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第42講 實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)典精講 重難點(diǎn)突破 題一：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)NaOH溶液與NaHCO3溶液混合后無明顯現(xiàn)象，產(chǎn)生疑問：兩種物質(zhì)是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？在老師的幫助下，他們通過以下探究過程證明NaHCO3溶液與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。 (1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 ① 查閱資料：NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O ② 用一定溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3、NaOH和Na2CO3 三種溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提供參考。 NaHCO3溶液 NaOH溶液 Na2CO3溶液 加入稀鹽酸 現(xiàn)象Ⅰ 無明顯變化 產(chǎn)生氣泡 加入澄清石灰水 溶液變渾濁 無明顯變化 現(xiàn)象Ⅱ 加入CaCl2溶液 無明顯變化 溶液變渾濁 溶液變渾濁 加熱溶液至沸騰，將氣體通入澄清石灰水 澄清石灰水 變渾濁 澄清石灰水 無明顯變化 澄清石灰水 無明顯變化 表中的現(xiàn)象Ⅰ為_________，現(xiàn)象Ⅱ?qū)?yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。 (2)實(shí)驗(yàn)過程 【實(shí)驗(yàn)1】證明反應(yīng)生成了Na2CO3 同學(xué)們選用上表實(shí)驗(yàn)中的藥品，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)，先在NaHCO3溶液中加入 A溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加NaOH溶液，溶液變渾濁，則A溶液是________。 有同學(xué)提出這個(gè)實(shí)驗(yàn)不足以證明有Na2CO3生成，其理由是________。為了證明 有Na2CO3生成，需要繼續(xù)進(jìn)行的操作是_________。 【實(shí)驗(yàn)2】證明反應(yīng)后NaHCO3不存在 同學(xué)們參考上表中的實(shí)驗(yàn)，又設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，雖然沒有觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 但可以證明反應(yīng)發(fā)生了，該實(shí)驗(yàn)方案是______。 (3)實(shí)驗(yàn)反思 通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2說明，對于沒有明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，可以從兩個(gè)不同的角度證明反應(yīng)的發(fā)生，這兩個(gè)角度是_____________________。 科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié) 解題思路 金題精講 題一：小華同學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：把質(zhì)量相等的不同物質(zhì)放入同樣一杯水中，有的溶解快，有的溶解慢，是哪些因素影響著物質(zhì)溶解的快慢呢？請你和他一起利用硝酸鉀來完成下列探究。 【提出問題】影響物質(zhì)溶解快慢的因素有哪些？ 【建立假設(shè)】____________________________。 【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 【交流評價(jià)】實(shí)驗(yàn)中，控制不變的因素是______。 題型一、探究物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素 方法總結(jié)：物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的原因可能有多種，探究其中一個(gè)條件或一種因素對變化的影響時(shí)，要注意保持其他因素是相同的。即利用控制變量的方法解決問題。 題二：為了探究影響鋅與鹽酸反應(yīng)劇烈程度的因素，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是( ) A.對比實(shí)驗(yàn)①和②，可研究鹽酸的濃度對反應(yīng)劇烈程度的影響 B.對比實(shí)驗(yàn)②和③，可研究鹽酸的濃度對反應(yīng)劇烈程度的影響 C.對比實(shí)驗(yàn)②和③，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響 D.對比實(shí)驗(yàn)①和②，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響 題三：化學(xué)課后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)在整理實(shí)驗(yàn)桌時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一瓶氫氧化鈉溶液沒有塞橡皮塞，征得老師同意后，開展了以下探究： [提出問題1] 該氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)了呢？ [實(shí)驗(yàn)探究1] 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 取少量該溶液于試管中， 向溶液中滴加稀鹽酸， 并不斷振蕩 _______ 氫氧化鈉溶 液一定變質(zhì)了 [提出問題2] 該氫氧化鈉溶液是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)呢？ [猜想與假設(shè)] 猜想1：氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)。 猜想2：氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)。 [實(shí)驗(yàn)探究2] 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鈣溶液，并不斷振蕩。 有___生成。 說明原溶液中 一定有碳酸鈉。 (2)取步驟(1)試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液。 溶液變紅色。 說明原溶液中一定有_____。 [實(shí)驗(yàn)結(jié)論] 該氫氧化鈉溶液_______(填“部分”或“全部”)變質(zhì)。 [反思與評價(jià)] (1)氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，請寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)在上述[實(shí)驗(yàn)探究2]中，小明提出可用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液，你認(rèn)為該方案_____(填“可行”或“不可行”)。 [理解與應(yīng)用]氫氧化鈉溶液容易變質(zhì)，必須密封保存。實(shí)驗(yàn)室必須密封保存的藥品還有很多，試另舉一例。 題型二、探究物質(zhì)的變質(zhì) 提出問題：長期放置的氫氧化鈉溶液中的溶質(zhì)是什么？ 建立假設(shè)： 1.溶質(zhì)全部是氫氧化鈉；2.溶質(zhì)全部是碳酸鈉；3.溶質(zhì)既有氫氧化鈉，又有碳酸鈉。 實(shí)驗(yàn)方案：取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鈣溶液，并不斷振蕩，靜置后取試管中的上層清液，滴加酚酞試液。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鈣溶液，并不斷振蕩。靜置后取試管中的上層清液，滴加酚酞試液。 1.沒有沉淀，酚酞變紅 2.有白色沉淀，酚酞不變色 3.有白色沉淀，酚酞變紅 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1.溶質(zhì)全部是氫氧化鈉；2.溶質(zhì)全部是碳酸鈉； 3.溶質(zhì)既有氫氧化鈉，又有碳酸鈉。 反思與交流：1.在對溶質(zhì)的成分的進(jìn)行探究時(shí)，如果用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液，你認(rèn)為這種做法是否可行? 2.通過這次探究，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)如何保存氫氧化鈉溶液，為什么？你還知道哪些化學(xué)藥品的保存方法？你能說出這樣保存的理由嗎？ 方法總結(jié)： 1.先分析物質(zhì)為什么會(huì)變質(zhì)？變質(zhì)后會(huì)變成哪種物質(zhì)？ 2.物質(zhì)變質(zhì)的情況有三種： 沒有變質(zhì)、部分變質(zhì)、全部變質(zhì)。 3.根據(jù)不同物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來檢驗(yàn)原來的物質(zhì)和變質(zhì)后生成的物質(zhì)。 題四：小明和小艷在實(shí)驗(yàn)室配制石灰水時(shí)，小明同學(xué)將兩藥匙熟石灰樣品放入小燒杯中，向其中加入一定量的蒸餾水，充分?jǐn)嚢韬蟀l(fā)現(xiàn)燒杯底部仍有不溶性的固體，于是他認(rèn)為熟石灰樣品已經(jīng)變質(zhì)。小艷同學(xué)不同意他的判斷，你認(rèn)為小艷同學(xué)的理由是_____________。同學(xué)們針對該熟石灰樣品的成分展開了討論，請你參與討論并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 【提出問題】熟石灰樣品的主要充分是什么？ 【作出猜想】甲同學(xué)猜想是Ca(OH)2 ；乙同學(xué)猜想是CaCO3；你認(rèn)為是______________。 【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】請你通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想。 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 取少量的熟石灰樣品于燒杯中，加適量的水充分溶解后過濾。向?yàn)V液中加入適量的____溶液；向?yàn)V出固體中加入適量_____溶液。 ________； ________。 猜想正確 題五：某興趣小組對Ca(OH)2和Na2CO3反應(yīng)后的濾液產(chǎn)生了興趣，于是他們?nèi)頌V液探究其成分。 【猜想與假設(shè)】他們都認(rèn)為濾液中一定有NaOH。生成氫氧化鈉的化學(xué)方程式為_______。 對其他成分他們分別做出了如下猜想： 小亮猜想：還可能有Na2CO3 小強(qiáng)猜想：還可能有Ca(OH)2和Na2CO3 你認(rèn)為誰的猜想是錯(cuò)誤的________，理由是___________。 你還能做出的猜想是：還可能有_____________。 【活動(dòng)與探究】請你選擇CO2以外的物質(zhì)，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的猜想。 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象及相應(yīng)結(jié)論 小亮取一定量的濾液于試管中，向其中滴加了幾滴稀鹽酸，振蕩，沒有氣泡，于是他得出結(jié)論：沒有Na2CO3。 【反思】小強(qiáng)認(rèn)為小亮的結(jié)論不嚴(yán)密，理由是： ___________。 題型三、探究反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分 方法總結(jié)： 1.反應(yīng)后所得溶液中一定有生成物。注：不能是沉淀、氣體或水 2.可能有剩余的反應(yīng)。 3.兩種反應(yīng)物不可能同時(shí)剩余。 第42講 實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)典精講 重難點(diǎn)突破 題一：(1)有氣泡產(chǎn)生 Ca(OH)2+ Na2CO3 =CaCO3↓+2NaOH (2) 【實(shí)驗(yàn)1】CaCl2溶液 CaCl2 和NaOH 反應(yīng)生成Ca(OH)2 ，據(jù)表可知?dú)溲趸}是微溶物 過濾，取濾渣少許，洗滌后向其中滴加稀鹽酸，若產(chǎn)生無色氣體證明有Na2CO3生成，反之則沒有 【實(shí)驗(yàn)2】取少量反應(yīng)后的溶液加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，證明有NaHCO3存在，反之則沒有。(3)一是可以通過檢驗(yàn)反應(yīng)物證明反應(yīng)發(fā)生，二是可以通過檢驗(yàn)產(chǎn)物證明反應(yīng)發(fā)生。 金題精講 題一：【建立假設(shè)】溫度、硝酸鉀顆粒的大小、攪拌 【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1.取相同質(zhì)量的硝酸鉀分別放入盛有同體積的水的燒杯中，將其中一個(gè)燒杯加熱。 加熱的燒杯中硝酸鉀溶解較快。 溫度越高，硝酸鉀溶解越快。 2.取相同質(zhì)量的不同顆粒的硝酸鉀，分別放入盛有相同溫度等體積水的燒杯中。 顆粒較大的硝酸鉀溶解較慢顆粒較小的硝酸鉀溶解較快。 顆粒越大，硝酸鉀溶解越慢。 3.取相同顆粒的同質(zhì)量的硝酸鉀，分別放入盛有相同溫度下等體積水的燒杯中，用玻璃棒攪拌其中的一只燒杯。 攪拌的燒杯中，硝酸鉀溶解較快。 攪拌可以加快硝酸鉀的溶解。 【交流評價(jià)】1.顆粒大小相同、都不攪拌2.溫度相同、都不攪拌3.顆粒大小相同、溫度相同 題二： A 題三：[實(shí)驗(yàn)探究1]有氣泡產(chǎn)生 [實(shí)驗(yàn)探究2]白色沉淀 氫氧化鈉 [實(shí)驗(yàn)結(jié)論]部分 [反思與評價(jià)] (1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (2)不可行 [理解與應(yīng)用]生石灰(濃鹽酸、濃硫酸、澄清石灰水、金屬鈉等) 題四：Ca(OH)2微溶于水，也會(huì)有不溶性固體出現(xiàn) 【作出猜想】Ca(OH)2和CaCO3的混合物 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 取少量的熟石灰樣品于燒杯中，加適量的水充分溶解后過濾。向?yàn)V液中加入適量的酚酞溶液；向?yàn)V出固體中加入適量稀鹽酸溶液。 溶液變?yōu)榧t色；固體逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生。 猜想正確 題五：【猜想與假設(shè)】 Ca(OH)2+ Na2CO3 =CaCO3↓+2NaOH 小強(qiáng)，在溶液中Ca(OH)2和Na2CO3是不能共存的。 Ca(OH)2 【活動(dòng)與探究】 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象及相應(yīng)結(jié)論 向?yàn)V液中繼續(xù)加入Na2CO3溶液 若有沉淀生成，則證明濾液中有Ca(OH)2 【反思】向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸時(shí)，所滴加稀鹽酸的量極少，也會(huì)沒有氣泡產(chǎn)生，不能證明溶液中沒有碳酸鈉。