小，密度小、熔点低的活泼金属。在常温下能与水剧烈反应，生成氢气并放出热量。金属钠应保存在煤油中。
[板书]知识一：
1、 钠的物理性质：钠是一种银白色的金属；熔点为97。81℃，沸点为882。9℃；密度为0。97g∕cm3。
2、 化学性质1：在常温下能与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气并放出热量。
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
[小结]研究物质性质的第一种方法——观察法 感观感知→大脑思维→现象分析与综合→性质结论 [作业]1、下列物质可以用观察法鉴别的是（ ）
A、食盐与白糖 B、银与汞 C、铜与铝 D、生石灰与熟石灰
2、钠与水反应时产生的各种现象如下： ①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是（ ）
A．①②③④⑤ B．全部 C．①②③⑤⑥ D．①③④⑤⑥
3.怎样观察铁在氧气中点燃反应的实验现象？
第2课时
[引入]研究物质的物理性质主要采用了观察法，而研究其化学性质通常有采用什么方法呢？
[质疑]通常采用实验法研究物质的化学性质。 [板书]2、实验法
（1）、实验法的含义：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。
（2）、实验法应注意事项：
①实验时要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，因为同样的反应在不同的条件下会发生不同的反应。
②实验前要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等。
③实验中要仔细观察实验现象，并做好实验记录；实验后要写好实验报告，并对实验结果进行分析。
（3）、实验法的实践：
[实验探究]将学生分成4人一组，布置学生阅读、观察、实验、记录并填写活动表。 [活动探究](P10)
[板书]知识二、钠的化学性质2：与氧气反应。 4Na+O2==2Na2O（白色固体）
2Na+O2Na2O2（淡黄色固体）
[板书]知识三、过氧化钠的性质和用途： （1）、与水反应：Na2O2+H2O==4NaOH+O2↑ （2）、与CO2反应：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 过氧化钠可用作呼吸面具和潜水艇里氧气的来源。
[质疑]到此，我们已学习了用“观察法”和“实验法”来认识物质的性质，在研究物
质的性质的过程中还有其他方法吗？
[交流讨论2]（P11）
1、运用所学知识，比较金属钠与金属铁的性质
2、对金属的共同性质的预测
物理性质：在常温下，绝大多数为固体，有金属光泽。有导电性、导热性和延展性。 化学性质：与氧气反应。在金属活动性顺序表中，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。
3、在研究金属钠的性质过程中所用到的研究方法有：观察法 、实验法、分类法和比较法。
[板书]3、分类法：分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，就可以根据这类物质的通性推知该物质的一般性质。
4、比较法：通过对照比较，找出物质性质间的异同，认识物质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。
[总结]上面是研究物质的性质时常用的四种方法，当然还有其他的一些方法；在研究物质某方面性质时，可能只用到一种或两种方法，但在研究物质的整体性质时却常常是观察、实验、分类、比较等方法综合应用。
[小结] 三种研究方法两项化学性质一个用途
[作业]1、研究某气体的性质时，往往需要闻其气味，这种研究方法属于（ ） A、实验法 B、观察法 C、分类法 D、比较法 2、下列物质通常状况下不是白色固体的是（ ） A、金属钠 B、Na2O C、Na2O2 D、蔗糖
3、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是（ ） ①金属先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成浅黄色固体物质
A．①② B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤
4、已知甲烷在空气中燃烧：CH4+2O2 CO2+2H2O，现在用一根尖嘴导管来点
燃甲烷，并在火焰上罩一个干冷的烧杯的方法来检验甲烷在空气中燃烧的产物，请回答下列问题。
（1）、证明甲烷燃烧产物中有水的现象依据是 ； （2）、要证明甲烷燃烧产物中有二氧化碳，还应进行的实验方法是：
。 5、将H2、CO的混合气体通过灼热的氧化铜，观察到的现象是 ，气体的变为 ，再通过过量的过氧化钠，剩余气体是 ，发生反应的化学方程式是：
， 。
第3课时
[引入]前面我们学习了研究物质性质的基本方法，那么研究物质性质的基本程序是怎样的呢？
[板书]二、研究物质性质的基本程序
[交流讨论]以盐酸为例，你认为研究一种物质的性质，应该按什么程序来进行？ [归纳总结并板书] 1、基本程序：
（1）观察物质的外观性质 （2）预测物质的性质 （3）实验与观察 （4）解释及结论
[阅读教材、归纳展示]多媒体展示教材P11图1—2—6，教师讲述： 第一、 要观察物质的外观，主要是物理性质，包括存在状态、颜色、气味。 第二、 要对物质的性质进行预测。
第三、 设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测
相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究。 第四、 对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。 2、基本程序的应用——研究氯气的性质
[引述]氯气是一种化学性质活泼的非金属单质。在工业上，氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。氯气有毒，对人体有强烈的刺激性，制取和使用氯气时要有安全意识和环保意识。
[板书]（1）、认识氯气的物理性质
[思考]通常从哪些方面？用什么方法来认识氯气的物理性质？
[回答]从色、态、味、溶解性等方面，可采用观察法和实验法来认识氯气的物理性质。
[板书]知识四、氯气的物理性质：氯气是一种黄绿色气体，有刺激性气味，能溶于水。 （2）、研究氯气的化学性质1
[预测性质]氯气是一种非金属单质，你认为它可能具有哪些化学性质？你准备设计哪些实验来验证你的预测？
[板书]①理论预测：在物质类型上，氯气是一种非金属单质。非金属单质一般可与许多金属单质发生化合反应，所以氯气可能与钠、铁、铜等金属发生化合反应。由氯化氢的存在可想到，氯气可能与氢气发生化合反应。
可设计氯气与铁、铜、氢气等反应的实验来验证上述预测。
②实验探究：
[交流与讨论]③解释与结论
a、 从哪些实验事实证明氯气是一种活泼的非金属单质？ b、 根据实验现象和推断的生成物书写上述反应的化学方程式。 [板书]知识五、氯气的化学性质： 1、 与金属反应：
2Na + Cl2 2NaCl （白烟,水溶液为无色）
2 Fe+ 3Cl2 2FeCl3 （棕黄色烟、水溶液为黄色）
Cu+Cl2CuCl2（棕黄色烟，水溶液为蓝绿色溶液）
2、 与非金属反应：
H2+Cl22HCl（白雾）
2P+3Cl2（少量）2PCl3（白雾）
2P+5Cl2（足量）2PCl5（白烟）
S+Cl2SCl2
[概念辨析]“烟”——固体小颗粒分散在气体中形成的混合物。如Na、Cu在Cl2中燃烧分别产生白烟和棕黄色的烟。
“雾”——小液滴分散在气体中形成的混合物。如浓盐酸、浓氨水在空气即产生白雾。 [思考]既然氯气的化学性质如此活泼，那么氯元素在自然界是以游离态还是以化合态存在？
[小结]通过研究氯气性质的实验活动，归纳得出研究物质性质的一般程序是： 观察物质物理性质→预测物质化学性质→实验验证或探究预测的性质→现象解释和结论
[作业]
1、研究物质的性质的基本程序是一个系统的过程，其主干一般分为四个步骤。下列是研究物质性质的一般程序的第一步的是（ ）
A、预测物质的性质 B、观察物质的外观性质 C、进行实验和观察 D、做出有关的解释和结论 2、下列物质与氯气反应同时有烟雾产生的是（ ）
A、Na B、H2 C、P D、Fe 3、下列物质的溶液的颜色不正确的是（ ）
A、NaCl—无色 B、FeCl3—黄色 C、CuCl2—棕黄色 D、HCl—无色 4、根据Na2O、Na2O2与H2O反应的化学方程式和酸碱中和反应的原理，写出Na2O、Na2O2与盐酸反应的化学方程式：
， 。
第4课时
[引言]上节课我们对氯气与金属和非金属反应的化学性质进行了探究，那么氯气还能与其它物质反应吗?能与水反应吗？
[板书] 2、基本程序的应用——研究氯气的性质 （3）、研究氯气的化学性质2： ①理论预测：氯气可能与水反应。
[探究引导]
a、氯气和水都是中性物质，共含三种元素：Cl、H、O，若能与水反应，试判断可能生成的物质？（用排列组合法判断得：HCl、O2、H2、氯的氧化物，以及H、Cl、O三种元素形成的化合物，如HClO、HClO4）
b、展示一瓶新制的氯水，观察有无气体放出？由此可做出什么判断？（无气体放出，说明没有生成O2、H2，只可能是生成了盐酸、氯的氧化物或氯的含氧酸）
c、若能证明氯水中含有盐酸和氯的含氧酸，则可确认氯气能与水反应。 ②实验探究： a、 探究方法：
[思考]要证明是否生成了盐酸可选什么试剂和方法？已知氯的含氧酸有漂白性，要证明生成了氯的含氧酸可选什么试剂和方法？（引学生分析归纳出选用镁条、硝酸银和红纸条与氯水反应）由此需要设计哪几个实验？
b、 实验及实验记录：
[板书]知识五、氯气的化学性质 1、 与金属反应： 2、 与非金属反应： 3、 与水反应：
Cl2+H2O=HCl+HClO（HClO具有漂白性，遇到有色的物质，能使有色的物质褪色，
HClO也具有杀菌消毒作用）
[提问]根据氯气的这个性质，在工业生产上有和应用？ [回答]用于自来水的生产。
[提问]根据氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的事实，推断氯气能否与碱溶液反应，若能反应写出Cl2与NaOH、Ca（OH）2溶液反应的化学方程式。
[学生推断后归纳板书] 4、 与碱反应：
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（应用于实验室制氯气时的尾气吸收和工业上制漂白剂，如84消毒液）
2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（OH）2+2H2O（应用于工业上制漂白粉） [知识拓展]NaClO和Ca（ClO）2是消毒剂和漂白剂的有效成分，使用时加入稀盐酸或吸收空气中的CO2和H2O，发生反应生成的次氯酸起到消毒和漂白作用。
如 Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO ClO2是新型的高效消毒剂和漂白剂。 [阅读自学]化学探究过程中的模型与假说。 [归纳]1、关于模型：
（1）、模型的定义：以客观事实为依据建立起来的、对事物及其变化的简化模拟。 （2）、模拟的分类：一般可分为物体模型和思维模型两大类。
例如，研究有机物的球棍模型就是物体模型；而研究原子结构中所建立的各种模型就是思维模型。
2、关于假说：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。假说提出后需要得到实践的证实，才能成为科学理论。
例如，道尔顿的原子学说。
[知识拓展]学生阅读教材P16“化学前沿”，了解相关知识。 [概括整合]（教材P16，多媒体展示，师生概括） [小结]本节知识网络：
[作业]1、下列物质能使红墨水褪色的是（ ）
A、活性炭 B、NaOH溶液 C、盐酸 D、氯水 2、下列物质与氯气不起反应的是（ ）
A、Al B、S C、CaCO3 D、KOH 3、下列物质不可以作消毒剂和漂白剂的是（A、氯水 B、石灰水 C、次氯酸钠 4、怎样鉴别氯水与氯化铁溶液？
） 、次氯酸钙 D
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