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第1章 开启化学之门 第三节 怎样学习和研究化学

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1 开启化学之门 第三节 怎样学习和研究化学<?

教学目标:

认知目标:

1.通过教师的讲解与实验活动,了解研究和学习化学的基本方法;

2.了解学习化学需要进行科学研究

3.知道学习化学需要借助化学符号(或叫化学用语),初步认识化学符号在化学学习上的重要要求

能力目标:

能过进行一些简单的实验探究

情感目标:

认识化学实验在学习和研究化学上的重要性

重点和难点:

教学内容:

一、化学学习需要进行化学实验

化学实验的观察,可以用自己的感官或者借助于仪器来观察物质及其变化的条件、现象和结果,应该注意对实验前、中、后的观察。

化学的观察

变化前

变化中

变化后

(1)有哪些物质参加了反应

(2)物质的颜色、状态、气味等

(1)反应条件(如加热、点燃、高温、催化剂等)

(2)伴随现象(发光、放热、变色、生成气体或沉淀等)

(1)有哪些物质生成

(2)生成物的颜色、状态、气味等

首先介绍一些实验仪器:

1.试管(test tube):该仪器是化学实验中使用最广泛的仪器。

(1)主要用于少量物质的溶解或发生反应的仪器,也常用于制取或收集少量气体。

(2)实验时盛放液体量不能超过试管容积的1/3,以防振荡或加热时溅出。

(3)用试管夹或者铁夹固定时,要从试管底部向上套入并夹持在离管口1/3的部位。

(4)试管是可用灯焰直接加热的仪器

(5)加热前应先擦干试管壁上水珠,结束后不可骤冷

2.酒精灯(alcohol burner):是实验室中最常用的加热仪器。

(1)实验所盛酒精量不能超过容积的2/3,也不能少于1/4;

(2)使用时要用燃着的火柴点燃酒精灯,严禁用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯;

(3)向酒精灯内添加酒精应该用漏斗,禁止向燃着的酒精灯内添加酒精,以防发生火灾;

(4)加热时要用温度最高的外焰加热,不能将灯芯与玻璃仪器接触;(做木条燃烧实验)

(5)加热完毕要用灯帽盖灭火焰,不可用嘴吹灭。

(6)火焰可分为外焰、内焰、焰心。

    实验:火柴被加热实验

3.试剂瓶(reagent bottle):主要是称放固体、液体试剂,气体

(1)广口瓶(wide-necked bottle):盛放固体试剂。配上双孔橡皮塞后,配成洗气装置;

(2)细口瓶(narrow-necked bottle):盛放液体试剂。存放碱溶液应用橡皮塞;棕色试剂瓶盛放避光试剂

(3)集气瓶(gas-collecting bottle):用于收集或贮存少量气体

广口瓶与细口瓶瓶颈内壁磨砂,集气瓶的瓶口是磨砂

4.试管夹(test tube holder):用于夹持试管,给试管加热

   从试管底部套入,撤出时也从试管底部撤出

5.托盘天平和砝码(counter balance & weight sets):

(1)托盘天平一般用于粗略量取固体物质质量,它的精确度为<?0.1g

(2)是用托盘天平前,先调零,然后在左右两盘放大小相同的纸,如果称量的物体易潮解或有腐蚀性,应该用玻璃器皿称量,如小烧杯,表面皿等;

(3)称量时候要遵循“左物右码”的原则(m左=m右+m砝码);

(4)取用砝码的时候,绝对不能用手拿放,应该用镊子,防治砝码沾污腐蚀变质。

6.量筒(graduated cylinder)

(1)量筒一般用于粗略量取一定体积液体的仪器

(2)选取量筒时,量筒的容积应该大于并且尽量接近于所要量取液体的体积,尽量减少误差;

(3)量筒读数应该使视线与液体的凹液面最低点保持水平;在量取液体时,若俯视量筒则读出数据大于实际液体体积,即取用液体的体积偏小,若仰视量筒,则读出的数据小于实际液体的体积,即取用的液体的体积偏大;

(4)量筒不能加热,不能量取温度过高的液体,也不能作为化学反应和配置溶液的容器;

(5)量筒没有零刻度线。

7.铁架台(iron support stand)简单介绍

然后介绍几种化学基本操作规范:

1.固体药品的取用:

(1)固体药品一般保存在广口瓶(wide-necked bottle)中,碱性的固体一般用软木塞代替玻璃塞;

(2)取用块状固体或者颗粒较大的固体时,一般使用镊子,把容器横放,把药品放入容器口后,再把容器慢慢地竖立起来,以免打破容器;

(3)取用粉末状固体或者颗粒小的固体时,一般使用药匙或者纸槽,把试管倾斜,把盛有药品的药匙(或者纸槽)小心的送到试管底部,然后使试管慢慢竖直起来,让药品全部落到底部,以避免药品沾到管口和管壁上;

(4)如果没有指明具体取用量,固体药品一般取用盖满试管底部即可。

2.液体药品的取用:

(1)液体药品一般保存在细口瓶(narrow-necked bottle)中,碱性溶液一般用橡皮塞代替玻璃塞;

(2)取用较大量液体时,可以用倾倒法,具体方法:取下瓶塞,倒放在桌子上,倾倒液体时,瓶口要紧挨着试管口,缓慢地倒入液体,拿细口瓶倾倒液体时,细口瓶的标签一定要靠在手心处,以防液体腐蚀标签,倒完液体后,应立即盖紧瓶塞,并把瓶子放回原处;

(3)取用少量的液体,还可以用胶头滴管(dropper)。

(4)取用一定量的液体时,一般用量筒量取体积

(5)倒取液体时,注意标签朝手心

3.固体加热方法:

(1)为了防止生成的水倒流而使试管底部破裂,在加热固体时候,一般试管口向下倾斜;

(2)在加热固体时,一定要预热(左右移动试管),然后将外焰固定在固体下方加热。

4.废液的处理

(1)化学实验过程中的废液,应该倒入指定的容器中集中处理;

(2)取用过多的药品,能放回试剂瓶,应该放入回收瓶中,集中处理。

5.仪器的洗涤

利用试管刷

洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水珠,也不成股流下(即形成水膜),则表明仪器已经洗涤干净。

演示实验1:研究“铜绿”性质的有关实验

实验步骤

实验现象

实验结论

1.“铜绿”和盐酸作用

产生大量气泡,并且看到“铜绿”溶解形成蓝色溶液。

铜绿能够与盐酸作用形成二氧化碳,氯化铜和水。

文字表达式:铜绿+盐酸→氯化铜+二氧化碳+水

2.“铜绿”受热的变化

绿色的固体受热后变成了黑色固体,在试管壁上有水珠生成,并且生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体。

铜绿受热能分解黑色的氧化铜,水和二氧化碳

文字表达式:铜绿→氧化铜+二氧化碳+水

通过上述实验,你对“铜绿”有什么认识?学习了哪些基本操作?

通过上述实验,可以了解到“铜绿”[Cu2(OH)2CO3]是一种绿色粉末状的固体,它能与盐酸作用,生成氯化铜、水和二氧化碳[Cu2(OH)2CO3 + 4HCl == 2CuCl2 + CO2↑+ 3H2O]。“铜绿”受热后能分解,生成氧化铜、水和二氧化碳[Cu2(OH)2CO3==2CuO + CO2↑+ H2O]

在整个实验中,需要学习了固体和液体药品的使用。酒精灯的使用,固体加热,废液处理,仪器的洗涤等实验基本操作。

二、化学学习需要进行科学探究

以观察、实验、实践为主的探究活动是学习化学的重要方法。它包括以下几个主要环节:

提出问题→猜想与假设→设计实验→进行实验→收集证据→解释结论→反思与评价→表达与交流

实验2:研究镁、铁、铜的性质实验

金属样品

镁条

铁丝

铜丝

1.颜色状态

银白色条状固体

银白色固体

紫红色固体

2.是否容易被折断

容易

不容易

不容易

3.是否可以导电

可以

可以

可以

4.在空气中点燃的现象

耀眼的白光,放出大量热量,产生白烟,生成一种白色固体。

不能燃烧,表面红热

不能燃烧,表面变黑。

5.在食醋中的变化

有大量气泡产生,试管发烫

有少量气泡产生

没有气泡产生

一些烟花和照明弹都含有镁粉,镁粉的这一用途的原因主要是因为镁可以在空气中燃烧,产生耀眼的白光。

实验3:模仿镁的性质探究实验,找一段铝片研究铝有哪些性质

猜想:

(1)铝条是一种银白色的固体,硬度不大;

(2)铝条能与空气中成分(氧气)发生作用;

(3)铝条能与酸发生反应;

(4)铝条能够导电

实验设计:

(1)取一段铝条观察外观,看看是否容易扭曲;

(2)经过砂纸表面的打磨后,用酒精灯加热,观察是否能够燃烧;

(3)经过砂纸表面打磨后,投入到食醋中,观察现象;

(4)用铝条连接电珠和电池,观察电珠变化情况;

进行实验:

记录现象:

(1)铝条是银白色的固体,容易扭曲;

(2)放在火焰上方,铝条并没有燃烧起来,但在表面出现白色物质;

(3)在酸液中,铝条表面出现了气泡;

(4)电珠发亮

结论:

(1)铝是一种银白色的有金属光泽的固体,硬度小;

(2)铝在空气中加热能与氧气发生反应生成白色的氧化铝;

(3)铝能与酸发生反应生成氢气

(4)铝能够导电

三、学习化学要使用化学符号

为了研究和描述物质组和变化的方便,用国际统一的符号来表示元素和物质。为了简洁地表示物质发生的化学变化,人们还使用物质的化学式来书写化学方程式

 





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