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 <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

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 <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /> 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” [Cu ₂ (OH) ₂ CO ₃ ] 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 [Cu ₂ (OH) ₂ CO ₃ + 4HCl == 2CuCl ₂ + CO ₂ ↑ + 3H ₂ O] 。“铜绿”受热后能分解，生成氧化铜、水和二氧化碳 [Cu ₂ (OH) ₂ CO ₃ ==2CuO + CO ₂ ↑ + H ₂ O] 。

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