人教初三化学科学探究.pptx

类比法在科学探究中的类比法在科学探究中的应用应用猜想：若向下列物质中分别加入醋酸会产生什么猜想：若向下列物质中分别加入醋酸会产生什么现象呢？现象呢？（1）镁条）镁条（2）石蕊试液）石蕊试液（3）碳酸钙粉末）碳酸钙粉末（4）向滴有两滴酚酞试液的氢氧化钠溶）向滴有两滴酚酞试液的氢氧化钠溶液加入足量的醋酸液加入足量的醋酸猜想的依据：猜想的依据：酸的化学性质酸的化学性质镁条表面有气泡镁条表面有气泡石蕊试液变红石蕊试液变红产生气泡产生气泡红色溶液变成无色红色溶液变成无色类比类比：“类比类比”是根据两个对象或两类事物的一是根据两个对象或两类事物的一些些属性相同或相似属性相同或相似，猜测另一些，猜测另一些属性也可能属性也可能相同或相同或相似相似的思维方法。的思维方法。把把的化学问题和的化学问题和的化学问题的化学问题做做，寻找两者在某些方面，寻找两者在某些方面，找出两者共同遵循的规律找出两者共同遵循的规律，达到解决化，达到解决化学问题的目的。学问题的目的。运用：运用：未知未知熟悉熟悉比较比较同一性同一性共同遵循的规律共同遵循的规律例例1：硒：硒(Se)元素具有抗衰老和抑制癌细胞的功元素具有抗衰老和抑制癌细胞的功能，硒原子最外层电子数与硫原子相同能，硒原子最外层电子数与硫原子相同.回答下列回答下列问题问题:(1)试写出试写出H2SeO4的名称的名称,其中其中Se的化合价为的化合价为。(2)它和它和KOH反应的化学方程式反应的化学方程式为为。硒酸硒酸6H2SeO42KOH=K2SeO42H2O类比法实例类比法实例H2SO4硫酸硫酸例例2 2：氢氧化铯是一种可溶性碱，其化学式为：氢氧化铯是一种可溶性碱，其化学式为CsOHCsOH，则下列叙述中正确的是（，则下列叙述中正确的是（）A.CsOHA.CsOH溶液的溶液的pHpH小于小于7 7B.CsOHB.CsOH在水溶液中能电离出在水溶液中能电离出CsCs+和和OHOHC.CsOHC.CsOH溶液能使酚酞试液变红溶液能使酚酞试液变红D.CsOHD.CsOH与硫酸反应生成的盐的化学式为与硫酸反应生成的盐的化学式为CsSOCsSO4 4BC1：已知硫酸亚铁受热易分解，小明同学对硫酸亚：已知硫酸亚铁受热易分解，小明同学对硫酸亚铁的化学性质作了如下推测铁的化学性质作了如下推测（1）如果硫酸亚铁按碳酸钙受热分解的方式分）如果硫酸亚铁按碳酸钙受热分解的方式分解，请写出化学方程式：解，请写出化学方程式：_他推测也可以用如下化学方程式表示分解过程他推测也可以用如下化学方程式表示分解过程请你分析一下，他作出以上推测的理由是什么？请你分析一下，他作出以上推测的理由是什么？FeSOFeSO4 4 FeS+2OFeS+2O2 2 2KClO2KClO3 3 2KCl+3O2KCl+3O2 2FeSOFeSO4 4 FeO+SOFeO+SO3 3 （3）通过实验测定硫酸亚铁受热分解生成氧化铁、）通过实验测定硫酸亚铁受热分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫。请写出硫酸亚铁分解二氧化硫、三氧化硫。请写出硫酸亚铁分解的化学方程式：的化学方程式：_2FeSO2FeSO4 4 FeFe2 2O O3 3+SO+SO3 3+SO+SO2 2 试一试试一试2.置换反应是化学反应的基本类型之一。置换反应是化学反应的基本类型之一。非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应的规律，即活动性较强的非金属可把活动性反应的规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从某溶液中置换出来。如在溶液中较弱的非金属从某溶液中置换出来。如在溶液中可发生下列反应：可发生下列反应：ClCl2 22NaBr2NaBr2NaCl2NaClBrBr2 2(溴），溴），I I2 2（碘）（碘）NaNa2 2S S2NaI2NaISS，BrBr2 22KI2KI2KBr2KBr I I2 2。由此可判断：由此可判断：S S、ClCl2 2、I I2 2、BrBr2 2非金属单质活动性由非金属单质活动性由强到弱的顺序是强到弱的顺序是_。ClCl2 2BrBr2 2II2 2SS类比法运用步骤类比法运用步骤1、原型再现、原型再现2、选择类比要素、选择类比要素3、迁移运用、迁移运用4、科学表达、科学表达类比法在科学探究中的运用类比法在科学探究中的运用1、课本实验原理、方法类比课本实验原理、方法类比2、典型物质性质、用途类比、典型物质性质、用途类比。例例1：根据实验装置图，回答下列问题：根据实验装置图，回答下列问题：实验室可用氯化铵固体和熟石灰固体加热制取氨气。实验室可用氯化铵固体和熟石灰固体加热制取氨气。氨气的密度比空气小，易溶于水形成一种碱溶液。氨气的密度比空气小，易溶于水形成一种碱溶液。可选用可选用_装置制取氨气，收集可用装置制取氨气，收集可用_装置。装置。AD A B C D E F图图2-17实验室制取氧气实验室制取氧气图图6-10实验室制取二氧化碳的装置实验室制取二氧化碳的装置反应条件反应条件密度密度1、制取气体发生装置主要考虑、制取气体发生装置主要考虑2、气体收集装置取决于该气体的、气体收集装置取决于该气体的性质性质反应物的状态反应物的状态固体固体+固体反应固体反应固体固体+液体反应液体反应是否溶于水是否溶于水(能否用排水法能否用排水法)比空气比空气大大(向向上上排空气法排空气法)比空气比空气小小(向向下下排空气法排空气法)根据实验装置图，回答下列问题：根据实验装置图，回答下列问题：通常状况下，硫化氢（通常状况下，硫化氢（H2S）是种没有颜色、具有臭鸡蛋气）是种没有颜色、具有臭鸡蛋气味的气体，其密度比空气大，能溶于水而形成氢硫酸。在实味的气体，其密度比空气大，能溶于水而形成氢硫酸。在实验室里常用块状固体硫化亚铁跟稀硫酸通过复分解反应来制验室里常用块状固体硫化亚铁跟稀硫酸通过复分解反应来制取硫化氢气体。则实验室制取硫化氢气体取硫化氢气体。则实验室制取硫化氢气体的发生装置可选的发生装置可选用用_,收集硫化氢气体应选用收集硫化氢气体应选用_。写出该反应的化学。写出该反应的化学方程式：方程式：_。CEFeS+H2SO4=FeSO4+H2S A B C D E F例例2、（、（07南通）物质之间发生化学反应时，常南通）物质之间发生化学反应时，常伴随有明显的现象，但有些化学反应却观察不到伴随有明显的现象，但有些化学反应却观察不到明显的现象。某兴趣小组同学为证明明显的现象。某兴趣小组同学为证明NaOH溶液溶液与稀盐酸发生了中和反应，先在与稀盐酸发生了中和反应，先在NaOH溶液中滴溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀溶液与稀盐酸发生了化学反应。盐酸发生了化学反应。该组同学在向该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失；色消失；可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失。，使红色消失。(1)为验证猜想为验证猜想，该组同学做了如下实验：将，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。酞溶液。实验中实验中“加热加热”和和“滴入植物油滴入植物油”目的是目的是。实验。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。无关。思考：思考：1、为什么试管、为什么试管2中用的是经煮沸过的蒸馏水中用的是经煮沸过的蒸馏水2、为什么水上面加上一层植物油、为什么水上面加上一层植物油减少氧气在水中的溶解度，隔绝氧气减少氧气在水中的溶解度，隔绝氧气拓展训练拓展训练Fe(OH)2是一种白色沉淀，由于是一种白色沉淀，由于Fe(OH)2不不稳定，在水中，只要有一点氧气就极易发稳定，在水中，只要有一点氧气就极易发生反应生成生反应生成Fe(OH)3，写出其反应的化学方，写出其反应的化学方程式：程式：，因而，因而在溶液中较难制得纯净的在溶液中较难制得纯净的Fe(OH)2。若按。若按照常规的正确方法向照常规的正确方法向FeSO4溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液，很难观察到白色沉淀现象，只溶液，很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色沉淀。能看到灰绿色沉淀。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3用下面精心设计的方法可以制得白色的用下面精心设计的方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。沉淀。用不含氧气的蒸馏水配置用不含氧气的蒸馏水配置FeSO4溶液与氢氧化钠溶液，溶液与氢氧化钠溶液，然后反应制备。然后反应制备。（1）除去蒸馏水中溶解的氧气，常采用）除去蒸馏水中溶解的氧气，常采用的方的方法。法。（2）先在试管中注入）先在试管中注入FeSO4溶液后，还要在试管中滴溶液后，还要在试管中滴入入，然后再考虑加入，然后再考虑加入NaOH溶液，实溶液，实验更容易获得成功。验更容易获得成功。（3）生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含）生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的的NaOH溶液，插入溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是溶液，这样操作的理由是。加热加热几滴植物油几滴植物油防止滴入液体与氧气接触，使生成的防止滴入液体与氧气接触，使生成的Fe(OH)2被氧化被氧化例例3、（、（07南京）南京）【拓展探究拓展探究】学习小组尝试用右图所示学习小组尝试用右图所示装置进行氯化氢气体与氨气装置进行氯化氢气体与氨气反应的实验探究，活塞反应的实验探究，活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭均关闭(装装置气密性好置气密性好)。通过调节活通过调节活塞，用排石蜡油的方法在塞，用排石蜡油的方法在B管中收集满了氨气，如通过管中收集满了氨气，如通过调节活塞调节活塞K1、K2，在干燥，在干燥的的A管中充满与大气压强相管中充满与大气压强相等的干燥氯化氢气体，其操等的干燥氯化氢气体，其操作是作是。在不在不用任何试剂的情况下，当看用任何试剂的情况下，当看到到现象时，现象时，说明说明A管中已收集满了氯化管中已收集满了氯化氢气体。氢气体。讨论：讨论：能用能用这套这套装置收集气体吗？装置收集气体吗？1.若用来收集氧气，若用来收集氧气，b2.当气体从当气体从a端通入时端通入时,能收集到的气能收集到的气体可以是体可以是.密度比空气小的气体如密度比空气小的气体如H23.若用左面的装置收集密度比空气大若用左面的装置收集密度比空气大的气体，应从的气体，应从_端进端进.b氧气应从氧气应从_端进；端进；4.用作用作排水集气装置排水集气装置时时:应先应先在瓶中注满在瓶中注满_，气体从，气体从_端进水从端进水从_端出。端出。水水ab1、确定瓶内两物质密度大、确定瓶内两物质密度大小与导管出口的关系。小与导管出口的关系。2、确定某种气体的进入方向。、确定某种气体的进入方向。方法：方法：密度小的在上密度小的在上密度大的在下密度大的在下密度小的取上管口密度小的取上管口密度大的取下管口密度大的取下管口ab如图所示：如收集密度如图所示：如收集密度比空气大的气体，气体比空气大的气体，气体应从应从端通人端通人（填（填a或或b）氯化氢气体密度比空气氯化氢气体密度比空气大，应如何收集大，应如何收集a2、（、（07南京）南京）【拓展探究拓展探究】学习小组尝试用右图所示装学习小组尝试用右图所示装置进行氯化氢气体与氨气反置进行氯化氢气体与氨气反应的实验探究，活塞应的实验探究，活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭均关闭(装装置气密性好置气密性好)。通过调节活通过调节活塞，用排石蜡油的方法在塞，用排石蜡油的方法在B管中收集满了氨气，如通过管中收集满了氨气，如通过调节活塞调节活塞K1、K2，在干燥，在干燥的的A管中充满与大气压强相管中充满与大气压强相等的干燥氯化氢气体，其操等的干燥氯化氢气体，其操作是作是。在不用任何试剂的情况下，在不用任何试剂的情况下，当看到当看到现现象时，说明象时，说明A管中已收集满管中已收集满了氯化氢气体。了氯化氢气体。打开打开K1、K2，与，与K2处导管口连接并通人干燥的处导管口连接并通人干燥的HCI气体，集满后，先关闭气体，集满后，先关闭K2，再关闭，再关闭K1。K1导管口处有大量白雾出现导管口处有大量白雾出现某化学科技活动小组的同学学过氨气后，查阅资某化学科技活动小组的同学学过氨气后，查阅资料发现氨气一种密度比空气小、且极易溶于水料发现氨气一种密度比空气小、且极易溶于水的气体，在常温下遇到的气体，在常温下遇到HCl气体，会产生大量白气体，会产生大量白烟，白烟的主要成分是这两种气体化合形成的烟，白烟的主要成分是这两种气体化合形成的铵盐铵盐M的固体小颗粒。带着极大的兴趣，小组的固体小颗粒。带着极大的兴趣，小组的同学想先制取干燥的氨气，然后利用它来探的同学想先制取干燥的氨气，然后利用它来探究与究与HCl气体的反应。气体的反应。变式训练变式训练经过小组讨论，他们设计了如下的实验装置：经过小组讨论，他们设计了如下的实验装置：注：整套装置的气密性良好（且图注：整套装置的气密性良好（且图1中的中的B和和C装置还装置还不完善，有待于同学们在实验过程中选择和补充），不完善，有待于同学们在实验过程中选择和补充），D装置的试管内有一张湿润的红色石蕊试纸；装置的试管内有一张湿润的红色石蕊试纸；E装置装置的作用是吸收反应产生的剩余氨气，防止其进入空气，的作用是吸收反应产生的剩余氨气，防止其进入空气，造成污染；碱石灰固体是氢氧化钠固体和生石灰固体造成污染；碱石灰固体是氢氧化钠固体和生石灰固体的混合物。的混合物。（1）请你参与小组的探究：）请你参与小组的探究：实验目的实验目的实验操作及现象实验操作及现象制取一烧制取一烧瓶干燥的瓶干燥的氨气氨气按图按图1装配仪器和试剂，其中图装配仪器和试剂，其中图1方框内的方框内的B装置应装置应选择图选择图2中的中的_(填序号填序号)；请在；请在C装置的烧瓶内画装置的烧瓶内画出连接止水夹出连接止水夹K1和和K3的导管长度情况。的导管长度情况。打开止水夹打开止水夹K1和和K3，关闭止水夹，关闭止水夹K2，点燃酒精灯，点燃酒精灯加热，当出现加热，当出现 现象时，现象时，停止加热，并关闭止水夹停止加热，并关闭止水夹K1和和K3。湿润的石蕊试纸变蓝湿润的石蕊试纸变蓝探究氨气探究氨气与与HCl气气体的反应体的反应打开止水夹打开止水夹K2，一段时间后，除了看到有，一段时间后，除了看到有大量白烟生成这一现象外，还可观察到大量白烟生成这一现象外，还可观察到_，导致这一现象的主要，导致这一现象的主要原因是原因是_。（2）请写出）请写出A装置内反应的化学方程式：装置内反应的化学方程式：。气球体积变大气球体积变大HCl气体与气体与NH3化合生成固体后气压减小化合生成固体后气压减小Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O解题思路解题思路:认真读题：划出关键的语句认真读题：划出关键的语句类比教材相联系的知识点。类比教材相联系的知识点。未知物质未知物质实验操作实验操作寻找两者在某些方面同一性寻找两者在某些方面同一性，找出两，找出两者共同遵循的规律者共同遵循的规律迁移运用，科学表达迁移运用，科学表达(2008年南通市年南通市)请你参与下列探究：请你参与下列探究：【问题情景问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望，的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？生成的是什么气体？【提出猜想提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体从物质组成元素的角度，放出的气体可能是可能是SO2、O2、H2。【查阅资料查阅资料】SO2易溶于水，它能与易溶于水，它能与NaOH反应，反应，生成生成Na2SO3。【方案设计方案设计】依据上述猜想，实验小依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：组同学分别设计了如下方案：(1)甲同学认为是甲同学认为是O2，则检验方法是，则检验方法是_。(2)乙同学认为是乙同学认为是SO2，则只需将放出，则只需将放出的气体通入盛有的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出写出SO2与与NaOH反应的化学方程式反应的化学方程式_。用带火星的木条试验，看木条是否复燃用带火星的木条试验，看木条是否复燃SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。案，排除和验证猜想的气体。NaOH溶液溶液浓浓H2SO4表表 面面 含含CuO的铜网的铜网ABa如果放出的是如果放出的是O2和和H2，你认为方案中的安全隐患，你认为方案中的安全隐患是是。丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指管气体，用拇指，若不，若不发出发出，方可采用上面的装，方可采用上面的装置进行实验。置进行实验。实验时在实验时在B处易发生爆炸事故处易发生爆炸事故堵住试管口，靠近火焰点火堵住试管口，靠近火焰点火尖锐的爆鸣声尖锐的爆鸣声【实验探究实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置首先对装置A进行称量，再将收集到的气体进行称量，再将收集到的气体从从a通入，过一会儿点燃通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时处酒精灯；一段时间后，发现表面含间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发，发现质量无增减。现质量无增减。结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是是_。NaOH溶液溶液浓浓H2SO4表表 面面 含含CuO的铜网的铜网ABaH2【思维拓展思维拓展】(1)由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有_物质。物质。(2)不通过称量，如何判断不通过称量，如何判断SO2与与NaOH溶液发生了反溶液发生了反应呢？有一同学设计了下图所示的装置进行实验，应呢？有一同学设计了下图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出发现试管内液面上升，就得出SO2与与NaOH溶液发生溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是是。要得到科学严。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是。SO2NaOH溶 液酸性酸性SO2易溶于水，也能使液面上升易溶于水，也能使液面上升将将NaOH溶液换成水做对比实验溶液换成水做对比实验（08南京）京京同学对金属活南京）京京同学对金属活动性顺序等知识进行了研究。动性顺序等知识进行了研究。(1)根据右图中实验现象判断，根据右图中实验现象判断，稀盐酸里的稀盐酸里的A、B、C、D四种金属中，在金属活动性顺四种金属中，在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属是序里，位于氢后面的金属是(填字母填字母)。(2)将甲、乙两种金属片分别放将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，乙表面析入硫酸铜溶液中，乙表面析出红色固体，申没有明显现出红色固体，申没有明显现象。判断甲、乙、铜三种金象。判断甲、乙、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序属的活动性由强到弱的顺序为为。D乙乙Cu甲甲(3)查阅资料：金属在活动性顺序里的位置查阅资料：金属在活动性顺序里的位置越后，其化合物越不稳定，所以它的氧化越后，其化合物越不稳定，所以它的氧化物越容易被还原在下列物越容易被还原在下列中各写一个中各写一个化学方程式，化学方程式，中写出还原金属氧化物的中写出还原金属氧化物的方法。方法。用一种金属还用一种金属还原金属氧化物原金属氧化物