2、關于假說:
假說的定義:是以已有事實材料和科學理論為依據(jù),面對未知事實或規(guī)律所提出的一種推測性說明。假說提出后需得到實踐的證實,才能成為科學理論。
1、關于模型:
①模型的定義:是以客觀事實為依據(jù)建立起來的,是對事物及其變化的簡化模擬。
②模型的分類:一般可分為物體模型和思維模型兩大類。
例如,在研究有機化合物的結構時經常用到的球棍模型就是一種物體模型,而在研究原子結構的過程中所建立起的各種模型則屬于思維模型。
在實驗中,經常是同時使用其中的幾種方法(以氯氣為例)。
第一步:觀察認識氯氣的物理性質
第二步:預測氯氣的性質。氯氣是活潑非金屬,則可與金屬、非金屬反應
第三步:通過實驗論證氯氣的化學性質
探究氯氣的特性--氯氣與水反應
第四步:對實驗現(xiàn)象進行分析、綜合、推論,概括出物質的通性及特性
氯氣是呈黃綠色、有刺激性氣味的氣體,氯氣可溶于水形成淺黃綠色的氯水
氯氣的化學性質:
2Fe+3Cl2 2FeCl3 Cu+Cl2 CuCl2
Cl2 +H2 2HCl Cl2+H2O=HCl+HClO
根據(jù)氯氣能與水反應生成鹽酸和次氯酸的事實,推論氯氣是能與堿溶液反應
氯氣 + 堿溶液 → 金屬氯化物 + 次氯酸鹽 + 水
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(應用于實驗室制氯氣時尾氣的吸收和工業(yè)制取漂白劑)
2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O(應用于工業(yè)制取漂白粉)
總之,研究物質性質的基本程序應該是:
觀察物理性質 → 預測化學性質 → 驗證或探究預測的性質 →分析現(xiàn)象并解釋 → 分類、比較、歸納、概括同類物質的性質 → 性質的延伸和應用
1、基本程序
首先,要觀察物質的外觀性質(包括物質的存在狀態(tài)、顏色氣味等);
4、比較法
運用比較的方法,可以找出物質的組成、結構或性質間的異同,認識物質間的內在聯(lián)系,對物質的組成、結構或性質等進行歸納和概括
應用分類法和比較法研究物質的性質的實例:比較金屬鈉與金屬鐵性質
性質 |
相同點 |
不同點 |
物理性質 |
不透明、銀白色,易導電、導熱,具有延展性 |
金屬鈉與鐵相比,密度小,硬度小,熔點、沸點低 |
化學性質 |
①都能與非金屬反應②都能與鹽酸或稀硫酸反應產生H2③都能與鹽反應 |
反應時需要的條件不同;反應的劇烈程度不同;通常條件下,鈉與水劇烈反應,而鐵不反應 |
上面是研究物質的性質時常用的四種方法,當然還有其他的一些方法;在研究物質的某方面性質時,可能只用到一種或兩種方法,但在研究物質的整體性質時卻常常是觀察、實驗、分類、比較等方法綜合應用。在初中化學的學習中,常使用研究物質的性質的方法歸類
物質的性質 |
研究方法 |
|
1.研究物質的物理性質 |
氧氣、氫氣、鐵、鹽酸等物質的顏色、狀態(tài) |
觀察法 |
2.探究物質的化學性質 |
氧氣的助燃性 |
觀察和實驗法 |
氫氣的可燃性、還原性 |
觀察和實驗法 |
|
二氧化碳的化學性質(滅火性、與堿反應) |
觀察和實驗法 |
|
鹽酸的化學性質 |
觀察和實驗法 |
|
3.歸納同類物質的共性 |
金屬的通性 |
分類、比較法 |
酸的通性 |
分類、比較法 |
基本程序
3、分類法
到目前為止,人類已發(fā)現(xiàn)以及人工合成的各種物質已達三千多萬種,根據(jù)物質的組成、結構等因素,我們可以分門別類地對物質及其變化進行研究,可以總結出各類物質的通性和特性;反之,知道某物質的類別,我們就可根據(jù)這類物質的通性推知該物質的一般性質。
對物質進行分類的依據(jù)有很多,如組成、結構、某種性質、用途等,以何種因素作為分類的依據(jù),關鍵是看研究的出發(fā)點和目的。
例1:下列物質:金屬鐵、金屬鋅、木炭、CuO、CaCO3、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4 有人根據(jù)不同的依據(jù)進行了分類如下,請在適當?shù)奈恢弥赋鏊诸惖囊罁?jù)
分 類 依 據(jù) |
分 類 |
① |
類別一:金屬鐵、金屬鋅、木炭 類別二:CuO、CaCO3、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4 |
② |
類別一:金屬鐵、金屬鋅、 類別二:木炭 類別三:CuO 類別四:H2SO4 類別五:NaOH、Ba(OH)2 類別六:CaCO3、NaCl、CuSO4 |
③ |
類別一:金屬鐵、金屬鋅、木炭、CuO、CaCO3 類別二:H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4 |
解析:第一種情況分類的依據(jù)是物質的元素組成,將題給物質分成了單質和化合物;第二種情況分類的依據(jù)是物質的組成和性質,將題給物質分成了金屬、非金屬、氧化物、酸、堿、鹽;第三種情況分類的依據(jù)是水溶性,將題給物質分成了溶與不溶兩類。
2、實驗法
①含義: 通過實驗來驗證對物質性質的預測或探究物質未知的性質的方法。
②注意的兩個問題:
在進行實驗時,要注意控制溫度、壓強、溶液的濃度等條件,這是因為同樣的反應物在不同的條件下可能會發(fā)生不同的反應。
實驗前要明確實驗的目的要求、實驗用品和實驗步驟等;實驗中,要仔細研究實驗現(xiàn)象,并做好實驗記錄;實驗后,要寫好實驗報告,并對實驗結果進行分析。
基本方法主要有
1、觀察法
①含義:是一種有計劃、有目的地用感官考察研究對象的方法。
②觀察的具體內容:主要是用肉眼觀察物質的顏色、狀態(tài)、各種變化等,用鼻子聞物質的氣味,用耳朵聽聲音,用觸覺去感受溫度、硬度、彈性、韌性等等,還包括借助一些儀器來進行觀察,提高觀察的靈敏度。
③應用觀察法研究物質的性質的實例:觀察金屬鈉的物理性質及鈉與水反應的現(xiàn)象。
2、 化學反應分類:
按反應物、生成物組成形式變化可分為:化合、分解、置換、復分解,
按電子轉移可分為:氧化-還原反應、非氧化-還原反應,
按是否有離子參加可分為:離子反應、非離子反應
按反應的程度可分為:可逆反應、不可逆反應,
還可分為:吸熱反應、放熱反應。有機化合物之間的反應還可以按反應機理分為取代反應、加成反應、氧化反應、聚合反應、酯化反應、消去反應等。
1、 化學變化的表示方法:化學反應方程式、電離方程式、離子方程式、熱化學方程式、電極方程式、電池反應、電解反應、水解反應等
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