【授课】第一单元从实验走进化学

3、探究温度对该反应转化速率的影响： 步骤5、把①、③号试管置于40℃的水浴中，约 10min后，再振荡、静置观察记录振荡周期。 复习水浴加热时，温度计的放置位置 实验结束后，回收反应溶液，完成实验报告。
本节学习目标：
1、了解绿色化学的含义和微型实验的特点，树 立环境保护意识。 2、利用已有化学知识设计简单的微型实验。
隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被空气氧化 （3）液体c为苯，其作用是 ， 在加苯之前对d溶液进行加热煮沸处理，目的 是 排净溶液中溶解的氧气，防止生成的Fe(OH)2在溶液中被氧化 。 （4）为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的 措施是 BC 。 A．改用H2SO4作电解液 B．适当增大电源电压 C．适当缩小两极间距离 D．适当地降低电解液 的温度 （5）若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看 到白色沉淀后，再反接电源继续电解，除了电极上 看到的气泡外，另一明显的现象为 。
（3）
科学探究： 还有哪些因素可能对化学反应产生影响
实验的外界条件：温度、压强、浓度等
实验的操作方法：试剂的加入顺序、操作要 点等 小结：实验成功的关键： 实验的原理要科学； 控制实验的条件——控制实验的外界条件；控 制实验的操作方法；注重实验的环保性；加强 实验的安全性。
例题2：由于Fe(OH)2 极易被氧化，所以实验室很难 用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉 淀。若用左图所示实验 装置，则可制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀。已知两极 材料分别为石墨和铁： （1）a极材料为 铁 ，电极反应式 为 Fe－2e-=Fe2+ 。 （2）电解液d可以是 C ，则 白色沉淀在电极上生成；电解液d也可 以是 B ，则白色沉淀在两极 间的溶液中生成。A．纯水 B.NaCl溶 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
绿色化学： 又叫环境友好化学或清洁化学。 从源头上防止污染产生或把化学过程对环 境的负面影响降低到最低程度的化学。 绿色化学要求原料和产品无害，在化学过程中不 产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。 资料：使用化学品的5个原则：
拒用危害品；减量使用；再生；循环利用； 再生利用
化学实验绿色化的途径：
再振荡、静置锥形瓶，观察记录现象。 复习天平、量筒、滴管的使用方法
2、探究O2或亚甲基蓝对该反应转化速率的影响： 步骤3、将上述溶液分别倒入两支试管： ①号试管装满溶液并用橡胶塞塞紧。 ②号试管只装半试管溶液并用橡胶塞塞紧。 同时振荡两支试管，观察现象。 有颜色变化的试管，连续观察并记录两次振荡周 期。 步骤4、把①号试管中的溶液分一半到③号试管 中，向③号试管中滴加2滴0.1%亚甲基蓝，塞好 两支试管，同时振荡两支试管，观察并记录现象 和振荡周期 。
二、保证实验安全：
1、了解安全警示图标：
有腐蚀性的物质： 浓盐酸、浓硫酸、硝酸、 氢氧化钠等强碱。 有毒的物质： CO、CH3OH、NaNO2等。
易燃易爆的物质：P4、H2、CH4、汽油等可燃物。
2、正确取用药品： （1）液体药品——少量用胶头滴管滴加；用量 较多时，可用倾倒法。 （2）块状、片状固体——用镊子夹取。 （3）粉末状、小颗粒固体——用药匙取。
实验方案设计与记录
编号 实验内容 操作 加入铁粉, （1）除去FeSO4溶 过滤 液中的Fe3+ （2） 除去NaOH溶 加热煮沸 原理或结论 Fe+2Fe3+=3Fe2+
液中的O2
将溶解的O2赶出
取少量植物油滴 植物油比水轻， 反应体系隔 加在FeSO 溶液 浮在溶液上方隔 4 绝空气 上方 绝空气 NaOH溶液在液 （4） 生成沉淀 用长滴管取 NaOH溶液，插 面以下加入 入溶液液面以下 FeSO4中，避免 加入NaOH溶液 了滴加过程引入 O2
任何药品都不能用手直接接触！ 不能品尝任何药品！
3、正确进行基本操作： （1）药品用量——用量以能观察到明显现象即 可；不超过仪器加药品的最大量。 （2）加热——加热时试管口不得对着人； 给试管中的固体加热，试管口要向下倾斜； 除试管外，玻璃仪器要隔着石棉网加热； 给试管加热时，要将试管上下移动…… （3）点燃气体——点燃可燃性气体前要验纯。 （4）药品处理——用过的药品要倒入指定容器 （钾、钠等要放回原试剂瓶）； 有毒气体应回收或吸收 。
本节学习目标：
1、了解实验化学的学习内容和学习方法。 2、了解做好实验的基本要求，强化安全意识。 3、了解实验条件对化学实验的影响以及实验成 功的关键因素。
一、实验化学的目标、内容与学习方法：
1、实验化学的目标： 2、实验化学的内容： 3、实验化学的学习方法： （1）预习——复习或学习相关知识；明确实验 目的、原理、内容；设计实验。 （2）实验——按预习时所作设计进行实验；认 真操作、仔细观察、积极思考；如实记录，必要 时可对原设计进行修改。 （3）完成实验报告——认真分析现象及出现的 问题；对实验数据进行处理；分析失败、误差 原因；小结实验过程，完成“问题与讨论”。
科学探究： 如何制备较纯净的Fe(OH)2白色沉淀
若滴入NaOH溶液后未看到白色沉淀,而是生成红 褐色沉淀,试分析原因. 原溶液中的Fe2+部分或全部被氧化成Fe3+。 如何除去亚铁盐溶液中含有的少量Fe3+？ 加入足量的铁粉。 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 哪些因素可能引入O2? 如何消除这些影响因素? ①溶液中溶解; 将NaOH溶液煮沸除去溶解的O2 ②滴加NaOH溶液时带入; 将滴管伸入液面以下再挤出溶液。 ③反应后生成物与O2接触; 用油等液体隔绝空气。
思考与交流 上面的实验是否体现了绿色化学的思
产物无污染；不需加热，节约能源；反应速率易 控制；反应易控制，节约药品。
实验1—2：氯气的生成及其性质的微型实验
实验目的：复习Cl2的制取原理，用微型实验制取 微量Cl2并试验其性质；体验实验微型化与规范化 的关系；培养实验创新设计的意识。
实验原理：
KClO3 + 6HCl (浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O 利用表面皿与玻璃片形成相对密闭的气室，减 少药品用量，现象明显，并可防止Cl2泄漏。
三、实验成功的关键：
向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，有何现象？ 说明原因，并写出反应的离子方程式：
产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 Fe2+ + 2OH－ = Fe(OH)2↓ 亚铁化合物具有较强的还原性，易被氧化： 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变 为红褐色
实验1—1：蓝瓶子实验
实验目的：了解控制化学反应条件的重要作用； 通过观察亚甲基蓝和亚甲基白在不同条件下的相 互转化，学习观察方法，体验对比实验法。
①被葡萄糖还原
实验原理：亚甲基蓝 亚甲基白 无色溶液 蓝色溶液 ②被氧气氧化 ①碱性溶液中，亚甲基蓝被葡萄糖还原为亚甲基白 现象：溶液由蓝色变为无色 ②振荡溶液，溶液与空气的接触面积增大，溶解的 O2量增多，亚甲基白被O2氧化为亚甲基蓝 现象：溶液由无色变为蓝色
③静置溶液，部分溶解的O2逸出，亚甲基蓝又被葡 萄糖还原为亚甲基白 现象：溶液又由蓝色变为无色
重复以上②③步，溶液颜色交替出现蓝色—无色— 蓝色—无色……的现象，这叫亚甲基蓝的化学振荡。 振荡周期：由蓝色出现至变成无色所需要的时间。
1、探究溶液的酸碱性对该反应振荡周期的影响： 步骤1、将1.5g 葡萄糖溶解在50mL水中，逐滴 滴入8~10滴0.1%亚甲基蓝至溶液呈蓝色。 振荡锥形瓶，观察记录现象。 步骤2、向上述溶液中加入2mL 30%的NaOH溶 液，振荡、静置锥形瓶，观察记录现象。
讨论：1非金属的反应需加热或点燃，无法 利用该微型实验装置来完成。
讨论：2、Cl2与NaOH溶液反应无明显现象，可利 用什么试剂证明两者发生了反应？
NaOH溶液显碱性，生成的NaCl显中性，NaClO 显弱碱性，可利用酚酞试液证明两者发生了反应。 向NaOH溶液中加一滴酚酞，接触Cl2后，溶液的 红色逐渐褪去。
6、如何测定溶液的pH值？ 将pH试纸放在洁净、干燥的表面皿中，用洁净、 干燥的玻璃棒沾取溶液，滴在pH试纸上，待溶液 散开后，与标准比色卡对比，读取溶液的pH值。
讨论：通过以上实验分析微型实验有哪些特点?
药品用量少、仪器容量小、对环境的污染少、 操作方便、实验现象明显、实验过程快速安全。 除以上装置属于微型实验外，我们以前在点滴 板上做的物质的性质实验（浓硫酸的脱水性） 也是微型实验。
复习：Cl2的物理、化学性质
物理 颜色、状态、气味 性质 溶解性 化 学 性 质 与金属反应 与非金属反应 通入含KSCN的 FeSO4溶液 通入KI溶液 遇湿润的淀粉KI试 纸 遇湿润的有色布条 与水反应
黄绿色、有刺激性气味气体 水中可溶，有机溶剂中易溶
现象 方程式
金属剧烈燃烧 H2、P等燃烧 溶液变红 溶液变黄色 试纸变蓝 布条褪色 氯水呈浅黄绿色
实验原理： 用Fe作阳极，Al作阴极，电解污水 阳极： Fe - 2e－= Fe2+ 2H2O - 4e－= 4H+ + O2↑ Fe2+ +10H2O + O2 = 4Fe(OH)3↓+ 8H+ Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来
阴极： 2H+ - 2e－= H2↑
H2气泡把悬浮物带到水面形成浮渣而除去
实践活动 水的电解与氢氧混合气爆鸣的微型实验
想？ 从减少试剂的用量方面体现了化学实验的绿色化。 与初中做过的电解水实验相比，有哪些优点？ 优点：反应物用量少，节约能源，现象、结果未 变，效果好。 实验室可用哪些反应来制O2？从绿色化学观点看， 用哪种药品较好？有何优点？ 用H2O2分解制O2较好。
问题与讨论 1、该实验中的盐酸起什么作用？
提供H+，使之在阴极得电子产生H2 2、盐酸的阴离子对实验有无影响？ 有，Cl－在阳极也会失电子：Cl－- 2e－= Cl2↑， 从而对环境产生污染。 3、如何消除以上影响？ 用硫酸代替盐酸