实验室制备氢气使用锌制氢气制得的氢气往往含有少量_______(原因是____________)和水蒸气。

中考化学专题 氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法_百度文库
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中考化学专题 氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法|
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你可能喜欢用如下图所示的装置制取氢气,在多孔塑料板上放锌粒,稀H2SO4由A
练习题及答案
用如下图所示的装置制取氢气,在多孔塑料板上放锌粒,稀H2SO4由A 中加入,若打开弹簧夹,酸液由A 中流下与锌粒接触即发生反应,产生的氢气由支管导出,试完成下列问题:
(1) 仪器A 的名称是_________ 。(2) 检查此装置的气密性时,关闭弹簧夹,从仪器A 处注入适量的___________ 形成液封后,若看到仪器A 内___________ ,则表明装置气密性良好。(3) 若关闭弹簧夹,容器内继续反应产生的氢气会使容器内___________ ,将酸液压回仪器A 中,使酸液与锌粒___________ ,反应即自行停止。(4) 若氢气发生装置气密性良好,该同学用排水法收集一试管氢气,经检验不纯,你认为可能的原因是__________________________________________________________ 。(5) 若在塑料隔板上放小块大理石,A 中放稀HCl ,__________( 填“能”或“否”) 用弹簧夹控制CO2的发生和停止。
题型:实验题难度:中档来源:同步题
所属题型:实验题
试题难度系数:中档
答案(找答案上)
(1)长颈漏斗  (2)水;液面不变  (3)压强增大;脱离接触  (4)开始冒气泡就收集,氢气中混有了原试管中的空气  (5)能
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初中三年级化学试题“用如下图所示的装置制取氢气,在多孔塑料板上放锌粒,稀H2SO4由A”旨在考查同学们对
二氧化碳的制取和收集、
常用仪器的名称和选用、
装置气密性检验、
氢气的制取和收集、
……等知识点的掌握情况,关于化学的核心考点解析如下:
此练习题为精华试题,现在没时间做?,以后再看。
根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问。
考点名称:
二氧化碳的制取和收集:
1、药品:稀盐酸和大理石(或石灰石,主要成分是CaCO3)。
2、条件:常温。
3、原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2&
(1)制取CO2不能用稀硫酸与大理石(或石灰石)反应,因为反应CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2&,生成的CaSO4微溶于水,在溶液中析出后包裹在大理石(或石灰水)的外面,阻碍了反应的进一步发生。
(2)制取CO2一般不选用浓盐酸,因其挥发出HCl气体,使收集到的CO2不纯。
(3)能和稀盐酸反应生成CO2的物质还有Na2CO3、K2CO3等。Na2CO3+2HCl==Na2CO3+H2O+CO2&。从反应速率看,石灰石(或大理石)与稀盐酸反应快慢适中,Na2CO3与稀盐酸反应较快。
4、收集方法:
根据CO2能溶于水,密度比空气大,制得的气体采用向上排空气法收集。
根据稀盐酸是液体,石灰石是块状固体及反应在常温条件下进行等情况,可以使用和实验室制H2相同的三套装置。
6、验满:用燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭说明已集满。
1.原理和药品:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2&
2.装置:固液混合不加热
(1)发生装置
A装置为简易装置,不便于加液体;
B,C使用了长颈漏斗,便于添加液体,使用B、C装置时应注意,长颈漏斗下端管日应伸入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗逸出;
D装置使用了分液漏斗,便于加酸,还可以利用活塞控制反应。
(2)收集装置:二氧化碳溶于水,所以不能用排水法收集;其密度比空气大,所以可采用向上排空气法收集。
3.现象:块状固体不断溶解,产生大量气泡。
4.检验:把产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。
5.验满:将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明已集满。
6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
7.注意事项:反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发,会挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发,但会生成硫酸钙沉淀,沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面,使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小,最后反应停止!
实验室制取二氧化碳的选择:
实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
(1)不能选用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面,阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石,因为反应太剧烈,产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大,反应物的质量分数越大,反应速率就越快,反之,则越慢。
各组物质反应情况如下表所示:
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
石灰石粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
考点名称:
化学是一门以实验为基础的科学,实验也是我们学习化学的一种重要方法。走进化学实验室,那里有很多仪器和药品正等待着你,期待着你利用它们来探究物质及其变化的奥秘。
常用的实验仪器:
试管、烧杯、蒸发皿、坩埚、酒精灯、漏斗、洗气瓶、干燥管、托盘天平、量筒、容量瓶、滴定管、玻璃棒、量气装置等。
试管:用作少量试剂的反应容器,在常温或加热时使用。注意,加热后不能骤冷,防止炸裂。
烧杯:用作配制溶液和较大量溶剂的反应容器,在常温或加热时使用。加热时,应放置在石棉网上,使受热均匀。
量筒:量度液体体积。注意,不能加热,不能作反应容器。
集气瓶:用于收集或贮存少量气体。
酒精灯:用于加热。注意:用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹;绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火,绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯。
试管夹:用于夹持试管。
玻璃棒:用于搅拌或转移液体时引流。
胶头滴管:用于吸取和滴加少量液体,用过后应立即洗净,再去吸引其他药品。
滴瓶:用于盛放液体药品。滴瓶上配套使用的滴管不用清洗。
铁架台:用于固定和支持各种仪器,一般常用于过滤、加热等实验操作。
水槽:用于排水法收集气体、或用来盛大量水的仪器,不可加热
燃烧匙:燃烧匙由铁丝和铜质小勺铆合而成。用于盛放可燃性固体物质作燃 烧试验,特别是物质在气 体中的燃烧反应。
托盘天平:用于称量药品的质量。
平底烧瓶、圆底烧瓶:常用作反应容器。
锥形瓶:常作为反应容器。
带导管的橡皮塞:一般在制取气体时连接发生装置和收集装置。
广口瓶:一般用于实验室盛放固体药品。
细口瓶:一般用于实验室盛放液体药品。&
常用仪器对比分析:
常见的化学仪器
用于加热仪器
(1)用作少量试剂的反应容器,在常温或加热时使用
(2)作为小型气体发生器
(3)收集少量气体
用于溶液的蒸发、浓缩
用于盛放可燃性固体物质进行燃烧实验
(1)溶解物质配制溶液
(2)较大量试剂反应容器
(3)常温或加热使用
锥形瓶,烧瓶(圆底,平底)
(1)用作较大量液体反应的容器和气体发生装置,在常温或加热时使用
(2)锥形瓶是蒸馏的接收容器
盛放物质的仪器
(1)收集和储存少量气体
(2)进行物质和气体之间的反应
滴瓶,滴管
滴瓶用于盛放少量液体试剂
储存液体药品
储存固体药品
称量物质的质量(精确度为0.1g)
量取一定体积的液体或间接测量气体的体积
过滤,注入液体
用于注入液体
(1)注入液体
(2)分液漏斗用于分离两种密度不同且互不相溶的液体
固定和放置各种仪器
夹持试管进行简单的加热试验
夹持坩埚或夹持热的蒸发皿等
取用固体药品(粉末状或小颗粒状)
搅拌液体,引流,沾取液体
用于烧杯或烧瓶加热时垫在底部,使仪器受热均匀
用于刷洗试管等玻璃仪器
用于测量温度
考点名称:
一、基本方法:
①受热法:将装置只留下1个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采用微热(手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等),使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后,导管是否出现水柱。
②压水法:如启普发生器气密性检查
③吹气法(不常用,略)
二、基本步骤:
①观察气体出口数目,若有多个出口,则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法,只装置只剩一个气体出口。
②采用加热法、水压法、吹气法等进行检查
③观察气泡、水柱等现象得出结论。
注:若连接的仪器很多,应分段检查。
一些常见装置的检验方法总结如下,以供同学们参考:
1.如图1,此装置为最简易的制取气体装置,对于该装置的气密性检查,主要是通过气体受热后体积膨胀,压强增大。
具体方法为:把导管口的下端浸入水中,用双手紧握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出,则证明装置不漏气。
注意:若外部气温较高,实验现象不明显,我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热,但现象一定要注意撤走酒精灯后,导管中能形成一段水柱,并且一段时间不下降,才能说明气密性好。
2.如图2所示,此装置漏斗与大气相通,无法如上例那样进行检查。要进行其气密性检查,首先要考虑的问题是如何使锥形瓶不直接通过漏斗与大气相通。要解决这一问题,显而易见的用水(或液体)做液封,从而实现这一目的。
具体方法为:从漏斗加入一定量的水,使漏斗的下端管口浸没在液面以下,夹紧弹簧夹,再加入少量的水,停止加水后,漏斗中与锥形瓶中液面差(即水柱高度)保持不变,说明该装置不漏气。
3.图3为启普发生器。该装置的原理与上图2的原理是一样的,但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。
具体方法为:关闭导气管上的活塞,从球形漏斗中加入足量的水,使球形漏斗中出现水柱,水柱高度在一段时间内保持不变,则说明装置不漏气。
4.图4为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置,利用分液漏斗等仪器。这套装置与图2或图3不同,主要的原理与图1一样。
具体方法是:关闭分液漏斗上的活塞,把导气管的一端浸入水中,用双手紧握试管底部。如果观察到导气管口有气泡冒出,而且在松开手后,导管中形成一段水柱,则证明装置气密性好,不会漏气。
考点名称:
实验室制取氢气的简易装置:&实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气,也可以用盐酸代替硫酸,用镁或铁代替锌来制取氢气。
在实验室里,常利用锌和稀硫酸反应来制取氢气,其反应的化学方程式为Zn+H2SO4 === ZnSO4 +H2&。由于氢气难溶于水,并且密度比空气小,因此可用排水法和向下排空气法两种不同的方法来收集(简易装置如图)
氢气的实验室制法:
锌粒和稀硫酸
Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2&
反应物状态为固态和液态,反应条件为室温,可选择实验室制CO2的反应装置(或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置)
向下排空气法或排水法
①检验装置的气密性
②装锌粒(注意将试管横放,把锌粒放入试管口,再慢慢竖起)
③把试管固定在铁架台上
④加入稀硫酸
⑤收集气体
①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性
②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属,如铜,也不能用排在氢前的金属,如钠,一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。
③长颈漏斗末端应在液而以下,防止氢气从长颈漏斗逸出
氢气的工业制法:
2H2O2H2&+O2
优点:得到氢气纯度高
缺点:耗能高
C+H2O(g)CO+H2
优点:成本低
缺点:需要设备多(需要除去CO中的杂质)
优点:原料丰富
缺点:氢气纯度低
电解饱和食盐水
2NaCl+2H2O2NaOH+H2&+Cl2&
优点:是氯碱化工的副产品
缺点:纯度低
理想模式:利用太阳能、高效催化剂分解水
2H2O2H2&+O2&
优点:不耗费电能、热能,环保
缺点:人类未能寻找到高效催化剂,还未能实际应用
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CopyRight & 沪江网2014以下是小阳同学制取氢气的实验过程,请根据题意回答以下问题.(1)如果他用锌粒和浓盐酸来制取氢气,可以选择(填序号)做发生装置,装置②的主要仪器有分液漏斗、带导管的双孔胶塞和(填仪器名称).(2)将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中,敞口放置在实验室安全之处.①浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线(见图)正确的是(填写“甲”或“乙”).②随着放置天数的增加,浓盐酸的质量发生变化的主要原因是.(3)上述制得的氢气含有少量的水蒸气和HCl气体,若要得到干燥、纯净的氢气,需要通过③和④装置,则装置按导管字母连接的顺序是:发生装置→→→→→收集装置(填字母).(4)图中的⑤装置是一个用排空气法收集氢气的装置,请你判断气体应由进入(填字母).(5)如图为某种“微型”实验装置.如果G处装稀盐酸,H处放少量铁屑,则加热处的现象为;用微型仪器进行实验,除试剂用量极少以外,还可能具有的优点是(写一点即可).
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>>>实验室用盐酸和锌粒制取氢气时,由于盐酸的挥发性,在得到的氢气..
实验室用盐酸和锌粒制取氢气时,由于盐酸的挥发性,在得到的氢气中常常含有一定量的氯化氢气体和水蒸气.在实验室可用下图装置除去其中的杂质而得到较纯净的氢气.其回答下列有关问题:(1)装置A中反应的化学方程式为:______.(2)制取干燥的氢气时,装置的导管正确谅解顺序是(填字母):______→______→______.其中C装置的作用是:______.(3)若要收集干燥的氢气应选择的方法是:______(填:排水集气法、向上排空气法和向下排空气法之一).(4)若将装置A中的金属锌改为大理石,此气体发生装置用来制取______气体.
题型:填空题难度:中档来源:不详
(1)实验室用固体锌粒和稀硫酸制取氢气,氢气在相同条件下是密度最小的气体,且难溶于水.其反应装置和反应原理同制取二氧化碳:固体+液体反应,不需加热;(2)氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体,浓硫酸吸收水分;(3)氢气只能用是密度最小的气体,向下排空气法;(4)制取二氧化碳的药品有:稀盐酸和大理石或石灰石;其反应装置和反应原理同制取氢气:固体+液体反应,不需加热;故答为:(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑(2)A& C& B &吸收氯化氢气体(3)向下排空气法(4)向下排空气法&& &CO2
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据魔方格专家权威分析,试题“实验室用盐酸和锌粒制取氢气时,由于盐酸的挥发性,在得到的氢气..”主要考查你对&&实验室制取和收集气体的思路,设计实验和科学探究,化学反应方程式的书写,文字表达式&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
实验室制取和收集气体的思路设计实验和科学探究化学反应方程式的书写文字表达式
实验室制取气体的思路: &&&&& 1.知识要点详解在初中化学中,主要应掌握O2、H2、CO2的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较,能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即:研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件,选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点,设计合理的实验操作步骤,预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质,选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。&&&&& 实验室制取气体及验证其性质的实验,属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置,总结气体的个性及几种气体的共性,提高记忆效果。&&&&&&&2.设计装置的依据制取气体的装置分两部分:气体发生装置和气体收集装置。&&&&& 发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计,收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。&&&&& 确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质,如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。 气体发生装置:①“固+固”的反应,简称“固体加热型”,装置如图A所示,如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。 ②“固+液”的反应,简称“固液常温型”,装置如图B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比,D装置具有便于添加液体药品,制取的气体量较多的优点;C装置不仅添加液体药品方便,而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止;E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。 ③“固+液”的反应的发生装置的其他改进:为了节约药品,方便操作,可设计如下图所示装置,这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时,溶液进入反应器内开始反应;当关闭弹簧夹时,气路不通,反应产生的气体将溶液压出反应器外,液体与同体分离,反应停止。气体收集装置:
药品的选取和实验方案的设计: (1)可行性:所选取的药品能制得要制取的气体; (2)药品廉价易得; (3)适宜的条件:要求反应条件易达到,便于控制;(4)反应速率适中:反应速率不能太快或太慢,以便于收集或进行实验;(5)气体尽量纯净;(6)注意安全性:操作简便易行,注意防止污染。例如:①实验室制取H2时选用锌粒,而不用镁条、铁片,原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢;酸选用稀硫酸,而不宜用稀盐酸、浓硫酸,因为用稀盐酸制得的H2,因混有HCl而不纯,而锌与浓硫酸反应不生成H2.②制CO2时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸,而不选用Na2CO3浓盐酸、稀硫酸,原因是Na2CO3,反应速率太快,浓盐酸易挥发出HCl气体,稀硫酸反应不能进行到底,也不能煅烧石灰石,因为条件不易达到,不呵操作;④用KClO3、过氧化氢制O2时,要加少量的MnO2,作催化剂,以加快反应的速率 实验室制取气体的实验操作程序:实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序:(1)组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行; (2)检查装置气密;(3)装药品:若是固体跟液体反应,一般是是先装入固体再加入液体;(4)准备收集装置:若用排水法收集气体时,应在制取气体之前将集气瓶盛满水;(5)制取气体; (6)收集气体并验满;(7)拆洗仪器。 注意:①给同体加热时.试管口要略向下倾斜; ②用加热KMnO4或KClO3(MnO2作催化剂)的方法制取O2,若用排水法收集,实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯; ③固体跟液体反应制取气体时,要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封,以防漏气。 装置的选取与连接:实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为:气体净化的几种方法: (1)吸收法:用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO2,可先用浓NaOH溶液吸收CO2,再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表:
(2)转化法:通过化学反血,将杂质气体转化为所要得到的气体:如除去CO2中的CO,可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO2气体的干燥:气体的干燥是通过干燥剂来实现的,选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是:酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体,碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体,干燥装置由干燥剂的状念决定.(1)常见的干燥剂
(2)干燥装置的选择&①除杂试剂为液体时,常选用洗气瓶,气体一般是 “长进短出”,如下图A。 ②除杂试剂为同体时,常选用干燥管(球形或u 形),气体一般是“大进小出”,如下图B、C。 ③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体,常采用硬质玻璃管和酒精灯,如下图D。装置连接顺序的确定规律: (1)除杂和干燥的先后顺序 ①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后。原因:从溶液中出来的气体通常混有水蒸气,干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气,应将气体先通过。NaOH溶液,再通过浓H2SO4。 ②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气,应将气体先通过浓H2SO4,再通过灼热的CuO。 (2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时,应先除去HCl,再除去水,最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气):有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时,应先通过无水CuSO4。检验水蒸气,再通过澄清的石灰水检验CO2.确定气体收集方法的技巧: (1)排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”,如下图A。 (2)向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体),如下图B。 (3)向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体),如下图C。&(4)不能用排空气法收集的气体 ①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集 ②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集(5)有毒气体收集方法的确定 ①有毒,但气体难溶于水时,一般采用排水法收集。如下图D②有毒,但气体叉易溶于水时,则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体,但必须接尾气处理装置,以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气,如收集氨气可用图E。气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧: (1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理; (2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置; (3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。根据给出的仪器或装置进行选取时,应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型),依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置;气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法),依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断,然后再根据原理确定装置所需要的仪器。实验室制取气体的思路图:&科学探究:(1)(2)化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、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。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发对化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。科学探究是一种重要的学习方式,也是初中化学课程的重要内容,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。化学学科科学探究的特点(1)新课标改革的理念是倡导探究式学习,“科学探究”是化学课程中重要的学习方式,使学生养成科学的思维方法和创新精神,培养学生的实践能力,因此,科学探究就是让学生有更多的机会去体验知识的探究过程,在探究过程中学习,在合作中学习,在学生与学生、教师与学生的交流中提升。“科学探究”是以问题为中心,南学生自己运用已有的知识选择恰当的手段,探究未知的现象、数据,并通过对获得的现象、数据的分析、归纳,得出正确的实验结论。从而使学生养成科学探究的态度,获得科学方法,提高运用科学知识解决生产、生活中实际问题的能力。(2)针对化学学科的特点,具体可从以下几个方面加强对科学探究的认识:①感受到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径;②意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性,知道猜想必须用事实来验证;③知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据;④认识到科学探究既需要观察和实验,又需要进行推理和判断;⑤认识到合作与交流在科学探究中的重要作用.科学探究的要素和目标:
解答实验探究题的方法技巧:&&&& 科学探究是积极主动地获取化学知识和解决化学问题的重要实践活动,根据题目情景提供的信息,要求学生初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。要求考生会发现问题、提出问题、分析问题、并作出合理的猜想与假设,会设计实验验证自己的假设,以此考查学生的化学基础知识、综合实验能力和科学探究能力,培养学生的科学探究精神,提高科学素养。解答此类试题思维要有开放性,能探究性地提出问题.要敏锐地发现问题,提出假设和探究验证假设的方法,用观察到的现象和记录的数据进行推理和判断;要注意对试题提供的信息进行分析、数据的处理以及对探究问题的合理猜想和想象,不要生搬硬套,胡乱猜想,应在短时间内切准题目要害,找准突破口。&&&&&综合实验题答题的基本方法和原则思维过程:原理一反应物一仪器装置一现象一结论一作用一意义一联想 ①实验依据的性质和原理。 ②反应物的状态及其替代物。③装置的性能、使用方法、适用范围、注意事项、是否有替代装置。 ④操作顺序、注意事项或操作错误产生的后果。⑤现象描述要准确、全面、重点突出。 ⑥直接得出结论或导出结论。氧气参加反应的对比实验设计方法:(1)探究氧气与其他物质反应条件的对比试验①温度对比试验。用温度对比试验探究物质的着火点。如木炭和煤的着火点不同。②浓度对比试验。用浓度对比试验探究可燃物能否与氧气发生反应或反应的现象不同。(2)金属生锈条件的对比试验与氧气接触铁不会生锈,与氧气、水同时接触铁才能生锈。铜与氧气、水和二氧化碳同时接触才能生锈。金属的生锈条件探究都是通过对比试验完成的。反应生成氧气速率的对比试验设计方法:(1)催化剂对制取氧气速率影响的对比试验①有无催化剂的对比试验。如氯酸钾制氧气加入和不加入二氧化锰的对比试验。②不同催化剂对过氧化氢分解的对比实验。如可设计对比试验探究MnO2,CuO,Fe2O3等对过氧化氢的分解速率的影响。(2)浓度对制取氧气速率影响的对比实验。如取不同浓度的对氧化氢溶液,加入同质量的MnO2观察H2O2分解速率。在设计对比实验时,必须使用控制变量法。每次对比实验只能研究一个变量,其他的变量应该控制在相同的状态。如设计对比实验研究MnO2和CuO哪种物质对H2O2分解速率影响大,那么容器中的过氧化氢浓度应相同。相反研究浓度对反应速率的影响,必须使用同种,同量的催化剂,温度,压强也应该相同。控制变量法探究固体物质溶解速率:中考试题中常出现探究“影响固体物质在水中的溶解速率的因素”的相关实验问题。在口常生活和实验中定性分析较多,如果定量分析就应该用控制变量法。(1)控制溶质质量、溶剂质量、温度、溶质的颗粒大小,探究搅拌对溶解速率的影响。搅拌比不搅拌溶解得快。(2)控制溶质质量、溶剂质量、温度,探究溶质的颗粒人小对溶解速率的影响,颗粒小的溶解快。(3)控制溶质质量、溶剂质量、溶质的颗粒大小,探究温度对溶解速率的影响,对大多数物质来说,温度越高溶解的速率越快。探究过程中获取、处理信息的常见方法:(1)观察 ①观察要目的明确、重点清晰,具有典型性。如:做关于物质性质的化学实验,重点观察物质性状的改变,包括气味的改变、气体的逸出、沉淀的产生或溶解、颜色的变化。 ②观察要准确、仔细,事物变化有时微妙、偶然,在偶然、微妙中包含着飞跃,观察仔细、准确,才会有所收获。如:对于葡萄球菌培养皿中生长出的霉菌可杀死葡萄球菌这一现象,一般人难以发现,英国的弗莱明经过仔细观察发现了这一现象,于是出现了造福于人类的青霉素。 ③观察时应对某一事物发生变化前后的现象进行比较,或对相关事物发生变化的现象进行比较,看看相同之处、不同之处,以便从中发现规律。(2)比较分类比较分类也是一种常用的方法,关键是在于将学习对象或所研究问题以一定标准分门别类进行对比。找出异同点,分清研究问题和学习对象的特征及相互关系。如:区分化学变化和物理变化时,需找出区分标准——反应前后的物质是否为同种物质。(3)归纳演绎归纳是解决一般与特殊的重要方法。归纳时应注意对某些或个别的化学现象、化学问题等进行观察,总结它们的共同点。演绎是利用一般的知识、原理等对特殊的事实、现象进行分析,从而认识特殊情形的本质特征、属性。演绎时注意大小前提的正确性,如:元素周期律的发现及元素周期表的建立,既是比较归纳的结晶,也是演绎的功劳。发展科学探究能力:科学探究的活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达及运用等活动,科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性。下面谈谈科学探究的几种能力。(1)观察能力观察能力是在亲身实验的条件下观察事物的能力,是有目的、有计划地感知客观事物的能力。观察能力的培养重在观察、发现问题,在科学探究中很重要的一点就是把观察到的内容通过文字描述或者绘图等多种形式表达出来。观察是科学探究的重要手段。(2)提出问题的能力学生在生活、学习活动中,对自己身边的生活现象或学习化学时遇到的一些事例,能依据所给资料提出有探究价值的问题,并能对可能的答案作出猜想或假设。(3)操作能力科学探究往往是以实验为载体进行的,而科学探究的重要环节是通过实验验证假设与猜想,从而得出正确的结论,要动手实验,首先要掌握实验操作的基本技能,然后再按一定的操作顺序进行操作。常言道“实践出真知”,就说明了动手操作的重要性。(4)分析能力分析是通过对整体中的各个部分进行单独研究从而了解整体本质的探究方法。实验过程中要对实验现象、实验数据进行分析,找出它们的规律,然后要思考这些数据说明了什么,对你的假设是否有帮助。对整体中各个部分的研究是认识整体过程的基础。 (5)比较能力比较是将两件或两件以上的事物,通过诸多方面的比较,从而得出异同的过程。比较是分类、归纳和概括的基础。比较能力的培养,对学生认识事物、掌握规律起着巨大作用。因此,在科学探究中应重视比较能力的培养。(6)归纳概括能力归纳概括是根据一部分信息来推断总体信息。要正确地做出归纳概括,从总体中选出的样本就必须具有代表性、广泛性。如:在学习酸的化学性质时,盐酸和稀硫酸都能使紫色的石蕊试液变红,即可归纳概括出大多数酸溶液都能使紫色石蕊试液变红,这就利用r归纳概括技能。 (7)推理能力当你对观察到的现象做出解释时,即在进行推理时,要注意推理不一定就是事实,即使是根据正确的观察做出的推论,也可能是错误的。要证明推论正确,唯一的方法就是再进一步观察、调查和研究。(8)评价能力做出评价就是评估某件事情的好坏、对错。如:评价一个实验方案的设计是否合理,操作是否方便,对环境是否有害等。做出评价前,需要全面地考虑到事情的正面与反面,并明确自己持有什么样的观点和评价标准。在科学探究中要学会评价。 (9)合作学习能力化学学习中的科学探究过程,往往是学生小组或团队活动的过程,在合作探究中,学生应具有团结协作、资源共享的能力。化学科学探究性试题分类: (1)发现问题类探究题从生活现象、自然现象和实验现象中选出有价值的问题。解释此类问题的关键:观察、分析、联想,提出的问题要有探究价值,要有利于设计实验方案,有利于现象的观察和描述。解答此类探究题的方法:根据题目要求,从不同的角度提出问题,并进行猜想和假设。可以从以下八个方面提出问题和进行猜想: a.从“对立面”中发现问题和猜想;b.从“逆向思维”中发现问题和猜想;c.从生活或实验中发现问题和猜想; d.从探索闪果中发现问题和猜想;e.在异常中发现问题和猜想;f.在类比中发现问题和猜想;g.在归纳判断中发现问题和猜想;h.在“理所当然”中发现问题和猜想。然后结合猜想,依据已有的知识经验(如:物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出的假设要周密、合理,有科学依据。 (2)假设、验证类探究题对问题有可能的答案作出猜想或假设,并据已有的知识经验对猜想或假设作出初步验证计划,以便设计实验方案。解答时,一是要围绕问题从不同的角度、不同的侧面进行假设或猜想,假设越全面,结论越可靠;二是要注意假设的合理性,要符合化学规律、化学原理,不能凭空设想;三是要从本质上去分析现象,抓住本质提出假设。(3)收集证据、解释与结论类探究题此类探究题是运用调查、查阅资料等方式收集解决问题的证据,并对所收集的证据和获得的信息进行简单的加工与整理,通过分析比较、分类、归纳概括等方法,认识知识之间的联系,从而得出正确的结论并对结论作出正确的解释。收集证据,要有较强的实证意识,会观察、记录,准确精练的表述是解答此类题目的关键。 (4)结果分析、反思与评价类探究题此类探究题是对所获得的事实、证据进行总结、归纳,得出正确结论,对探究活动进行反思与评价。解答时可用比较、分类、概括、归纳等方法对证据和事实进行加工处理,利用逆向思维,对探究结果进行评价。而实验评价题是由题目提供一套或多套方案,从某一角度或几个方面评价方案的优劣。(5)综合性探究类此类探究题是对科学探究的基本过程中的几要素进行全方位的考查,体现探究的全过程,解答时要注意结合实践经验和亲身体验,探究性地提出问题,用观察到的现象和数据进行推理、判断,根据试题的目的和要求,结合题设巾的材料,进行解答,思维要有开放性。化学方程式的书写原则遵循两个原则:一是必须以客观事实为基础,绝不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应;二是遵循质量守恒定律,即方程式两边各种原子的种类和数目必须相等。 书写化学方程式的具体步骤:(1)写:根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。反应物在左,生成物在右,中间用横线连接,如: H2+O2——H2O,H2O——H2+O2。 (2)配:根据反应前后原子的种类和数目不变的原则,在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数,使各种元素的原子个数在反应前后相等,然后将横线变成等号。配平后,化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,如:2H2+O2=2H2O,2H2O= 2H2+O2。 (3)注:注明反应条件【如点燃、加热(常用“△”表示)、光照、通电等〕和生成物的状态(气体用“↑”。沉淀用“↓”。)。如:2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑。 化学计量数:化学计量数指配平化学方程式后,化学式前面的数字。在化学方程式中,各化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,计数量为1时,一般不写出。书学化学方程式的常见错误:
书写化学方程式时条件和气体、沉淀符号的使用:(1).“△”的使用 ①“△”是表示加热的符号,它所表示的温度一般泛指用酒精灯加热的温度。 ②如果一个反应在酒精灯加热的条件下能发生,书写化学方程式时就用“△”,如:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。 ③如果一个反应需要的温度高于用酒精灯加热的温度,一般用“高温”表示;如:CaCO3CaO+ CO2↑&(2)“↑”的使用&①“↑”表示生成物是气态,只能出现在等号的右边。 ②当反应物为固体、液体,且生成的气体能从反应体系中逸出来,气体化学式后应该加“↑”。如Fe+ 2HCl==FeCl2+H2↑。 ③当反应物是溶液时,生成的气体容易溶于水而不能从反应体系中逸出来,则不用“↑”,如:H2SO4+ BaCl2==FeCl2+2HCl④只有生成物在该反应的温度下为气态,才能使用“↑”。 ⑤若反应物中有气态物质,则生成的气体不用标 “↑”。如:C+O2CO2 (3)“↓”使用 ①“↓”表示难溶性固体生成物,只能出现在等号的右边②当反应在溶液中进行,有沉淀生成时,用 “↓”,如:AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3③当反应不在溶液中进行,尽管生成物有不溶性固体,也不用标“↓”,如:2Cu+O22CuO ④反应在溶液中进行,若反应物中有难溶性物质,生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”。如:Fe +CuSO4==FeSO4+Cu.化学方程式中“↑”和“↓”的应用:①“↑”或“↓”是生成物状态符号,无论反应物是气体还是固体,都不能标“↑”或“↓”; ②若反应在溶液中进行且生成物中有沉淀,则使用“↓”;若不在溶液中进行,无论生成物中是否有固体或难溶物,都不使用“↓”; ③常温下,若反应物中无气体,生成物中有气体.提取信息书写化学方程式的方法:&&&&& 书写信息型化学方程式是中考热点,题目涉及社会、生产、生活、科技等各个领域,充分体现了化学学科的重要性,并考查了同学们接受信息、分析问题和解决问题的能力。解答这类题日的关键是掌握好化学方程式的书写步骤,可按两步进行:首先正确书写反应物和生成物的化学式,并注明反应条件及生成物状态;第二步就是化学方程式的配平。概念:用文字表示化学反应的式子 文字表达式的书写步骤:(1)写:根据反应事实写出反应物和生成物(2)注:注明反应条件:[点燃,加热,光照,通电等]
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