探究性化学实验PPT教学课件

化学》下册564页（人民教育出版社，1982年版），认为
铜锈成分为CuSO4·3Cu(OH)2。某化学兴趣小组在废品站 取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。
（1）对于铜锈主要成分，请你提出猜想：
猜想1：
；
猜想2：
；
猜想3：
。
（2）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶 液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。 请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告：
80 233
答案 （1）猜想1：铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3
猜想2：铜绿主要成分为CuSO4·3Cu(OH)2
猜想3：铜绿主要成分为Cu2(OH）2CO3和CuSO4·
3Cu(OH)2
（2）原样品含CO
2 3
产生白色沉淀
（3）②过滤、洗涤、干燥 ③ 80b
233a 80b
规律总结 对于猜想类实验探究试题，首先要善于从问 题情境中提出一些有价值的可探究性问题，再围绕问题 作出猜想或假设，值得注意的是猜想一定要有事实根据 或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡 乱猜想。注意对试题提供的情境进行分析，找准突破口， 然后根据所学知识设计合理、可行的实验方案，并对所 提出的问题作出科学解释，得出正确的结论。
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。
2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+H2O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、
⑥中盛放的药品依次是
。
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入
药品，打开弹簧夹后
。
（3）装置①中发生反应的化学方程式是
。
（4）装置②的作用是
二、提出猜想 在学习、思考和实验中，发现了问题不要轻易放过， 要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这时有许多 问题就可能得到完美的解决，而有一些问题，结论有 多种可能（这就是猜想），只能通过实验进行验证。 所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几 种可能的情况。
三、设计验证方案 提出猜想后，就要结合实验室的条件，设计出科学、 合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实 验设计中，关键的就是试剂的选择和实验条件的调控。 新的问题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实 施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要 及时进行调整。
第4讲 探究性化学实验
探究性化学实验题在近几年的高考中频频出现，这 类题具有综合性强，开放性强等特点,能很好地考查学生 分析问题、解决问题和创新思维的能力，这种题的区分度 高，高考中具有很好的选拨功能。 探究性实验的基本程序可用下列流程图表示：
一、提出问题 要提出问题，首先得发现问题，在学习新知识、实践 新方法中进行思考、对比、质疑,通过思考提出值得探 究的问题，探究清楚能更好地理解掌握物质的性质。 此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题 的重要契机。
实验 序号
①
②
实验步骤
取样品装于试管， 加入足量稀盐酸， 在试管口放一块涂 有澄清石灰水的玻 璃片
在上述溶液中加 入氯化钡溶液和 稀硝酸
实验现象
溶液中产 生气泡； 玻璃片上 出现浑浊
实验 结论
原样品含
SO
2 4
（3）假设铜锈成分为nCuSO4·mCu(OH)2，设计一个简 单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下：
①取W g样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、
洗涤、灼烧，称重得固体质量为a g;②取W g样品，溶于
足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液，
，
称量得固体质量为b g；③处理数据，经计算：n m=
。
解析 （1）依题意，只对其主要成分提出假设，即铜绿
主要成分为碱式碳酸铜、碱式硫酸铜或碱式碳酸铜和碱
式硫酸铜的混合物即可。（2）定性检验两种成分的区
别，实质是检验SO
2 4
和CO
2。（3）通过测定硫酸钡质
3
量确定SO
2的物质的量，根据氧化铜质量计算铜的物
4
质的量。n(CuO)=n(Cu2+)= = b mol,n= b mol,m=(
a 80a
mol，n(BaSO4)=n(SO - b )mol= 233a
2 4
)
80b
233
233
mol。
80 233
，发生反应的化学方程
式是
。
（5）该小组得出的结论依据的实验现象是
。
（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，
Байду номын сангаас
而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数
较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。
同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正
确。这些方案中可行的是（选填序号字母）
。
a.加热该绿色溶液，观察颜色变化
b.加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，
观察颜色变化
解析 装置①为Cu和浓HNO3反应制取NO2的发生装置，
因要检验浓、稀HNO3的氧化性强弱，依题中信息知⑥是
用碱液(NaOH)吸收NO2，则④为浓HNO3，⑤中用排水法
（3）Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
【典例导析2】（2009·北京理综，27）某学习小组探究 浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验
（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝 酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、
氢氧化钠溶液及二氧化碳
四、观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，认真进行实验，观察实验中出 现的现象并及时记录，根据实验现象进行推理分析或 计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验， 或进行对比实验，或将设计的实验进行改进。若实验 中遇到新的问题，则可以提出新的问题进行探究。
【典例导析1】铜在空气中会生成铜锈，其成分是Cu2 (OH)2CO3,随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量较 大，铜绿成分也会发生相应的变化。傅鹰著《大学普通
收集的气体一定为NO则③中为稀HNO3,②中为H2O，发
生了3NO+H2O
2HNO3+NO,又因NO极易被空气中的
O2氧化而生成红棕色的NO2，因此整个装置中不能有空气。
答案 （1）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 （2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导 管末端伸入倒置的烧瓶内