小學實驗教案
發(fā)表時間:2020-09-23研究物質(zhì)的實驗方法。
一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗,會提前做好準備,教師要準備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學氛圍非常活躍,幫助教師掌握上課時的教學節(jié)奏。那么如何寫好我們的教案呢?小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《研究物質(zhì)的實驗方法》,歡迎您參考,希望對您有所助益!
第2單元研究物質(zhì)的實驗方法
第2單元課時1
物質(zhì)的分離與提純
一、學習目標
1.初步學會過濾、結晶、萃取、分液、蒸餾等分離物質(zhì)的實驗技能,能獨立完成一些簡單的物質(zhì)分離、提純的實驗操作,初步學會設計簡單的實驗方案。
2.初步了解根據(jù)混合物的性質(zhì),選擇不同的分離方法對物質(zhì)進行分離的實驗方法。
3.結合實際事例討論遵守實驗安全守則的重要性。樹立安全意識,初步形成良好的實驗工作習慣。
二、教學重點及難點
分離物質(zhì)等基本實驗技能;設計簡單的實驗方案。
三、設計思路
本課重點在于引發(fā)學生的思考,通過學生自己動手實驗,讓他們體驗實驗在化學學習中的重要作用,初步了解實驗方案的設計。
四、教學過程
[導入](展示一個有過濾網(wǎng)的茶杯)讓我們繼續(xù)用化學家的眼光來觀察我們周圍的物質(zhì)世界,這個茶杯比普通茶杯多了一個金屬網(wǎng),其作用是什么?在泡茶時茶葉中能溶于水的成分形成了茶葉水,為飲用方便,我們加了一個金屬網(wǎng),實現(xiàn)茶葉和茶水的分離。
這種分離方法就是我們曾經(jīng)學習過的——過濾,哪種混合物可以通過過濾的方法加以分離?用這個金屬網(wǎng)能將化學反應生成的沉淀和溶液分開嗎?實驗室使用的濾紙必然具有一些——小孔,其大小剛好能使溶液通過,而留下沉淀。為了保證過濾的效果和速率,實驗操作中我們應該注意哪些問題?
[過渡]我們所接觸到的物質(zhì)往往是混合物,化學上要研究一種物質(zhì)的性質(zhì),首先需要將其中各組分分離開來,以實現(xiàn)物質(zhì)的提純。分離與提純,兩者之間有什么區(qū)別嗎?
分離是通過適當?shù)姆椒ǎ鸦旌衔镏械膸追N物質(zhì)分開(每一組分都要保留下來,且與原狀態(tài)相同)的過程。提純通過一定途徑獲取混合物中的主要成分的過程。
[討論1]現(xiàn)有含MgCl2和泥沙的粗食鹽,請設計實驗方案,由粗食鹽提純NaCl。
實驗方案:
粗食鹽混合物粗食鹽水
食鹽水(含NaOH、泥沙、Mg(OH)2)
食鹽水(含NaOH)食鹽水精制食鹽
[過渡]兩種固體,一種可溶于水,另一種不溶,我們就可以利用其溶解性的差異,通過過濾的方法實現(xiàn)分離??杉尤脒m量化學試劑,將雜質(zhì)其轉變?yōu)槌恋?,并通過過濾的方法除去。若兩種物質(zhì)都能溶解于水,例如硝酸鉀與氯化鈉,我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)其分離呢?
[討論2]現(xiàn)有KCl和KNO3的固體混合物,請設計實驗方案提純KNO3。
混合物中各組分都溶于水,但其溶解度隨溫度變化不同,降溫時溶解度隨溫度變化大的物質(zhì)主要以晶體的形式析出。
[小結]混合物的分離方法取決于混合物各組分性質(zhì)的差異。
[觀察]對比飽和溴水的顏色和溴在CCl4中的顏色,為什么顏色深淺不同?
分析:溴在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大。
思考:向溴水中加入少量CCl4,預計會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?
所謂萃取,是指利用溶質(zhì)在不同溶劑里溶解度的不同,將物質(zhì)從溶解度較小的溶劑中轉移到溶解度較大的溶劑中,從而實現(xiàn)物質(zhì)的富集。
如何將水層和四氯化碳層分離?萃取之后一般通過分液的方法將互不相溶的液體分離。在實驗室中,萃取和分液通常在分液漏斗中進行。
哪些物質(zhì)可以從水中提取出溴?
萃取劑與原溶劑互不相溶;溶質(zhì)在萃取劑中有較大的溶解度;溶質(zhì)、原溶劑與萃取劑不發(fā)生任何反應。
分液操作應注意什么問題?
充分靜置;保持漏斗內(nèi)壓強與外界大氣壓一致;下層溶液從分液漏斗下口放出,上層溶液從分液漏斗上口倒出。
[過渡]冷卻熱飽和溶液結晶是利用不同溶質(zhì)在同種溶劑中溶解性的差異實現(xiàn)分離,萃取則是利用同種溶質(zhì)在不同溶劑中溶解性的差異。這兩種分離物質(zhì)的方法都與溶解性有關,我們還可以根據(jù)物質(zhì)哪些性質(zhì)的差異實現(xiàn)混合物的分離?
粗鹽的提純中最終蒸發(fā)食鹽溶液獲得食鹽晶體,蒸發(fā)是利用物質(zhì)揮發(fā)性的差異實現(xiàn)分離。若我們需要的是蒸出的水分,則應如何操作?將蒸出的水蒸氣通過冷凝管,再收集起來,這種方法稱為蒸餾。
蒸餾裝置分為哪幾個部分?分別需要哪些儀器?
液體的加熱、蒸汽的冷凝和冷凝液的收集。(和學生一起組裝儀器)
[結課]此外,層析法也是一種重要的分離混合物的方法,有興趣的同學可以在課后進行相關閱讀。
精選閱讀
研究物質(zhì)的實驗方法物質(zhì)的分離和提純
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓上課時的教學氛圍非?;钴S,使教師有一個簡單易懂的教學思路。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為此,小編從網(wǎng)絡上為大家精心整理了《研究物質(zhì)的實驗方法物質(zhì)的分離和提純》,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
第二單元研究物質(zhì)的實驗方法
第1課時物質(zhì)的分離和提純
一、學習目標
1.初步學會過濾、結晶、萃取、分液、蒸餾等分離物質(zhì)的實驗技能,能獨立完成一些簡單的物質(zhì)分離、提純的實驗操作,初步學會設計簡單的實驗方案。
2.初步了解根據(jù)混合物的性質(zhì),選擇不同的分離方法對物質(zhì)進行分離的實驗方法。
3.結合實際事例討論遵守實驗安全守則的重要性。樹立安全意識,初步形成良好的實驗工作習慣。
二、教學重點及難點
分離物質(zhì)等基本實驗技能;設計簡單的實驗方案。
三、設計思路
本課重點在于引發(fā)學生的思考,通過學生自己動手實驗,讓他們體驗實驗在化學學習中的重要作用,初步了解實驗方案的設計。
四、教學過程
[導入](展示一個有過濾網(wǎng)的茶杯)讓我們繼續(xù)用化學家的眼光來觀察我們周圍的物質(zhì)世界,這個茶杯比普通茶杯多了一個金屬網(wǎng),其作用是什么?在泡茶時茶葉中能溶于水的成分形成了茶葉水,為飲用方便,我們加了一個金屬網(wǎng),實現(xiàn)茶葉和茶水的分離。
這種分離方法就是我們曾經(jīng)學習過的——過濾,哪種混合物可以通過過濾的方法加以分離?用這個金屬網(wǎng)能將化學反應生成的沉淀和溶液分開嗎?實驗室使用的濾紙必然具有一些——小孔,其大小剛好能使溶液通過,而留下沉淀。為了保證過濾的效果和速率,實驗操作中我們應該注意哪些問題?
[過渡]我們所接觸到的物質(zhì)往往是混合物,化學上要研究一種物質(zhì)的性質(zhì),首先需要將其中各組分分離開來,以實現(xiàn)物質(zhì)的提純。分離與提純,兩者之間有什么區(qū)別嗎?
分離是通過適當?shù)姆椒ǎ鸦旌衔镏械膸追N物質(zhì)分開(每一組分都要保留下來,且與原狀態(tài)相同)的過程。提純通過一定途徑獲取混合物中的主要成分的過程。
[討論1]現(xiàn)有含MgCl2和泥沙的粗食鹽,請設計實驗方案,由粗食鹽提純NaCl。
實驗方案:
粗食鹽混合物粗食鹽水
食鹽水(含NaOH、泥沙、Mg(OH)2)
食鹽水(含NaOH)食鹽水精制食鹽
[過渡]兩種固體,一種可溶于水,另一種不溶,我們就可以利用其溶解性的差異,通過過濾的方法實現(xiàn)分離。可加入適量化學試劑,將雜質(zhì)其轉變?yōu)槌恋?,并通過過濾的方法除去。若兩種物質(zhì)都能溶解于水,例如硝酸鉀與氯化鈉,我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)其分離呢?
[討論2]現(xiàn)有KCl和KNO3的固體混合物,請設計實驗方案提純KNO3。
混合物中各組分都溶于水,但其溶解度隨溫度變化不同,降溫時溶解度隨溫度變化大的物質(zhì)主要以晶體的形式析出。
[小結]混合物的分離方法取決于混合物各組分性質(zhì)的差異。
[觀察]對比飽和溴水的顏色和溴在CCl4中的顏色,為什么顏色深淺不同?
分析:溴在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大。
思考:向溴水中加入少量CCl4,預計會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?
所謂萃取,是指利用溶質(zhì)在不同溶劑里溶解度的不同,將物質(zhì)從溶解度較小的溶劑中轉移到溶解度較大的溶劑中,從而實現(xiàn)物質(zhì)的富集。
如何將水層和四氯化碳層分離?萃取之后一般通過分液的方法將互不相溶的液體分離。在實驗室中,萃取和分液通常在分液漏斗中進行。
哪些物質(zhì)可以從水中提取出溴?
萃取劑與原溶劑互不相溶;溶質(zhì)在萃取劑中有較大的溶解度;溶質(zhì)、原溶劑與萃取劑不發(fā)生任何反應。
分液操作應注意什么問題?
充分靜置;保持漏斗內(nèi)壓強與外界大氣壓一致;下層溶液從分液漏斗下口放出,上層溶液從分液漏斗上口倒出。
[過渡]冷卻熱飽和溶液結晶是利用不同溶質(zhì)在同種溶劑中溶解性的差異實現(xiàn)分離,萃取則是利用同種溶質(zhì)在不同溶劑中溶解性的差異。這兩種分離物質(zhì)的方法都與溶解性有關,我們還可以根據(jù)物質(zhì)哪些性質(zhì)的差異實現(xiàn)混合物的分離?
粗鹽的提純中最終蒸發(fā)食鹽溶液獲得食鹽晶體,蒸發(fā)是利用物質(zhì)揮發(fā)性的差異實現(xiàn)分離。若我們需要的是蒸出的水分,則應如何操作?將蒸出的水蒸氣通過冷凝管,再收集起來,這種方法稱為蒸餾。
蒸餾裝置分為哪幾個部分?分別需要哪些儀器?
液體的加熱、蒸汽的冷凝和冷凝液的收集。(和學生一起組裝儀器)
[結課]此外,層析法也是一種重要的分離混合物的方法,有興趣的同學可以在課后進行相關閱讀。
研究物質(zhì)的實驗方法溶液的配制及分析
第二單元
第3課時溶液的配制及分析
一、學習目標
1.初步學會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實驗技能,了解生產(chǎn)和研究中經(jīng)常要用中和滴定等方法進行定量測定。
2.掌握物質(zhì)的量濃度的概念、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制并以此進行溶液分析(中和滴定)。
3.進一步認識實驗方案設計、實驗條件控制、實驗現(xiàn)象分析和實驗數(shù)據(jù)處理等方法在化學學習和科學研究中的應用。培養(yǎng)學生獨立或與同學合作完成實驗,記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),完成實驗報告,并主動進行交流的能力。
二、教學重點及難點
一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制;定量分析及相應的簡單計算。
三、設計思路
本課設計從復習學生剛學過的“物質(zhì)的量”知識引入,讓學生了解定量分析在生產(chǎn)和科學研究中的作用,通過與溶液的質(zhì)量分數(shù)的類比,引出“物質(zhì)的量濃度”的概念,探究一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制,并在討論中完善實驗步驟和注意事項。
四、教學過程
[引入]展示兩瓶濃度不同的硫酸銅溶液。
兩瓶硫酸銅溶液的顏色為什么會不相同?因為濃度不同。
展示不同商品的標簽,如牛奶、礦泉水、啤酒、化驗單等,引導學生關注上面濃度的表示方法。濃度的表示方法有多種,在初中我們學過溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=溶質(zhì)的質(zhì)量/溶液的質(zhì)量×100%
[過渡]CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,使0.1mol硫酸銅完全沉淀,需要多少氫氧化鈉?
化學方程式中各物質(zhì)前的系數(shù)體現(xiàn)了參加反應和反應生成的物質(zhì)的什么量之比?物質(zhì)的量。對溶液而言,是稱其質(zhì)量方便,還是量其體積方便?
許多化學反應是在溶液中進行的,生產(chǎn)和科學研究中經(jīng)常要對溶液進行定量分析、定量計算,我們需要一個可以通過溶液體積直接計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量的物理量。
[板書]物質(zhì)的量濃度
定義:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液的組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。
符號:CB
單位:molL-1
表達式:cB=nB/V
[練習]
1.2molNaOH配成200mL溶液,其物質(zhì)的量濃度為____mol/L。
2.標準狀況下,22.4LHCl溶于水配成0.5L鹽酸,其物質(zhì)的量濃度為__mol/L。
3.物質(zhì)的量濃度為2mol/L的硫酸溶液500mL,含硫酸的物質(zhì)的量為___mol。
4.10molHCl能配成____L物質(zhì)的量濃度為2mol/L的鹽酸?
5.(展示礦泉水商標)假設某礦泉水中K+含量為27.3mg/L,則該礦泉水中鉀離子的物質(zhì)的量濃度為多少mol/L?
[實驗]將硫酸銅溶液倒出1/4,其質(zhì)量分數(shù)變化嗎?其物質(zhì)的量濃度變化嗎?若將其加水至原體積呢?
加水至與
取出1/4原體積相同
溶液A溶液B溶液C
[分析]溶液A中取出1/4,溶質(zhì)的物質(zhì)的量變成原來的1/4,即nB變成原來的1/4,同時體積變成原來的1/4,根據(jù)公式cB=nB/V液得出溶液的物質(zhì)的量濃度不變;
向溶液B中加水至原體積,稀釋過程中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,體積變成原來的4倍,即nB不變,V變成原來的4倍,根據(jù)公式cB=nB/V得出溶液的物質(zhì)的量濃度變成原來的1/4。
[結論]1.從溶液中取出一部分,物質(zhì)的量濃度不變
2.溶液稀釋前后,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變。
公式:c濃V濃=c稀V稀
[練習]
1.現(xiàn)欲用12mol/L的濃HNO3配制3mol/L的HNO3100mL,則需取用多少毫升的濃HNO3?
2.將4gNaOH溶解在10mL水中,再稀釋成1L,從中取出10mL,則取出的10mL溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是()
A1mol/LB0.1mol/LC0.01mol/LD10mol/L
[問題解決]在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中,經(jīng)常需要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,現(xiàn)實驗室急需100mL1.0mol/L的Na2CO3溶液,你將準備如何配制?請你自主設計配制的簡要步驟。
1.需稱量多少克Na2CO3固體?
2.稱好后在什么容器中溶解Na2CO3固體?
3.選用什么樣的儀器來配制該溶液(燒杯?量筒?)
4.如何盡可能轉移溶質(zhì)?
5.如何確保溶液的最終體積為100mL?
觀察容量瓶其構造、特點。
注意事項:①使用前要檢查是否漏水,并用蒸餾水洗凈。②不能用作物質(zhì)反應或溶解或稀釋的容器,熱溶液需要冷卻后才能轉移到容量瓶中。③不能長期存放溶液。
配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液
1.配制溶液的實驗儀器:
托盤天平、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管。
2.配制溶液的步驟:
①計算。
②稱量(托盤天平)。
③溶解(燒杯、玻璃棒):將溶質(zhì)倒入小燒杯,加入適量的水攪拌溶解,冷卻至室溫。
④轉移和洗滌(容量瓶、玻璃棒):
將上述冷卻后的溶液轉入指定容積的容量瓶,并用蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒2—3次,將洗滌液一并注入容量瓶。
如何將燒杯中的液體轉移到容量瓶中?注意:玻璃棒不能與容量瓶口接觸,防止溶液外流。為什么要洗滌玻璃棒和燒杯?(確保溶質(zhì)全部轉移到容量瓶中,減少實驗誤差)
⑤定容(膠頭滴管):
在容量瓶中繼續(xù)加水至距刻度線1—2cm處,改用膠頭滴管滴加至刻度(液體凹液面最低處與刻度線相切)。
若定容時不小心液面超過了刻度線,能用膠頭滴管把多余的液體取出嗎?若不能那又該怎么辦?
⑥搖勻:把定容好的容量瓶瓶塞塞緊,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉和搖動幾次,混合均勻。
注意:搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻線,不能再加水補充至刻度線。否則將使溶液體積變大,使?jié)舛茸冃 ?br>
⑦裝瓶貼簽(容量瓶不能保存溶液):將配好的溶液倒入試劑瓶中,蓋上瓶塞,貼上標簽,注明溶液濃度和名稱。
[小結]工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中常用已知物質(zhì)的量濃度的溶液與一定體積未知物質(zhì)的量濃度的溶液反應,根據(jù)反應時消耗已知濃度溶液的體積,通過計算確定未知濃度溶液的組成
研究物質(zhì)的程序與方法
第二節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序
交流研討(課前預習):
1.在初中化學的學習中,你認識了哪些物質(zhì)?你是通過什么方法來研究它們的性質(zhì)的?
基礎知識梳理
閱讀課本回答:研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法常有哪些?
一、觀察法(案例:鈉的性質(zhì))
1、鈉的物理性質(zhì):
2、金屬鈉應保存在中,如何取用金屬鈉?剩余的鈉應如何處理?
3、鈉與水反應
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象解釋及結論
取黃豆粒大小的一塊鈉放入滴有酚酞的水中
提示:注意觀察鈉在水中的位置、狀態(tài)、溶液顏色變化、有無氣體產(chǎn)生?若有氣體產(chǎn)生,你推測它是何種氣體,如何驗證?
鈉與水反應的化學方程式:
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結論
金屬鈉放置在空氣中
在空氣中加熱金屬鈉
拓展延伸:1、回憶鋅與鹽酸反應的現(xiàn)象,推測鈉與鹽酸反應嗎?如果能,與鋅與鹽酸反應比較哪個更劇烈?寫出鈉與鹽酸反應的方程式:
2、將金屬鈉放入CuSO4溶液中會產(chǎn)生藍色沉淀。你能解釋這一現(xiàn)象嗎?
小結與反思1:從上面鈉的性質(zhì)的學習,總結一下如何使用觀察法?
二、實驗法(案例:鈉與氧氣反應)
小結與反思2:在實驗過程中,你有什么方法上的收獲和啟示?
小結與反思3:請將有關金屬鈉的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)小結一下。
交流研討:寫出氧化鈉與水和二氧化碳反應的化學方程式。過氧化鈉與氧化鈉的性質(zhì)
一樣嗎?能否與水和二氧化碳反應?
基礎知識:
1、過氧化鈉與水的反應
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象解釋及結論
1.取一支小試管,向其中加入少量的過氧化鈉固體,然后加入少量蒸餾水,反應后再滴加酚酞溶液
會觀察到什么現(xiàn)象?應怎樣繼續(xù)實驗?
2.向試管中插入一根帶火星的小木條(驗證氣體是O2)
2、過氧化鈉與氧化鈉的比較
名稱氧化鈉過氧化鈉
化學式
顏色狀態(tài)
是否是堿性氧化物
化學性質(zhì)與水反應
與CO2
反應
總結與反思:通過對過氧化鈉性質(zhì)的研究,并結合課本內(nèi)容,思考研究物質(zhì)性質(zhì)的程序是什么?
三、氯氣
閱讀課本回答:研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序有哪些?
1、氯氣的物理性質(zhì)(觀察)
2、氧氣、氫氣等都是非金屬單質(zhì)。你能初步預測非金屬單質(zhì)能與哪些類別的物質(zhì)反應嗎?(知識儲備)
3、氯氣是一種非金屬單質(zhì),你認為它可能具有哪些化學性質(zhì)?并希望通過哪些實驗驗證你的預測?(合理預測)
4、實驗記錄(實驗驗證)
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象推斷生成物
氯氣與氫氣的反應
氮氣與鐵的反應
氯氣與銅的反應
5、實驗探究
氯氣與水能反應嗎?
實驗記錄
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結論
Cl2+干紅紙條
Cl2+濕紅紙條
氯水+Mg
氯水+石蕊溶液
氯水+AgNO3
6、含氯化合物的漂白與消毒作用
(1)HClO不僅有漂白作用,還有消毒作用。次氯酸鹽是常用漂白劑和消毒劑的主要成分。
2NaOH+Cl2=
(2)漂白粉的制取原理
2Ca(OH)2+2Cl2=
總結整理總結一下氯氣的化學性質(zhì),體會研究物質(zhì)的方法和程序
研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序
一名合格的教師要充分考慮學習的趣味性,作為教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,減輕教師們在教學時的教學壓力。所以你在寫教案時要注意些什么呢?以下是小編為大家精心整理的“研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第二節(jié)研究物質(zhì)的方法和程序
[教學目標]
1.通過對鈉與氧氣反應及氯氣性質(zhì)的實驗探究,體會實驗方法在化學研究中的作用,并認識實驗過程中控制實驗條件的重要性。
2.在歸納金屬鈉的性質(zhì)及預測氯氣性質(zhì)的過程中,體會分類、比較等研究方法在學習和研究物質(zhì)性質(zhì)的過程中的作用。
3.通過觀察、分析實驗現(xiàn)象,體會怎樣科學、合理的運用觀察方法。
4.以研究氯氣性質(zhì)為例,知道研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序。
[教學重點]
1.理解利用觀察法探究金屬鈉及鈉與水的反應,理解利用實驗法探究金屬鈉與氧氣的反應
2.理解探究氯氣性質(zhì)的過程與方法,掌握研究物質(zhì)的基本程序。
[教學難點]
1.實驗、比較、分類等科學方法對化學研究的作用
2.研究物質(zhì)的基本程序
[教學過程]
第一課時
【引言】掌握了物質(zhì)的性質(zhì)才能更好地發(fā)揮該物質(zhì)的優(yōu)點,更好的服務于人類。怎樣才能更科學的認識物質(zhì)的性質(zhì)?通常我們采用觀察、實驗、分類、比較等方法來研究物質(zhì)的性質(zhì)。
一、研究物質(zhì)的基本方法
1.觀察法:有計劃、有目的地用感官(眼、鼻、耳、手)考察研究對象的方法
2.實驗法:在研究物質(zhì)性質(zhì)的過程中,可通過實驗來驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。
要求:(1)實驗前要明確實驗的目的要求、實驗用品和實驗步驟等
(2)實驗中要仔細觀察實驗現(xiàn)象,做好實驗記錄
(3)實驗后要寫好實驗報告并對實驗結果進行分析,得出客觀而正確的結論
3.分類法:根據(jù)分析對象的共同點和差異點,將對象分為不同種類并且形成有一定從屬關系的、不同等級的、系統(tǒng)的邏輯方法。(例:金屬,非金屬;酸堿鹽)
4.比較法:就兩種或兩種以上同類的事物辨別異同的方法。(主要是站在研究物質(zhì)性質(zhì)的角度對物質(zhì)性質(zhì)進行比較)
二、探究鈉的性質(zhì)
【觀察】1、盛放在試劑瓶中的金屬鈉:比煤油的密度大的固體
2、用鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出,用濾紙將其表面煤油吸干,在玻璃片上用小刀切下黃豆粒大小的鈉塊,觀察切面:銀白色、有金屬光澤,質(zhì)軟
【要求】觀察操作及現(xiàn)象記錄金屬鈉的物理性質(zhì)(課本P10填表)
狀態(tài)顏色硬度和密度的相對大小熔點的相對高低
固體銀白色、有金屬光澤質(zhì)軟,比煤油的密度大
3、[演示實驗]:向一個盛有水的小燒杯滴入幾滴酚酞試液,然后把一塊黃豆大的鈉投入小燒杯中。
【要求】觀察反應的現(xiàn)象和溶液顏色的變化,并做記錄(課本P10填表,補充上表):
現(xiàn)象:浮、熔、游、嘶、紅
現(xiàn)象原因
鈉浮在水面上鈉的密度比水小,浮在水面上
鈉立即熔化成一個閃亮的銀白色的小球此反應為放熱反應,而且鈉的熔點較低,從而熔化成小球
小圓球到處游動反應生成了氣體,使得鈉小球迅速游動
嘶嘶作響反應劇烈,有氣體生成
反應后溶液使酚酞變紅生成溶液顯堿性
【分析得結論】
【板書】1、物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤的固體,是熱和電的良導體,質(zhì)軟;密度小,比水的密度小,比煤油的密度大;熔點低,比水的沸點低。(白、軟、低、小、導)
2、化學性質(zhì):
【板書】1、與水的反應
結論:有可燃性的氣體H2生成,和能使酚酞變紅的NaOH生成
化學方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
【思考】1、鈉著火是否能用水滅火?
不能,如果用水滅火,鈉與水反應生成氫氣,燃燒更加劇烈。
2、能否用手直接取鈉?為什么?
不能因為手上有汗液。鈉與水反應生成強堿NaOH會把手灼傷。
【討論】在探究鈉與水的化學性質(zhì)過程中我們采用了哪些方法?
觀察法,實驗法
【過渡】如果我們把鈉放入一些鹽的水溶液中會有什么現(xiàn)象呢?
2、與某些鹽溶液的反應(CuSO4、FeCl3、NaCl)
【演示實驗】CuSO4溶液與金屬鈉的反應
實驗現(xiàn)象:硫酸銅溶液中有氣泡冒出,產(chǎn)生藍色沉淀,和少量黑色固體。
Cu(OH)2===CuO+H2O
這些過程包括兩步:(1)與水的反應。
(2)反應后的產(chǎn)物與鹽的反應。
如:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓
總反應方程式:CuSO4+2Na+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
【思考】金屬鈉放入FeCl3溶液、NaCl溶液中會有什么現(xiàn)象?發(fā)生了哪些反應?化學方程式如何寫?
1、鈉放入FeCl3溶液中:
現(xiàn)象:FeCl3溶液中有氣泡冒出,產(chǎn)生紅褐色沉淀
化學方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
FeCl3+2Na+2H2O===Fe(OH)3↓+3NaCl+H2↑
2、鈉放入NaCl溶液中:
現(xiàn)象:同在水中的現(xiàn)象
化學方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
【過渡】從鈉和水反應的實驗現(xiàn)象我們可以看出鈉是一種非?;顫姷慕饘伲撬欠窨梢院推渌奈镔|(zhì)發(fā)生反應呢?下面我們再看一個實驗:
【演示實驗】Na+S
【板書】3、與非金屬單質(zhì)的反應
【板書】(1)與其他活潑非金屬的反應
2Na+SNa2S(純硫化鈉為無色結晶粉末)
注:鈉與硫化合時劇烈反應甚至發(fā)生爆炸,生成硫化鈉。
2Na+Cl22NaCl
(2)與氧氣的反應(先將化學方程式補充上去)
【板書】常溫下:4Na+O2===2Na2O(白色)
加熱:2Na+O2===Na2O2(淡黃色)
第二課時
3、與非金屬單質(zhì)反應
(3)金屬鈉與氧氣的反應
【演示實驗】1、用小刀切開鈉的表面,觀察到光亮的表面
2、將金屬放在鈉在蒸發(fā)皿中加熱,燃燒的條件下,也可以與氧氣反應
按要求填下表:
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結論
金屬鈉放置在空氣中表面很快變暗,失去金屬光澤
鈉在空氣中,很快與氧氣反應,生成Na2O,純凈的氧化鈉是一種白色固體
在空氣中加熱金屬鈉鈉迅速熔化,變成光亮的銀白色小球,最后燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,生成一種淡黃色固體鈉在加熱(或點燃)條件下與氧氣反應生成Na2O2
【板書】常溫下:4Na+O2===2Na2O(白色)
【思考】如果將一塊鈉放在空氣中,鈉在經(jīng)過一系列反應后的最終產(chǎn)物是什么?
【分析】用刀切開金屬鈉,呈銀白色(鈉的真實面目)→變暗(生成Na2O)→變成白色固體(生成NaOH)→形成液體(NaOH潮解)→結成白色固體(吸收CO2生成Na2CO310H2O)→最后變成白色粉末(Na2CO310H2O晶體風化成Na2CO3)
【板書】加熱:2Na+O2===Na2O2(淡黃色)
【思考】1、這組實驗對你有什么啟示?
反應條件不同,產(chǎn)物不同。在進行實驗時要注意控制條件。
2、金屬鈉通常是怎樣保存的?為什么?
金屬鈉通常保存在煤油或石蠟油中,使金屬鈉與空氣和水隔離
3、根據(jù)白磷,鈉的保存方式,試歸納液體保存物質(zhì)的條件:
(1)與被保存物不能反應(2)不能使被保存物溶解(3)被保存物質(zhì)的密度大于液體的密度
所以,水、四氯化碳等都不能用來保存鈉。
【過渡】氧化鈉、過氧化鈉都是鈉的重要的化合物,下面我們就來介紹一下這兩種氧化物:
三、鈉的氧化物
【演示實驗】Na2O2與水(滴水生火;試管實驗驗證氣體為氧氣,加入酚酞)
Na2O2與CO2的反應(吹起生火)
Na2O與Na2O2性質(zhì)的比較
化學式Na2ONa2O2
顏色狀態(tài)白色淡黃色
生成條件常溫鈉和氧氣反應燃燒或加熱鈉與氧氣反應
化合物類型堿性氧化物過氧化物
氧元素化合價-2-1
穩(wěn)定性不穩(wěn)定較穩(wěn)定
化學性質(zhì)與水反應Na2O+H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
與CO2反應Na2O+CO2===Na2CO32Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑
與酸反應Na2O+HCl===NaCl+H2O2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
轉化關系2Na2O+O2=====2Na2O2
存放密閉、隔絕空氣和水
用途作供氧劑、漂白劑等
【思考】在研究鈉的性質(zhì),鈉的氧化物的性質(zhì)過程中,我們使用了那些研究方法?
比較法,實驗法,分類法,觀察法
通過上面對鈉的學習,我們已經(jīng)對幾種基本方法有所了解?;貞浺幌挛覀兊难芯窟^程,我們是按什么樣的程序來研究鈉的性質(zhì)呢?
四、研究物質(zhì)的基本程序
五、探究氯氣的性質(zhì)
【引言】1915年4月22日,黃綠色的“幽靈”飄過伊普爾上空,這股毒浪使戰(zhàn)壕里的英法軍隊感到鼻腔、咽喉疼痛、很快數(shù)百名戰(zhàn)士窒息而死,數(shù)千名士兵雙目失明.英法士兵被嚇得驚慌失措,四散奔逃。德軍只用一個小時就攻破了英法盟軍曾堅守數(shù)月的防線……據(jù)估計,這次戰(zhàn)役英法軍隊約有15000人中毒。其實這種黃綠色氣體就是現(xiàn)在在工業(yè)生產(chǎn)中擔任重要角色的氯氣。氯氣究竟是一種什么樣的氣體,今天我們就來研究一下它的性質(zhì)。
【觀察】盛滿氯氣的集氣瓶,瓶后放一白紙,讓學生觀察氯氣的顏色,稍打開玻璃片,用手輕輕地在瓶口扇動,使極少的氯氣飄進鼻孔,問氣味。
【演示實驗】氯氣的溶解性實驗
【結論】
【板書】1、物理性質(zhì):黃綠色有刺激性氣味的氣體,有毒(吸入少量Cl2會刺激鼻腔、喉頭黏膜,并引起胸痛和咳嗽,吸入較多的Cl2會使人窒息死亡),可溶于水(常溫下1體積水可溶解2體積氯氣)易液化(沸點:-34.6℃),比空氣密度大。
【預測】氯氣是一種非金屬單質(zhì),結合以前學過的O2(非金屬單質(zhì))的化學性質(zhì),預測氯氣可能會有那些化學性質(zhì)呢?一定條件下
資料:氧氣的化學性質(zhì):與Fe、Al、Cu、Na等金屬反應;與H2、S、P等非金屬單質(zhì)反應。
氯氣在一定條件下可與金屬和非金屬單質(zhì)反應。
【演示實驗】將兩根細鐵絲用砂紙打亮,螺旋繞于火柴棍上,用鑷子夾住,在酒精燈上引燃火柴,稍停,待火柴將燃盡,置上盛有氯氣的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。反應完畢,用洗瓶注少量水于集氣瓶中,觀察溶液顏色。
觀察描述:鐵在氯氣里燃燒,產(chǎn)生大量棕褐色的煙→黃色溶液
【演示實驗】用砂紙打亮銅絲,用鑷子夾住,在酒精燈上加熱至紅熱,放入盛有氯氣的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。反應完畢,用洗瓶注少量集氣瓶中。觀察溶液顏色。
觀察描述:銅在氯氣里燃燒,產(chǎn)生大量棕色的煙,CuCl2溶于水,溶液呈現(xiàn)藍綠色。
【板書】2、化學性質(zhì)
(1)與金屬反應:
2Fe+Cl2FeCl3
注意:在常溫下,單氯與鐵不發(fā)生化學反應,故大量的液態(tài)氯常用鋼瓶做容器儲存。
小結:氯氣在加熱條件下,還可以和金、鉑反應,生成相應的金屬氯化物。若金屬元素有多種化合價,則該金屬在與氯氣直接化合的產(chǎn)物中的化合價為高價。如Fe和Cl2反應化合生成的是FeCl3而不是FeCl2,Cu與Cl2化合生成的是CuCl2而不是Cu2Cl2。
【板書】(2)與某些非金屬單質(zhì)反應
【演示實驗】將點燃的氫氣伸入盛有氯氣的集氣瓶中,觀察氫氣在氯氣中燃燒時的現(xiàn)象。
【板書】
(純凈的氫氣在氯氣中可以安靜的燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,瓶口有白霧產(chǎn)生,有刺激性氣味氣體生成。)
【講解】磷單質(zhì)在Cl2中也可以燃燒,現(xiàn)象:白色煙霧(煙和霧的區(qū)別煙是固體小顆粒組成,霧是液體小液滴組成的)
【板書】
【講解】我們經(jīng)??吹接邪咨珶熿F生成是因為生成了PCl3和PCl5的混合物。
【提問】初中所學燃燒的定義是什么?
物質(zhì)與氧氣發(fā)生的發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學反應叫燃燒
【思考】通過對氯氣性質(zhì)的學習,可燃物燃燒是否一定要有氧氣參加反應呢?怎樣的現(xiàn)象叫燃燒?
【回答】燃燒不一定有氧氣參與。
【講解】對,燃燒是不一定有氧氣參與的,比如我們本節(jié)課學習的Na,Cu,H2等物質(zhì)均可在Cl2中燃燒,因而任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學反應都叫燃燒。
【過渡】從以上性質(zhì)我們可以看出:氯氣化學性質(zhì)非常活潑,因此自然界中不存在游離態(tài)的氯元素。
對于氯氣,除了具有類似于氧氣的化學性質(zhì)以外,還有哪些特殊的性質(zhì)呢?
【預測】氯氣與水反應
【演示實驗】取四支試管,各加入少量氯水,做下面四組實驗:記錄填表P15
實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結論
滴入AgNO3溶液有白色沉淀生成氯水中含有氯離子
加入鎂條有無色氣體生成氯水中含有H+
滴入石蕊試液溶液顯變?yōu)榧t色,又慢慢變?yōu)闊o色氯水中含有H+和另外一種漂白性物質(zhì)
加入紅色紙條紅色褪去氯水中含有漂白性物質(zhì)
【結論】氯氣不是簡單溶于水,而是與水發(fā)生了反應。氯水使含有多種成分的混合溶液。
【板書】(3)與水的反應
【結論】氯水的成分:氯水是含Cl2、HCl、HClO三種溶質(zhì)的混合溶液,
其中含有三種分子:H2O、Cl2、HClO;四種離子:H+、Cl-、ClO-、OH-(極少量)。
【演示實驗】將一片紅紙條一段濕潤后,用鑷子夾持,伸入到盛有干燥氯氣的集氣瓶中。觀察現(xiàn)象:
現(xiàn)象:紙條濕潤的部分迅速褪色,而干燥的部分無明顯現(xiàn)象
補充:次氯酸的重要性質(zhì):
HClO易溶于水,是一元弱酸,酸性比H2CO3弱。
HClO不穩(wěn)定,易分解:2HClO===2HCl+O2↑,加熱或光照等,都能加快HClO的分解。
HClO具有殺菌作用和漂白作用。能殺滅水里的細菌,還能使有色物質(zhì)褪色。
氯水與液氯的區(qū)別
氯水液氯
成分Cl2、HCl、HClO(混合物)Cl2(純凈物)
微粒
分子:H2O、Cl2、HClO;
離子:H+、Cl-、ClO-、OH-Cl2
【思考】氯氣與堿溶液反應嗎?若反應產(chǎn)物是什么?
【板書】(4)與堿反應
【資料】2005年春季以來,禽流感在世界包括我國的一些地區(qū)發(fā)生并蔓延,一場生命保衛(wèi)戰(zhàn)正在進行。研究表明:禽流感病毒是一種沒有超常抵抗力的病毒,我們常用的消毒藥物如漂白液、漂白粉,84消毒液等都可以將病毒殺滅。漂白液、漂白粉,84消毒液中都含有次氯酸鹽。
漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
【閱讀】P16:身邊的化學
【板書】3、用途:
【思考】探究氯氣性質(zhì)的過程中我們使用了哪些方法?
觀察,實驗,分類
【過渡】通過觀察和實驗認識了物質(zhì)的性質(zhì)后,人們往往要探究產(chǎn)生相關性質(zhì)的原因,這就涉及物質(zhì)結構方面的問題。這些問題僅通過一般實驗是無法解決的,還要利用模型、假說等方法進行有關研究。
六、化學探究過程中的模型與假說
(1)模型
(2)假說
資料:
新制氯水與久置氯水的比較
新制氯水久置氯水
成分Cl2、HCl、HClO、H2OHCl、H2O
顏色淡黃綠色無色
性質(zhì)酸性、漂白作用酸性(比新制強)、無漂白作用
原因Cl2+H2O=HCl+HClO,2HClO=2HCl+O2↑
氯水與液氯的區(qū)別
氯水液氯
形成氯氣的水溶液氯氣的液態(tài)形式
成分Cl2、HCl、HClO單質(zhì)氯
類別混合物純凈物
微粒
分子:H2O、Cl2、HClO;
離子:H+、Cl-、ClO-、OH-Cl2
物理
性質(zhì)顏色:新制的飽和氯水因溶有氯氣而呈黃綠色。
氣味:氯水中溶解的Cl2可揮發(fā)出來,因此氯水有Cl2的刺激性氣味。同氯氣
化
學
性
質(zhì)酸性:氯水因含有HCl和HClO而顯酸性,但氯水的酸性主要由HCl所決定。
強氧化性:氯水中因含有HClO和Cl2而具有強氧化性,但氯水的強氧化性主要由HClO所決定,也決定了氯水的漂白性,滅菌性和腐蝕性。
不穩(wěn)定性:氯水的不穩(wěn)定性實質(zhì)上是HClO的不穩(wěn)定性,通過光照,氯水中有無色氣體(O2)逸出。2HClO===2HCl+O2↑
HClO的分解使氯水顏色變淺甚至消失,強氧化性減弱或消失,H+濃度增大,酸性增強。同氯氣但注意:在常溫下,液態(tài)氯與鐵不發(fā)生化學反應,故大量的液態(tài)氯常用鋼瓶做容器儲存。
保存方法氯水需現(xiàn)用現(xiàn)配,且用棕色細口瓶避光密封盛裝。低溫密封