《如何复习科学探究》.ppt

初三化学复习专题讲座 如何复习科学探究？,知识要点,关于科学探究的题型,常见题型 开放型:如条件开放型（对实验条件不完全限制），操作方法开放型（对操作方法不完全限制），目标开放型（即对实验中可能产生的结果多方位地进行估侧） 实验设计型:如实验方案或方法的设计、实验原理的设计、实验装置的设计与实验操作步骤的设计等 故障分析型:如故障的判断、原因分析以及排除故障的方法与手段 实验报告分析型:如给学生一份不完整的实验报告，真实地再现实验过程，综合考查学生对实验原理的理解、仪器的使用、分析故障和误差的能力 思维分析型:如实验方案的评价，实验操作步骤的评价与判断，实验数据的整理与加工，问题解决过程的分析与判断等 科学方法考查型。如控制变量法、图线法等科学实验方法,几点提醒： 1.对综合知识进行分解，逐一对各组成部分进行剖析 2.举一反三,多问自己几个为什么,对做过的题目进行归纳整理，并记住归纳出的结论 3.熟练掌握酸、碱、盐等物质的相互转化关系，并按规律解决实际问题 4.学会把知识“点”串成线,再由“线”到“面”,比如初中化学中几个系列的整理:碳系列、铜系列、铁系列等,例.为了确定某含杂质的硝酸钠溶液中所含杂质的成分，某同学设计了如下实验： 请回答下列问题： (1)I、为 操作。 (2)经分析，原溶液中的杂质可能由一种或几种物质组成。杂质的成分可能是(有几种写几种)： 若原溶液中的杂质由一种物质组成，则该杂质是 ； 若原溶液中的杂质由两种物质组成，则该杂质是_或_或_。 若原溶液中的杂质由三种物质组成，则该杂质是 、 、 。,一、常见仪器及其用途 (一)容器与反应器,1、可直接加热,2、隔石棉网加热,3、不能加热的,(二)计量仪器,(三)漏斗,(四 )夹持器,(五)取用药品的仪器,(六)气体的净化装置,(七)其他,二、仪器的组合及基本操作,1、气体发生装置的气密性检验,2、物质的分离和提纯,溶解 过滤 蒸发,粗盐的提纯,例：用足量的含不溶性固体杂质的粗盐，经提纯后 配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，实验操作有： 称量 过滤 蒸发结晶 计算 溶解 干燥， 其先后顺序正确的是（ ） A. B. C. D.,C,分离和提纯的常见方法 常用物理方法： 过滤、结晶（冷却热饱和溶液、降温）、磁性、密度等 化学方法：通常加入某种试剂，使杂质转化为沉淀、气体或水等 A、沉淀法： NaCl（Na2CO3） B、气体转化法 C、金属置换法 D、其他 洗气：气气分离（杂质气体与试剂溶解或反应）例：用 饱和石灰水除去CO气体中CO2杂质等 加热 杂质发生反应。例：Na2CO3中含有NaHCO3杂质，MnO2 中混有炭粉杂质可用加热灼烧法除去 升华 分离不升华与易升华的物质。,除杂过程中必须遵循的原则： 不变：被提纯的物质一般不能转变为其他物质 不增：不能在除杂的同时引进新的杂质 复原：在分离混合物的过程中，如果将其中某 一成分转化为另一种物质进行分离，在分离后 一定要用适当的方法将其还原为原物质（参见下例）,例：将氯化钠、硫酸钡、氢氧化铁三种物质组成 的固体混合物中各物质逐一分离出来，进行下列实验：试判断X、Y和Z三种试剂： X_，Y_，Z_,H2O,NaOH,HCl,*配制一定溶质质量分数溶液的步骤是： 计算；称量；溶解。,3、溶液的配制,配制氯化钠溶液,4.药品的取用和保存 粉末状固体药品 块状固体 液体药品 5.物质的加热 6.玻璃仪器的洗涤：水洗法、药剂洗涤法 附有不溶于水的碱、碱性氧化物、碳酸盐。可选用稀盐酸清洗，必要时可稍加热。 附有油脂，可选用热碱液(Na2CO3)清洗。 中均需先用酸或碱洗，后水洗。 7.常见指示剂(或试纸)的使用 紫色石蕊试液 无色酚酞试液 pH试纸,8.常见事故的处理 浓酸、碱-强腐蚀性 试管炸裂冷热不均 液体溅出伤人蒸发时错误操作及稀释浓硫酸时 酒精灯不慎碰倒起火，要用湿抹布盖灭，不能 用水泼灭 误服铜盐、汞盐等重金属盐，要立即喝豆浆、 牛奶或鸡蛋清解毒 9.某些定量实验中的误差分析 量筒、天平、pH试纸读数;一定质量分数溶 液的配制,三、重要气体的性质、制取、鉴别、除杂和推断,*实验室中关于气体实验的设计规律：,1、气体发生装置,根据要制取的气体所需的反应条件 （如常温、加热、加催化剂等）、反应物 （药品）和生成物的状态等来确定。,气体发生装置的选择原则：,气体收集装置,2、气体收集装置,收集装置的选择原则是：根据气体的水溶性和密度以及是否能与水 或空气反应来确定。,难溶或不易溶于水且不与水发生反应。,比空气的密度大且不与空气发生反应的气体。,比空气的密度小且不与空气发生反应的气体。,解答对混合气体进行除杂、干燥实验的相关问题， 可参考下列规律：,3、气体的除杂与干燥（气体的净化）,考虑干燥与除杂顺序时，若采用溶液除杂， 则先除杂后干燥。,接口的连接：吸收装置（或洗气装置）应 “长”进“短”出；量气装置（排水法）应“短”进“长”出。,尾气的处理，常采用溶液吸收或点燃尾气或用气球、气囊收集的方法。,除杂方法：,加热法：气体通过双通玻璃管装置时， 杂质与管中药品反应而除去。,如：除N2中的杂质O2，通过红热的铜网； 除CO2中CO，通过加热的CuO。,洗气法：气体通过洗气瓶，杂质与 瓶中试剂反应被吸收。使用时应注意 进、出气管位置，应“长进短出”。,如：除CO中的杂质CO2，除H2中的杂质 HCl，均用NaOH溶液。除去酸性、中性 气体中的水蒸气可用浓硫酸。,气体干燥、除杂装置,例：水蒸气通过炽热的煤层产生水煤气，其主要成分是一氧化碳和氢气，还含有二氧化碳和水蒸气。用下列实验装置证明水煤气中含有一氧化碳和氢气，（装置中药品任选）。,（1）装置可分别放入的药品B、C、D、E、F。 （2）证明水煤气中含有氢气，可观察到的现象是。 （3）F处可观察的现象是， 说明。,NaOH溶液,浓H2SO4,氧化铜CuO,无水CuSO4,澄清石灰水,白色硫酸铜,澄清石灰水变浑浊,混合气体中有一氧化碳,变为蓝色,例：浓硫酸与木炭共热，生成CO2、SO2和H2O，写出反应的化学方程式。 已知SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊；而CO2不能使品红溶液褪色；SO2能被酸性KMnO4溶液吸收而除去。而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。试用下图所列各种装置，设计一套实验来验证浓H2SO4与木炭反应所得到的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方法）是_（填写装置的编号）。 实验时可看到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶溶液不褪色。则A瓶的作用是：_；B瓶的作用是：_；C瓶的作用是：_。 装置中所加固体药品是_，可验证的产物是_。 装置中所盛的溶液是_，可验证的产物是_。,四、酸、碱、盐等物质的鉴别、推断、转化、提纯,*本专题需要掌握的知识有：,常见酸、碱、盐的溶解性； 复分解反应的完成条件； 金属活动顺序表在金属与酸、金属与盐溶液反应中的应用； 常见物质的检验方法及其现象。 物质除杂的基本方法和原则 掌握一些典型物质的特征，如沉淀、气体、颜色变化等,附表：常见物质的物理特性,沉淀的颜色 不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀： AgCl、BaSO4 不溶于水但能溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀： CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3等 红褐色沉淀：Fe(OH)3 蓝色沉淀：Cu(OH)2,常见固体物质的颜色 白色：NaOH、Ca(OH)2、CaCO3、CuSO4、KClO3、KCl、NaCl、 Na2CO3、CaO、MgO、P2O5 红色：红磷（P）、Cu、Fe2O3、HgO 黑色：炭粉（C）、MnO2、Fe3O4、CuO 绿色：Cu2(OH)2CO3 蓝色：CuSO45H2O 紫黑色：KMnO4 黄色：硫磺（S） 溶液的颜色 蓝色：铜盐（Cu2+）溶液，如CuSO4溶液、CuCl2溶液 黄色：铁盐（Fe3+）溶液，如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液 浅绿色：亚铁盐（Fe2+）溶液，如FeSO4溶液、FeCl2溶液 紫红色：KMnO4溶液,物质的鉴别,物质的性质（物理性质和化学性质）,鉴别的原则：,以最简单的方法，用最少的试剂，取得最明显的实验现象来加以鉴别和检验。,先根据物质的物理性质来鉴别， 如观察颜色、 状态、气味、溶解性等；再根据物质的化学性质来鉴别，如可燃性、还原性、热稳定性及其它特性。,鉴别的依据：,鉴别的方法：,按所加试剂种类分,不加试剂,加一种试剂,加多种试剂,按鉴别操作步骤分,一步鉴别,多步鉴别,常见类型有以下几种：,1、常见气体的检验和区分 2、常见离子的检验,请大家注意: 进行物质的检验时的一般步骤： 1.取样 2.加试剂 3.观察现象 4.得出结论 正确地选择试剂，简述操作步骤，正确描述现象，经过分析、推理得出结论。 不能向待测物质中直接加入试剂，而只应当取少量试样进行检验。如被检验物质是固态，而检验时又需要用溶液时，应先取少量试样用蒸馏水溶解配成溶液后，再进行检验。 不能把要检验的物质当作已知物来叙述实验现象。 对几种待测物质要进行并列实验时，每进行一次实验，都要另取新溶液，避免已加试剂的干扰,或需考虑选择合适的试剂分步进行实验,以排除某种离子的存在对别的离子存在的干扰.,例1:某样品中含有碳酸钠及少量的硫酸钠和氯化钠。某学生为了 检验其成分，按照下图所示步骤进行实验，请将所加试剂及有关结论 填写在相应的空格中。,过量稀硝酸,过量硝酸钡溶液,硝酸银溶液,碳酸钠,硫酸钠,氯化钠,例2.欲验证某溶液中含有较大量的Cl、CO32、SO42三种离子，如果只取一次该溶液，分别用三种试剂将三种离子检验出来（要求每加一种试剂能够检验出一种离子），假设所加试剂均为足量，则加入试剂的先后顺序为（写化学式）_、_、_,知识拓展,实战练习,1.一次性鉴别碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡，用的试剂是（ ）。 2.现只有酚酞，如何鉴别氢氧化钠、盐酸和氯化钠三瓶无色溶液？ 3.不用其他任何试剂，如何鉴别硫酸铜、氢氧化钠、硝酸钾、氯化铁、氯化镁五瓶溶液？,例题导航,1.有一包白色粉末，可能由CuSO4、Na2CO3、BaCl2、KNO3、Na2SO4、 CaCl2、FeCl3中的一种或者是几种组成，为了确定其成分做了以下实验。 (1)将该白色粉末溶于足量的水中搅拌过滤，得到白色沉淀和无色滤液。 (2)向白色沉淀中加入稀硝酸，沉淀部分溶解，并放出大量的气泡。 (3)向（1）中的无色滤液中加入硝酸银和足量稀硝酸，产生了白色沉淀。 试推断：该白色粉末中一定有 一定没有 可能有,Na2CO3、BaCl2 、Na2SO4,CuSO4、 FeCl3,KNO3、 CaCl2,例：从含有AgNO3和Cu(NO3)2的废液中回收金属银和铜，设计的生产方案如下图所示：,(1)加入的X、Y分别是 。 (2)写出、两步反应的化学方程式： 。,Cu 、 Fe,Fe+Cu(NO3)2= Fe (NO3)2 +Cu,Fe+ H2SO4 = FeSO4 +H2,物质的推断,解题基础： 1.记忆具有特殊性质的物质或反应：蓝色沉淀、 红褐色沉淀、不溶于稀硝酸的沉淀、有色溶液 （铁离子、铜离子、亚铁离子）等;记住一些重要化学常识如:工业炼铁的原理、常用的建筑材料、厨房常用的调味品等。 2.弄清复分解反应、置换反应发生的条件。 注：需记清金属活动性顺序和物质的溶解性 3.要善于找出突破口，顺藤摸瓜，如已知溶液的酸碱性。,组合推断法 解题思路：据题设条件，按步分析，逻辑推理，层层推进，“对号入座”得出结论 解题时注意： （1）思维过程展示注意逻辑性； （2）发散性结论（几种可能组合）按序排列分析，防止遗漏或重复， （3）表述要清楚 例若从H2SO4、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、NaNO3、Cu(NO3)2、HNO3七种溶液中取出其中的两种，进行混合及有关实验，所观察到的现象记录如下表。试根据各步实验及其现象先进行分步推断，再推断所取的两种溶液的可能组合。,H2SO4、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、NaNO3、Cu(NO3)2、HNO3,科学探究的基本要素和方法,提出问题 猜想与假设 制定计划 进行实验 收集证据 解释与结论 反思与评价 表达与交流等,要 素,观察 实验 变量控制 测定 记录 数据处理 分类 科学抽象 模型化 图表化 提出假说 验证假说 获得结论 表达,科学方法,五、实验设计与评价,*实验设计与评价的原则：,1实验目的明确；有正确的实验原理 2实验方法简便，现象明显；有最简的实验步骤 3操作安全可靠；使用尽量简单的仪器和廉价易取的药品。 4推断完整严密。,例：水的凝固点为0。寒冷的冬季，当气温在0时，却不见池塘里的水结冰，为什么？ 猜想与假设： 池塘面积大且水较深，所以0 时水不结冰。 当气温为0时，池塘里水温在0以上，所以水不结冰。 由于池塘水中含有较多的杂质，降低了水的凝固点，只有在0以下水才会结冰。,例：下面是某同学的三个实验方案和结论，试评价这些方案和结论是否 合理，并对不合理的方案和结论提出改进意见：,方案、 结论 都不 正确,单独加热KMnO4，并检验 反应后的产物性质及反应 前后的质量，结论为KMnO4 不是KClO3制O2的催化剂。,方案 不正 确， 结论 正确,补充做一个水不能使石蕊 变红的实验,方案 正确，