性质实验方案

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1、北京四中性质实验方案的设计［重点难点］1、了解性质实验方案的设计方法和要求。2、应用乙二酸的性质，设计完整的化学实验方案。3、综合运用高中阶段有关铜和铜的化合物的知识，设计实验反方案验证铜和铜的化合物的性质。［知识讲解］我们知道，物质的结构决定物质的性质，而物质的性质在一定程度上也反映其结构，并决定它的用途和制法。在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系。要根据物质的结构特点来设计化学实验方案，探究或验证物质所具有的一些性质。对于物质化学性质实验方案的设计，要抓住物质的本质特征进行整体考虑，学会应用分

2、析、比较、综合、概括的方法。可应用元素周期律来分析元素及化合物的有关知识，使物质的存在、性质和制法的知识条理化。在设计实验方案时，要对物质结构与性质有正确的理解与认识。推测物质的性质应从其结构出发，与已学过的物质的结构进行比较，抓共性、找个性。、乙二酸的结构及其性质推测COOH,乙二酸结构简式为COOH含两个竣基，可推测乙二酸应具有：①酸的通性：和活泼金属反应生成氢气，和碱性氧化物反应生成盐和水，和酸碱指示剂作用，和碱作用生成盐和水，和某些盐作用。②乙二酸晶体屮含结晶水，受热时会失去结晶水，继续强热，乙二酸可能分解为气体C02和水。③乙二酸

3、能和醇在催化剂作用下发牛酯化反应。④乙二酸中两竣基直接相连，可能会被酸性高镭酸钾氧化，使高猛酸钾溶液褪色。⑤根据常识，衣服上沾有蓝墨水，可用乙二酸洗涤干净，说明乙二酸能使蓝墨水褪色。二、如何设计实验方案，验证乙二酸所具有的性质(1)乙二酸的酸性①分别用洁净的玻璃棒蘸同物质的量浓度的乙二酸溶液、稀硫酸、乙酸点在pH试纸上，并与标准比色卡对比，可看出pH试纸均显红色，说明乙二酸溶液和稀硫酸溶液、乙酸溶液一样均显酸性。那么酸性怎样呢？乙二酸溶液显示的pH试纸红色比乙酸使pH试纸变红的更明显，说明乙二酸酸性强于乙酸。②向盛有少量N^COs粉末的试管

4、中加人约3mL乙二酸溶液，观察现象。可以看到产生大量的无色气泡，这是CO?气体，说明乙二酸酸性比H2CO3强，综合上述两点，知乙二酸呈强酸性，酸性强于乙酸、碳酸。(2)乙二酸晶体受热分解如图，先将导气管通入一倒立的干而冷的小烧杯中，可以看到烧杯内壁有雾状水珠生成，然后再通入澄清的石灰水中，可观察到澄清的石灰水变浑浊，说明乙二酸受热能分解，产物有CO?和兄0。乙:;醴出体验证乙二酸受热分解产物时，因乙二酸晶体的熔点为wo.rc,因此加热试管时管口应略向上倾斜较好。如验证有水生成，可直接观察加热时试管上部出现较多液珠,且冷却之后不变为固体即可。

5、(1)乙二酸和酸性KMnO4溶液作用向盛有约5mL乙二酸饱和溶液的试管中滴入3滴用硫酸酸化的0.5%的KMnO4溶液，振荡，可观察到酸性KMnCU溶液褪色，说明乙二酸具有还原性。验证乙二酸的还原性，高钮酸钾溶液浓度不宜过大，而且混合后要充分振荡。最初看到溶液变为浅褐色，过一会儿才接近于无色。(2)酯化反应如图，在一试管中加入3mL乙二醇，然后边摇动试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙二酸，用酒精灯小心均匀地加热试管3min~5min,产生的蒸气经导管通到饱和N^COs溶液的液面上。可观察到在NazCOs液面上有无色透明油状液体产生，并可闻到

6、香味。这种香味是由酯散发出的，说明乙二酸和乙二醇发生了酯化反应。(1)乙二酸使蓝墨水褪色在一支试管中放一块溅有蓝墨水的布条，用2%的乙二酸与乙二酸钾混合溶液浸泡，可观察到布条上的蓝墨水渍消失了，说明乙二酸能洗去溅在布条上的蓝墨水渍。三、性质实验的设计中，要注意下列问题：1.实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件，实验方案要简单易行。例如，设计“证明醋酸是弱电解质”的实验时，有这样一个方案：配制pH=l的盐酸溶液和pH=l的醋酸溶液，然后分别取两溶液各ImL均稀释至10mL,然后在两溶液中各加入少量镁条观察现象，

7、产生气泡速率较快的是醋酸。这个实验设计的原理并没有错，但是中学阶段要准确配制pH=l的醋酸在实际操作上是有一定难度的，而且等比例稀释后与镁反应的速率，通过气泡的观察，其结论也是不可靠的。2.实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排，保证实验的准确高效。同时要减少副反应和避免实验步骤间的干扰。例如，已知柠檬醛结构为：CH3—C_HCH2CH2—C—H—C—HIIIIch3ch30设计柠檬醛的化学性质实验时，有一个方案是：①通过加入高猛酸钾酸性溶液或漠水，根据溶液褪色来验证c=c的性质。②用新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下产生砖红色

8、沉淀来验证醛基的性质。殊不知，由于醛基具有还原性，很容易被氧化，也会使高镭酸钾酸性溶液和漠水褪色，所以实验结论是不准确的。其实只要把实验步骤做一下调整，先用新制的氢氧化铜悬浊液验