21探究性化学实验

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1、主题2化学实验探究第一节探究性化学实验（如皋屮学鲁锦田226500）【学海导航】有效的化学学习活动不是单纯地依赖模仿和记忆，动手操作、自主探索和合作交流是学生学习化学的重要方式。探究性实验是这种学习方式的重要形式。探究性实验的基本程序可用下列流程图表示：提出问题一提出猜想一设计验证方案一观察实验现象一得出结论八发现特殊现彖，提出新猜想一、提出问题纵观科学发展的历史，不难发现科学进步的历程就是人们在实践中不断提出问题、分析解决问题的过程，同样提岀问题对于我们学习化学知识、掌握化学技能也是极其重要的。要提出问题，首先得发现问题，而发

2、现问题不是凭空想象能够发现的，而是在学习新知识、实践新方法中进行思考、对比、质疑而引出的，如：学习浓硫酸的吸水性和脱水性时，浓硫酸使硫酸铜晶体（CuSOa・5出0）失水，硫酸铜晶体发生了化学变化，而浓硫酸体现了吸湿性还是脱水性？四氯化碳和苯都能萃取碘水中的碘，分层时一个在上层，一个在下层,若在碘水屮同时加入苯和四氯化碳时，溶液会不会分三层？各层的颜色又如何？这就是通过思考提出了值得的问题，探究清楚能更好地理解常握物质的性质。此外，实验中出现异常现彖也是发现问题、提出问题的重要契机。二、提出猜想在学习、思考和实验中，发现了问题不要

3、轻易放过，要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这是有许多问题就可能得到完美的解决，而有一些问题，结论有多种可能（这就是猜想），比如上面提到的浓硫酸吸水性和脱水性的问题，通过分析可知，若浓硫酸吸收的是晶体离解出来的水分子，则浓硫硫酸体现的是吸水性，若必须要浓硫酸作用硫酸铜品体才能失水，则浓硫硫酸体现的是脱水性，究竟是哪种情况，只能通过实验进行验证。所谓猜想就是根据己有的知识对问题的解决提出的儿种可能的情况。三、设计验证方案提出猜想后，就要结合实验室的条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键的就

4、是试剂的选择和实验条件的调控。如将硫酸铜晶体置于浓硫酸中失水变白，就无法说明硫酸铜晶体的失水过程是自发的还是必须要浓硫酸作用，这个实验方案就不科学，必须重新设计，耍使硫酸铜晶体与浓硫酸不直接接触，不接触又怎么能相互作用？新的问题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要及时进行调整。如上述实验可将浓硫酸加入试管中，用玻璃纤维塞住试管中部，硫酸铜晶体置于玻璃纤维上，再将试管密封放置，进行观察。四、观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，一个人或一个小组认真进行实验，观察实验屮出现的现象并

5、及时记录，根据实验现彖进行推理分析或计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验,或进行对比实验，获将设计的实验进行改进。若实验中遇到新的问题，则可以提出新的问题进行探究。【例题解析】例1在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。解析本题设计实验解决一个具体问题，分析时要紧扣有机物与水互不相溶这一原理，不可用金属钠区别，因为某碳链较长的醇、竣酸等，也可以与金属钠反应放出气体。答案取一支小试管，打开分液漏斗的活塞，慢慢放出少量液体，往其屮加入少量水，如果

6、加水后，试管中的液体不分层，说明分液漏斗中，下层是“水层”，反之，则上层是“水层”。（或者再向分液漏斗中加水，若上层液体体积增大则上层是“水层”，反之,则下层是“水层”。）例2己知某混合金屈粉末，除铝处还含有铁、铜中的一种或两种，所含金屈的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末屮铁、铜元素的存在。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；lmol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下实验探究过程：⑴提出假设:假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有元素

7、；假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有元素；假设3：该混合金属粉末屮除铝外还含有Fe、Cu元素；⑵设计实验方案基于假设3,设计出实验方案。⑶实验过程根据⑵的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。编号实验操作预期现彖和结论①②③④解析本题设计实验探究探究物质的组成，考查元素化合物的知识和实验设计能力，文字量较大，开放性强，要求学生能思路清晰，描述准确。基本反应过程如下：加过量NaOH溶液溶解铝，过滤，加稀硫酸溶解铁，过滤，分别加硝酸氧化硫酸亚铁和固体铜。答案（DCuFe（顺序可交换）⑶①用药匙収少许样品，加入试管A中，再用滴管取

8、过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用样品部分溶解，并有气体放出②往试管A的剩余固体小加过量稀硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于试管B中，剩余固体备用固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁③往试管B中加入少许