资源简介

1.4 物质性质的探究（第二课时）（教学设计）
课题 课时安排
教材分析 本节课是科粤版九年级上册化学1.4第二课时，承接第一课时物质性质基础概念，聚焦铜的化学性质探究。教材以完整科学探究流程为线索，依托铜片加热实验，落地物理性质与化学性质的区分，是学生首次系统体验化学探究全过程的核心课程。既巩固前期变化与性质知识，又为后续物质探究、化学方程式学习奠定实验思维基础。
核心 素养目标 宏观辨识与微观探析：通过铜片变色宏观现象，初步感知化学反应微观变化。 科学探究与创新意识：完整经历猜想、验证、反思的探究流程，掌握实验探究基本方法。 科学态度与社会责任：养成严谨求实、敢于质疑的实验素养。 证据推理与模型认知：依托实验证据推理实验结论，构建物质性质探究的通用思维模型。
重点 和难点 教学重点：掌握化学性质的核心定义，熟练掌握科学探究的完整步骤，通过实验探究铜的化学性质。 教学难点：精准区分物理性质与化学性质，基于实验现象合理提出猜想、设计实验验证假设，学会排除实验干扰因素，依托证据进行严谨的推理分析，建立探究思维逻辑。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
导入新课 上节课我们学习了物理性质与化学性质的基础概念，知道物质的化学性质需要通过化学变化才能体现。生活中铜制器皿长期放置会变黑，光亮铜片加热后也会变色。这一现象是简单沾染污渍，还是铜发生了化学反应？今天我们就以铜为研究对象，通过完整的科学探究，揭开铜片变黑的真相，深入探究物质的化学性质。 结合生活常见铜器变色现象，衔接旧知抛出探究问题，激发学生好奇心与探究欲。自然引出本节课核心探究任务，实现新旧知识衔接，明确课堂学习核心目标。
讲授新课 （一）回顾旧知，夯实基础 教师引导学生自主回顾第一课时核心知识点，组织学生以小组抢答的形式梳理关键内容。首先提问学生：什么是物质的物理性质？生活中常见的物理性质包含哪些内容？学生自主梳理后总结：不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质，常见的有颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性等，这类性质可以通过直接观察或简单仪器测量得出，过程中物质不会发生新物质生成的变化。 随后教师继续追问：化学性质的定义是什么？它和物理性质的核心区别是什么？学生小组讨论后作答：物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质，二者的核心区别是是否需要通过化学变化体现，是否有新物质生成。教师进一步补充，常见的化学性质包括可燃性、氧化性、稳定性、腐蚀性、还原性等，无法通过直接观察得出，必须借助化学反应才能验证。 在学生梳理完基础概念后，教师进行精准点拨，明确本节课的学习定位：物理性质和化学性质是物质的两大基本性质，单纯记忆概念无法真正掌握化学的核心，化学学科的核心是探究，本节课我们将依托具体实验，完整体验科学探究的全过程，学会用实验探究的方法研究物质的化学性质，掌握探究物质性质的通用方法。 （二）观察现象，提出问题 教师展示实验器材与药品：光亮的紫红色铜片、酒精灯、坩埚钳、试管、铝箔、抹布、稀硫酸等。首先开展演示实验，取一段洁净光亮的铜片，用坩埚钳夹持，置于酒精灯外焰加热，引导全体学生仔细观察铜片的颜色变化、形态变化，记录实验现象。学生直观观察到：原本紫红色、表面光亮的铜片，加热片刻后，表面逐渐变暗，慢慢生成一层黑色的物质，持续加热后黑色物质覆盖整个铜片表面。 实验结束后，教师引导学生结合观察到的现象，自主提出探究问题。学生结合现象纷纷提问：铜片加热后为什么会变黑？表面生成的黑色物质是什么？该变化是物理变化还是化学变化？黑色物质是外界沾染的杂质，还是铜反应生成的新物质？教师汇总学生问题，提炼本节课核心探究问题：光亮铜片在空气中加热变黑的原因是什么，黑色生成物的成分是什么。 为进一步引导学生深度思考，教师设置递进式问题：如果是物理变化，仅仅是物质状态、形态改变，不会产生新物质，铜片变黑是否符合这一特征？如果是化学变化，铜片一定和空气中的某种成分发生了反应，空气中的氮气、氧气、稀有气体等成分中，哪种物质会与铜在加热条件下发生反应？通过问题引导，帮助学生锁定探究方向，为后续猜想假设做好铺垫。 （三）大胆猜想，合理预测 教师组织学生以四人小组为单位，结合生活经验和已有化学知识，针对铜片变黑的现象进行猜想假设，要求每个小组说出猜想依据，杜绝无依据的盲目猜想。各小组充分讨论、交流思辨后，汇总得出两种核心猜想。 猜想一：铜片表面的黑色物质是酒精灯燃烧产生的烟灰（炭黑），属于物理附着，没有发生化学反应。小组阐述依据：酒精灯燃料为酒精，酒精不完全燃烧会产生炭黑颗粒，加热过程中炭黑飘散附着在铜片表面，导致铜片变黑，该过程无新物质生成，属于物理变化。 猜想二：铜片在加热条件下，与空气中的氧气发生化学反应，生成了黑色的新物质，属于化学变化。小组阐述依据：空气中含有氧气，多数金属在加热、高温条件下能与氧气发生反应，生成金属氧化物，铜作为金属，大概率能与氧气反应，黑色物质为反应生成的氧化铜。 在学生提出猜想后，教师引导学生针对两种猜想进行合理实验预测，明确不同猜想对应的实验现象，为后续实验验证制定标准。针对猜想一预测：若黑色物质为烟灰，用抹布擦拭铜片表面，黑色物质可以被擦除，铜片能恢复原本的紫红色；隔绝空气加热铜片，铜片依然会变黑。针对猜想二预测：若黑色物质为反应生成的氧化铜，擦拭无法去除黑色物质；隔绝空气加热铜片，铜片不会发生变色，保持原有颜色。 （四）设计实验，验证假设 本环节为课堂核心探究环节，教师采用任务式教学，设置三个递进式探究任务，引导学生自主设计实验、动手操作、记录现象、分析结果，逐一验证猜想，排除干扰因素，得出实验结论。实验前，教师着重强调实验安全规范：加热操作需使用坩埚钳夹持铜片，禁止用手直接触碰高温仪器和铜片；酒精灯规范点燃与熄灭，防止失火；实验结束后仪器冷却后再整理，养成规范的实验操作习惯。 探究任务一：验证黑色物质是否为烟灰。学生分组开展实验，取加热后变黑的铜片，放置在实验台面，用干净的抹布反复用力擦拭铜片表面，仔细观察擦拭后的现象。学生操作后发现，无论如何擦拭，铜片表面的黑色物质都无法被去除，铜片依然呈现黑色，无法恢复原本的紫红色。各小组统一记录实验现象，分析得出实验结论：猜想一不成立，铜片表面的黑色物质不是酒精灯燃烧产生的烟灰，并非简单的物理附着。 探究任务二：验证空气对铜片变色的影响。学生分组完成对照实验，设置两组对比实验样本。实验组：取洁净铜片，放入试管中，用铝箔严密包裹试管口，隔绝试管内空气与外界空气流通，确保试管内空气量极少且密闭，随后用酒精灯加热试管内的铜片。对照组：取等量、同规格的洁净铜片，放入敞口试管中，直接加热。 学生观察记录两组实验现象：密闭隔绝空气的试管中，铜片加热后始终保持紫红色，无变黑现象；敞口试管中的铜片加热后，迅速出现黑色物质。通过鲜明的对照实验，学生直观发现，无空气参与时，铜片加热不会变色，有空气参与时，铜片会变黑。由此初步推断，铜片加热变黑需要空气中的某种成分参与反应。 探究任务三：精准验证反应物，确定反应原理。教师进一步引导学生思考，空气中含有多种成分，到底是哪种成分与铜发生反应？结合空气成分稳定性，氮气、稀有气体化学性质稳定，常温、加热条件下不易与其他物质发生反应，而氧气化学性质较为活泼，支持多种物质发生氧化反应。据此学生锁定反应物为空气中的氧气。 为进一步验证黑色物质为氧化铜，教师补充拓展实验：取少量铜片表面的黑色物质，放入试管中，滴加适量稀硫酸，轻微振荡试管，观察现象。学生观察到黑色物质逐渐溶解，无色稀硫酸溶液逐渐变为蓝色。教师讲解核心知识点：炭黑不与稀硫酸反应，而氧化铜能与稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液，由此最终确定，铜片表面的黑色物质为氧化铜。 各小组汇总三组实验现象，统一梳理实验结果：铜片在加热条件下，能与空气中的氧气发生化学反应，生成黑色的氧化铜固体，该变化属于化学变化。教师引导学生书写该反应的文字表达式：铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜，规范学生化学用语书写，夯实基础。 （五）分析归纳，总结性质 实验探究结束后，教师引导学生结合本次探究实验，归纳铜的化学性质。学生自主总结：铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，生成黑色氧化铜，这是铜的一种化学性质，该性质需要通过化学变化才能表现出来。教师顺势深化概念，再次明确化学性质的核心内涵：物质在化学变化中表现出来的性质，叫做化学性质，化学性质是物质的固有属性，决定物质的化学反应规律。 随后教师组织学生开展对比辨析活动，区分铜的物理性质与化学性质。学生小组讨论后梳理：铜的紫红色、固态、良好的导电性、导热性等性质，不需要发生化学变化就能体现，属于物理性质；铜加热能与氧气反应、能与稀硫酸发生反应等性质，需要通过化学变化体现，属于化学性质。 教师进一步拓展延伸，引导学生总结物质性质与用途的关系，结合铜的性质分析其生活用途。铜具有良好的导电性、导热性，因此可制作导线、铜锅；铜常温下化学性质稳定，不易生锈，因此可制作各类铜制器皿，让学生明确性质决定用途，用途反映性质的化学核心逻辑，构建完整的知识体系。 （六）梳理流程，内化探究方法 教师带领学生回顾本节课完整的学习流程，系统梳理科学探究的七大核心步骤，帮助学生内化探究思维，构建标准化探究模型。第一步观察与问题：观察实验现象，发现并提出有探究价值的化学问题；第二步假设与预测：结合已有知识，大胆提出合理猜想，预判实验现象；第三步实验与验证：设计对照实验、验证实验，规范操作，记录实验现象；第四步解释与结论：基于实验证据，分析现象，得出科学结论；第五步反思与评价：分析实验误差、实验漏洞，优化实验方案；第六步表达与交流：小组内、班级内交流探究过程与结论，互补完善。 教师着重强调，科学探究是化学学习的核心方法，本节课探究铜的化学性质的流程，适用于所有物质性质的探究。后续学习氧气、二氧化碳、金属等物质的性质时，均可沿用该探究流程，通过观察现象、提出问题、猜想验证、归纳总结的方式开展学习，培养学生自主探究的能力。 本节课全程采用任务式活动教学，贴合新教材探究式教学理念，以铜的化学性质探究为主线，层层递进设置探究任务。通过旧知回顾衔接新知，降低学习难度；依托真实实验现象引发学生质疑、猜想、验证，让学生全程参与探究过程，摆脱被动听课模式。对照实验设计有效培养学生对比分析、证据推理能力，精准突破重难点。同时系统梳理科学探究流程，帮助学生构建通用探究模型，落实四维核心素养，兼顾知识传授、能力培养与思维塑造，贴合初中化学新课标教学要求。
板书设计 1.4 物质性质的探究（第二课时） 一、探究实验：铜的化学性质 1. 现象：紫红色铜片加热→表面变黑 2. 猜想验证：排除烟灰附着，需氧气参与反应 3. 反应原理：铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜 二、物质的性质 1. 物理性质：无需化学变化（颜色、状态、导电性等） 2. 化学性质：需要化学变化（与氧气反应、生锈等） 核心区别：是否通过化学变化表现 三、科学探究基本步骤 观察与问题→假设与预测→实验与验证→解释与结论→反思与评价→表达与交流 四、核心规律：性质决定用途，用途反映性质
作业布置 完成分层作业
教学反思

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