第四章研究型实验
课题一物质性质的研究
学习目标
研究比较水溶液和纯水的物理性质的不同;合金和成分金属的物理性质区别;通过实验获得镁、铝、锌的化学性质或反应规律。掌握通过实验,比较研究不同物质的方法以及研究同类不同种物质的性质的思路和方法。
学习指导
研究物质性质的基本方法有观察、实验、分类、比较等方法。观察法是一种有计划和目的的用感官考察研究对象的方法。一是直接用眼观颜色和状态、用鼻子闻气味这些物理性质;二是借助仪器来进行上述观察。主要在实验前和实验中使用。关联的活动是,观察前要明确目的,观察过程中要及时贮存信息、积极思考并处理信息,观察后对观察的现象进行分析和综合,以便作为做出结论的依据。实验法也有两种情况:一是验证性实验——验证对物质性质的预测;二是探究性实验——探究物质的未知性质。实验前,要明确实验目的要求、实验用品、实验步骤,甚至可能的安全措施等;实验中,仔细观察现象并及时记录;实验后,认真分析结果,写好实验报告。这期间,就用到了观察法,在分析过程中还可能进行了比较等。分类法主要是分类地对物质及变化进行研究,可以得到各类物质的通性和特性。分类法是研究开始时,首先根据物质的组成,对被研究物质归类,看其属于哪个类别,再运用其所属类别所具有的一般通性去预测其性质,以便设计并实施实验进行验证预测。
比较法,主要是找出物质性质间的异同,以便认识物质性质间的内在联系。在分析实验结论以及在设计并实施对比性实验中通常采用的就是对比法。
具体的可以分为无机物和有机物:
研究无机物性质时,一般首先判断它们属于哪类物质,分析它们可能具有相应类别物质的性质;然后分析物质组成元素的化合价,分析它们的氧化还原性;另外联系已经学习的类似物质的性质,注意迁移,对探究它们的性质会大有裨益,最后设计实验探究。
研究有机物时,先观察有机物中有哪些官能团,判断它们可能的性质,然后设计实验探究,同时注意相同的官能团连接不同的基团时,性质之间的差别和联系。
基本程序是:
第一步:观察物质的外观,并预测物质的性质(观察和预测);
第二步:设计并进行实验,观察实验现象和记录实验情况(实验和观察);
第三步:分析、解释实验现象(分析和解释);
第四步:对实验结论进行整合(整合结论)。
第一步中观察外观性质,通过物质的存在状态、颜色和气味等性质,以便运用分类的方法,根据物质所属类别或有关反应规律来预测物质的性质。以便进一步设计实验进行验证。
第二步是关键之一,实验时要根据预测有目的的观察,同时还要注意发现特殊现象,以便提出新问题,再进行分析、设计并实验验证。
第四步也是关键一步,需要运用比较法,归纳分析出物质的通性和特性,在进行合理解释的基础上作出正确的结论。
基础作业
1. 化学实验室中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理中正确的是 ( )
A.检验C2H5Br中含Br元素时,将C2H5Br和NaOH溶液混合加热后,加硫酸酸化
B.为提高KMnO4溶液的氧化能力,用盐酸将KMnO4溶液酸化
C.鉴定待测溶液中是否含有Fe2+ 时,用硝酸酸化