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1.4 物质性质的探究
第一单元 大家都来学化学
初中化学 科粤版九年级上册
1
了解一些物质常见的性质。（重点）
2
能够判断物理性质和化学性质,并能区分物质的变化和性质。（重点）
3
初步了解科学探究的一般过程。（难点）
4
初步养成注重实证、严谨求实的科学态度。
学习目标
课堂导入
阅读材料，结合生活常识，说一说酒精有哪些性质？
乙醇，俗称酒精。在常温常压下是无色透明的液体，有特殊香味。易挥发，能与水互溶，密度约为0.8 g/mL，易燃。
颜色 状态 气味 密度 水溶性 是否挥发 (能/不能)燃烧
无色
液体
能与水互溶
0.8 g/mL
有特殊香味
易挥发
能
思考：酒精的上述性质该如何分类？
化学性质
物理性质
合作探究
一、物质的性质
1. 物理性质：
密度
导电性
导热性
挥发性
如：颜色、状态、气味、硬度、熔点、 沸点、密度、溶解性、挥发性、导热性、导电性、延展性等。
不需要发生化学变化就能表现出来的性质。
(1)熔点和沸点：物质从固态变成液态叫作熔化；物质的熔化温度叫作熔点；液体沸腾的温度叫作沸点。（注意：液体的沸点是随着大气压强的变化而变化的）
(3)密度：某种物质单位体积的质量，叫作这种物质的密度。如：水的密度是1.0 g/cm3。
(2)压强：物体在单位面积上所受到的压力叫作压强。由于大气压强不是固定不变的，人们把101 kPa的压强规定为标准大气压强。
关于物质物理性质的几个基本概念的介绍
2. 化学性质：
腐蚀性
稳定性
可燃性
如：物质的可燃性、还原性、氧化性、毒性、腐蚀性、金属性、非金属性、稳定性、酸碱性等。
物质在化学变化中才能表现出来的性质。
酸碱性
3. 物质变化与性质的区别
类型 物质的变化 物质的性质
区别
描述用语
示例
物质的外在表现
物质的内在特点
叙述性质往往用“能、难、易、会、就、可”等表示能力或属性的用语。
叙述变化往往用“已经、了” 等过去时或“在”等现在时等表示时态的用语。
汽油可燃烧
汽油在燃烧
汽油挥发
汽油易挥发
化学变化
物理变化
化学性质
物理性质
4. 物质变化、用途和性质的关系
性质
用途
决定
体现
变化
体现
决定
酒精在燃烧
酒精具有可燃性
酒精作燃料
酒精使体温下降
酒精具有挥发性
酒精用于降温
二、科学探究
科学探究是收集证据和作出解释，进行发现、创造与应用的科学实践活动，也是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。
科学探究是研究物质性质常用的一种方法。
探究活动
铜受热变黑原因的探究
将一小段光亮的铜片在酒精灯火焰上加热片刻，铜片的颜色有什么变化？为什么？
提出问题
铜片从红棕色变成黑色
铜片为什么会变黑？
实验现象
提出问题
形成假设
假设1：
假设2：
烟灰附着在铜片上
铜与空气中氧气发生化学反应，生成黑色物质
烟灰应很容易抹去
铜片放在试管中加热，不与火焰直接接触
在真空或隔绝空气条件下加热，铜片颜色不变
预测
预测
有无直接接触
有无空气(氧气)
控制变量思想
探究活动
(1)用洁净的白色抹布轻轻擦一擦已冷却的
铜片黑色部分。
【实验1-15】验证假设1的实验：
设计并实施实验
加热铜片要使用坩埚钳，加热试管内的物质要使用试管夹，注意防止烫伤。
提示信息
(1)铜片表面的黑色擦不掉
(2)将一段光亮的铜片装在敞口的试管中用酒精灯火焰加热试管，观察铜片是否变色。
实验现象
(2)铜片表面变黑
探究活动
用银白色的金属铝箔将铜片严密包裹，压紧，不留空隙，以保证隔绝空气；然后加热铝箔，一定时间后停止加热；待冷却后打开包裹的铝箔，观察铜片是否变色。
【实验1-16】验证假设2的实验：
铜片保持其原有的颜色
实验现象
探究活动
获取证据、分析解释
实验 【实验1-15】验证假设1 【实验1-16】验证假设2
现象
判断 假设1 (填“正确”或“错误”) 假设2 (填“正确”或“错误”)
解释 说明：铜片在空气中经酒精灯加热后变黑，黑色物质不是烟灰。 说明：铜片在隔绝空气的条件下加热，不变色。据此可知：铜片在敞口的试管中加热后变黑，是因为铜片在空气中发生了化学反应，生成了黑色的新物质。
(2)铜片表面变黑
(1)铜片表面的黑色擦不掉
铜片保持其原有的颜色
错误
正确
探究活动
形成结论
从铜片在空气中受热变黑的现象出发，提出探究问题
结论
铜片在加热条件下，在空气中发生了化学反应，生成黑色物质。
结合已学知识和生活经验作出假设
依据假设分别设计和实施实验
根据实验过程中获取的证据进行分析和解释
进而形成结论
探究活动
反思评价
疑问
(1)生成的黑色物质是什么？
(2)铜片和空气中的什么物质发生了反应？
利用实验证明生成的黑色物质是氧化铜，详见[实验 1-17]。
可以利用手持技术数字化实验证明铜片是与空气中的氧气发生了化学反应，详见“信息技术与化学实验”栏目。
生成物的检验
反应物的消耗
探究活动
【实验1-17】验证黑色生成物是氧化铜
将铜片直接在酒精灯上多加热几分钟，冷却，用小刀将铜片表面生成的黑色物质刮落到干净的纸上，反复数次，使得到的黑色物质足够多；再移入试管中，滴加少量稀硫酸。观察现象，说明铜在空气中受热生成了什么？
现象
反思 评价 铜在空气或氧气中受热生成的黑色物质是 ,所以上述结论 (填“正确”或“错误”)。
黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变成蓝色
氧化铜
正确
探究活动
表达交流
1.以上铜片发生的化学反应可用文字表达：
文字表达式
符号表达式
铜 ＋ 氧气
氧化铜
加热
Cu ＋
O2
CuO
△
化学性质：铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，生成黑色的氧化铜
探究活动
2.同学们就以上现象、解释和结论发表自己的意见，互相讨论交流，可提出其他预测和实验证实的思路。
假设2验证思路
将铜片放入试管，用胶塞塞进试管并将其抽成真空，密封加热
在真空中加热，铜片不变黑
探究活动
科学探究的一般过程
中心环节
反思评价
提出问题
形成假设
设计并实施实验
获取证据
分析解释
形成结论构建模型
表达交流
利用手持技术数字化实验探究铜和氧气的反应
1.概念：是由 、 和配套软件组成的能与计算机连接，用于采集定量数据的数字化智能实验技术系统，可采集实验过程中的气体含量、温度等数据。
手持技术数字化实验
数据采集器
传感器
在“铜受热变黑原因的探究’实验中，可利用手持技术改进实验(已知空气中氧气含量约占总体积的21%)。
信息技术与化学实验
形成假设
提出问题
铜片和空气中的什么物质发生了反应？
假设：
与氧气发生反应
利用手持技术数字化实验探究
预测
实验验证
使用氧气传感器定量测定反应过程中氧气含量的变化
得出结论
铜受热一段时间后，装置中的氧气含量不断减少，证明铜与氧气发生了反应。
信息技术与化学实验
初中阶段探究空气（氧气）中“加热金属”发生化学变化的一般思路
颜色
状态
定量
氧气
金属氧化物
加热
金属
＋
定性
定量
定性
形状变化
氧气含量变化
物质鉴别实验
质量变化
思路与方法导引
实践活动
提出问题
我们一生中不断吸入空气和呼出气体，吸入和呼出的气体成分含量有没有差别呢
探究人体吸入和呼出气体成分含量的差异
吸气
吐气
形成假设
2.呼出气体中二氧化碳的含量大于吸入空气
中二氧化碳的含量。
1.吸入空气中氧气的含量大于呼出气体中
氧气的含量。
可用燃着的木条检验氧气含量
可用澄清石灰水检验二氧化碳含量
预测
预测
实践活动
木条燃烧要有氧气参与，氧气含量越多，燃烧越旺。
二氧化碳与澄清石灰水作用，使石灰水变浑浊。当参与作用的二氧化碳含量较多时，浑浊现象出现得较快，且较明显。
提示信息
实践活动
设计并实施实验
(1)取两个空集气瓶，用玻璃片将瓶口盖好作为空气样品；再用排水法收集两瓶呼出气体。
实践活动
设计并实施实验
(2)设计实验，验证假设1、2。
实践活动
图示 实验现象 实验结论
盛有空气的集气瓶中澄清石灰水无明显变化；盛有呼出气体的集气瓶中澄清石灰水变浑浊
盛有空气的集气瓶中无明显变化；盛有呼出气体的集气瓶中燃着的木条很快熄灭。
呼出气体中二氧化碳的含量比空气中的多。
呼出气体中氧气的含量比空气中的少。
实践活动
解释与结论
气体 二氧化碳 氧气
吸入空气
呼出气体
含量较少
含量较多
含量较多
含量较少
除了以上实验方法，我们还可以运用手持技术数字化实验，通过氧气传感器和二氧化碳传感器定量测量吸入和呼出的气体中氧气、二氧化碳的含量。
课堂小结
物质性质的探究
物质的性质
科学探究的一般过程
探究人体吸入和呼出气体成分含量的差异
物理性质
化学性质
铜受热变黑原因的探究
内容索引
随堂演练
1.下列属于氧气物理性质的是 （ ）
A.氧气能使食物腐烂 B.氧气能使钢铁生锈
C.氧气能供给动物呼吸 D.氧气能液化成淡蓝色液体
2.下列属于金属铜的化学性质的是（ ）
A.铜片表面呈黄色 B.铜片在空气中加热会变黑
C.铜线的导电性很强 D.铜的密度为8.9 g/cm3
D
B
3.实验探究是学习化学的基本途径。准备几小片铜片，探究金属铜的化学性质。请你参与下列探究：
观察与问题：
将一小块铜片放在酒精灯火焰上加热片刻，铜片表面变黑。
假设与预测：
假设⑴ 铜片加热变黑，是因为火焰的黑烟附着在铜片上；
假设⑵ 铜片加热变黑，是因为铜片与 发生了化学反应。
氧气
实验与事实：
实验⑴ 用洁净的干布擦一擦铜片上的黑色物质，黑色物质不易被擦去；将铜片放入试管中，用酒精灯对试管加热片刻，铜片也变黑。
实验⑵ 将铜片放入小试管中并塞上橡皮塞，再用酒精灯对试管加热直至铜片变黑。再将移至的另一端加热片刻，铜片不再变黑。
解释与结论：
上述实验⑴证实，假设⑴ （“正确”或“不正确”）；
实验⑵证实，假设⑵ （“正确”或“不正确”）。
不正确
正确
表达与交流：
铜片在空气中加热，反应的文字表达式是： 。
拓展与迁移：
如果用真空泵抽去装有铜片的试管内的空气，或用氮气充满装有铜片的试管，然后加热，铜片 （“会”或“不会”）变黑。如果用铝在空气中加热，发生反应的文字表达式是 。
不会
铜+氧气 氧化铜
加热
铝+氧气 氧化铝
加热

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