第1章 開啟化學(xué)之門 第三節(jié) 怎樣學(xué)習(xí)和研究化學(xué)

第1章 開啟化學(xué)之門 第三節(jié) 怎樣學(xué)習(xí)和研究化學(xué)

教學(xué)目標(biāo)：

認知目標(biāo)：

1．通過教師的講解與實驗活動，了解研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法；

2．了解學(xué)習(xí)化學(xué)需要進行科學(xué)研究

3．知道學(xué)習(xí)化學(xué)需要借助化學(xué)符號（或叫化學(xué)用語），初步認識化學(xué)符號在化學(xué)學(xué)習(xí)上的重要要求

能力目標(biāo)：

能過進行一些簡單的實驗探究

情感目標(biāo)：

認識化學(xué)實驗在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)上的重要性

重點和難點：

教學(xué)內(nèi)容：

一、化學(xué)學(xué)習(xí)需要進行化學(xué)實驗

化學(xué)實驗的觀察，可以用自己的感官或者借助于儀器來觀察物質(zhì)及其變化的條件、現(xiàn)象和結(jié)果，應(yīng)該注意對實驗前、中、后的觀察。

化學(xué)的觀察

變化前

變化中

變化后

（1）有哪些物質(zhì)參加了反應(yīng)

（2）物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、氣味等

（1）反應(yīng)條件（如加熱、點燃、高溫、催化劑等）

（2）伴隨現(xiàn)象（發(fā)光、放熱、變色、生成氣體或沉淀等）

（1）有哪些物質(zhì)生成

（2）生成物的顏色、狀態(tài)、氣味等

首先介紹一些實驗儀器：

1．試管（test tube）：該儀器是化學(xué)實驗中使用最廣泛的儀器。

（1）主要用于少量物質(zhì)的溶解或發(fā)生反應(yīng)的儀器，也常用于制取或收集少量氣體。

（2）實驗時盛放液體量不能超過試管容積的1/3，以防振蕩或加熱時濺出。

（3）用試管夾或者鐵夾固定時，要從試管底部向上套入并夾持在離管口1/3的部位。

（4）試管是可用燈焰直接加熱的儀器

（5）加熱前應(yīng)先擦干試管壁上水珠，結(jié)束后不可驟冷

2．酒精燈（alcohol burner）：是實驗室中最常用的加熱儀器。

（1）實驗所盛酒精量不能超過容積的2/3，也不能少于1/4；

（2）使用時要用燃著的火柴點燃酒精燈，嚴禁用燃著的酒精燈去點燃另一酒精燈；

（3）向酒精燈內(nèi)添加酒精應(yīng)該用漏斗，禁止向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精，以防發(fā)生火災(zāi)；

（4）加熱時要用溫度最高的外焰加熱，不能將燈芯與玻璃儀器接觸；（做木條燃燒實驗）

（5）加熱完畢要用燈帽蓋滅火焰，不可用嘴吹滅。

（6）火焰可分為外焰、內(nèi)焰、焰心。

    實驗：火柴被加熱實驗

3．試劑瓶（reagent bottle）：主要是稱放固體、液體試劑，氣體

（1）廣口瓶（wide-necked bottle）：盛放固體試劑。配上雙孔橡皮塞后，配成洗氣裝置；

（2）細口瓶（narrow-necked bottle）：盛放液體試劑。存放堿溶液應(yīng)用橡皮塞；棕色試劑瓶盛放避光試劑

（3）集氣瓶（gas-collecting bottle）：用于收集或貯存少量氣體

廣口瓶與細口瓶瓶頸內(nèi)壁磨砂，集氣瓶的瓶口是磨砂

4．試管夾（test tube holder）：用于夾持試管，給試管加熱

   從試管底部套入，撤出時也從試管底部撤出

5．托盤天平和砝碼（counter balance & weight sets）：

（1）托盤天平一般用于粗略量取固體物質(zhì)質(zhì)量，它的精確度為0.1g；

（2）是用托盤天平前，先調(diào)零，然后在左右兩盤放大小相同的紙，如果稱量的物體易潮解或有腐蝕性，應(yīng)該用玻璃器皿稱量，如小燒杯，表面皿等；

（3）稱量時候要遵循“左物右碼”的原則（m左＝m右＋m砝碼）；

（4）取用砝碼的時候，絕對不能用手拿放，應(yīng)該用鑷子，防治砝碼沾污腐蝕變質(zhì)。

6．量筒（graduated cylinder）

（1）量筒一般用于粗略量取一定體積液體的儀器

（2）選取量筒時，量筒的容積應(yīng)該大于并且盡量接近于所要量取液體的體積，盡量減少誤差；

（3）量筒讀數(shù)應(yīng)該使視線與液體的凹液面最低點保持水平；在量取液體時，若俯視量筒則讀出數(shù)據(jù)大于實際液體體積，即取用液體的體積偏小，若仰視量筒，則讀出的數(shù)據(jù)小于實際液體的體積，即取用的液體的體積偏大；

（4）量筒不能加熱，不能量取溫度過高的液體，也不能作為化學(xué)反應(yīng)和配置溶液的容器；

（5）量筒沒有零刻度線。

7．鐵架臺（iron support stand）簡單介紹

然后介紹幾種化學(xué)基本操作規(guī)范：

1．固體藥品的取用：

（1）固體藥品一般保存在廣口瓶（wide-necked bottle）中，堿性的固體一般用軟木塞代替玻璃塞；

（2）取用塊狀固體或者顆粒較大的固體時，一般使用鑷子，把容器橫放，把藥品放入容器口后，再把容器慢慢地豎立起來，以免打破容器；

（3）取用粉末狀固體或者顆粒小的固體時，一般使用藥匙或者紙槽，把試管傾斜，把盛有藥品的藥匙（或者紙槽）小心的送到試管底部，然后使試管慢慢豎直起來，讓藥品全部落到底部，以避免藥品沾到管口和管壁上；

（4）如果沒有指明具體取用量，固體藥品一般取用蓋滿試管底部即可。

2．液體藥品的取用：

（1）液體藥品一般保存在細口瓶（narrow-necked bottle）中，堿性溶液一般用橡皮塞代替玻璃塞；

（2）取用較大量液體時，可以用傾倒法，具體方法：取下瓶塞，倒放在桌子上，傾倒液體時，瓶口要緊挨著試管口，緩慢地倒入液體，拿細口瓶傾倒液體時，細口瓶的標(biāo)簽一定要靠在手心處，以防液體腐蝕標(biāo)簽，倒完液體后，應(yīng)立即蓋緊瓶塞，并把瓶子放回原處；

（3）取用少量的液體，還可以用膠頭滴管（dropper）。

（4）取用一定量的液體時，一般用量筒量取體積

（5）倒取液體時，注意標(biāo)簽朝手心

3．固體加熱方法：

（1）為了防止生成的水倒流而使試管底部破裂，在加熱固體時候，一般試管口向下傾斜；

（2）在加熱固體時，一定要預(yù)熱（左右移動試管），然后將外焰固定在固體下方加熱。

4．廢液的處理

（1）化學(xué)實驗過程中的廢液，應(yīng)該倒入指定的容器中集中處理；

（2）取用過多的藥品，能放回試劑瓶，應(yīng)該放入回收瓶中，集中處理。

5．儀器的洗滌

利用試管刷

洗過的玻璃儀器內(nèi)壁附著的水既不聚成水珠，也不成股流下（即形成水膜），則表明儀器已經(jīng)洗滌干凈。

演示實驗1：研究“銅綠”性質(zhì)的有關(guān)實驗

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

1．“銅綠”和鹽酸作用

產(chǎn)生大量氣泡，并且看到“銅綠”溶解形成藍色溶液。

銅綠能夠與鹽酸作用形成二氧化碳，氯化銅和水。

文字表達式：銅綠＋鹽酸→氯化銅＋二氧化碳＋水

2．“銅綠”受熱的變化

綠色的固體受熱后變成了黑色固體，在試管壁上有水珠生成，并且生成了能使澄清石灰水變渾濁的氣體。

銅綠受熱能分解黑色的氧化銅，水和二氧化碳

文字表達式：銅綠→氧化銅＋二氧化碳＋水

通過上述實驗，你對“銅綠”有什么認識？學(xué)習(xí)了哪些基本操作？

通過上述實驗，可以了解到“銅綠”[Cu₂(OH)₂CO₃]是一種綠色粉末狀的固體，它能與鹽酸作用，生成氯化銅、水和二氧化碳[Cu₂(OH)₂CO₃ + 4HCl == 2CuCl₂ + CO₂↑+ 3H₂O]�！般~綠”受熱后能分解，生成氧化銅、水和二氧化碳[Cu₂(OH)₂CO₃==2CuO + CO₂↑+ H₂O]。

在整個實驗中，需要學(xué)習(xí)了固體和液體藥品的使用。酒精燈的使用，固體加熱，廢液處理，儀器的洗滌等實驗基本操作。

二、化學(xué)學(xué)習(xí)需要進行科學(xué)探究

以觀察、實驗、實踐為主的探究活動是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。它包括以下幾個主要環(huán)節(jié)：

提出問題→猜想與假設(shè)→設(shè)計實驗→進行實驗→收集證據(jù)→解釋結(jié)論→反思與評價→表達與交流

實驗2：研究鎂、鐵、銅的性質(zhì)實驗

金屬樣品

鎂條

鐵絲

銅絲

1．顏色狀態(tài)

銀白色條狀固體

銀白色固體

紫紅色固體

2．是否容易被折斷

容易

不容易

不容易

3．是否可以導(dǎo)電

可以

可以

可以

4．在空氣中點燃的現(xiàn)象

耀眼的白光，放出大量熱量，產(chǎn)生白煙，生成一種白色固體。

不能燃燒，表面紅熱

不能燃燒，表面變黑。

5．在食醋中的變化

有大量氣泡產(chǎn)生，試管發(fā)燙

有少量氣泡產(chǎn)生

沒有氣泡產(chǎn)生

一些煙花和照明彈都含有鎂粉，鎂粉的這一用途的原因主要是因為鎂可以在空氣中燃燒，產(chǎn)生耀眼的白光。

實驗3：模仿鎂的性質(zhì)探究實驗，找一段鋁片研究鋁有哪些性質(zhì)

猜想：

（1）鋁條是一種銀白色的固體，硬度不大；

（2）鋁條能與空氣中成分（氧氣）發(fā)生作用；

（3）鋁條能與酸發(fā)生反應(yīng)；

（4）鋁條能夠?qū)щ?/p>

實驗設(shè)計：

（1）取一段鋁條觀察外觀，看看是否容易扭曲；

（2）經(jīng)過砂紙表面的打磨后，用酒精燈加熱，觀察是否能夠燃燒；

（3）經(jīng)過砂紙表面打磨后，投入到食醋中，觀察現(xiàn)象；

（4）用鋁條連接電珠和電池，觀察電珠變化情況；

進行實驗：

記錄現(xiàn)象：

（1）鋁條是銀白色的固體，容易扭曲；

（2）放在火焰上方，鋁條并沒有燃燒起來，但在表面出現(xiàn)白色物質(zhì)；

（3）在酸液中，鋁條表面出現(xiàn)了氣泡；

（4）電珠發(fā)亮

結(jié)論：

（1）鋁是一種銀白色的有金屬光澤的固體，硬度小；

（2）鋁在空氣中加熱能與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成白色的氧化鋁；

（3）鋁能與酸發(fā)生反應(yīng)生成氫氣

（4）鋁能夠?qū)щ?/p>

三、學(xué)習(xí)化學(xué)要使用化學(xué)符號

為了研究和描述物質(zhì)組和變化的方便，用國際統(tǒng)一的符號來表示元素和物質(zhì)。為了簡潔地表示物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)變化，人們還使用物質(zhì)的化學(xué)式來書寫化學(xué)方程式

 

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