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2009届高考第一轮复习第57讲 物质性质实验方案的设计课件


人教大纲版09届高考化学总复习 第57讲物质性质实验方案的设计

【考纲要求】 1.了解性质实验方案设计的一般方法和基本 要求。 2.应用乙二酸的性质,设计对乙二酸性质实 验完整的化学实验方案。 3.综合运用信息所给有关铜和铜的化合物的 知识,设计实验方案验证铜以及铜的化合物 的有关性质。 【热点重点】 对乙二酸化学性质的推测与评价。

一、设计性质实验方案的意义 学习化学时,最多场合是认识物质的性质,性质 与结构的关系,性质与物质的制法、用途的联 系. 学习过程中,经常用实验验证性质,用实验归纳 性质,用实验发现性质(探索性).再用性质说明 物质的结构,归纳化学理论.倒过来,再用物质 的结构和化学理论推导相同类别物质的性质,即 概括和归纳一些通性. 因此,设计性质实验方案是学习化学和研究化学 不可缺少的策略.

二、设计性质实验方案的要求和程序 (1)设计性质实验方案的要求 在设计性质实验方案的过程中,要充分了解物质的结构、 性质、用途与制法之间的相互关系;可应用元素周期律 和元素周期表知识,使物质的存在、性质和制法的知识 条理化.学会抓住物质的特征及其本质进行整体思考, 学会分析、比较、综合、概括的方法. (2)设计性质实验方案的内容 设计性质实验方案时,首先要了解这种物质有哪些性质, 在什么条件能表现出来.在中学化学中,通常试验的性 质有:金属性、非金属性、氧化性、还原性、稳定性、 酸碱性,有机官能团的特征反应.

(3)设计性质实验方案的程序 在中学化学中,设计性质实验方案可分为多种情况:一是已 知物质的性质,设计实验验证物质的某些性质;二是已知某 类物质的结构(或含有的官能团),设计性质实验来验证和说明 这类物质的结构;三是根据性质设计定量实验;四是根据物 质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来试验物质的某些 性质.因此,设计性质实验方案的程序可分为如下情况: ①根据性质设计性质实验方案
实验中的仪器 试验的性质 ? ?? 实验中的试剂 ? ?? 反应的条件 实验步骤和 操作方法 ? ?? 结论

思考实验中的异常性质和结论.

②根据物质的结构(官能团)设计性质实验
已知结构 (官能团) ? ?? 推测物质 具有的性质 实验中的仪器 ? ?? 要试验的性质 ? ?? 实验中的试剂 ? ?? 反应的条件

实验步骤和 操作方法

? ?? 结论

思考和分析异常情况. 上述程序综合而设计定量实验和有关化学原理(理论)实验. 注意:中学阶段的性质实验主要是已知物质的化学性质实验, 尽管已为人们所掌握,但对中学生仍然是一个探索过程.通 过实验学习,培养探求精神和动手能力,其意义远远超过了 实验内容本身的目标.

二、实例: 乙二酸化学性质实验方案的设计
? 小资料:乙二酸俗称草酸,通常含有两个分子

的结晶水,乙二酸的熔点为189.5℃,能溶于水 或乙醇,不溶于乙醚。草酸晶体是含两分子结 晶水的无色晶体,化学是为H2C2O4?2H2O,乙 二酸大多以钙盐和钾盐的形式存在于许多植物 的细胞壁中。实验室可用草酸受热分解来制取 CO气体。在日常生活中也常用草酸来洗掉衣服 上的蓝墨水。

【讨论】请你根据乙二酸的结构特点和提 供的资料,预测乙二酸可能具有的性质。
性质 1.具有酸性 2.能发生酯化反应 3.具有还原性 4.受热分解 5.能使蓝墨水褪色 依据 分子中含有羧基 分子中含有羧基 分子中C为+3价 据资料

根据生活常识

步骤1

现象

结论

(1)分别用玻璃棒醮 草酸溶液、稀硫酸、乙 pH: 酸点在pH试纸上,并与 硫酸<草酸<乙酸 标准比色卡对比 酸性: (2)向盛有少量 Na2CO3粉末的试管 里,加入3mL左右 的草酸溶液,观察 现象。
硫酸>乙二酸> 乙酸>碳酸
有大量气体产生

步骤2 在一试管中加入3 mL 乙二醇和2 mL草酸, 然后边摇动试管边慢 慢加入2 mL浓硫酸。 连接好装置。用酒精 灯小心均匀地加热试 管3 min~5 min,产 生的蒸气经过导管通 入到饱和Na2CO3溶液 的液面上。观察现象。

现象
饱和Na2CO3 溶液的液面 上有无色的 油状液体

结论

乙二酸能发 生酯化反应

无水硫酸铜 草酸晶体

CuO

澄清石灰水 NaOH溶液 澄清石灰水

澄清石灰水

现象

结论

无水硫酸铜变蓝;澄清石灰水变浑浊; 分解产物中 黑色氧化铜变红、最后的澄清石灰水 含CO2、 变浑浊 CO、H2O

步骤

现象

结论
乙二酸具有 还原性

4.向盛有草酸饱和溶液 的试管中滴入3滴用硫酸 KMnO4溶液 酸化的KMnO4溶液,振 褪色 荡,观察现象。 5.在试管中放入一块溅 有蓝墨水的布条,分别 用0.5%(质量分数)的 KMnO4溶液、2%(质 蓝墨水褪色 量分数)的草酸与草酸 钾混合溶液浸泡,观察 现象。

草酸能与蓝 墨水反应

例1 有两瓶pH=2的酸,一瓶是强酸,一瓶是弱酸.现只 有石蕊试液、酚酞试液,pH试纸和蒸馏水以及相关的仪 器.简述如何用最简便的实验方法来判别哪一瓶是强酸. 分析与解答 各取10mL,用蒸馏水稀释至1000mL, 然后测他们的pH,pH=4的为强酸,pH<4的为弱酸. 解析 弱酸在稀释后,电离度增大,增多,而强酸在稀 释前后的不变.所以 强酸:弱酸:,因为所以,pH<4.

例2 氯气化学性质实验方案的设计. (1)如何证明氯气有强氧化性? (2)如何证明氯气能与水反应? 分析与解答 (1)铜丝加热后伸入氯气中,燃烧并产生棕色烟. (2)方案一:将氯气通入蒸馏水中制得氯水,向氯水中加入溶 液,产生白色沉淀. 方案二:①红纸条伸入干燥的氯气中,无变化; ②红纸条伸入蒸馏水中,颜色无变化; ③将红纸条用蒸馏水润湿后,伸入氯气中,红色褪去. 解析 (1)若选用活泼金属(如,Na、Al、Mg等),则不能说明 氯气有强氧化性.由于Cu是不活泼金属,不易失电子,但却 能在氯气中燃烧,说明氯气得电子能力强,使反应能够剧烈进 行.

(2)方案一:Cl2本身不含Cl-,也不能 电离产生Cl- ,其水溶液只含有Cl- , 只能是与H2O反应生成了能电离出Cl的电解质HCl. 方案二:①②均为对比项目,以排除 氯水中的Cl2 、 H2O使红纸条褪色的 可能性.


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