资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科
课题名称 第2节第2课时化学研究什么 课型 新授课
教学内容分析 教材地位与作用 本节课承接上一课时化学研究物质的变化，是初中化学建立宏观组成 — 微观结构 — 物质性质 — 实际用途逻辑链条的核心课时。以生活不完全燃烧现象、灼烧有机物实验为载体，引出元素、微观粒子基础概念；通过金刚石、石墨的结构差异突破 “组成相同性质不同” 难点；结合化石燃料两种利用路径，渗透资源利用与绿色化学理念，同时介绍我国钱逸泰团队人造金刚石科研成果，落实科学态度与社会责任素养，为后续元素、化学式、有机化工知识铺垫基础。 2、教学分析 本课分为两大核心板块：①化学研究物质的组成与结构；②化学研究物质的用途与制法。配套生活情境导入、灼烧葡萄糖 / 面粉实验、金刚石石墨微观模型、化石燃料综合利用对比图、4 道课堂巩固习题、思维导图总结。 3.教学重点难点 重点： ①物质由元素组成、由微观粒子构成； ②结构、性质、用途三者相互关系； ③化石燃料两种利用方式及优缺点。 难点： ①宏观元素组成与微观粒子结构的区分； ②金刚石、石墨同种元素性质差异的微观本质； ③建立资源可持续利用的化学观念。
学情分析 学生刚接触化学，能区分物理变化、化学变化，熟悉火柴燃烧、烤红薯变焦等生活场景，但未建立元素、微观结构概念，无法解释不同物质燃烧均产生炭黑的本质；抽象思维薄弱，难以理解碳原子排列方式不同造成金刚石、石墨性质巨大差异；对煤、石油、天然气仅知道可燃烧，不了解化工转化的高价值，环保与资源节约意识需要课堂引导。优势是生活化素材、直观实验与模型图片可降低理解难度，学生具备基础观察、描述实验现象的能力。
学习目标 1.生命观念 能认识物质多样性，知道物质由 90 余种元素组成、由微观粒子构成，理解组成、结构不同会造成物质性质差异，建立宏微结合的物质观。 2.科学思维 能根据灼烧变黑现象推理物质含碳元素；通过金刚石、石墨对比推理结构、性质、用途的相互推导关系；辩证分析化石燃料直接燃烧与化工加工的利弊。 3.探究实践 学会规范观察、描述葡萄糖、砂糖、面粉灼烧实验现象，并根据现象推导实验结论；能用生活实例解释不完全燃烧生成炭黑的原理。 3.态度责任 认识直接燃烧化石燃料浪费资源、污染环境，体会化学工艺提升资源价值；了解我国科学家合成金刚石的科研突破，增强民族科学自信，树立绿色可持续发展理念。
学习评价 自我评价表
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 1 能区分物质宏观元素组成与微观粒子结构
2 掌握结构 性质 用途逻辑关系
3 清晰说出化石燃料两种利用途径及危害、优势
探究能力 能独立观察灼烧实验，准确描述现象并推理物质含碳元素
科学态度 认可化工绿色利用化石资源，了解我国人造金刚石科研成就
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员 三
团队精神 5 分：主动分工，积极交流讨论； 3 分：能参与沟通； 1 分：独自完成，不参与合作
实施能力 5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：表述清晰完整，科学、客观、简洁。 3分：表述完整度和清晰度一般。 1分：不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 本课遵循 “情境导入 — 实验探究 — 概念建构 — 科技拓展 — 资源议题 — 练习巩固 — 总结梳理” 主线，依托课件素材（生活燃烧图片、分子模型、金刚石石墨结构图、化石燃料利用对比图），由宏观生活现象切入微观结构，串联元素、结构、性质、用途完整逻辑；融入国产科研成果、化石燃料环保议题，实现知识传授、思维培养、价值引领三位一体；各教学任务嵌入过程性评价，实时掌握学生学习效果。
教学流程
学习活动设计
任务一：创设问题情境，引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
展示火柴梗变黑、蜡烛玻璃片黑渍、烤焦红薯三组图片，抛出问题：三种完全不同的物质燃烧后都会产生黑色物质，该黑色物质是什么？为什么都会生成？讲解黑色物质为炭黑，由含碳物质不完全燃烧产生。 结合生活经验自由猜想、发言，带着疑问进入新课学习。 随机抽问评价：能说出黑色固体是炭黑为满分；仅描述现象无法推理成分需引导；无思考发言待提升。
设计意图：利用贴近生活的现象激发探究兴趣，自然引出 “物质含有碳元素” 核心知识点。
任务二：新知讲解一 化学研究物质的组成和结构
教师活动 学生活动 学习评价
活动 1：实验探究 —— 灼烧葡萄糖、砂糖、面粉 1.教师演示：取三种物质置于燃烧匙，酒精灯加热至完全烧焦，引导学生观察现象； 2.设问引导：三种物质外观差异极大，灼烧后均产生黑色残渣，说明什么？ 3.总结结论：黑色残渣为炭黑，三种物质均含有碳元素。 活动 2：宏观认知 —— 物质由元素组成 教师讲解：自然界所有物质仅由 90 多种元素组成，分类举例： ①单一元素组成：O 、N 、金刚石、石墨（均只含碳元素）； ②多种元素组成：CO （碳、氧）、碳酸氢铵（碳氢氧氮）、H O（氢、氧）； 课堂提问：水由哪两种元素组成？ 活动 3：微观认知 —— 物质由微观粒子构成 展示水分子 H O 模型图，讲解：纯净物均由肉眼不可见的微小微观粒子构成，不同物质粒子构成方式存在差异。 活动 4：重难点突破 —— 结构决定性质 展示金刚石、石墨实物图与碳原子微观排列结构图，对比讲解：二者均只含碳元素，但碳原子排列结构不同；石墨层状结构质地柔软，金刚石立体网状结构硬度极大（自然界最硬物质）。梳理逻辑链：结构 性质 用途，结构决定性质、性质反映结构；性质决定用途、用途体现性质。 仔细观察实验操作与现象，记录实验现象，小组交流讨论实验结论。 实验观察评价：完整描述烧焦现象并推出物质含碳元素为达标；仅描述现象不能推理元素组成课后辅导。
设计意图：通过直观实验建立宏观现象与物质元素组成的关联，落实探究实践目标。
任务三：新知讲解二 化学研究物质的用途与制法
教师活动 学生活动 学习评价
活动 1：金刚石的用途与人造金刚石科研成果 用途讲解：金刚石硬度大，用于切割玻璃、大理石、钻探钻头； 拓展我国科研成果：1988 年钱逸泰团队以四氯化碳、金属钠制备纳米金刚石；后续使用二氧化碳合成金刚石；2019 年中科院利用化学气相沉积法人工培育金刚石，我国成为人造金刚石第一大国。 活动 2：化石燃料的两种利用方式 基础认知：煤、石油、天然气为化石燃料，传统用途直接燃烧供暖、发电； 弊端分析：化石燃料储量有限，直接燃烧浪费资源，排放废气造成酸雨、空气污染； 化工转化优势：以化石燃料为原料，通过化学工艺合成药物、合成纤维、塑料、合成橡胶等高附加值产品。 记录金刚石用途，倾听国产科研成就，交流感悟。 记录两种利用途径，小组讨论 “直接燃烧石油和加工成塑料哪个更合理”。 情感态度评价：主动分享我国化学科研成就、体会化学价值为优秀。 小组讨论评价：主动参与、辩证说出两种方式利弊得高分；沉默不参与酌情减分。
设计意图：结合前沿科技渗透家国情怀，落实态度责任素养。结合资源、环境议题，树立绿色化工、节约资源的观念。
任务四：拓展延伸
教师活动 学生活动 学习评价
教师完整朗读教材原文：地壳里蕴藏的煤、石油和天然气，长期以来作为燃料，为生产生活提供热能。后来人们发现，直接燃烧储量有限的煤、石油和天然气，不仅浪费了宝贵的资源，而且会带来较为严重的环境污染。以煤、石油、天然气等为原料，通过化学工艺可以制造、合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等产品。 升华主题：依靠化学合理开发化石资源，减少直接燃烧带来的污染，大力发展高附加值绿色化工。 默读原文，梳理化石燃料利用核心观点。 随堂抽查评价：能完整复述化石燃料两种利用方式及优缺点即为掌握。
设计意图：回归教材原文，巩固本节课资源利用核心知识点。
课堂小结
教师活动 学生活动 学习评价
展示全课思维导图，师生共同回顾本节课全部内容： 1.化学两大研究方向：物质的组成与结构、物质的用途与制法； 2.核心逻辑：元素组成→微观结构→物质性质→实际用途； 3.化石燃料科学利用思路：减少直接燃烧，发展化工合成。 跟随教师梳理知识框架，完善课堂笔记。 集体复述评价：能独立完整说出三层核心逻辑即为达标。
设计意图：思维导图整合零散知识点，构建完整知识体系。
作业设计 1.书面作业：完成教材课后配套习题； 2.实践作业：自主绘制本节课知识思维导图，梳理物质组成、结构、性质、用途、化石燃料利用全部知识点。
板书设计 化学研究什么第2课时 一、研究物质的组成与结构 组成：物质由元素组成（共 90 余种） 灼烧变黑→物质含有碳元素 结构：物质由微观粒子构成 逻辑关系：结构 性质 用途 实例：金刚石、石墨（均含 C，结构不同→性质不同） 二、研究物质的用途与制法 金刚石：硬度大→切割玻璃、钻探钻头；我国人工合成金刚石 化石燃料（煤、石油、天然气） ①直接燃烧：浪费资源、造成大气污染 ②化工转化：合成药物、塑料、合成纤维、合成橡胶（高价值）
教学与反思 1.课堂亮点：生活化导入、实验、微观模型降低抽象知识难度；融入我国人造金刚石科研成果，落实家国情怀；全流程嵌入过程性学习评价，实时掌握学生学情；化石燃料议题渗透环保与资源节约理念，落实化学核心素养。 2.现存不足：部分学生混淆宏观 “元素组成” 与微观 “粒子结构” 概念；学生对塑料、化纤、药品等化石化工产品生活认知较少；少数学生课堂小组讨论参与度低。 3.改进措施：下节课增加塑料、化纤衣物、药品实物展示；增加宏微概念对比表格专项练习，强化概念区分；针对课堂评价薄弱学生进行一对一提问引导。中小学教育资源及组卷应用平台
沪教版化学九年级上册
《第1 章开启化学之门》第2节第2课时 化学研究什么
【基础篇】
1．金刚石、石墨两种物质的性质差异性很大，原因是
A．二者都是由碳原子构成 B．构成二者的微粒不同
C．碳原子的排列方式不同 D．微粒间的间隔不同
2．我国科学家合成了全新分子——，开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关的说法中不正确的是
A．、金刚石、石墨均属于碳单质
B．与足球烯（）是同一种物质
C．与金刚石中碳原子的排列方式不同
D．与反应可以生成
3．如下图所示：金刚石、石墨、C和碳纳米管都是重要的碳单质。下列有关说法中，正确的是
A．四种物质都是由碳原子直接构成的 B．四种物质之间的相互转化是物理变化
C．四种物质完全燃烧后的产物只有二氧化碳 D．石墨与金刚石中碳原子的排列方式相同
4．下列关于蜡烛燃烧时现象的描述错误的是
A．蜡烛燃烧时放热 B．罩在火焰上的烧杯内壁出现水珠
C．生成水和二氧化碳 D．火焰分成三层，外层最亮
阅读下列材料，完成下列小题：
世界上最黑的物质“超级黑”是以木材为原料，在1500℃高温下炭化，就形成了比头发丝细一万倍的由碳原子构成的纳米管碳单质，其吸光率高达99.65%。超黑涂料可提高太阳能电池的吸光性能，用于制造隐形材料和伪装材料等。
5．“超级黑”材料主要由碳元素组成。下列说法正确的是
A．碳的单质都是黑色的 B．“超级黑”的形成仅有物理变化
C．“超级黑”与金刚石结构不同 D．“超级黑”常温下化学性质不稳定
6．下列关于“超级黑”的说法错误的是
A．“超级黑”可用于新能源开发 B．“超级黑”、石墨、C60都是碳原子构成的
C．“超级黑”可以还原氧化铁 D．“超级黑”吸光率高被用作隐形飞机材料
7．碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。
根据所学知识回答：
(1)图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为_____，常温下，碳的化学性质_____(填“活泼”或“不活泼”)。
(2)图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的名称是_____，图④单质的化学式是_____。
(3)由同种元素组成的不同单质，互称同素异形体，如红磷和白磷。下列属于同素异形体的有_____(填字母标号)。
A．CO和CO2 B．O2和O3 C．Na和Na+
(4)低碳中的“碳”是指_____(填字母序号)。
A．碳单质 B．二氧化碳 C．一氧化碳
(5)作为一名中学生，写出日常生活中能做到的一种“低碳”行为：_____。
8．碳元素对人类有十分重要的意义，
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是_________（填符号）。
(2)有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示。
依据上文，回答下列问题。
①石墨烯海水淡化膜不允许_______（微粒符号）通过。
②石墨、金刚石和石墨烯属于碳单质，下列说法正确的是________（填字母）。
a．它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
b．都由碳原子构成
c．物理性质相似
d．石墨转化为金刚石属于物理变化
【能力篇】
9．我国科学家发现在高温高压条件下石墨形成六方金刚石的全新路径。有关六方金刚石的说法中，正确的是
A．该转化路径属于物理变化 B．该路径能在常温常压下进行
C．与O2反应生成碳的氧化物 D．碳原子排列方式与石墨相同
10．下列关于金刚石和石墨的说法正确的是
A．金刚石和石墨在氧气中充分燃烧，产物都是CO2
B．金刚石和石墨的化学式都为C，因此两者为同种物质
C．金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，但两者的物理性质相同
D．在一定条件下，石墨可以合成金刚石，这一变化属于物理变化
11．经过一年的学习，同学们发现许多元素可以组成多种单质，如：。根据这种状况他们推测：①同种元素可以组成不同的单质；②单质的研究前景非常广阔；③同种元素组成的单质间可能相互转化；④同种元素组成的单质化学性质都相同；⑤单质可能存在着复杂的分子结构。其中正确的是
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②⑤
12．石墨烯具有优异的光学、电学和力学特性，是一种革命性材料。如图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型，图中小球代表碳原子，下列说法正确的是
①石墨烯是一种新型化合物
②三种物质分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
④构成金刚石和石墨的原子大小不同
⑤因天然金刚石资源稀少，价格昂贵，不能满足需求。于是人们设法用石墨为原料在一定条件下制得了人造金刚石。在这一过程中只发生物理变化。
A．①④⑤ B．②③ C．①③ D．②③④⑤
13．下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．酒精具有可燃性—用作消毒剂
B．氮气化学性质不活泼—用于制造硝酸
C．氧气具有助燃性—用作燃料
D．石墨能导电—用作干电池的电极
14．下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是
A．金刚石、石墨和C60都是由碳原子直接构成的
B．煤炉上放一盆水可防止CO中毒
C．书写档案规定用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质稳定
D．CO2和CO元素组成相同，它们的化学性质相似
15．2025年1月10日全球首列碳纤维地铁列车“CETROVO1.0碳星快轨”在青岛地铁1号线开启运营之旅，其车体、转向架构架等主承载结构均采用碳纤维复合材料制造，实现了车辆性能的升级。碳纤维的主要成分是由碳原子直接构成的物质。下列有关说法正确的是
A．碳纤维在氧气中充分燃烧生成二氧化碳 B．碳纤维与金刚石的性质完全相同
C．碳纤维是一种新型化合物 D．碳纤维是一种金属单质
16．运用化学知识理解情境素材，充分体现化学素养和能力。
周末，同学们相约到科技馆游览。参观后同学们围绕海水淡化的方法、流程以及未来发展前景进行了讨论。
【相关资料】目前商业海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用热蒸发和冷凝工艺将水与非挥发性物质分离，该方法能耗大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性来实现海水淡化，但现有的薄膜使水通过量低，效率不高而造成应用受到限制。有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔的二维薄膜，可提高海水淡化的效率。石墨烯海水淡化膜工作原理如下图所示。
围绕以上内容，四位同学进行如下讨论。请结合你对化学知识和情境的理解，完善他们的观念。
(1)甲同学：通过学习，我知道在热分离法中，水发生了________（填“物理变化”或“化学变化”）。限制热分离法大规模应用的原因是________。
(2)乙同学：用石墨烯制成单层纳米孔的二维薄膜进行海水淡化，这种膜只允许________（填微粒名称）通过，而________（填微粒符号）不能通过，从而使海水淡化。
(3)丙同学：石墨烯和我们学习的金刚石、石墨都属于由________构成的单质。
17．人们对碳单质的研究从未止步。近期科学家在1025℃条件下、将硅融入液态金属中，通入甲烷气体，硅（Si）与甲烷反应生成四氢化硅和石墨（C），石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜。石墨的碳层间距是0.335 nm，能够嵌入锂离子，目前被广泛应用于锂离子电池负极材料，但地球上锂资源有限，钠资源更为丰富，综合考虑性能优势（见表），钠离子电池正成为研究热点。石墨的碳层难以嵌入，而另一种碳单质——硬碳（可通过在氩气或氮气中对生物质原料高温碳化制成），其碳层间距约为0.37~0.40 nm，能够嵌入，电池依靠在正极和负极之间移动来进行充电和放电，充电时，从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时则相反。回答问题：
表：锂离子电池和钠离子电池部分性能对比
电池重量 能量密度 循环寿命（次） 低温性能（容量保持率）
锂离子电池 较轻 高 5000+ 60~70%
钠离子电池 较重 较低 1000~4000 88%以上
(1)写出硅与甲烷发生反应的化学方程式________。
(2)1图中________（填“甲”或“乙”）为金刚石的结构模型。石墨在液态金属表面转化为金刚石薄膜发生的是________（填“物理”或“化学”）变化。
(3)根据表中信息可知：与锂离子电池相比，钠离子电池的优点是________。
(4)由2图分析可知硬碳作为电池的________（填“正”或“负”）极。
(5)制备硬碳时通入氩气或氮气，目的是________。
(6)下列说法正确的是________（填序号）。
A．同种元素可组成不同的单质 B．钠离子和锂离子质子数相同
C．废旧电池不能随意掩埋处理 D．钠离子电池更适合应用于笔记本电脑中
18．阅读分析，解决问题：
碳捕集、利用与封存
碳捕集、利用与封存(CCUS)是目前能够实现化石能源低碳利用，实现工业过程低碳排放的关键技术。
碳捕集技术，是指将二氧化碳从工业生产、能源利用或大气中分离出来并提纯、压缩的过程。捕集二氧化碳的方法主要有：吸收法、吸附法及膜分离法等。
碳利用技术，是指将捕集的二氧化碳通过多种方式加以资源化利用，从而实现减排的过程。二氧化碳可用于生产轻质碳酸钙、制冷剂等，也可以转化为石墨烯等碳纳米材料。
碳封存技术，是指将捕集的二氧化碳注入深部地质储存，使其与大气永久隔绝，从而实现减排的过程。在这一过程中，二氧化碳还可以完成驱油、驱气的新“任务”，形象地说，就是将液态二氧化碳注入地下孔隙处，“挤占”空间，原本埋藏或“游荡”的石油、天然气等就会被“挤出”。
CCUS技术具备实现大规模温室气体减排和化石能源低碳利用的协同作用，是未来全球应对气候变化的重要技术选择之一。
(1)日常生产、生活中消耗二氧化碳的途径有___________(写一个)。
(2)石灰乳【主要成分是】与二氧化碳作用可得到碳酸钙，发生反应的化学方程式为___________。
(3)捕集的二氧化碳可制成干冰用于人工降雨，其原理是___________。
(4)二氧化碳可以转化为石墨烯等碳纳米材料，保存的时间长，原因是___________。
(5)现代提倡“低碳”生活，请写出一种“低碳”生活的做法：___________。
(6)发展CCUS技术的重要意义是___________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
沪教版化学九年级上册
《第1 章开启化学之门》第2节第2课时 化学研究什么参考答案
【基础篇】
1．C
2．B
3．C
4．C
5．C
6．B
7．(1) 4 不活泼
(2) 金刚石 C60
(3)B
(4)B
(5)随手关灯（合理即可）
8．(1)CO2
(2) Na+、Cl- ab
【能力篇】
9．C
10．A
11．C
12．B
13．D
14．C
15．A
16．(1) 物理变化 该方法能耗大，成本高
(2) 水分子 、
(3)碳原子/原子
17．(1)CH4+SiSiH4+C
(2) 乙 化学
(3)低温性能好
(4)负
(5)作保护气
(6)AC
18．(1)植物光合作用（合理即可）
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)利用干冰升华吸热，使空气中水蒸气液化形成降雨
(4)石墨烯等碳纳米材料具有优异的物理和化学稳定性，不易分解或氧化
(5)出行时骑自行车（合理即可）
(6)可以大规模捕集二氧化碳，减缓温室效应加剧
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（沪教版）九年级
上
第2节第2课时
化学研究什么
第一章开启化学之门
01
素养目标
02
新知导入
03
新知讲解
04
拓展延伸
05
课堂练习
06
课堂总结
07
作业布置
01
素养目标
1.能初步认识物质的多样性，知道物质的性质与组成、结构、用途的关系。
2.能初步学会应用科学的方法观察化学实验、描述现象。
3.能感受化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。
02
新知导入
燃着的火柴熄灭后在火柴梗上出现黑色物质；在蜡烛火焰上方放置玻璃片，在玻璃片下方可看到黑色物质；烤红薯时，如果温度过高，红薯表面会变焦，烧烤时间越长，变焦的程度越大。你是否想过，这些黑色物质的主要成分是什么？
03
新知讲解
一、化学研究物质的物质的组成和结构
实验现象 解释与结论
都有黑色残渣生成
这些物质中均含有碳元素
实验探究
取少量葡萄糖、砂糖和面粉，分别放在燃烧匙中，在酒精灯上加热，直至完全烧焦，观察发生的现象。试讨论上述现象说明了什么
03
新知讲解
一、化学研究物质的物质的组成和结构
人们不断地探索物质的组成，发现世间万物仅由90多种元素组成。
氧气
O2
组成元素：
氧元素
氮气
N2
组成元素：
氮元素
金刚石 石墨
C
组成元素：
碳元素
二氧化碳
CO2
组成元素：
碳元素 氧元素
碳、氢、氧、碳元素
碳酸氢铵
NH4HCO3
组成元素：
一种元素
组成
两种或多种元素组成
03
新知讲解
一、化学研究物质的物质的组成和结构
物质都是由肉眼看不见的、极小的微观粒子构成的，各种纯净物质都具有一定的组成和结构
沙子
SiO2模型
水
H2O模型
构成
构成
03
新知讲解
一、化学研究物质的物质的组成和结构
物质组成和结构的不同导致了物质性质的差异。
结构
碳元素组成
性质
自然界最坚硬
很软
决定
反映
03
新知讲解
二、化学研究物质的用途与制法
金刚石是天然存在的最硬的物质
金刚石常用来切割玻璃、大理石；做钻探机的钻头等。
结构
性质
用途
反 映
决 定
体 现
决 定
03
新知讲解
二、化学研究物质的用途与制法
我国科学家制备金刚石的突破性成果
1988年，中国科学技术大学钱逸泰（1941-2023）带领团队以四氯化碳和金属钠为原料，在一定条件下反应制成了纳米级金刚石。5年后，该团队通过改进技术使用二氧化碳为原料制备得到金刚石。
近年来，我国发展了更丰富且成熟的技术来制备结构优良的金刚石晶体，如2019年中科院研究人员利用化学气相沉积法，以天然金刚石的籽晶片作为“种子”，以甲烷作为“养料”，像“种粮食”一样获得精美的人造金刚石。这些成果为我国成为人造金刚石第一大国奠定了重要的基础。
钱逸泰
03
新知讲解
二、化学研究物质的用途与制法
化石燃料
煤、石油、天然气
直接燃烧化石燃料，不仅浪费了宝贵的资源，而且会带来较为严重的环境污染。
通过化学工艺制造、合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等产品。
04
拓展延伸
地壳里蕴藏的煤、石油和天然气，长期以来作为燃料，为生产生活提供热能。后来人们发现，直接燃烧储量有限的煤、石油和天然气，不仅浪费了宝贵的资源，而且会带来较为严重的环境污染。以煤、石油、天然气等为原料，通过化学工艺可以制造、合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等产品。
05
课堂练习
1.下列哪一项研究内容主要属于化学对物质“结构”的探索？（ ）
A. 测定空气中氧气约占总体积的21%
B. 分析氯化钠晶体中钠离子(Na )和氯离子(Cl )的排列方式
C. 研究铁在潮湿空气中容易生锈的原因
D. 利用石油分馏得到汽油、柴油等产品
B
05
课堂练习
2.“物质的用途与其性质密切相关”这一说法最能体现在以下哪个实例中？（ ）
A. 利用活性炭吸附性制作冰箱除味剂
B. 通过电解水大规模生产氢气
C. 使用质谱仪测定未知化合物的相对分子质量
D. 研究金刚石和石墨都是由碳元素组成
A
05
课堂练习
3.下列描述中，准确对应“物质的组成”研究的是（ ）
A. 水由氢元素和氧元素组成
B. 水分子呈V形结构，是极性分子
C. 水在常温常压下是无色无味的液体
D. 水通电可以分解生成氢气和氧气
A
05
课堂练习
4.物质的“用途”主要受以下哪项因素的决定（ ）
A. 物质的来源是否容易获得
B. 物质的生产成本高低
C. 物质的性质（包括由其结构决定的化学性质和物理性质）
D. 物质被发现的历史长短
C
06
课堂总结
物质都由元素组成
化学研究物质的组成和结构学
化学研究物质的用途与制法
物质都由微粒构成
化学研究什么
结构
性质
用途
反 映
决 定
体 现
决 定
07
作业布置
1.课后习题
2.课堂总结导图
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