初中化學(xué)科學(xué)探究PPT課件

1、一、科學(xué)探究的解題步驟提出問題、查找資料猜想與假設(shè)設(shè)計實驗方案進(jìn)行實驗驗證收集證據(jù)、記錄實驗現(xiàn)象分析和得出結(jié)論反思與應(yīng)用表達(dá)與交流二、解答科學(xué)探究題的基本方法1認(rèn)真讀題，審清題意，確立探究課題。2根據(jù)課題，選擇合適方法，提取相關(guān)化學(xué)知識，設(shè)計探究方案。第1頁/共28頁第2頁/共28頁例 (2016衡陽)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對一瓶久置的氫氧化鈉的化學(xué)成分產(chǎn)生了興趣，他們根據(jù)自己已學(xué)的知識進(jìn)行如下探究，請你共同參與并填空：【猜想假設(shè)】猜想一：只有氫氧化鈉猜想二：是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物猜想三：_。只有碳酸鈉第3頁/共28頁【查閱資料】（1）BaCl2溶液顯中性；（2）Na2CO3溶液與BaCl2

2、溶液能反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀?！緦嶒炋骄俊繉嶒灢襟E實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論（1 1）用小試管取少量固體樣）用小試管取少量固體樣品加水完全溶解，再滴加過量品加水完全溶解，再滴加過量BaClBaCl2 2溶液溶液產(chǎn)生白色產(chǎn)生白色沉淀沉淀猜想猜想_不正不正確確（2 2）?。ǎ┤。? 1）中的少量上層清）中的少量上層清液于試管中，滴加酚酞試液液于試管中，滴加酚酞試液_猜想二正確，猜想二正確，猜想三不正確猜想三不正確 一 溶液變紅第4頁/共28頁【實驗結(jié)論】該氫氧化鈉樣品已部分變質(zhì)，其化學(xué)成分是NaOH與Na2CO3的混合物，引起NaOH變質(zhì)的化學(xué)方程式為_?！痉此冀涣鳌浚?）實驗室應(yīng)_保存氫

3、氧化鈉。（2）某同學(xué)認(rèn)為用CaCl2溶液代替BaCl2溶液也可以得到同樣的結(jié)論，另一位同學(xué)認(rèn)為不可以，理由是:CaCl2溶液和NaOH溶液相混合也會出現(xiàn)_，因為Ca(OH)2是_。 微溶于水的物質(zhì) 2NaOHCO2 Na2CO3H2O 密封 白色沉淀第5頁/共28頁【方法指導(dǎo)】【猜想假設(shè)】針對物質(zhì)變質(zhì)問題提出猜想時，在了解變質(zhì)本質(zhì)的前提下可從沒有變質(zhì)、部分變質(zhì)、完全變質(zhì)三個方面入手。如針對氫氧化鈉、氫氧化鈣變質(zhì)問題的探究。（1）首先確定變質(zhì)本質(zhì)：氫氧化鈉、氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，原理分別為：2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O、Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O。（2）確定

4、成分沒有變質(zhì)原樣品，即NaOH或Ca(OH)2第6頁/共28頁部分變質(zhì)原樣品和變質(zhì)生成的物質(zhì)，即NaOH 和Na2CO3或Ca(OH)2和CaCO3全部變質(zhì)變質(zhì)后生成的物質(zhì)，即Na2CO3（或CaCO3）【實驗探究】驗證氫氧化鈉或氫氧化鈣是否變質(zhì)的方法詳見氫氧化鈉、氫氧化鈣變質(zhì)的探究。第7頁/共28頁例（2016益陽）化學(xué)課上同學(xué)們觀察了老師的演示實驗?！狙菔緦嶒灐肯蚴⒂猩倭縉aOH溶液的試管中滴加CuSO4溶液。下課后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)靜置后的試管底部是藍(lán)色沉淀，上層是無色溶液，在老師指導(dǎo)下對無色溶液進(jìn)行實驗探究?！咎岢鰡栴}】上層無色溶液中的溶質(zhì)是什么？【猜想假設(shè)】猜想（1）溶質(zhì)是Na2SO4；猜

5、想（2）溶質(zhì)是Na2SO4和CuSO4；第8頁/共28頁猜想（3）溶質(zhì)是Na2SO4和_（填化學(xué)式）?！静殚嗁Y料】Na2SO4溶液呈中性。【討論交流】經(jīng)過討論后，大家一致認(rèn)為猜想（2）不成立，理由是_?！緦嶒炋骄俊客瑢W(xué)們分組進(jìn)行如下實驗探究。選擇的試劑選擇的試劑實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論或原理實驗結(jié)論或原理第第一一組組酚酞酚酞溶液溶液溶液溶液變紅變紅由第一、二組由第一、二組探究實驗可得探究實驗可得:猜想猜想 _成立；成立；NaOH(3)硫酸銅溶液顯藍(lán)色第9頁/共28頁選擇的試劑選擇的試劑 實驗操作實驗操作 實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象實驗結(jié)論或原理實驗結(jié)論或原理第第二二組組CuSOCuSO4

6、 4溶液溶液生成生成藍(lán)色藍(lán)色沉淀沉淀第二組探究實驗中第二組探究實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為式為_第第三三組組X X溶液溶液 2NaOHCuSO4 Na2SO4Cu(OH)2 第10頁/共28頁【反思與拓展】經(jīng)過討論后，同學(xué)們認(rèn)為還可以滴加其他試劑到上層無色溶液中，也能得到同樣的結(jié)論。你認(rèn)為第三組滴加的X溶液可以是_（寫一種即可）。紫色石蕊溶液第11頁/共28頁【方法指導(dǎo)】【猜想假設(shè)】反應(yīng)后物質(zhì)成分的猜想存在兩種情況：只有生成物；生成物和一種過量的反應(yīng)物（注：因為兩種反應(yīng)物會發(fā)生反應(yīng)，所以不能共存）。按照下列步驟提出合理的猜想：第一步：寫出化學(xué)方程式A+B C+D第二步：進(jìn)行猜

7、想 恰好完全反應(yīng)：反應(yīng)后物質(zhì)的成分為C、D A過量：反應(yīng)后物質(zhì)的成分為C、D、A B過量：反應(yīng)后物質(zhì)的成分為C、D、B第12頁/共28頁【討論交流】不合理猜想的判斷方法：猜想的物質(zhì)是否含有有色物質(zhì)；猜想的物質(zhì)之間是否能夠發(fā)生反應(yīng)；猜想的物質(zhì)是否含有反應(yīng)物中未涉及的元素。【實驗探究】第一步：確定所要檢驗的物質(zhì)。生成物C和D是一定存在的，無需檢驗反應(yīng)物的檢驗注：生成物如果對反應(yīng)物的檢驗造成干擾，則需先除去生成物，再進(jìn)行檢驗。A B 現(xiàn)象現(xiàn)象第13頁/共28頁第二步：設(shè)計實驗方案并得出結(jié)論。掌握實驗操作（試劑選擇）、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論三者之間的對應(yīng)關(guān)系：物質(zhì)+ +試劑 現(xiàn)象 結(jié)論（有無該物質(zhì)）。解答

8、方法第一種：根據(jù)實驗步驟和現(xiàn)象完善實驗結(jié)論。常用的方法是根據(jù)實驗步驟和對應(yīng)的實驗現(xiàn)象，以及物質(zhì)的性質(zhì)判斷是否存在要驗證的物質(zhì)，繼而得出結(jié)論。第二種：根據(jù)實驗結(jié)論完善實驗現(xiàn)象或步驟。反映決定第14頁/共28頁這種存在兩種情況：試劑和現(xiàn)象之間相互確定；根據(jù)實驗操作所選試劑和結(jié)論確定現(xiàn)象。可以根據(jù)第一種方法進(jìn)行反推，然后確定試劑和現(xiàn)象。第15頁/共28頁【解析】(1)【猜想假設(shè)】氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，該反應(yīng)可能恰好完全反應(yīng)，所得溶液為硫酸鈉溶液，也可能存在其中一種過量，如果是氫氧化鈉過量，則溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和硫酸鈉；如果是硫酸銅過量，則溶液中的溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸銅?！居?/p>

9、論交流】硫酸銅溶液顯藍(lán)色，而實驗中上層清液為無色，所以可以排除溶液的溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸銅，即猜想(2)不成立?！緦嶒炋骄俊康谝唤M是利用氫氧化鈉溶液顯堿性，可使酚酞溶液變紅色，通過滴加酚酞溶液，檢驗溶液中是否存在氫氧化鈉；第二組是利用氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生第16頁/共28頁生成硫酸鈉和氫氧化銅藍(lán)色沉淀，檢驗溶液中是否存在氫氧化鈉，通過兩組的實驗證明了溶液中有氫氧化鈉存在，即猜想(3)成立?！痉此寂c拓展】要檢驗溶液中是否存在氫氧化鈉，還可利用氫氧化鈉能使紫色石蕊溶液變藍(lán)色，或與氯化鎂溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂白色沉淀，或與氯化鐵溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀等進(jìn)行檢驗。第17頁/共28頁【變式練習(xí)】1. (20

10、12衡陽)某化學(xué)興趣小組查閱資料得知：過氧化鈉(Na2O2)是一種黃色粉末，常溫下能與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，常用在潛水艇中作供氧劑。該小組同學(xué)將過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)除了生成氧氣，還生成一種白色固體?！咎岢鰡栴}】該白色固體是什么？【猜想】猜想a：碳酸鈉 猜想b：碳酸氫鈉小周同學(xué)認(rèn)為猜想b不成立，理由是反應(yīng)物中沒有_元素。氫第18頁/共28頁【實驗】取少量生成的白色固體于試管中，加入_，產(chǎn)生氣泡，再將生成的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。【結(jié)論】猜想a成立。請寫出過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式：_?！纠^續(xù)探究】過氧化鈉能否與水反應(yīng)？生成物是什么？（表格見下一頁）【交流與反思】由于

11、過氧化鈉常溫下能與二氧化碳和水反應(yīng)，所以保存過氧化鈉一定要_。 稀鹽酸 2Na2O22CO2 2Na2CO3O2密封第19頁/共28頁實驗步驟實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論取少量過氧化鈉粉取少量過氧化鈉粉末于試管中，加入蒸末于試管中，加入蒸餾水，再用帶火星的餾水，再用帶火星的木條伸入試管中木條伸入試管中產(chǎn)生氣泡，產(chǎn)生氣泡，_過氧化鈉能與水反應(yīng)過氧化鈉能與水反應(yīng)生成氧氣生成氧氣向上述反應(yīng)后的試向上述反應(yīng)后的試管中滴加酚酞試液管中滴加酚酞試液_所得溶液呈堿性，推所得溶液呈堿性，推斷過氧化鈉與水反應(yīng)斷過氧化鈉與水反應(yīng)生成生成_ (填化學(xué)式填化學(xué)式)NaOH 木條復(fù)燃溶液變紅【繼續(xù)探究】過氧

12、化鈉能否與水反應(yīng)？生成物是什么？第20頁/共28頁2. (2016昆明)在老師的指導(dǎo)下，小樂同學(xué)探究金屬和鹽溶液反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)將鈉放入MgCl2溶液中有氣泡和白色沉淀產(chǎn)生。為了進(jìn)一步探究，小樂同學(xué)將充分反應(yīng)后的混合物過濾，得固體A和濾液B?！静殚嗁Y料】鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣。 MgCl2溶液呈酸性。【分析與思考】小樂同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識對產(chǎn)生的氣體和固體A進(jìn)行判斷：(1)產(chǎn)生的氣體是_ (填序號)。CO2 H2 Cl2 第21頁/共28頁(2)取A加入過量稀鹽酸，A全部溶解，無氣泡產(chǎn)生，則A的化學(xué)式是_ ?！咎岢鰡栴}】濾液B中溶質(zhì)的成分是什么？【猜想】猜想一：NaCl猜想二：NaCl、MgCl

13、2猜想三：NaCl、NaOH猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH小樂同學(xué)認(rèn)為猜想_不成立，理由是_。Mg(OH)2四MgCl2和NaOH會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)第22頁/共28頁【實驗探究】實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論步驟一：取少量濾液步驟一：取少量濾液B于試管于試管中，滴加幾滴無色酚酞，振蕩，中，滴加幾滴無色酚酞，振蕩，觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象溶液溶液_猜想三猜想三不成立不成立步驟二：取少量濾液步驟二：取少量濾液B于試管于試管中，滴加適量中，滴加適量NaOH溶液，振溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象蕩，觀察現(xiàn)象產(chǎn)生白色產(chǎn)生白色沉淀沉淀猜想猜想_成立成立二不變色第23頁/共28頁【結(jié)論】在金屬活動性順序

14、里，鈉不能將位于它后面的金屬從該金屬的鹽溶液中置換出來。【拓展】將鈉與MgCl2固體隔絕空氣加熱到一定溫度時，鈉可以從MgCl2中置換出鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 2NaMgCl2 Mg2NaCl 第24頁/共28頁【探究流程】第25頁/共28頁【解析】【分析與思考】(1)根據(jù)【查閱資料】的內(nèi)容分析，鈉放入氯化鎂溶液中先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，因此產(chǎn)生的氣體是氫氣，正確。(2)鈉放入氯化鎂溶液中先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂白色沉淀和氯化鈉，因此推測固體A是Mg(OH)2，結(jié)合“取A加入過量稀鹽酸，A全部溶解，無氣泡產(chǎn)生”，確定A是Mg(OH)2?！静孪搿柯然V與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，二者不能共