苏教版必修第一册专题2第一单元第4课时物质性质和变化的探究学案

第4课时物质性质和变化的探究学习目标课程标准学业评价1.认识化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法,是科学探究的一种重要途径。2.了解科学探究过程包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释或建构模型、形成结论及交流评价等核心要素。3.理解从问题和假设出发确定研究目的、依据研究目的设计方案、基于证据进行分析和推理等对于科学探究的重要性。1.能预测物质的某些性质,并进行实验验证。2.具有较强的问题意识,能提出化学探究问题,能作出预测和假设。素养解读:1.证据推理与模型认知:能基于实验现象,通过分析推理对物质组成、性质加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。2.科学探究与创新意识:依据探究物质性质的目的,设计探究方案,运用科学的实验方法进行实验探究。知识点一铝的性质实验探究1.实验探究铝的性质实验要求实验现象实验结论(1)取一小片铝片,观察比较铝片在打磨前后的光泽铝片表面有灰色物质,打磨后铝片呈现银白色金属光泽纯净的铝片具有银白色金属光泽(2)用坩埚钳夹持一片未打磨的薄铝片,在酒精灯火焰上加热当铝片表面呈灰白色时,轻轻晃动铝片,可以感觉到铝片内有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融滴落构成薄膜的Al2O3的熔点高于Al的熔点,包在铝的外面,所以熔化的液态铝不会滴落下来(3)取两支试管,分别放入一小片打磨过的铝片,再分别加入3mL20%的盐酸和氢氧化钠溶液试管中有气泡产生,铝片溶解,将点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声铝既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,反应都放出一种可燃性气体——氢气2.铝的性质(1)物理性质。纯净的铝片具有银白色金属光泽,密度较小,具有良好的导电性、导热性,有延展性。(2)化学性质。①铝与氧气反应:铝是非常活泼的金属,极易与氧气反应。常温下金属铝被空气里的氧气氧化,在表面形成一层致密的氧化膜,从而防止内部的金属与氧气发生反应。化学方程式为4Al+3O22Al2O3。②与酸的反应:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。③与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。铝的性质实验探究模型(以下选择题有1个或2个选项符合题意)1.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球,此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是(BD)A.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成,杠杆不平衡B.铝球表面有气泡产生,溶液澄清;铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,杠杆右边下沉C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡D.右边球上出现红色,左边溶液的碱性减弱解析:左烧杯中发生反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,不生成沉淀,A错误;右烧杯中发生反应Fe+CuSO4Cu+FeSO4,观察到铝球表面有气泡产生,溶液澄清,而铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,由反应可知左烧杯中Al球的质量变小,右烧杯中Fe球上生成Cu,质量变大,杠杆右边下沉,B正确;由选项B的分析可知,反应后去掉两烧杯,杠杆不能平衡,C错误;右边球上生成Cu,则出现红色,而左烧杯中消耗NaOH,则c(OH-)减小,碱性减弱,D正确。2.(1)人的胃液呈酸性,其中主要是盐酸,胃酸过多会使身体不适形成疾病,常用胃舒平来治疗,胃舒平主要成分为Al(OH)3,试写出服用胃舒平后,胃中发生反应的化学方程式为。沿海渔民也用墨鱼骨(主要成分是CaCO3)治疗胃酸过多,反应的化学方程式为。(2)在铝制易拉罐中收集满CO2气体,然后向其中倒入10mL浓NaOH溶液,并迅速用胶带将易拉罐口封住。过一段时间后,罐壁内凹而瘪。再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起来(假设易拉罐不会被腐蚀烂)。解释下列变化的实验现象,写出有关化学方程式。①罐壁内凹而瘪的原因是,反应的化学方程式是。②罐壁重新鼓起来的原因是,反应的化学方程式是。(3)铝在人体内积累可使人慢性中毒,1989年世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是(填序号)。

①糖果和食品包装②电线电缆③牙膏皮④氢氧化铝胶囊(胃舒平,作内服药)⑤用明矾净水⑥用明矾和小苏打混合物作食品膨化剂⑦制造炊具和餐具⑧制防锈漆解析:(1)Al(OH)3和CaCO3都能与胃酸中的盐酸反应,达到治疗胃酸过多的目的。(2)易拉罐的“瘪”与“鼓”是因为罐内压强与外界大气压的压力差的变化而引起的。因罐内气体的消耗,罐内气压要减小;因罐内有气体生成,罐内气压要增大。(3)强调“病从口入”,与饮食有关的问题需要作为污染源加以控制。答案:(1)Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2OCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2)①NaOH溶液消耗了罐内的CO2,使罐内气压小于外界大气压CO2+2NaOHNa2CO3+H2O②铝与NaOH溶液反应生成了H2,使罐内的气压又大于外界大气压2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑(3)①③④⑤⑥⑦知识点二双氧水分解速率探究1.探究催化剂、温度、浓度对分解反应速率的影响序号试剂温度实验现象①3mL6%双氧水室温放出气体的快慢:④>③>②>①②0.1gMnO2、3mL6%双氧水室温③0.1gMnO2、3mL15%双氧水室温④0.1gMnO2、3mL15%双氧水75℃水浴实验结论:催化剂能加快过氧化氢分解,相同条件下,温度越高,浓度越大,过氧化氢的分解速率也越快。2.多变量影响因素探究性实验设计的关键:控制单因子变量。1.实验探究反应原理的一般流程2.控制变量法探究影响化学反应的因素(1)确定变量:找出影响实验探究结果的所有可能因素。(2)定多变一:在探究时,应先控制其他的因素不变,只改变一种因素,探究这种因素对反应的影响,然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。(3)数据有效:注意选择的数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法做出正确判断。1.控制变量法是科学研究的重要方法。向2mLH2O2溶液中滴入2滴稀FeCl3溶液,下列条件下分解速率最快的是(D)选项H2O2溶液的质量分数反应的温度/℃A3%5B6%5C3%40D6%40解析:本题有温度和浓度两个变量,浓度越大,温度越高,反应速率越快,D项浓度、温度均是最高的,反应速率最快。2.臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示:pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157(1)pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是。

(2)据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为(填字母)。

a.40℃、pH=3.0b.10