化學(xué)研究什么第2課時化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、用途與制法一、知識目標1.能初步認識物質(zhì)的多樣性，知道物質(zhì)的性質(zhì)與組成、結(jié)構(gòu)、用途的關(guān)系；2.能初步學(xué)會應(yīng)用科學(xué)的方法觀察化學(xué)實驗、描述現(xiàn)象；3.能感受化學(xué)是推動人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要力量。二、核心素養(yǎng)目標1.宏觀辨識與微觀探析：通過金剛石與石墨性質(zhì)差異的實例，認識物質(zhì)宏觀性質(zhì)的多樣性與其微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)觀念。2.證據(jù)推理與模型認知：基于實驗現(xiàn)象（葡萄糖、砂糖、面粉燃燒實驗），分析物質(zhì)組成（如碳元素的存在）、變化本質(zhì)（物理變化與化學(xué)變化），歸納“性質(zhì)決定用途”的推理模型（如金剛石切割玻璃、石墨導(dǎo)電）。3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：結(jié)合化學(xué)史（如我國科學(xué)家制備金剛石的突破），感悟化學(xué)創(chuàng)新對解決資源、能源問題的價值，增強可持續(xù)發(fā)展意識。一、學(xué)習(xí)重點1.能初步認識物質(zhì)的多樣性，知道物質(zhì)的性質(zhì)與組成、結(jié)構(gòu)、用途的關(guān)系。二、學(xué)習(xí)難點1.能初步學(xué)會應(yīng)用科學(xué)的方法觀察化學(xué)實驗、描述現(xiàn)象。一、物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)1.取葡萄糖、砂糖和面粉分別灼燒，均生成黑色殘渣，該殘渣是______，說明這些物質(zhì)中都含有______元素。由此可知，世間萬物主要由約90多種______組成。2.金剛石和石墨都由______元素組成，但前者是自然界最堅硬的物質(zhì)，后者質(zhì)軟，原因是__________不同。這體現(xiàn)了“物質(zhì)的______決定性質(zhì)”的化學(xué)觀念。3.物質(zhì)由肉眼看不見的______構(gòu)成，例如水由______分子構(gòu)成，沙子（主要成分SiO?）由硅原子和氧原子構(gòu)成。二、物質(zhì)的用途與制法1.金剛石可用于切割玻璃，是因為其具有______的性質(zhì)；石墨能作電池電極，是利用其______性；石墨可制作鉛筆芯，是由于它是______的固體。2.我國科學(xué)家錢逸泰團隊曾以______和金屬鈉為原料制得納米級金剛石，后來又利用______作為“養(yǎng)料”通過化學(xué)氣相沉積法制備人造金剛石，這體現(xiàn)了化學(xué)可通過工藝創(chuàng)新制備新物質(zhì)。3.化石燃料（煤、石油、天然氣）可通過化學(xué)工藝制造______、合成纖維、塑料等價值更高的產(chǎn)品，直接燃燒會造成資源浪費和______。一、新課導(dǎo)入問題預(yù)測：用熱勺子接觸牛奶、軟糖、棉花糖、蜂蜜時，可能出現(xiàn)哪些變化？牛奶：____________________軟糖：____________________棉花糖：____________________蜂蜜：____________________問題思考：不同物質(zhì)遇熱反應(yīng)不同的根本原因可能與__________和__________有關(guān)。二、化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)活動一：物質(zhì)組成的實驗探究問題觀察：大家觀察到了什么共同的現(xiàn)象？問題思考：黑色殘渣可能是什么？這個現(xiàn)象說明了這三種物質(zhì)在組成上有什么共同點？問題記錄：實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋與結(jié)論灼燒葡萄糖、砂糖、面粉活動二：物質(zhì)結(jié)構(gòu)的微觀探析問題探究1：觀察二氧化硅（SiO?）和水（H?O）的分子模型，填寫：沙子由________構(gòu)成；水由________構(gòu)成。問題探究2：對比金剛石與石墨的結(jié)構(gòu)模型：金剛石結(jié)構(gòu)：（空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)/層狀），硬度；石墨結(jié)構(gòu)：（空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)/層狀），硬度。問題思考：金剛石和石墨都由碳元素組成，為什么它們的性質(zhì)（如硬度）卻如此截然不同？歸納總結(jié)：物質(zhì)的________決定性質(zhì)。例如：金剛石因________結(jié)構(gòu)而堅硬，石墨因________結(jié)構(gòu)而質(zhì)軟。二、化學(xué)研究物質(zhì)的用途與制法活動一：性質(zhì)與用途的關(guān)聯(lián)分析問題討論：下列有關(guān)物質(zhì)用途的表述，分別利用了金剛石或石墨的哪些性質(zhì)？制作鉆石用作電池電極制造鉛筆芯切割玻璃問題思考：為什么石墨能作電極而金剛石不能？歸納總結(jié)：性質(zhì)________用途，用途________性質(zhì)。例如：物質(zhì)的________決定其是否適合作為導(dǎo)電材料。活動二：物質(zhì)制法的實際應(yīng)用案例分析：1.我國科學(xué)家用四氯化碳和鈉制得納米金剛石，后來用甲烷“種”出金剛石，目的是：________________________________。2.化石燃料直接燃燒的弊端：__________________；化學(xué)工藝轉(zhuǎn)化的價值：__________________。問題思考：為什么要研究人造金剛石？這體現(xiàn)化學(xué)制法的什么價值？典例：下列關(guān)于常見物質(zhì)的性質(zhì)與使用或貯存關(guān)聯(lián)錯誤的是（）A.酒精具有可燃性，可作為燃料 B.金剛石非常堅硬，可用于切割玻璃 C.碳酸氫銨受熱易分解，應(yīng)保存在陰涼干燥處 D.石墨為灰黑色質(zhì)軟的固體，所以可用作電池的電極1.下列哪一項研究內(nèi)容主要屬于化學(xué)對物質(zhì)“結(jié)構(gòu)”的探索？（）A.測定空氣中氧氣約占總體積的21%B.分析氯化鈉晶體中鈉離子(Na?)和氯離子(Cl?)的排列方式C.研究鐵在潮濕空氣中容易生銹的原因D.利用石油分餾得到汽油、柴油等產(chǎn)品2.“物質(zhì)的用途與其性質(zhì)密切相關(guān)”這一說法最能體現(xiàn)在以下哪個實例中？（）A.利用活性炭吸附性制作冰箱除味劑B.通過電解水大規(guī)模生產(chǎn)氫氣C.使用質(zhì)譜儀測定未知化合物的相對分子質(zhì)量D.研究金剛石和石墨都是由碳元素組成3.下列描述中，準確對應(yīng)“物質(zhì)的組成”研究的是（）A.水由氫元素和氧元素組成B.水分子呈V形結(jié)構(gòu)，是極性分子C.水在常溫常壓下是無色無味的液體D.水通電可以分解生成氫氣和氧氣4.物質(zhì)的“用途”主要受以下哪項因素的決定（）A.物質(zhì)的來源是否容易獲得B.物質(zhì)的生產(chǎn)成本高低C.物質(zhì)的性質(zhì)（包括由其結(jié)構(gòu)決定的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)）D.物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)的歷史長短5.下列關(guān)于“組成”與“結(jié)構(gòu)”關(guān)系的描述，正確的是（）A.組成相同的物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)一定相同B.結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)，而組成對性質(zhì)沒有影響C.組成相同的物質(zhì)，可能因結(jié)構(gòu)不同而具有截然不同的性質(zhì)（如同素異形體）D.研究物質(zhì)的組成比研究其結(jié)構(gòu)更為重要6.化學(xué)家設(shè)計新物質(zhì)以滿足特定需求時，最核心的考慮因素是（）A.首先確保該物質(zhì)的生產(chǎn)成本最低B.優(yōu)先考慮該物質(zhì)的原料是否容易獲得C.基于目標用途所需性質(zhì)，設(shè)計并構(gòu)建具有相應(yīng)結(jié)構(gòu)的分子或材料D.主要關(guān)注該物質(zhì)是否具有新穎的名稱和外觀一、化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)1.物質(zhì)的組成元素視角：萬物由90多種元素組成一種元素組成的物質(zhì)：如氧氣（O?）、金剛石（C）兩種或多種元素組成的物質(zhì)：如碳酸氫銨（NH?HCO?含N、H、C、O）實驗證據(jù)：灼燒葡萄糖/砂糖/面粉生成黑色碳殘渣，證明含碳元素2.物質(zhì)結(jié)構(gòu)微觀構(gòu)成：物質(zhì)由原子/分子等微粒構(gòu)成（如沙子由SiO2分子構(gòu)成，水由H?O分子構(gòu)成）核心規(guī)律：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)例：金剛石（空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）硬度大vs石墨（層狀結(jié)構(gòu)）質(zhì)軟導(dǎo)電二、化學(xué)研究物質(zhì)的用途與制法性質(zhì)→用途：金剛石：硬度大→切割玻璃光學(xué)特性→制鉆石石墨：導(dǎo)電性→作電極質(zhì)軟→制鉛筆芯用途→性質(zhì)反推：碳酸氫銨需陰涼保存→受熱易分解（化學(xué)性質(zhì)）考點1化學(xué)研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)1．（2025·山東濰坊·一模）下列關(guān)于金剛石和石墨的描述，說法不正確的是（）A．石墨很軟，因此可用作干電池電極 B．金剛石很硬，可用來加工堅硬的金屬C．性質(zhì)差異大，因為原子的排列方式不同 D．一定條件下，石墨可以轉(zhuǎn)化為金剛石2．（24-25九年級上·河北唐山·期末）下列關(guān)于金剛石和石墨的說法正確的是（）A．都是黑色固體 B．都由碳元素組成C．硬度都很大 D．都有良好的導(dǎo)電性3．（2025·山東青島·二模）由碳元素形成的單質(zhì)有很多種，如金剛石、石墨和等。下列有關(guān)碳單質(zhì)的說法中正確的是（）A．金剛石和石墨都是黑色固體B．金剛石、石墨、都由原子直接構(gòu)成C．碳單質(zhì)在空氣中燃燒只能生成二氧化碳D．金剛石、石墨物理性質(zhì)差別很大的原因是碳原子的排列方式不同考點2化學(xué)研究物質(zhì)的用途與制法4．（24-25九年級上·四川宜賓·期末）下列物質(zhì)的用途主要由其化學(xué)性質(zhì)決定的是（）A．天然氣——可用作燃料B．氦氣——用于填充探空氣球C．干冰——用于食品冷藏保鮮 D．石墨——用作高鐵列車的受電弓滑板5．（24-25九年級上·江蘇南京·階段練習(xí)）下列物質(zhì)的用途體現(xiàn)了其化學(xué)性質(zhì)的是（）A．焦炭用作煉鐵 B．干冰作制冷劑 C．金剛石作光學(xué)儀器的涂層 D．石墨作鉛筆芯6．（2025九年級·全國·專題練習(xí)）判斷下列物質(zhì)的性質(zhì)和用途的對應(yīng)