第1章 開啟化學之門 第三節 怎樣學習和研究化學
第1章 開啟化學之門 第三節 怎樣學習和研究化學
教學目標 ：
認知目標：
1.通過教師的講解與實驗活動，了解研究和學習化學的基本方法；
2.了解學習化學需要進行科學研究
3.知道學習化學需要借助化學符號（或叫化學用語），初步認識化學符號在化學學習上的重要要求
能力目標：
能過進行一些簡單的實驗探究
情感目標：
認識化學實驗在學習和研究化學上的重要性
重點和難點：
教學內容：
一、化學學習需要進行化學實驗
化學實驗的觀察，可以用自己的感官或者借助于儀器來觀察物質及其變化的條件、現象和結果，應該注意對實驗前、中、后的觀察。
化學的觀察
變化前 | 變化中 | 變化后 |
（1）有哪些物質參加了反應 （2）物質的顏色、狀態、氣味等 | （1）反應條件（如加熱、點燃、高溫、催化劑等） （2）伴隨現象（發光、放熱、變色、生成氣體或沉淀等） | （1）有哪些物質生成 （2）生成物的顏色、狀態、氣味等 |
首先介紹一些實驗儀器：
1.試管（test tube）：該儀器是化學實驗中使用最廣泛的儀器。
（1）主要用于少量物質的溶解或發生反應的儀器，也常用于制取或收集少量氣體。
（2）實驗時盛放液體量不能超過試管容積的1/3，以防振蕩或加熱時濺出。
（3）用試管夾或者鐵夾固定時，要從試管底部向上套入并夾持在離管口1/3的部位。
（4）試管是可用燈焰直接加熱的儀器
（5）加熱前應先擦干試管壁上水珠，結束后不可驟冷
2.酒精燈（alcohol burner）：是實驗室中最常用的加熱儀器。
（1）實驗所盛酒精量不能超過容積的2/3，也不能少于1/4；
（2）使用時要用燃著的火柴點燃酒精燈，嚴禁用燃著的酒精燈去點燃另一酒精燈；
（3）向酒精燈內添加酒精應該用漏斗，禁止向燃著的酒精燈內添加酒精，以防發生火災；
（4）加熱時要用溫度最高的外焰加熱，不能將燈芯與玻璃儀器接觸；（做木條燃燒實驗）
（5）加熱完畢要用燈帽蓋滅火焰，不可用嘴吹滅。
（6）火焰可分為外焰、內焰、焰心。
實驗：火柴被加熱實驗
3.試劑瓶（reagent bottle）：主要是稱放固體、液體試劑，氣體
（1）廣口瓶（wide-necked bottle）：盛放固體試劑。配上雙孔橡皮塞后，配成洗氣裝置；
（2）細口瓶（narrow-necked bottle）：盛放液體試劑。存放堿溶液應用橡皮塞；棕色試劑瓶盛放避光試劑
（3）集氣瓶（gas-collecting bottle）：用于收集或貯存少量氣體
廣口瓶與細口瓶瓶頸內壁磨砂，集氣瓶的瓶口是磨砂
4.試管夾（test tube holder）：用于夾持試管，給試管加熱
從試管底部套入，撤出時也從試管底部撤出
5.托盤天平和砝碼（counter balance & weight sets）：
（1）托盤天平一般用于粗略量取固體物質質量，它的精確度為
（2）是用托盤天平前，先調零，然后在左右兩盤放大小相同的紙，如果稱量的物體易潮解或有腐蝕性，應該用玻璃器皿稱量，如小燒杯，表面皿等；
（3）稱量時候要遵循“左物右碼”的原則（m左＝m右＋m砝碼）；
（4）取用砝碼的時候，絕對不能用手拿放，應該用鑷子，防治砝碼沾污腐蝕變質。
6.量筒（graduated cylinder）
（1）量筒一般用于粗略量取一定體積液體的儀器
（2）選取量筒時，量筒的容積應該大于并且盡量接近于所要量取液體的體積，盡量減少誤差；
（3）量筒讀數應該使視線與液體的凹液面最低點保持水平；在量取液體時，若俯視量筒則讀出數據大于實際液體體積，即取用液體的體積偏小，若仰視量筒，則讀出的數據小于實際液體的體積，即取用的液體的體積偏大；
（4）量筒不能加熱，不能量取溫度過高的液體，也不能作為化學反應和配置溶液的容器；
（5）量筒沒有零刻度線。
7.鐵架臺（iron support stand）簡單介紹
然后介紹幾種化學基本操作規范：
1.固體藥品的取用：
（1）固體藥品一般保存在廣口瓶（wide-necked bottle）中，堿性的固體一般用軟木塞代替玻璃塞；
（2）取用塊狀固體或者顆粒較大的固體時，一般使用鑷子，把容器橫放，把藥品放入容器口后，再把容器慢慢地豎立起來，以免打破容器；
（3）取用粉末狀固體或者顆粒小的固體時，一般使用藥匙或者紙槽，把試管傾斜，把盛有藥品的藥匙（或者紙槽）小心的送到試管底部，然后使試管慢慢豎直起來，讓藥品全部落到底部，以避免藥品沾到管口和管壁上；
（4）如果沒有指明具體取用量，固體藥品一般取用蓋滿試管底部即可。
2.液體藥品的取用：
（1）液體藥品一般保存在細口瓶（narrow-necked bottle）中，堿性溶液一般用橡皮塞代替玻璃塞；
（2）取用較大量液體時，可以用傾倒法，具體方法：取下瓶塞，倒放在桌子上，傾倒液體時，瓶口要緊挨著試管口，緩慢地倒入液體，拿細口瓶傾倒液體時，細口瓶的標簽一定要靠在手心處，以防液體腐蝕標簽，倒完液體后，應立即蓋緊瓶塞，并把瓶子放回原處；
（3）取用少量的液體，還可以用膠頭滴管（dropper）。
（4）取用一定量的液體時，一般用量筒量取體積
（5）倒取液體時，注意標簽朝手心
3.固體加熱方法：
（1）為了防止生成的水倒流而使試管底部破裂，在加熱固體時候，一般試管口向下傾斜；
（2）在加熱固體時，一定要預熱（左右移動試管），然后將外焰固定在固體下方加熱。
4.廢液的處理
（1）化學實驗過程中的廢液，應該倒入指定的容器中集中處理；
（2）取用過多的藥品，能放回試劑瓶，應該放入回收瓶中，集中處理。
5.儀器的洗滌
利用試管刷
洗過的玻璃儀器內壁附著的水既不聚成水珠，也不成股流下（即形成水膜），則表明儀器已經洗滌干凈。
演示實驗1：研究“銅綠”性質的有關實驗
實驗步驟 | 實驗現象 | 實驗結論 |
1.“銅綠”和鹽酸作用 | 產生大量氣泡，并且看到“銅綠”溶解形成藍色溶液。 | 銅綠能夠與鹽酸作用形成二氧化碳，氯化銅和水。 文字表達式：銅綠＋鹽酸→氯化銅＋二氧化碳＋水 |
2.“銅綠”受熱的變化 | 綠色的固體受熱后變成了黑色固體，在試管壁上有水珠生成，并且生成了能使澄清石灰水變渾濁的氣體。 | 銅綠受熱能分解黑色的氧化銅，水和二氧化碳 文字表達式：銅綠→氧化銅＋二氧化碳＋水 |
通過上述實驗，你對“銅綠”有什么認識？學習了哪些基本操作？
通過上述實驗，可以了解到“銅綠”[Cu2(OH)2CO3]是一種綠色粉末狀的固體，它能與鹽酸作用，生成氯化銅、水和二氧化碳[Cu2(OH)2CO3 + 4HCl ==2CuCl2 + CO2↑+ 3H2O]。“銅綠”受熱后能分解，生成氧化銅、水和二氧化碳[Cu2(OH)2CO3==2CuO + CO2↑+ H2O]。
在整個實驗中，需要學習了固體和液體藥品的使用。酒精燈的使用，固體加熱，廢液處理，儀器的洗滌等實驗基本操作。
二、化學學習需要進行科學探究
以觀察、實驗、實踐為主的探究活動是學習化學的重要方法。它包括以下幾個主要環節：
提出問題→猜想與假設→設計實驗→進行實驗→收集證據→解釋結論→反思與評價→表達與交流
實驗2：研究鎂、鐵、銅的性質實驗
金屬樣品 | 鎂條 | 鐵絲 | 銅絲 |
1.顏色狀態 | 銀白色條狀固體 | 銀白色固體 | 紫紅色固體 |
2.是否容易被折斷 | 容易 | 不容易 | 不容易 |
3.是否可以導電 | 可以 | 可以 | 可以 |
4.在空氣中點燃的現象 | 耀眼的白光，放出大量熱量，產生白煙，生成一種白色固體。 | 不能燃燒，表面紅熱 | 不能燃燒，表面變黑。 |
5.在食醋中的變化 | 有大量氣泡產生，試管發燙 | 有少量氣泡產生 | 沒有氣泡產生 |
一些煙花和照明彈都含有鎂粉，鎂粉的這一用途的原因主要是因為鎂可以在空氣中燃燒，產生耀眼的白光。
實驗3：模仿鎂的性質探究實驗，找一段鋁片研究鋁有哪些性質
猜想：
（1）鋁條是一種銀白色的固體，硬度不大；
（2）鋁條能與空氣中成分（氧氣）發生作用；
（3）鋁條能與酸發生反應；
（4）鋁條能夠導電
實驗設計：
（1）取一段鋁條觀察外觀，看看是否容易扭曲；
（2）經過砂紙表面的打磨后，用酒精燈加熱，觀察是否能夠燃燒；
（3）經過砂紙表面打磨后，投入到食醋中，觀察現象；
（4）用鋁條連接電珠和電池，觀察電珠變化情況；
進行實驗：
記錄現象：
（1）鋁條是銀白色的固體，容易扭曲；
（2）放在火焰上方，鋁條并沒有燃燒起來，但在表面出現白色物質；
（3）在酸液中，鋁條表面出現了氣泡；
（4）電珠發亮
結論：
（1）鋁是一種銀白色的有金屬光澤的固體，硬度小；
（2）鋁在空氣中加熱能與氧氣發生反應生成白色的氧化鋁；
（3）鋁能與酸發生反應生成氫氣
（4）鋁能夠導電
三、學習化學要使用化學符號
為了研究和描述物質組和變化的方便，用國際統一的符號來表示元素和物質。為了簡潔地表示物質發生的化學變化，人們還使用物質的化學式來書寫化學方程式