2-1-4-物质性质和变化的探究(学生版)(苏教2019必修第一册-).docx

第4课时 物质性质和变化的探究
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课程标准
课标解读
能根据一定的化学原理设计简单的实验方案探究某些常见物质的存在及性质。
1．建构物质检验及性质探究的思想方法模型，并将其模型运用于理论解释或推测物质的组成、结构、性质与变化，从而学会实验探究的一般思路和方法。（证据推理与模型认知）
2．能根据实际需要提出问题和假设，根据假设提出多种探究方案，评价和优化方案，并进行实验，并能对实验中的“异常”现象进行解反思、质疑和新的实验设想。（科学探究与创新意识）

知识点01 物质性质和变化的实验探究
1．设计实验探究铝的性质
实验操作
主要现象
结论
打磨铝片，观察
打磨后的铝片呈________
铝是________色金属，铝在空气中易被________，形成一层氧化膜
加热未打磨的铝片

铝与盐酸和NaOH溶液反应的方程式为：
________________________________________、________________________________________
2．设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素
实验
序号
实验方案
现象
结论
①

气泡产生较慢
①浓度越大，H2O2分解速率________
②温度越高，H2O2分解速率________
③加催化剂，H2O2分解速率________
②

气泡产生非常慢
③

气泡产生较快
④

气泡产生非常快

【即学即练1】(1)设计实验证明二氧化碳溶于水生成的酸性物质不稳定。

(2)已知FeCl3溶液能对双氧水分解起催化作用，设计实验证明FeCl3溶液能催化双氧水的分解。

知识点02 探究化学问题的一般思路
(1)确定要研究的化学问题
(2)提出假设：依据已有的知识和一定的________提出假设
(3)设计化学实验方案：控制________，选择适宜的________、________和________。
(4)实施实验：观察、记录化学反应的现象、数据。
(5)得出结论：________有关资料，基于实验证据________，检验所作的假设或解释________。
【即学即练2】下列有关物质性质和变化的探究的说法错误的是（ ）
A．化学实验是探究物质性质和变化的主要方法
B．确定要研究的化学问题之后，提出假设，假设是有化学原理作为依据的，不是凭空臆测
C．将CO2通入水中，滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液变红色，说明CO2的水溶液显酸性
D．铝是金属，只能与酸反应，不能与NaOH溶液反应

能力拓展

考法01 用控制变量法探究物质的性质和变化
物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，有利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。

【典例1】为了探究温度对化学反应快慢的影响，下列实验方案可行的是(　　)
选项
实验方案
A

B

C

D

分层提分

题组A 基础过关练
1．铝制品不易被腐蚀，其主要原因是因为铝（ ）
A．化学性质不活泼 B．熔点高
C．表面有致密氧化膜 D．密度小
2．化学研究最重要的方法是（ ）
A．观察法 B．实验法 C．推理法 D．计算法
3．关于研究物质性质的基本程序：①观察物质的外观；②实验并观察现象；③解释现象并得出结论；④预测物质的性质。排序正确的是( )
A．②①③④ B．①②③④ C．④①②③ D．①④②③
4．金秋是吃大闸蟹的时节，青色的生螃蟹被蒸煮之后会变为红色，固有“落汤螃蟹着红袍”的谚语。颜色变化可能是甲壳蛋白受热分解产生一种类似于胡萝卜素的物质所致。这采用的是哪种化学研究方法（ ）
A．实验法 B．分类法 C．假说法 D．比较法
5．有关铝制餐具下列使用较为合理的是（ ）
A．盛放烧碱 B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤
6．某学生运用所学知识研究物质的性质：将一粒金属钠和一块铜片分别放在表面皿上，研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是（ ）
①假说法  ②实验法  ③分类法  ④比较法
A．①② B．①③ C．②④ D．②③
7．下列关于研究物质性质的方法的描述正确的（ ）
A．观察法只能通过视觉来完成
B．将NaCl固体放入水中，从而获取NaCl的某些性质，这只涉及实验法
C．银、铁、铜、锌等均为金属，具有金属光泽和导电性，涉及的是比较法
D．研究物质的性质时，往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法
8．某同学在家中将白醋和食用碱面混在一起后，产生了大量的气泡，他想去探究此气体的性质，研究程序合理的是（ ）
A．预测(气体的性质)→观察(物质的外部特征)→实验和观察→解释和结论
B．观察(物质的外部特征)→预测(气体的性质)→实验和观察→解释和结论
C．观察(物质的外部特征)→实验和观察→预测(气体的性质)→解释和结论
D．实验和观察→预测(气体的性质)→观察(物质的外部特征)→解释和结论
9．门捷列夫在前人已经发现的几十种元素的基础上，先按照它们的相对原子质量大小排成一行，后又把性质相似的元素排成一列，最后得到了一个表，这就是元素周期表。在对元素周期表中的元素进行研究的基础上，门捷列夫成功预测了几种元素的存在，并很快被证实。试判断下列说法不正确的是（ ）
A．门捷列夫采用了分类的方法
B．预测是一种研究方法
C．比较也是一种科学方法
D．实验是化学唯一的研究方法
10．下列说法正确的是（ ）
A．自然界中金属都是以化合态存在
B．金、铂等在自然界中以游离态存在说明它们性质稳定、不活泼
C．使用最广泛的是铁，因此自然界中存在大量的游离态的铁
D．铝能在空气中稳定存在，说明铝不活泼
11．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的，我国在世界上最先应用湿法冶金的金属是（ ）
A．Fe B．Cu C．Ag D．Hg

题组B 能力提升练
1．类推是化学学习中常用的思维方法，下列类推正确的是（ ）
A．某些金属与酸反应有气体产生，则与酸反应产生气体的一定是金属
B．酸与碱发生中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是酸与碱中和反应
C．纯净物一定是由同种元素组成的物质，则由同种元素组成的物质一定是纯净物
D．碱性溶液能使酚酞溶液变红，则能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱性溶液
2．用如图装置进行实验。升温至60℃的过程中，仅①燃烧：继续升温至260℃的过程中，仅③燃烧。下列分析不正确的是（ ）
A．①燃烧，说明白磷是可燃物
B．对比①③，可说明红磷的着火点比白磷的高
C．对比②③，可验证燃烧需可燃物与氧气接触
D．④未燃烧，说明无烟煤不是可燃物
3．在Zn、ZnO、ZnCO3盐酸、CuCl2溶液和CaCl2溶液六种物质中，每两种物质反应能生成ZnCl2的方法有（ ）
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
4．某研究性学习小组为了探究“铝的燃烧”，做了如下实验：
（1）甲同学用坩埚夹持一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是______________，产生该现象的原因是______________________________。
（2）乙同学将甲同学的实验方案进行了改进：另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，结果观察到的现象与甲仍相同，其原因是
_____________________________________________________。
（3）丙同学积极改进实验，终于观察到铝在空气中燃烧，他的实验方案是
_________________________________________________________。
（4）丁同学善于思考，甲、乙两位同学的实验使他领会了为什么铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性，他的解释是__________________________________。
5．常温下，H2O2分解生成O2的速率较为缓慢．研究性学习小组选择“H2O2 分解生成O2 的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假设】催化剂的种类会影响H2O2分解生成O2的快慢。
【实验方案】常温下，取两份同体积、同浓度的H2O2溶液，分别加入二氧化锰和氯化钠固体，测量各生成一瓶相同体积的O2所需的时间。
【实验装置】如图是他们进行实验的装置图：

【实验操作】检查装置气密性良好，将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中，立即收集一瓶放出的气体．实验记录如表：
实验编号
①
②
反应物
5%H2O2 100mL
5%H2O2 100mL
加入固体
氯化钠固体
0.5g二氧化锰
收集气体所需时间
165s
46s
实验①中加入氯化钠固体的质量是_________g。
【结论】该探究过程得出的结论是_________________________。
【反思】若要证明二氧化锰、氯化钠固体是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的____________和_____________是否改变。
【交流讨论】小华同学提出，H2O2 分解生成O2 的快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究（提出一种影响H2O2 分解生成O2 快慢的因素以及相关假设）。
【你的假设】__________________________________________________。

题组C 培优拔尖练
1．有一包从海水中获得的的粗盐（杂质可能为CaCl2或MgCl2），现对它的成分进行探究，并测定粗盐中NaCl的质量分数。
探究一：这包粗盐中究竟有什么杂质？
实验步骤：取样并溶解，加入数滴NaOH溶液，无明显现象，接着再加入数滴Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。
（1）证明粗盐中的杂质是_____________。
探究二：这包粗盐中NaCl的质量分数是多少？
实验步骤：①称取一定质量的样品；②将样品加水溶解制成粗盐溶液；③向粗盐溶液中加入过量的Na2CO3溶液，过滤；④将沉淀充分洗涤干净后小心烘干，得到纯净固体A．称量沉淀质量，由此进一步计算出粗盐中NaCl的质量分数。
（2）步骤②③中都用到同一仪器（填名称）___________，目的分别是_____________、__________。
（3）步骤④中洗涤沉淀目的是为了洗去沉淀表面吸附的______________________。
【反思与交流】有同学认为，向滤出沉淀得到的滤液中加入稀盐酸，凋节pH=7，然后移入蒸发皿蒸发，得到纯净NaCl固体。由此也可计算出粗盐中NaCl的质量分数。
（4）这个方案如果可行，浓缩蒸发溶液时要用到玻璃棒，其作用是___________________________，如果不可行，理由是_________________________________ （若认为可行，可不填）。
2．为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某化学兴趣小组的同学做了以下实验．请回答下列问题：
编号
实验操作
实验现象
①
分别在试管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入3滴FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。
试管A中不再产生气泡；试管B中产生的气泡量增多
②
另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液
两支试管中均未明显见到有气泡产生

（1）过氧化氢分解的化学方程式为________________________。
（2）实验①的目的是_________________________________。
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该组同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是_________________________________________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。
（4）对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该兴趣化学小组的同学分别设计了如图所示的实验。请回答相关问题：
①定性分析：如图1可通过观察__________________，定性比较得出结论；该实验中将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液的原因是___________________________。
②定量分析：用图2所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是____________________________。
（5）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑_________________方法的应用。