研究物质性质的方法

（2）关于假说：
假说（hypothesis）是以已有事实材料和科学 理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推 测性说明。假说提出后需得到实践的证实，才能成 为科学理论。道尔顿提出的原子学说起初就是一种 假说，后来经过反复验证和修正，才发展成科学理 论。
【附录】
原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹。 一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原子的历 史是漫长的，也是无止境的。下面介绍的几种原子结构模型简明形象 地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。 道尔顿原子模型（1803年）：原子是组成物质的基本的粒子，它 们是坚实的、不可再分的实心球。 汤姆生原子模型（1904年）：原子是一个平均分布着正电荷的粒 子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电荷的核， 它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道 运转，就像行星环绕太阳运转一样。 玻尔原子模型（1913年）：电子在原子核外空间的一定轨道上绕 核做高速的圆周运动。 电子云模型（1927年——1935年）：现代物质结构学说。 现在，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原 子图像的照片。随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还 会不断深化。
你是通过什么方法来研究它们的性质的？
2、你认为研究一种物质的性质，应该按照什么
程序来进行？你能通过实例说明吗？
物 质
研究它们的性质的主要方法 观察和实验法 观察和实验法 观察和实验法 观察和实验法 分类、比较法 分类、比较法 分类、比较法
氧 气 氢 气 锌和铁 盐 酸 非金属的通性 金属的通性 酸的通性
高中化学必修一
第2节
研究物质性质的 方法和程序
小实验
现有四种常见的溶液：水、硫酸铜溶液、酒 精、高锰酸钾溶液，根据它们的不同，你能把它 们一一找出来吗？
硫酸铜溶液是蓝色的；（A）
答案：
高锰酸钾溶液是紫色的； （C）
水和酒精是无色的， （B） （D）
但酒精有特殊的芳香气味，而水是无味的。
1、在初中化学的学习中，你认识了哪些物质？
进行进一步的研究
实验和观察
发现特殊现 象，提出新问题
对实验现象进 行分析、综合、推 论，概括出结论
解释及结论
运用比较的 方法，归纳出物 质的通性及特性
案例：研究氯气的性质
认识物质的物理性质
【实验1】取一只盛满氯气的集气瓶，观察氯气的颜色；
稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进 鼻孔，闻氯气的气味。
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 知该物质的一般性质。
4、比较法：(compare)
运用比较的方法，可以找出物质性质间的异 同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质 进行归纳和概括。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、运用所的知识，比较金属钠与金属铁的性质。
一、研究物质性质的基本方法
观察法
研究物质常用的方法：
实验法 分类法 比较法
1．观察法(observe)
含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究 对象的方法。 内容：可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态， 用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行 观察，提高观察的灵敏度。人们既在观察过程中， 不仅要用感官去搜集信息，还要积极地进行思考， 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，要对观察到的现象进行分析和综合。
钠投入水中
观察记录：
金属钠的物理性质 状态 颜色 硬度和密度的相对大小 熔点的相对高低
金属钠与水的反应
现
象
分
析
思考：
1.你是如何通过观察来认识金属钠的有关物理性质及它与水的反应的？ 在观察过程中，你发现了什么问题？ 2. 金属钠是怎样保存的？为什么？
通过上述实验现象的观察和分析得到：
金属钠(sodium)的物理性质： 银白色、熔点低、密度小、硬度小、延展性好 熔点：97.81℃ 密度：0.97g· －3 cm 沸点：882.9 ℃
活
动
·
探
究
金属钠与氧气反应的实验
观察目的：
1、探究金属钠与氧气的反应。 2、认识条件控制在实验研究中的意义。
试剂和仪器：
金属钠，酒精灯，石棉网，铁架台，铁圈。
实验步骤：
1、将切好的金属钠放置在空气中，使其与氧气反应。
2、将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应。
钠与氧气反应
实验记录：
实验内容
金属钠在空气中放置
性质 物理性质 化学性质
相同点
不同点
2、根据所学的知识和已有的生活经验，预测金属可能具有 哪些共同的性质。 3、在研究金属钠性质的过程中，你用到了哪些研究方法？
二、研究物质的基本程序
观察物质的外观性质
可以运用分类 的方法，根据物质 所属的类别或利用 有关反应规律预测 物质的性质
预测物质的性质
验证预测并 做出新的预测
【实验2】取一支盛满氯气的试管，将其倒扣在水槽中，
静置一段时间后，观察现象。
结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 结论：氯气为黄绿色气体，有刺激性气味，
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 溶于水，1体积水能溶解2体积氯气。
认识物质的物理性质 1、氯气是一种非金属单质，你认为它可能具有哪些化学 性质？
实验现象
燃烧，棕色烟，黄色溶液 安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白 雾产成，有刺激性气味气体生成
推断生成物
FeCl3 HCl
1、氯气与金属的反应：
2Fe ＋3Cl2
Cu ＋Cl2
点 燃
点 燃
2FeCl3
CuCl2
2、氯气与金属的反应： H2＋Cl2
点 燃
2HCl
实验探究 氯气能与水反应吗 预测与假设： 实验设计（经老师认可后实施）： 试剂和仪器：
金属钠(sodium)的化学性质： 1、钠与水反应：
方程式：2Na ＋2H2O 2NaOH + H2↑
2、实验法(experiment)
含义： 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。 注意的问题：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质 在不同的条件下可能会发生不同的反应。 实验的步骤：在进行研究物质性质的实验前，要 明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验 中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后， 要写好实验报告，并对实验结果进行分析。
与氧气反应：
化学性质
2Na ＋O2 2Na2O2 加热：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2Na ＋2H2O 2NaOH + H2↑ 与水反应：______________________________
3、氯气是一种重要的非金属单质。请你列表归纳氯气的性质。
【小结】： 本节知识要点 …
观察的含义及注意事项 实验的作用及注意事项 分类思想与比较方法的重要意义 假说与模型方法在化学研究中的作用 金属钠熔点低;密度小;易被氧化,在不同情况下 与氧气反应得到不同产物;与水能发生剧烈反应;平时 要保存在煤油中 氯气呈黄绿色；具有刺激性气味、有毒；与金属、 非金属都能发生反应，表现出强氧化性；能与水（或 碱）发生反应，具有漂白性
交
流
·
研
讨
1、在初中化学的学习中，你认识了哪些物质？你是通过什么方 法来研究它们的性质的？ 2、你认为研究一种物质的性质，应该按照什么程序来进行？你 能通过实例说明吗？
观 察
·
思
考
观察金属钠的物理性质及 钠与水的反应的现象
观察目的：
1、认识金属钠的状态、颜色、硬度和密度的相对大小、 熔点的相对高低。
2、你希望通过哪些实验验证你的预测？
实验探究 【实验1】把烧得红热的一束细铁丝伸入充满氯气的集气瓶 中，观察现象；然后向集气瓶中加入少量水，振荡，观察溶液 颜色。 【实验2】在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的 集气瓶中，观察氢气在氯气中燃烧时发生的现象。
实验记录： 实验内容
氯气与铁的反应
氯气与氢气的反应

概
括
·
整
合
1、你是按照什么程序、运用哪些方法研究金属钠和氯气的性质的？ 2、金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的通性外，还具有自己的特性。 请归纳金属钠的性质。 颜色
银白色
物理性质----
状态
固体
硬度
质软
密度
小
熔点
低
钠
2 2 常温：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
4Na ＋O
2Na O
（供参考：氯水，镁条，石蕊溶液，AgNO3溶液，红纸条，试管，胶头滴管， 砂纸）
实验记录：
实验内容 实验现象 结 论
思考：
将干燥的氯气依次通过盛有干燥红纸条的集气瓶A和盛有湿润红纸条 的集气瓶B，只有湿润的红纸条褪色了。那么，是氯气具有漂白性，还是 氯气与水反应的物质具有漂白性？
漂白实验
3、氯气与水反应： Cl2 ＋H2O 4、氯气与碱反应：
Cl2 ＋2NaOH Cl2 ＋Ca(OH)2 NaCl＋NaClO ＋H2O CaCl2＋Ca(ClO)2 ＋2H2O
漂白粉的成份
HCl＋HClO
化学探究过程中的研究方法：模型与假说 （1）关于模型： 模型（model）是以客观事实为依据建立起来 的，是对事物及其变化的简化模拟。模型一般可分 为物体模型和思维模型两大类。例如，在研究有机 化合物的结构时经常用到的球棍模型就是一种物体 模型，而在研究原子结构的过程中所建立起的各种 模型则属于思维模型。
2、认识金属钠与水的反应。
观察内容：
1、观察盛放在试剂瓶中的金属钠。用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用 滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小块钠（黄豆粒大小）， 观察钠块的切面。（注意：金属钠有强烈的腐蚀性，千万不要用手直接接触 它。） 切割金属钠 2.向烧杯中加适量水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中， 观察现象。
实验现象
结 论
在空气中加热金属钠
思考：
1.这组实验对你有什么启示？
2. 在你做过的实验中，还有因条件改变而影响实验结果的情况吗？
2、钠与氧气反应：
金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠，失去金属光泽。
4Na ＋O2
金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠。
2Na2O
2Na ＋O2
2Na2O2
3、分类法：(classify)