第2節(jié)

化學(xué)研究些什么

第二課時內(nèi)容提要化學(xué)研究物質(zhì)的性質(zhì)與變化1化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)2化學(xué)研究物質(zhì)的用途與制法3學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解化學(xué)研究的內(nèi)容；2.通過實驗探究，了解空氣的組成，掌握混合物與純凈物的概念，培養(yǎng)觀察、分析和解決問題的能力；3.通過列舉實例，認(rèn)識化學(xué)和物質(zhì)的用途與制法的關(guān)系。新知學(xué)習(xí)呼吸二、化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)空氣的成分觀察與思考——空氣中氧氣含量的測定點擊畫面播放視頻新知學(xué)習(xí)實驗現(xiàn)象：①紅磷燃燒，放出熱量，產(chǎn)生大量的白煙；②冷卻后打開彈簧夾，水順著導(dǎo)管流入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占瓶內(nèi)空間的1/5。實驗結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5。新知學(xué)習(xí)1、空氣中氧氣含量的測定(1)實驗裝置：(2)實驗步驟：①.將圖1－20所示集氣瓶的容積劃分為五等份，并加以標(biāo)記。②.在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝滿紅磷（過量），將膠管上的止水夾夾緊，把燃燒匙內(nèi)的紅磷放在酒精燈火焰上點燃，并迅速伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，觀察現(xiàn)象。紅磷燃燒，發(fā)出黃白色的火焰，放出熱量，產(chǎn)生大量的白煙。③.待火焰熄滅后，觀察紅磷是剖燃燒完全。待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開止水夾，觀察現(xiàn)象。紅磷在集氣瓶中燃燒，消耗了什么氣體？消耗了空氣中的氧氣。燒杯中的水倒吸入集氣瓶且約占集氣瓶容積的1/5。紅磷還有剩余

（3）實驗現(xiàn)象：紅磷燃燒，發(fā)出黃白色的火焰，放出熱量，產(chǎn)生大量的白煙。等裝置冷卻到室溫后打開止水夾，水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶且約占瓶內(nèi)空氣總體積的1/5。

（4）文字表達(dá)式：紅磷燃燒時消耗了集氣瓶內(nèi)1/5體積的氣體，使瓶內(nèi)氣壓減小。燒杯中的水為什么會倒吸入集氣瓶且約占集氣瓶容積的1/5？剩余的紅磷為什么不繼續(xù)燃燒？集氣瓶內(nèi)能支持紅磷燃燒的氣體已耗盡，剩余的氣體不能支持紅磷燃燒。（5）實驗結(jié)論：空氣的成分按性質(zhì)劃分，可以分為兩部分：一部分能支持燃燒，它約占空氣體積的_______，稱為_____氣；另一部分不能支持燃燒，約占空氣體積的______。1/5氧4/5空氣中含有氧氣，且約占其總體積的1/5；

利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)的氧氣，使密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，把燒杯內(nèi)的水壓進(jìn)集氣瓶中，進(jìn)入水的體積就為減少的氧氣的體積。（6）測定原理：（1）裝置氣密性要良好，若裝置漏氣，實驗結(jié)果會怎樣？（3）為什么要等待集氣瓶冷卻到室溫后，再打開止水夾？瓶外空氣進(jìn)入集氣瓶中，導(dǎo)致進(jìn)入水的體積減少，使測得氧氣體積偏小。（2）紅磷為什么要過量？若紅磷的量不足，實驗結(jié)果會怎樣？則不能將集氣瓶內(nèi)空氣中的氧氣反應(yīng)完全，使測得氧氣體積偏小。氣體的體積隨溫度升高而增大，如不冷卻，會使進(jìn)入水的體積偏小，使測得氧氣體積偏?。?）、點燃的紅磷為什么要迅速伸入集氣瓶并塞緊瓶塞？如果將點燃的紅磷慢慢伸入集氣瓶并塞緊瓶塞，結(jié)果又如何？

集氣瓶內(nèi)空氣受熱膨脹，部分氣體從集氣瓶內(nèi)逸出，導(dǎo)致進(jìn)入水的體積會偏大，使測得氧氣體積偏大。（5）止水夾為什么要夾緊？如果不夾，緊集氣瓶內(nèi)空氣受熱膨脹會從導(dǎo)管逸出，導(dǎo)致進(jìn)入水的體積會偏大，使測得氧氣體積偏大。（1）、瓶內(nèi)水面上升明顯小于瓶內(nèi)空氣總體積的1/5的可能原因：裝置漏氣。（集氣瓶冷卻過程中空氣會進(jìn)入瓶內(nèi)）紅磷量不足。（集氣瓶內(nèi)氧氣沒有完全耗盡）未冷卻到室溫就打開了止水夾。（集氣瓶內(nèi)氣壓偏大）（2）、瓶內(nèi)水面上升明顯大于瓶內(nèi)空氣總體積的1/5的可能原因：插入燃燒匙太慢。（部分氣體從集氣瓶內(nèi)逸出）止水夾未夾緊或未夾止水夾。（紅磷燃燒時氣體膨脹從集氣瓶內(nèi)逸出）（7）實驗誤差分析裝置漏氣（8）注意事項：①裝置氣密性要良好紅磷量不足，沒有將瓶中氧氣全部消耗完。②紅磷要足量沒有冷卻到室溫就打開止水夾。③必須冷卻到室溫才打開止水夾。插入燃燒匙太慢止水夾未夾緊或未夾止水夾④插入燃燒匙要快⑤止水夾要夾緊（1）能否用蠟燭代替紅磷進(jìn)行相同實驗，為什么？

不能，因為石蠟燃燒后的生成物是二氧化碳和水，因為二氧化碳為氣體,會彌補(bǔ)所消耗的氧氣的體積，瓶內(nèi)氣壓不會減小，水就無法進(jìn)入集氣瓶中，導(dǎo)致實驗失敗。氮氣難溶于水，不可燃，不助燃（3）根據(jù)此實驗，又可推測出氮氣有什么性質(zhì)？

（2）做空氣中氧氣含量測定的實驗時，選擇的可燃物應(yīng)具備哪些條件？該物質(zhì)在空氣中能燃燒且只與氧氣反應(yīng)；該物質(zhì)燃燒后生成物為固體或液體?；旌衔铮河蓛煞N或兩種以上的物質(zhì)混合而成。組成混合物的各種成分保持著它們各自的性質(zhì)。純凈物：只由一種物質(zhì)組成。純凈物可以用化學(xué)符號表示空氣、食鹽水、糖水氮氣：N2氧氣：O2新知學(xué)習(xí)燃盡的火柴烤焦的玉米思考：圖中燃燒或烤焦后的黑色物質(zhì)組成相同嗎？新知學(xué)習(xí)活動與探究——灼燒葡萄糖、蔗糖和面粉點擊畫面播放視頻新知學(xué)習(xí)一百多種元素世界萬物實驗結(jié)論：木柴、砂糖等物質(zhì)中均含有碳元素，這些物質(zhì)燒焦或烤焦后得到的黑色物質(zhì)的主要成分都是碳。有些物質(zhì)由一種元素構(gòu)成，如氧氣由氧元素組成。多數(shù)物質(zhì)由2種或2種以上元素構(gòu)成，如水由氫元素和氧元素組成，碳酸氫銨由碳、氫、氧、氮四種元素組成。新知學(xué)習(xí)化學(xué)變化前后，物質(zhì)的種類發(fā)生改變，但元素的種類不變。水（含氫、氧兩種元素）氫氣（含氫元素）氧氣（含氧元素）油（含碳元素）新知學(xué)習(xí)金剛石及其微觀結(jié)構(gòu)模型石墨及其微觀結(jié)構(gòu)模型物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致了物質(zhì)性質(zhì)的差異。新知學(xué)習(xí)三、化學(xué)研究物質(zhì)的用途與制法物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間存在著密切聯(lián)系。金剛石是無色透明的晶體，具有特殊的光學(xué)特性，被用于制造鉆石。金剛石硬度大，常用于切割玻璃。新知學(xué)習(xí)石墨為黑色質(zhì)軟的固體，可用于生產(chǎn)鉛筆芯。石墨是一種能導(dǎo)電的非金屬，常用作電池的電極。新知學(xué)習(xí)主要能源——化石燃料（不可再生資源）煤石油天然氣直接利用，浪費資源，污染環(huán)境。新知學(xué)習(xí)煤的綜合利用新知學(xué)習(xí)石油的綜合利用新知學(xué)習(xí)交流與討論——查閱資料拉瓦錫與空氣成分門捷列夫與元素周期表諾貝爾與炸藥新知學(xué)習(xí)居里夫婦與放射性元素我國首次人工合成結(jié)晶牛胰島素三位科學(xué)家與導(dǎo)電塑料新知學(xué)習(xí)課堂小結(jié)課堂小結(jié)化學(xué)研究的內(nèi)容空氣的成分純凈物與混合物物質(zhì)的元素組成物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)物質(zhì)的用途和制法化石燃料的綜合應(yīng)用物質(zhì)的性質(zhì)和用途的關(guān)系知能訓(xùn)練知能訓(xùn)練1.下列關(guān)于物質(zhì)分類正確的是（）A．空氣是混合物，加碘鹽是純凈物B．礦泉水是混合物，蒸餾水是純凈物C．干冰是混合物，冰水是純凈物D．水銀是混合物，糖水是純凈物B2.下列物質(zhì)的用途主要利用其化學(xué)性質(zhì)的是（）A．鎢絲做燈絲B．氮氣保護(hù)食品C．金剛石裁玻璃D．干冰用于人工降雨B知能訓(xùn)練3.化學(xué)變化的結(jié)果