物质性质的研究剖析PPT学习教案

1、会计学1 物质性质的研究剖析物质性质的研究剖析 人类从未停止过对人类从未停止过对 未知世界的探索未知世界的探索 第1页/共49页 人们的物质人们的物质 生活也发生生活也发生 着巨大的变着巨大的变 化，这些变化，这些变 化无疑都有化无疑都有 赖于科技的赖于科技的 进步！进步！ 第2页/共49页 第3页/共49页 实验探究是一个复杂的过程，主要分为四个阶段：实验探究是一个复杂的过程，主要分为四个阶段： 一是要明确我们要想知道什么或证明什么，也就是一是要明确我们要想知道什么或证明什么，也就是 要提出欲探究的问题，即实验目的；要提出欲探究的问题，即实验目的； 二是要选择合适的方法，包括合适的反应、仪器

2、、二是要选择合适的方法，包括合适的反应、仪器、 条件等，设计出实验探究的具体步骤；条件等，设计出实验探究的具体步骤； 三是要认真细致地进行实验，如实记录数据、现象三是要认真细致地进行实验，如实记录数据、现象 ； 四是要对实验结果进行认真的整理、讨论、分析，四是要对实验结果进行认真的整理、讨论、分析， 得出结论。得出结论。 第4页/共49页 课题一课题一 物质性质的研究物质性质的研究 1. 化学实验的发展化学实验的发展 2. 研究物质性质的基本方法研究物质性质的基本方法 第5页/共49页 教学目标 知识与能力知识与能力 学习综合运用已有知识、技能进学习综合运用已有知识、技能进 行实验探究的一般思

3、路和方法。行实验探究的一般思路和方法。 培养通过科学实验获取新知识的意培养通过科学实验获取新知识的意 识和基本能力，并体验其过程和乐识和基本能力，并体验其过程和乐 趣。趣。 情感与态度情感与态度 第6页/共49页 过程与方法过程与方法 启发、培养创造性思维和实践的灵启发、培养创造性思维和实践的灵 感和兴趣，促进学生的个性发展。感和兴趣，促进学生的个性发展。 第7页/共49页 教学重难点 重重 点点 难点难点 了解化学实验的基本方法和技能了解化学实验的基本方法和技能 总结归纳出化学实验过程的一般总结归纳出化学实验过程的一般 规律并掌握解决一些简单的问题规律并掌握解决一些简单的问题 第8页/共49

4、页 1. 化学实验的发展化学实验的发展 化学是一门以实验为基础的自然科学化学是一门以实验为基础的自然科学 ，化学实验室化学科学赖以形成和发展的，化学实验室化学科学赖以形成和发展的 基础，是检验化学科学知识真理性的标准基础，是检验化学科学知识真理性的标准 。从化学实验的发展过程来看，大致经过。从化学实验的发展过程来看，大致经过 了三个发展时期：早期化学实验了三个发展时期：早期化学实验近代化近代化 学实验学实验现代化学实验。现代化学实验。 第9页/共49页 早期化学实验早期化学实验 从远古到十七世纪这段时间，化学实验还只从远古到十七世纪这段时间，化学实验还只 能叫做是能叫做是“化学试验化学试验”，

5、具有很大的盲目性。还，具有很大的盲目性。还 没有从生产生活实践中分化出来，成为独立的科没有从生产生活实践中分化出来，成为独立的科 学实践。最早的制陶，冶金和酿酒等活动是低级学实践。最早的制陶，冶金和酿酒等活动是低级 的缺乏理论指导的不自觉的实践活动。作为化学的缺乏理论指导的不自觉的实践活动。作为化学 试验的原始形式的炼丹术，其实验目的也只是追试验的原始形式的炼丹术，其实验目的也只是追 求长生不老或点金之术，变贱金属为贵金属。求长生不老或点金之术，变贱金属为贵金属。 第10页/共49页 尽管如此，还应肯定从事早期化学实验的尽管如此，还应肯定从事早期化学实验的 工匠和炼丹术士们是化学实验的先驱和开

6、拓者工匠和炼丹术士们是化学实验的先驱和开拓者 。他们发明了实验方法：溶解、结晶、蒸发、。他们发明了实验方法：溶解、结晶、蒸发、 过滤、冷凝等。；实验设备：风箱、坩埚、铁过滤、冷凝等。；实验设备：风箱、坩埚、铁 剪、烧杯、平底蒸发皿等；剪、烧杯、平底蒸发皿等； 发现制取了铜银金发现制取了铜银金 汞铅等金属；酒精、硝酸、硫酸、盐酸等试剂汞铅等金属；酒精、硝酸、硫酸、盐酸等试剂 。在十七至十九世纪这阶段，随着欧洲资本主。在十七至十九世纪这阶段，随着欧洲资本主 义生产方式的诞生和工业革命的进行，以及天义生产方式的诞生和工业革命的进行，以及天 文学物理学等学科的重大突破，化学实验终于文学物理学等学科的重

7、大突破，化学实验终于 冲破了炼丹术的桎梏，走上了科学的道路，成冲破了炼丹术的桎梏，走上了科学的道路，成 为一种相对独立的科学实践活动。为一种相对独立的科学实践活动。 第11页/共49页 近代化学实验近代化学实验 近代化学实验的蓬勃发展与近代化学近代化学实验的蓬勃发展与近代化学 实验方法论的发展有着十分密切的联系。实验方法论的发展有着十分密切的联系。 在这一时期，人们创立或者发展了诸如系在这一时期，人们创立或者发展了诸如系 统定性分析法，重量分析法，滴定分析法统定性分析法，重量分析法，滴定分析法 ，光谱分析法，电解法等很多经典的化学，光谱分析法，电解法等很多经典的化学 实验方法。实验方法。 第1

8、2页/共49页 （1）系统定性分析法）系统定性分析法 系统定性分析法是为了检验矿物质中的系统定性分析法是为了检验矿物质中的 微量甚至痕量元素，克服传统的湿法定性检微量甚至痕量元素，克服传统的湿法定性检 验法的局限性而被创立的。验法的局限性而被创立的。 （2）重量分析法）重量分析法 重量分析法在重量分析法在19世纪得到了很大的完善世纪得到了很大的完善 和发展。主要表现在分离和测定方法以及操和发展。主要表现在分离和测定方法以及操 作技术方面。作技术方面。 第13页/共49页 （3）滴定分析法）滴定分析法 滴定分析法是在滴定分析法是在18世纪中叶从法国诞生和发世纪中叶从法国诞生和发 展起来的。它最初

9、的含义只是一种对化工原料及展起来的。它最初的含义只是一种对化工原料及 产品的纯度进行简易而快速的测定的方法。产品的纯度进行简易而快速的测定的方法。 （4）光谱分析法）光谱分析法 光谱分析法是利用光谱线来分析某种元素存光谱分析法是利用光谱线来分析某种元素存 在与否的一种方法。他是由德国化学家本升和基在与否的一种方法。他是由德国化学家本升和基 尔霍夫共同创立的。尔霍夫共同创立的。 第14页/共49页 现代化学实验特点现代化学实验特点 （1）结构测定实验）结构测定实验 结构测定实验结构测定实验源于人们对结构测定实验结构测定实验源于人们对 阴极放电现象微观本质的探讨，从而打破了阴极放电现象微观本质的探

10、讨，从而打破了 原子不可分论，发现了放射现象，找到了放原子不可分论，发现了放射现象，找到了放 射元素，随着人们对放射现象的深入研究，射元素，随着人们对放射现象的深入研究， 人们认识到元素也是可以蜕变的，从而打破人们认识到元素也是可以蜕变的，从而打破 了传统化学中了传统化学中“元素不可变元素不可变”之说。之说。 第15页/共49页 （2）化学合成实验）化学合成实验 化学合成实验是现代化化学实验的一个化学合成实验是现代化化学实验的一个 非常活跃的领域。随着现代化学实验仪器，非常活跃的领域。随着现代化学实验仪器， 设备和方法的飞速发展，人们创造了很多过设备和方法的飞速发展，人们创造了很多过 去根本无

11、法创设的实验条件，合成了大量结去根本无法创设的实验条件，合成了大量结 构复杂的化学物质。构复杂的化学物质。 第16页/共49页 2. 研究物质性质的基本方法研究物质性质的基本方法 观察现象观察现象 验证或探究预测的性质验证或探究预测的性质 分析现象解释分析现象解释 分类分类、比较比较、归纳归纳、概括同类物质的性质概括同类物质的性质 预测化学性质预测化学性质 你认为研究一种物质的性质，应该按照你认为研究一种物质的性质，应该按照 什么程序来进行？什么程序来进行？ 第17页/共49页 研究物质性质的基本方法一：研究物质性质的基本方法一：观察法观察法 含义：含义：是一种有目的、有计划的用身体感觉器官是

12、一种有目的、有计划的用身体感觉器官 考察分析对象的方法。考察分析对象的方法。 内容：内容：用肉眼或借助仪器（提高灵敏度）观察物质用肉眼或借助仪器（提高灵敏度）观察物质 的色、态、味。在此过程中不仅要搜集信息，还必的色、态、味。在此过程中不仅要搜集信息，还必 须同时进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。须同时进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。 观察要有明确而具体的目的，并对所观察观察要有明确而具体的目的，并对所观察 到的现象进行分析和综合！到的现象进行分析和综合！ 第18页/共49页 研究物质性质的基本方法二：研究物质性质的基本方法二：实验法实验法 含义：含义：通过实验来验证对物质性质的预测

13、或探通过实验来验证对物质性质的预测或探 究物质未知的性质的方法。究物质未知的性质的方法。 注意：注意：在进行实验时，要注意控制温度、压强在进行实验时，要注意控制温度、压强 、溶解的浓度等条件，这是因为同样的反应物、溶解的浓度等条件，这是因为同样的反应物 质在不同的条件下可能会发生不同的反应。质在不同的条件下可能会发生不同的反应。 第19页/共49页 实验的步骤：实验的步骤： 实验前实验前：要明确实验的目的、步骤，准备：要明确实验的目的、步骤，准备 实验用品等；实验用品等； 实验中实验中：要仔细观察实验现象，并做好实：要仔细观察实验现象，并做好实 验记录；验记录； 实验后实验后：要如实填写实验报

14、告，并对实验：要如实填写实验报告，并对实验 结果进行分析。结果进行分析。 第20页/共49页 研究物质性质的基本方法三：研究物质性质的基本方法三：分类法分类法 在研究物质性质时，运用分类的方法，在研究物质性质时，运用分类的方法， 分门别类地对物质及其变化进行研究，可以分门别类地对物质及其变化进行研究，可以 总结出各类物质的通性和特性；反之，知道总结出各类物质的通性和特性；反之，知道 某物质的类别，我们就可推知该物质的一般某物质的类别，我们就可推知该物质的一般 性质。性质。 第21页/共49页 研究物质性质的基本方法四：研究物质性质的基本方法四：比较法比较法 运用比较的方法，可以找出物质性质间运

15、用比较的方法，可以找出物质性质间 的异同，认识物质性质间的内在联系，对物的异同，认识物质性质间的内在联系，对物 质的性质进行归纳和概括。质的性质进行归纳和概括。 第22页/共49页 纯净物与混合物性质的比纯净物与混合物性质的比 较较 实验目的：实验目的： 1.研究比较纯水与水溶液的凝固点的不同。研究比较纯水与水溶液的凝固点的不同。 2.设计实验，比较合金与成分金属的密度、设计实验，比较合金与成分金属的密度、 硬度、熔点及抗腐蚀能力上的区别。硬度、熔点及抗腐蚀能力上的区别。 3.通过实验，比较研究不同类物质性质的方通过实验，比较研究不同类物质性质的方 法，并运用这一方法研究、获得某些物质性法，并

16、运用这一方法研究、获得某些物质性 质的知识。质的知识。 第23页/共49页 实验原理：实验原理： 众所周知纯净物是由一种物质组成的，众所周知纯净物是由一种物质组成的， 而混合物是由两种或多种物质混合而成的，而混合物是由两种或多种物质混合而成的， 这些物质相互间没有发生反应，混合物里各这些物质相互间没有发生反应，混合物里各 物质都保持原来的性质！物质都保持原来的性质！ 第24页/共49页 1.纯净物有固定组成，混合物没有固定组成。纯净物有固定组成，混合物没有固定组成。 组成纯净物的物质只能是一种物质。组成组成纯净物的物质只能是一种物质。组成 混合物的物质可以是两种也可以是多种，物质混合物的物质可

17、以是两种也可以是多种，物质 种数不固定。混合物中每种物质的质量分数可种数不固定。混合物中每种物质的质量分数可 多可少也无固定值。多可少也无固定值。 第25页/共49页 2.纯净物有固定结构，混合物没有固定结构。纯净物有固定结构，混合物没有固定结构。 结构一般指构成物质的微粒间的结合方式、排结构一般指构成物质的微粒间的结合方式、排 列顺序和空间的构型等。相同物质，结构相同。不列顺序和空间的构型等。相同物质，结构相同。不 同种物质，结构不同。纯净物只有一种物质组成，同种物质，结构不同。纯净物只有一种物质组成， 因此纯净物有固定结构。混合物由于组成物质的成因此纯净物有固定结构。混合物由于组成物质的成

18、 分不固定，结构也就不固定。判断一种物质是纯净分不固定，结构也就不固定。判断一种物质是纯净 物还是混合物，结构是首要条件。物还是混合物，结构是首要条件。 第26页/共49页 3.纯净物有固定性质，混合物没有固定的性质。纯净物有固定性质，混合物没有固定的性质。 物质的性质取决于物质的组成和结构，特别物质的性质取决于物质的组成和结构，特别 是结构。由于混合物本身就没有固定的组成和结是结构。由于混合物本身就没有固定的组成和结 构，因而它的性质将了随着组成和结构的变化而构，因而它的性质将了随着组成和结构的变化而 变化。所以混合物一般来说没有固定的性质。相变化。所以混合物一般来说没有固定的性质。相 反，

19、由一种物质组成的纯净物因组成的结构固定反，由一种物质组成的纯净物因组成的结构固定 ，因而性质就固定。，因而性质就固定。 第27页/共49页 世界上没有世界上没有100%纯净的物质，只是指纯净的物质，只是指 含杂质很少的具有一定纯度的物质含杂质很少的具有一定纯度的物质 ，大体，大体 上具有上述所说的三种特性，这样我们就可上具有上述所说的三种特性，这样我们就可 以称其为纯净物。比如用作半导体材料的硅以称其为纯净物。比如用作半导体材料的硅 ，经提纯，硅的质量分数可以达到，经提纯，硅的质量分数可以达到 99.999999999%，这种硅叫做高纯硅，这种硅叫做高纯硅 。 第28页/共49页 实验用品：实

20、验用品： 食用油、粗盐、蒸馏水、冰块、沸水、锡食用油、粗盐、蒸馏水、冰块、沸水、锡 片、焊锡条、坩埚、温度计、玻璃棒、试片、焊锡条、坩埚、温度计、玻璃棒、试 管、药匙、烧杯、细木条、标签纸、火柴管、药匙、烧杯、细木条、标签纸、火柴 第29页/共49页 坩埚坩埚 食用油食用油 焊锡条焊锡条 锡片锡片 第30页/共49页 实验步骤：实验步骤： 一、比较水和水溶液的凝固点一、比较水和水溶液的凝固点 1.向预先编好号的两支小试管中分别加入食用油和向预先编好号的两支小试管中分别加入食用油和 蒸馏水各约半试管（等体积），再各插入一支细木蒸馏水各约半试管（等体积），再各插入一支细木 条，备用。条，备用。 2

21、.向盛有冰水混合物（冰种加少量水）的烧杯中加向盛有冰水混合物（冰种加少量水）的烧杯中加 入入45药匙粗盐，搅拌，使其温度下降至药匙粗盐，搅拌，使其温度下降至-5 -6 后将上述两支试管同时放入冰水中冷却。后将上述两支试管同时放入冰水中冷却。67min 后，同时取出两支试管，观察现象，动一动两支试后，同时取出两支试管，观察现象，动一动两支试 管中的木条，有什么不同？管中的木条，有什么不同？ 第31页/共49页 二、比较单质金属与合金的某些性质二、比较单质金属与合金的某些性质 利用实验室提供的条件和样品，设计实验比较单利用实验室提供的条件和样品，设计实验比较单 质金属和合金的抗腐蚀性质和熔点。质金

22、属和合金的抗腐蚀性质和熔点。 1.取相同质量的金属和合金，分别浸泡在相同条取相同质量的金属和合金，分别浸泡在相同条 件下的酸溶液中，在相同的时间后，比较两者的件下的酸溶液中，在相同的时间后，比较两者的 抗腐蚀能力。抗腐蚀能力。 2.取相同质量的金属和合金，同时在酒精灯火焰取相同质量的金属和合金，同时在酒精灯火焰 上加热，记录熔化的先后顺序，比较熔点高低。上加热，记录熔化的先后顺序，比较熔点高低。 第32页/共49页 1.物质的性质与哪些因素有关？举例说明。物质的性质与哪些因素有关？举例说明。 2.在凉开水中加点糖，水变甜了，若再加点醋或在凉开水中加点糖，水变甜了，若再加点醋或 盐等，味道如何？

23、回家试一试，记下味道。盐等，味道如何？回家试一试，记下味道。 3.通过本实验，对油脂可做汽车防冻液、氯化钠通过本实验，对油脂可做汽车防冻液、氯化钠 可做融雪剂及本实验中以冻盐水做制冷剂等事实可做融雪剂及本实验中以冻盐水做制冷剂等事实 ，你是否有了更多的认识？，你是否有了更多的认识？ 第33页/共49页 提示答案：提示答案： 1.物质的性质与其组成成分和混合状态有关。例如硫物质的性质与其组成成分和混合状态有关。例如硫 酸浓度不同（即水与硫酸的比例不同）沸点不同，冰酸浓度不同（即水与硫酸的比例不同）沸点不同，冰 盐混合时混合均匀可获得较低温度，合金性质与组分盐混合时混合均匀可获得较低温度，合金性质

24、与组分 金属的差异等。金属的差异等。 2.在水中加入不同口味的调味品，可以制的美味可口在水中加入不同口味的调味品，可以制的美味可口 的佳肴，同学们以自己的喜好来尝试不同的调味品。的佳肴，同学们以自己的喜好来尝试不同的调味品。 3.甘油水溶液作汽车防冻液、氯化钠作融雪剂、冰盐甘油水溶液作汽车防冻液、氯化钠作融雪剂、冰盐 水作制冷剂应用的都是混合物凝固点降低的性质。水作制冷剂应用的都是混合物凝固点降低的性质。 第34页/共49页 拓展实验拓展实验 1.比较蔗糖溶液与纯水的凝固点。比较蔗糖溶液与纯水的凝固点。 2.自制等体积的纯水冰棍。自制等体积的纯水冰棍。 3.比较不同种的酸。比较不同种的酸。 4

25、.不同金属形成阳离子倾向比较。不同金属形成阳离子倾向比较。 第35页/共49页 金属镁、铝、锌化学性质的探金属镁、铝、锌化学性质的探 究究 实验目的：实验目的： 1.通过实验直接获取镁、铝、锌的一通过实验直接获取镁、铝、锌的一 些化学性质或反映规律方面的知识些化学性质或反映规律方面的知识 2.学习通过实验研究同类不同种物质学习通过实验研究同类不同种物质 的性质的思路、方法。的性质的思路、方法。 第36页/共49页 实验思路探究：实验思路探究： 众所周知很多金属都能跟酸发生反应放出众所周知很多金属都能跟酸发生反应放出 氢气，氢气，K Ca Na Mg Al Zn Fe Se Pb （H） Cu

26、Hg Ag Pt An 凡是在氢前面的金属都能与酸反凡是在氢前面的金属都能与酸反 应放出氢气，而后面的金属则不能。看来金属应放出氢气，而后面的金属则不能。看来金属 的性质也不完全相同，它们与酸的反应是这样的性质也不完全相同，它们与酸的反应是这样 的，那与水又是如何反应的呢？我们知道金属的，那与水又是如何反应的呢？我们知道金属 钠与冷水反应非常剧烈，那么金属镁、铝、锌钠与冷水反应非常剧烈，那么金属镁、铝、锌 又是如何与水反应的呢？又是如何与水反应的呢？ 第37页/共49页 实验用品：实验用品： 镁片、铝片、锌片、蒸馏水、酚酞、镁片、铝片、锌片、蒸馏水、酚酞、 酒精灯、试管、试管夹、圆底烧瓶、酒精

27、灯、试管、试管夹、圆底烧瓶、 水槽、铁架台水槽、铁架台 第38页/共49页 实验步骤：实验步骤： 1.取相同质量的镁片、铝片、锌片，分别放取相同质量的镁片、铝片、锌片，分别放 入含有相同体积蒸馏水的试管中，观察现象入含有相同体积蒸馏水的试管中，观察现象 ，滴加酚酞。，滴加酚酞。 2.分别加热有铝片、锌片的试管，观察现象分别加热有铝片、锌片的试管，观察现象 。 第39页/共49页 3.在试管中加入锌片，加热蒸馏水使得蒸汽与在试管中加入锌片，加热蒸馏水使得蒸汽与 锌片发生反应，用排气法收集气体。锌片发生反应，用排气法收集气体。 锌与水蒸气的反应锌与水蒸气的反应 第40页/共49页 实验现象：实验现

28、象： 镁条在加热的条件下与水发生剧烈反镁条在加热的条件下与水发生剧烈反 应，加入酚酞试剂后，无色酚酞试剂变蓝应，加入酚酞试剂后，无色酚酞试剂变蓝 ；铝条在加热的条件下与水的反应非常微；铝条在加热的条件下与水的反应非常微 弱，滴入酚酞试剂溶液不变蓝；锌片与水弱，滴入酚酞试剂溶液不变蓝；锌片与水 在加热的条件下不反应，而在加热的条件在加热的条件下不反应，而在加热的条件 下与水蒸气反应，产生氢气。下与水蒸气反应，产生氢气。 第41页/共49页 1.与不同实验小组的同学交流实验结果之后与不同实验小组的同学交流实验结果之后 ，小结通过实验探究，同学们对镁、铝、锌，小结通过实验探究，同学们对镁、铝、锌 的化学性质有了哪些新的认识。的化学性质有了哪些新的认识。 2.回顾以往化学课程中你所学习过的各种金回顾以往化学课程中你所学习过的各种金 属的有关性质，结合本实验的体验，概括小属的有关性质，结合本实验的体验，概括小 结人们通常从哪些方面研究金属的性质。结人们通常从哪些方面研究金属的性质。 第42页/共49页 2. 金属在化学反应中通常体现还原性，一般可金属在化学反应中通常体现还原