化学性质实验方案的设计学习指导.doc

《化学性质实验方案的设计学习指导.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化学性质实验方案的设计学习指导　　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

2、已学过的物质的结构进行比较，抓共性、找个性。　　一、乙二酸的结构及其性质推测　　乙二酸结构简式为，含两个羧基，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乙二酸晶体中含结晶水，受热时会失去结晶水，继续强热，乙二酸可能分解为气体CO2和水。　　③乙二酸能和醇在催化剂作用下发生酯化反应。　　④乙二酸中两羧基直接相连，可能会被酸性高锰酸钾氧化，使高锰酸钾溶液褪色。　　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、设计实验方案，

3、验证乙二酸所具有的性质　　（1）乙二酸的酸性的检验　　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Na2CO3粉末的试管中加入约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CO2气体，说明乙二酸酸性比H2CO3强，综合上述两点，知乙二酸的酸性强于乙酸、碳酸。　　（2）乙二酸晶体受热分解性质的检验　　如图，

4、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雾生成，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CO2和H2O。　　说明：　　验证乙二酸受热分解产物时可直接用上面的装置，加热试管时管口应略向上倾斜。如验证有水生成，可直接观察加热时试管口部出现较多液珠，且冷却之后不变为固体即可。从澄清石灰水变浑浊可证明乙二酸受热分解生成了CO2。　　（3）乙二酸和酸性KMnO4溶液作用－－乙二酸的还原性　　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KMnO4溶液

5、褪色，说明乙二酸具有还原性。　　说明：　　验证乙二酸的还原性，高锰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。　　（4）乙二酸的酯化反应　　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Na2CO3溶液的液面上。可观察到在Na2CO3液面上有无色透明油状液体产生，并可闻到香味。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。　　（5）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

6、％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，证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=1的盐酸溶液和pH=1的醋酸溶液，然后分别取两溶液各1mL均稀释至10mL，然后在两溶液中各加入少量镁条观察现象，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=1的醋酸在实际操作上是有一定难度的，而且等比例稀释后

7、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：　　设计柠檬醛的化学性质实验时，有一个方案是：①通过加入高锰酸钾酸性溶液或溴水，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，也会使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色，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证醛基的性质，醛基完全氧化

8、成羧基后，再用高锰酸钾酸性溶液或溴水验证C=C的性质