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人教版初三化学_科学探究3

发布时间:2013-12-15 15:36:38  

类比法在科学探究中的应用

猜想:若向下列物质中分别加入醋酸会产生什么 现象呢? 镁条表面有气泡 (1)镁条

(2)石蕊试液
(3)碳酸钙粉末

石蕊试液变红 产生气泡

(4)向滴有两滴酚酞试液的氢氧化钠溶 液加入足量的醋酸 红色溶液变成无色 猜想的依据: 酸的化学性质

类比:“类比”是根据两个对象或两类事物的一
些 属性相同或相似,猜测另一些属性也可能 相同或 相似的思维方法。 运用:把 未知 的化学问题和 熟悉 的化学问题 做 比较 ,寻找两者在某些方面 同一性, 共同遵循的规律 找出两者共同遵循的规律 ,达到解决化 学问题的目的。

类比法实例
例1:硒 (Se )元素具有抗衰老和抑制癌细胞的功 能,硒原子最外层电子数与硫原子相同. 回答下 列问题: 硫酸 (1)试写出H22SO44的名称 硒酸 , 其中 H SeO Se的化合价为 +6 。 (2)它和 KOH反应的化学方程式 为 H2SeO4┼ 2KOH=K2SeO4┼ 2H2O 。

例2:氢氧化铯是一种可溶性碱,其化学式为 CsOH,则下列叙述中正确的是( B C ) A.CsOH溶液的pH小于7

B.CsOH在水溶液中能电离出Cs+和OH—
C.CsOH溶液能使酚酞试液变红

D.CsOH与硫酸反应生成的盐的化学式为CsSO4

试一试 1:已知硫酸亚铁受热易分解,小明同学对硫酸亚 铁的化学性质作了如下推测 (1)如果硫酸亚铁按碳酸钙受热分解的方式分
FeSO4 FeO+SO3↑ 解,请写出化学方程式:___________________ ⑵他推测也可以用如下化学方程式表示分解过程
高温

FeSO4 FeS+2O2↑ 2KClO3 2KCl+3O2↑ 请你分析一下,他作出以上推测的理由是什么?





(3)通过实验测定硫酸亚铁受热分解生成氧化铁、 二氧化硫、三氧化硫。请写出硫酸亚铁分解 △ 2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2 ↑ 的化学方程式:___________________________

2.置换反应是化学反应的基本类型之一。 非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换 反应的规律,即活动性较强的非金属可把活动性 较弱的非金属从某溶液中置换出来。如在溶液中 可发生下列反应: Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2(溴), I2(碘)+Na2S=2NaI+S↓, Br2+2KI=2KBr+ I2。 由此可判断:S、Cl2、I2、 Br2非金属单质活动性 由强到弱的顺序是_____________。 Cl2>Br2>I2>S

类比法运用步骤
1、原型再现 2、选择类比要素

3、迁移运用 4、科学表达

类比法在科学探究中的运用
1、课本实验原理、方法类比 2、典型物质性质、用途类比 。。。

例1:根据实验装置图,回答下列问题: 固体+固体反应
反应物的状态 1、制取气体发生装置主要考虑 反应条件 2、气体收集装置取决于该气体的 性质 是否溶于水(能否用排水法) 比空气大(向上排空气法) 固体+液体反应

A B 图2-17 实验室制取氧



C

D E F 图6-10 实验室制取二氧化碳的装置

密度

比空气小(向下排空气法)

实验室可用氯化铵固体和熟石灰固体加热制取氨 气。氨气的密度比空气小,易溶于水形成一种碱 A 溶液。可选用_____装置制取氨气,收集可用 D ____装置。

根据实验装置图,回答下列问题:

A

B

C

D

E

F

通常状况下,硫化氢(H2S)是种没有颜色、具有臭鸡蛋气 味的气体,其密度比空气大,能溶于水而形成氢硫酸。在实 验室里常用块状固体硫化亚铁跟稀硫酸通过复分解反应来制 取硫化氢气体。则实验室制取硫化氢气体 的发生装置可选 用____,收集硫化氢气体应选用______。写出该反应的化学 C E 方程式:_____________________。4+H2S↑ FeS+H2SO4=FeSO

例2、(07南通)物质之间发生化学反应时,常 伴随有明显的现象,但有些化学反应却观察不到 明显的现象。某兴趣小组同学为证明NaOH溶液 与稀盐酸发生了中和反应,先在NaOH溶液中滴 加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸, 可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀 盐酸发生了化学反应。

该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发 现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶 液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了。 该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:

①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红 思考:1、为什么试管2中用的是经煮沸过的蒸馏水 色消失; 2、为什么水上面加上一层植物油 ②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反 应,使红色消失。 (1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将 配制的氢氧化钠溶液加热,并在液面上方滴 一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚 酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油” 减少氧气在水中的溶解度,隔绝氧气 。实验 目的是 结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气 无关。

拓展训练
Fe(OH)2是一种白色沉淀,由于Fe(OH)2不 稳定,在水中,只要有一点氧气就极易发 生反应生成Fe(OH)3,写出其反应的化学方 程式: 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ,因而 在溶液中较难制得纯净的Fe(OH)2 。若按 照常规的正确方法向FeSO4溶液中滴加 NaOH溶液,很难观察到白色沉淀现象,只 能看到灰绿色沉淀。

用下面精心设计的方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。 用不含氧气的蒸馏水配置FeSO4溶液与氢氧化钠溶液, 然后反应制备。 (1)除去蒸馏水中溶解的氧气,常采用 加热 的 方法。 (2)先在试管中注入FeSO4溶液后,还要在试管中滴 入 几滴植物油 ,然后再考虑加入NaOH溶液,实 验更容易获得成功。 (3)生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的 NaOH溶液,插入FeSO4溶

液液面下,再挤出NaOH 溶液,这样操作的理由是 防止滴入液体与氧气接触,使生成的Fe(OH)2被氧化 。

例3、(07南京)【拓展探究】 学习小组尝试用右图所示装 置进行氯化氢气体与氨气反 应的实验探究,活塞K1、 K2、K3、K4、K5均关闭(装 置气密性好)。 通过调节活 塞,用排石蜡油的方法在B 管中收集满了氨气,如通过 调节活塞K1、K2,在干燥 的A管中充满与大气压强相 等的干燥氯化氢气体,其操 作是 。 在不 用任何试剂的情况下,当看 到 现象时, 说明A管中已收集满了氯化 氢气体。

讨论:能用这套装置收集气体吗?

b 氧气应从___端进; 1.若用来收集氧气,
2.当气体从a端通入时,能收集到的气 体可以是 密度比空气小的气体如H2 . 3.若用左面的装置收集密度比空气大

b 的气体,应从___端进.

4.用作排水集气装置时:应先 a 水 在瓶中注满___,气体从___ 端进水从___端出。 b

方法:
1、确定瓶内两物质密度大 小与导管出口的关系。 密度小的在上 密度大的在下

2、确定某种气体的进入方向。 密度小的取上管口 密度大的取下管口

2、(07南京)【拓展探究】 学习小组尝试用右图所示装 置进行氯化氢气体与氨气反 如图所示:如收集密度 应的实验探究,活塞K1、 比空气大的气体,气体 K2、K3、K4、K5均关闭(装 应从 a 端通人 置气密性好)。 通过调节活 a b (填a或b) 塞,用排石蜡油的方法在B 管中收集满了氨气,如通过 调节活塞K1、K2,在干燥 的A管中充满与大气压强相 等的干燥氯化氢气体,其操 打开K1、K2,与K2处导管口连接并通人干燥的 氯化氢气体密度比空气 作是 HCI气体,集满后,先关闭K2,再关闭K1。 。 大,应如何收集 在不用任何试剂的情况下, 当看到 K1导管口处有大量白雾出现 现 象时,说明A管中已收集满 了氯化氢气体。

变式训练
某化学科技活动小组的同学学过氨气后,查阅资 料发现氨气一种密度比空气小、且极易溶于水 的气体,在常温下遇到HCl气体,会产生大量 白烟,白烟的主要成分是这两种气体化合形成 的铵盐M的固体小颗粒。带着极大的兴趣,小 组的同学想先制取干燥的氨气,然后利用它来 探究与HCl气体的反应。

经过小组讨论,他们设计了如下的实验装置:
HCl气体 铵盐M固体和 氢氧化钙固体 K2 K1 K3 干瘪的气球



碱石灰固体

蒸馏水 A B C D E

② 浓硫酸

注:整套装置的气密性良好(且图1中的B和C装置还 不完善,有待于同学们在实验过程中选择和补充), D装置的试管内有一张湿润的红色石蕊试纸;E装置 的作用是吸收反应产生的剩余氨气,防止其进入空 气,造成污染;碱石灰固体是氢氧化钠固体和生石 灰固体的混

合物。

(1)请你参与小组的探究:
HCl气体 K2 铵盐M固体和 氢氧化钙固体

干瘪的气球

干瘪的气球

K1


K2

K3
K3



碱石灰固体

K1 碱石灰固体

蒸馏水 A

蒸馏水 ②
浓硫酸

B

实验目的 制取一烧 瓶干燥的 氨气

② C B 浓硫酸

C

D D

E

E

实验操作及现象

①按图1装配仪器和试剂,其中图1方框内的B装置应 ① 选择图2中的______ (填序号);请在C装置的烧瓶内 画出连接止水夹K1和K3的导管长度情况。 ②打开止水夹K1和K3,关闭止水夹K2,点燃酒精灯 加热,当出现 湿润的石蕊试纸变蓝 现象时, 停止加热,并关闭止水夹K1和K3。

HCl气体 铵盐M固体和 氢氧化钙固体 K2 干瘪的气球



K1

K3

碱石灰固体
蒸馏水 A

② B 浓硫酸

C

D

E

③打开止水夹K2,一段时间后,除了看到有 大量白烟生成这一现象外,还可观察到 气球体积变大 ___________________,导致这一现象的主 要原因是______________________。 HCl气体与NH3化合生成固体后气压减小 (2)请写出A装置内反应的化学方程式: Ca(OH)2+2NH4Cl=△=CaCl2+2NH3↑+2H2O 。 探究氨气 与HCl气 体的反应

解题思路:
认真读题:划出关键的语句
未知物质 实验操作

类比教材相联系的知识点。 寻找两者在某些方面同一性 ,找出两 者共同遵循的规律 迁移运用,科学表达

(2008年南通市)请你参与下列探究: 【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫 酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较 多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲 望,生成的是什么气体? 【提出猜想】从物质组成元素的角度,放出的气 体可能是SO2、O2、H2。 【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应, 生成Na2SO3。

【方案设计】依据上述猜想,实验小 组同学分别设计了如下方案: (1)甲同学认为是O2,则检验方法是 用带火星的木条试验,看木条是否复燃 __________。 (2)乙同学认为是SO2,则只需将放出 的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶 中,称量通气前后洗气瓶的质量。 写出SO2与NaOH反应的化学方程式 SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ____________________________。

(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方 案,排除和验证猜想的气体。
a

NaOH 溶液 A

浓 H2SO4

表 面 含 CuO 的铜网 B

如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患 实验时在B处易发生爆炸事故 是 。 丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试 管气体,用拇指 堵住试管口,靠近火焰点火,若不 尖锐的爆鸣声 发出 ,方可采用上面的装 置进行实验。

a
NaOH 溶液 A 浓 H2SO4

表 面 含 CuO 的铜网 B

【实验探究】经丙同学确认安全后,小组同学 首先对装置A进行称量,再将收集到的气体 从a通入,过一会儿点

燃B处酒精灯;一段时 间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光 亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发 现质量无增减。 结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体 是_________________。 H2

【思维拓展】 (1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有 ____物质。 酸性 (2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反 应呢?有一同学设计了下图所示的装置进行实验, 发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发 生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨,理 由是 SO2易溶于水,也能使液面上升 。要得到科学 严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验 将NaOH溶液换成水做对比实验 是 。
SO2

NaOH 溶液

(08南京)京京同学对金属活 动性顺序等知识进行了研究。 (1)根据右图中实验现象判断, 稀盐酸里的A、B、C、D 四种金属中,在金属活动性顺 序里,位于氢后面的金属是 D (填字母) 。 (2)将甲、乙两种金属片分别放 入硫酸铜溶液中,乙表面析 出红色固体,申没有明显现 象。判断甲、乙、铜三种金 属的活动性由强到弱的顺序 为 。 乙>Cu>甲

? (3)查阅资料:金属在活动性顺序里的位置 越后,其化合物越不稳定,所以它的氧化 物越容易被还原.在下列①②中各写一个 化学方程式,③中写出还原金属氧化物的 方法。

用一种金属还 原金属氧化物


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