第1章 开启化学之门 第三节 怎样学习和研究化学

第1章 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-nec ked 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