物质性质的研究[整理]

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 物质性质的研究 实验 4-1 纯净物与混合物性质的比较 实验 4-1 是对不同类物质性质的物理性质与化学性质的研究, 具有较强的 多学科综合性。虽然相当一部分内容是学生在小学、初中以及日常生活中能够 接触到的 , 有一定的了解 , 可是大多数结论来自于书本结论, 且缺少系统 , 更 注重记忆性 , 如何经过实验探究 , 特别是如何设计研究型实验进行探究, 对多 数学生是很陌生的。 教学中主要应达到两个方面的目标: 一是经过纯水与水溶液的凝固点比较, 合金与成分金属的物理、化学性质的比较 , 在已有知识基础上将混合物与纯净 物性质做

2、较系统的比较与分类; 二是经过上述实验 , 掌握比较研究不同类物质 的方法 , 并运用这一方法研究、获得某些物质性质的知识; 三是经过运用多学 科知识与技能 , 提出化学问题 , 设计实验 , 提高综合解决实际问题的能力。 相比 其它实验 , 本实验需要落实的化学基础知识较少, 所需相关学科综合知识较多, 学科综合性较强 , 所应用的研究及实验方法较复杂, 有一定难度。 本实验中 , 实验设计是难点 , 在实验设计中 , 选择不同物质的哪些方面的 性质进行对比实验 , 如何控制实验条件 , 使实验科学性强 , 操作简便易行 , 现 象明显 , 安全无害等。 提出课题 : 举出生活中你所知道的混

3、合物、纯净物, 对比性质差异 , 设计 实验。 如学生在对比混合物、纯净物性质差异方面感到无从下手, 能够将问题分 解, 把问题具体化 , 从而降低问题的难度 , 例如: ( 1) 从学生最熟悉的水与食盐水的对比开始, 提出问题 : 如何经过实验说 明水和食盐水性质的差异? 或从引导学生对比淡水与海水的性质差异开始, 引 起学生的讨论 ; ( 2) 经过阅读中国古代关于铜锡合金成分与用途的记载, 思考讨论相关问 题; 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 ( 3) 对比纯铁、 普通碳素钢、 不锈钢的耐腐蚀的性质引起学生的疑问: 三 者主要成分都是铁元素 , 为什么抗腐

4、蚀能力有很大的差异? 学生可能提出的不同回答是: 密度不同 , 凝固点不同 , 沸点不同 , 渗透压 不同, 对金属的腐蚀性不同 , 合金的抗腐蚀性不同等。 教师在教学过程中将学生的回答总结分类为物理性质、化学性质几个方面 的不同 , 进一步提出如何经过可行的实验, 探究两者性质的差异。 对实验方案的设计 , 应更多地为下一课题做相应的铺垫, 定性实验与定量、 半定量实验相结合 , 如实验条件允许 , 能够较多地引入现代实验设备。 提出课题 : 举出生活中你所知道的混合物、纯净物 , 对比性质差异 , 设计 实验。 如学生在对比混合物、纯净物性质差异方面感到无从下手, 能够将问题分 解, 把问

5、题具体化 , 从而降低问题的难度 , 例如: ( 1) 从学生最熟悉的水与食盐水的对比开始, 提出问题 : 如何经过实验说 明水和食盐水性质的差异? 或从引导学生对比淡水与海水的性质差异开始, 引 起学生的讨论 ; ( 2) 经过阅读中国古代关于铜锡合金成分与用途的记载, 思考讨论相关问 题; ( 3) 对比纯铁、 普通碳素钢、 不锈钢的耐腐蚀的性质引起学生的疑问: 三 者主要成分都是铁元素 , 为什么抗腐蚀能力有很大的差异? 学生可能提出的不同回答是: 密度不同 , 凝固点不同 , 沸点不同 , 渗透压 不同, 对金属的腐蚀性不同 , 合金的抗腐蚀性不同等。 教师在教学过程中将学生的回答总结

6、分类为物理性质、化学性质几个方面 的不同 , 进一步提出如何经过可行的实验, 探究两者性质的差异。 对实验方案的设计 , 应更多地为下一课题做相应的铺垫, 定性实验与定量、 半定量实验相结合 , 如实验条件允许 , 能够较多地引入现代实验设备。 性质实验探究 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 物 理 性 质 密度水与溶液、金属与合金的密度比较 凝固点降低金属与和金熔点、纯水与溶液凝固点 比较 沸点升高纯水与溶液沸点比较 溶液渗透压的不同纯水与溶液渗透压比较 化 学 性 质 对金属腐蚀性的不同海水、 河水对船体的腐蚀比较 合金的耐腐蚀性不同合金与纯净金属的耐腐蚀性比

7、较 实验的实施 ( 一) 比较水和水溶液的凝固点 1原理 步骤 1液体的固化过程 , 即比较不同液体凝固温度或不同液体相同温 度下凝固的难易程度。 步骤 2固体的液化过程 , 即比较不同条件下固体开始熔化的温度。 2实验材料 选择常温下为液态 , 且较易凝固的物质为实验对象。 3方案 方案 : 取两种不同浓度的甘油溶液和蒸馏水各半试管, 插入木条 ( 或插 入温度计 ) , 置于冰盐混合物中 , 观察现象。 甘油溶液 1 甘油溶液 2 水 凝固温度 方案 : 比较冰盐混合物不同组成比例时可获得的最低温度。 冰盐混合物 1 冰盐混合物 2 冰 最低温度 ( 二) 比较单质金属与合金的某些性质 资

8、料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 1原理 : 经过比较单质金属与合金在相同的加热条件下熔化的难易程度, 比较两者熔点的高低。 经过单质金属与不同合金在相同条件下与酸的反应, 或将 其浸泡在食盐水中一段时间后比较两者抗腐蚀能力。 2实验材料 : 选择熔点较低金属与合金为实验对象, 可供选择的材料为相 同规格的保险丝 ( 成分为铅锡合金 ) 、 铅丝、 锡丝。 3方案 ( 1) 取合金与组分金属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。 ( 2) 取铁丝、纯铁、 不锈钢分别浸泡在同浓度盐酸中, 比较反应剧烈程 度。 铁丝纯铁丝不锈钢 现象 解释、

9、结论 ( 3) 取铁丝、纯铁、 不锈钢分别浸泡在同浓度食盐水中, 比较生锈腐蚀 程度。 铁丝纯铁丝不锈钢 现象 解释、 结论 学生经过讨论交流能够提出的方案一般多于教材提示的实验方案, 例如, 学生可能提出用将金属浸入食盐水、蒸馏水 , 模拟比较海水与河水对船体的腐 蚀; 比较纯水与溶液的沸点等实验。在设计合理、实验室条件允许、保证实验 安全的前提下 , 每个教学班可分为多个小组, 分别完成不同实验 , 经过汇报讨 论, 交流各组的收获体会。 活动建议 【学与问】 冰融化从环境吸收热量。 为使试管温度下降更快 , 可采取以下措施 : 一是将 盛有冰水混合物的大烧杯放入保温容器中, 如纸箱中 (

10、 内填碎纸屑 ) , 或在大 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 烧杯外包裹上保温层 ( 用多层报纸做保温层 , 廉价易得 , 保温效果较好 ) , 以 便与环境隔离 , 减少混合物从环境中吸收热量。 二是冰块与水的接触面积大, 冷 却效果较好 , 实验前将冰块敲碎 , 成黄豆大小 ( 过大冷却较慢 , 过小融化较快 , 不能较长时间提供低温 ) 。 三是冰中加水至浸没碎冰块的二分之一至三分之一处 冷却效果较好。四是加入的水应在实验前投入一定量冰块, 冷却至 0 使用。 五是加入的粗盐应当压碎成粉末。六是冰水混合物中加入粗盐后应充分搅拌。 【问题与讨论】 1物质的性

11、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 , 冰盐混合时混合均匀可获得较低温度, 合金性质 与组分金属的差异等。 2在水中加入糖、醋、 盐的比例不同 , 能够获得不同口味 , 还能够与家 长共同烹制各种口味的菜肴与饮品, 例如糖醋排骨、 消暑运动型饮料、 凉菜等 , 在生活中学习更多的化学知识, 了解健康膳食的结构。 在水中加入糖、醋、 盐 的比例相同时 , 如果每加入一种物质品尝一次, 由于加入与品尝的顺序不同, 也能够获得不同口感。 3. 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。 混合物的应用较

12、为广泛 , 例如: 制冰淇淋时所使用的稳定剂、各种合金制 品、 建筑涂料、各种食用调和油与调味剂、改变牛奶口感的添加剂、白酒的 勾兑等等 , 因此研究混合物对生产、生活都有着重要意义。 实验说明 ( 一) 比较水与水溶液的凝固点 1两支试管中的液体应等量, 两支试管不能相互接触。准备的烧杯不应小 于 250 mL, 以保证试管盛装液体的部分能完全浸没在冰水混合物中。 2甘油溶液的浓度为5% 左右较适合。可使用氯化钠溶液代替甘油。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 3为使实验更为精确 , 能够用温度计代替细木条插入试管的溶液中, 优点 是: 一可定量观察 , 效果更

13、好。二能够观察到蒸馏水的固定的凝固点, 甘油溶液 在凝结过程中凝固点在一定范围内变化。 4有条件的学校 , 两个实验都能够使用手持技术, 利用温度传感器 ( 温度 探头) 定量绘制水与水溶液的凝固过程的温度变化曲线, 使学生体会现代实验 技术在实验中的应用。 5如实验室没有冰箱等制造冰块的设备, 可经过测试蒸馏水与水溶液的沸 点、 密度、 渗透压 , 来比较两种物质的性质。 ( 二) 比较单质金属与合金的某些性质 1合金可供选择的有家用保险丝、焊锡条等。 2合金与组分金属条应相同粗细。 3取坩埚钳夹取合金与组分金属同时在酒精灯火焰上加热, 按熔断顺序判 断熔点高低。 4金属条熔断后应立即离开火

14、焰, 避免熔化的金属滴落在酒精灯上, 发生 意外事故。 5铁丝、纯铁、 不锈钢浸泡在同浓度食盐水中, 生锈腐蚀大约需要几个 小时时间。 拓展实验 1比较蔗糖溶液与纯水的凝固点 实验基本程序与操作参见教材中实验4-1 中比较水与水溶液的凝固点实验。 2自制等体积的纯水冰棍和糖水冰棍 ( 1) 能够配制较高浓度的糖水, 建议浓度为 20。 ( 2) 取等体积纯水和糖水 , 观察凝固前后体积的变化。 ( 3) 两者凝固时均匀程度不同, 纯水冰棍结晶均匀 , 糖水冰棍结晶不均匀 , 若糖水浓度较大 , 最终可能有晶体析出或不凝固的高浓度液体。糖水冰棍先凝固 的部分糖含量低 , 后凝结的部分糖含量较高

15、, 经过品尝能够区分。 与糖水凝固相 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 比较, 盐水的实验效果更好 , 一定浓度 (23%)的盐水凝固时能够有氯化钠晶体析 出。 ( 4) 实验所需时间较长 , 建议作为家庭小实验完成 , 由学生经过实验条件 控制, 得出在什么浓度下实验效果最佳。 3酸的性质研究 参考方案 : 同种酸不同浓度时性质比较 例如, 冰醋酸与 1 mol/L 的稀醋酸溶液导电性比较 ; 冰醋酸稀释过程中导电 性的变化 ; 稀硫酸与浓硫酸性质比较等。 参考方案 : 不同酸物理性质和化学性质比较, 如苯甲酸、 乙二酸、 冰醋 酸等。 4. 不同金属形成阳离子

16、倾向比较 这里主要是溶液中不同金属形成阳离子倾向比较, 即金属活动性的比较。 能 够将复习判断金属活动性顺序的方法作为问题的引入, 以这些方法为依据 , 设 计实验方案。 参考方案 : 比较不同金属与酸的反应 , 由反应的剧烈程度判断不同金属 形成阳离子的倾向。 反应的难易与金属活动性和酸中氢离子浓度有关, 因此能够 观察不同金属与固定浓度盐酸的反应。还能够将酸滴入同体积的蒸馏水中, 向蒸 馏水中逐滴加入一定浓度的盐酸, 不同金属开始出现气泡时 , 加入的盐酸的量 不同, 同样能够比较不同金属形成阳离子的倾向。设计方案如下: 金属0.1moLL 盐酸 ( 记录反映的剧 烈程度 ) 在约 2ml 蒸馏水中加入金属后, 滴 0.1moL L的 盐酸 ( 记录出现气泡是, 加入的盐酸的量) Mg Al Zn Fe Cu 说明: 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 ( 1) 实验所使用的金属形状应相似, 使用前要除去表面的氧化膜; ( 2) 金属与酸长时间反应后 , 因反应放热 , 溶液温度升高 ,