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2016届高中化学新教材实验及科学探究学案设计:必修2实验学案设计

第一章物质结构元素周期律一、科学探究钠、钾金属性比较1.实验目的:探究碱金属的性质变化规律2.仪器与试剂:Na,K,酚酞试液,三角架,泥三角,酒精灯,坩埚,镊子,小刀,滤纸,火柴,蓝色钴玻璃,小烧杯3.实验设计:(1)将一干燥的坩埚加热,同时取一小块钾,擦干表面的煤油后,迅速的投入到热坩埚中,观察现象。

同钠与氧气的反应比较。

(2)在培养皿中放入一些水,然后取绿豆大的钾,吸干表面的煤油,投入到培养皿中,观察现象。

同钠与水的反应进比较。

4.拓展与思考:(1)从钾、钠与氧气反应实验中,请总结出碱金属与氧气的反应有什么相似性、递变性?(2)根据钾、钠与水反应的实验,请总结出碱金属与水反应有什么相同点、不同点?生成的碱性氢氧化物的碱性如何变化?(3)根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同,你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗?二、实验1-1卤素单质间的置换反应1.实验目的:探究卤族元素的性质变化规律2.仪器与试剂:新制饱和氯水,NaBr溶液,KI溶液,CCl4,溴水,试管,胶头滴管3.现象与结论:实验实验现象化学方程式1.将少量新制的饱和氯水加入盛有NaBr溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。

2.将少量新制的饱和氯水加入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。

3.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。

4.拓展与思考:(1)由卤素单质间的置换反应,推测卤族元素得电子能力的强弱顺序该是怎样的?该顺序与原子结构有何关系?(2)归纳判断元素金属性强弱的方法(3)归纳判断元素非金属性强弱的方法三、科学探究验证Na、Mg、Al的金属性强弱1.实验目的:探究Na、Mg、Al的金属性强弱2.仪器与试剂:镁带,铝片,1mo1/L盐酸,酚酞试液,试管,胶头滴管,砂纸,试管夹,火柴,酒精灯3.实验设计:(1)取一小段镁带用砂纸去掉表面的氧化膜,放入2支小试管中,加入2-3ml水,并滴入2滴酚酞溶液,观察现象。

过一会儿,用酒精灯给2支试管加热至沸腾,并移开酒精灯,再观察现象。

(2)取一小段镁带和一小片铝,用砂纸除去它们表面的氧化膜,把镁带和铝片分别放入两支试管,再各加入2-3ml稀盐酸观察现象。

4.拓展与思考:(1)如何判断Na、Mg、Al金属性逐渐减弱?(2))用原子结构理论对Na、Mg、Al金属性逐渐减弱进行解释。

四、实验1—2钠在氯气中燃烧1.实验原理:金属钠是活泼的金属,在常温下,由于钠与氯气反应生成氯化钠覆盖在钠的表层,阻止钠与氯气继续反应,所以在常温下金属钠和氯气不会发生燃烧的反应;当把钠锯成屑和碎粒投入浓度较大的氯气中,由于接触面大,总热量大,钠和氯气能迅速反应,冒烟或燃烧;当加热到钠熔化时,发生反应并且放出大量的热,反应剧烈,产生燃烧现象。

2.仪器与试剂:盛有氯气的集气瓶,金属钠,小刀,虑纸,镊子,铁架台,石棉网,酒精灯,火柴3.实验与现象:4.实验改进:(1)实验装置:(2)实验步骤:①如下图接好实验装置,在烧杯中装入250ml水,打开止水夹,检查装置的气密性;②将止水夹拧紧,在燃烧匙中加上绿豆大小的金属钠;③点燃酒精灯,将燃烧匙移到酒精灯上加热至金属钠燃烧起来,迅速将药匙放进集气瓶里,迅速塞紧瓶口;④待集气瓶内的火焰熄灭,打开止水夹,观察现象。

参考答案一、科学探究钠、钾金属性比较3.(1)(2)二、实验1-1卤素单质间的置换反应3.现象与结论:实验实验现象化学方程式1.将少量新制的饱和氯水加入盛有NaBr溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。

溶液由无色变黄色,加CC4振荡后CCl4层变橙黄色。

①②2.将少量新制的饱和氯水加入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。

溶液由无色变棕黄,加CCl4振荡后CCl4层变紫红色③3.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。

溶液由无色变黄色,加CC4振荡后CCl4层变橙黄色4.(1)F、Cl、Br、I按原子序数递增的顺序,非金属性减弱,即:同主族元素,自上而下,非金属性减弱。

(2)根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度:置换出氢越容易,则金属性越强;根据金属元素最高价氧化物对应化水物碱性强弱:碱性越强,则原金属单质的金属性越强;根据对应阳离子氧化性强弱判断:金属单质间的置换反应。

(3)非金属元素单质与H2化合的难易程度:化合越容易,非金属性也越强;形成气态氢化物的稳定性:气态氢化物越稳定,元素的非金属性也越强;最高氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,对应非金属元素非金属性也越强;非金属单质间的置换反应。

三、科学探究验证Na、Mg、Al的金属性强弱3.(1)(2)4.(1)(2)同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐减小,原子核对电子的引力逐渐增强,失电子能力逐渐增强,因此金属性逐渐减弱。

四、实验1—2钠在氯气中燃烧3.第二章化学反应与能量五、实验2-1铝与盐酸反应1.实验目的:探究在常温下铝与盐酸反应中热量变化的情况2.仪器与试剂:铝条,6.00mol/ L盐酸,砂纸,试管,温度计3.实验与现象:4.拓展与思考:(1)在本实验中,对用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化?(2)常见的放热反应有哪些?六、实验2-2氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应1.实验目的:探究在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量的变化2.仪器与试剂:Ba(OH)2.8H2O , NH4Cl,玻璃棒,烧杯,玻璃片3.实验与现象:4.拓展与思考:(1)根据铵盐与碱反应所产生的物质,你认为在实验中应该要注意什么问题?(2)有些学生实验中烧杯没有与玻璃片粘在一起,请分析可能的原因。

(3)常见的吸热反应有哪些?六、实验2-3中和热1.实验目的:探究氢氧化钠与盐酸反应中热量变化的情况2.仪器与试剂:1 mol/L HCl,1 mol/L NaOH,烧杯,温度计3.现象与结论:4.拓展与思考:(1)酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。

如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热,你如何设计实验,在实验中要注意那些地方?(2)有热量放出一定是放热反应吗?七、实验2—4原电池1.实验目的:探究化学能向电能的直接转换2.仪器与试剂:锌片,铜片,稀硫酸,烧杯,电流表,导线3.实验与现象:4.拓展与思考:(1)通过氧化还原反应将化学能转化为电能的基本思路是什么?(2)根据你所了解的电学知识,你知道电子是怎样流动的吗?你如何判定装置的正、负极?(3)相同条件下,纯锌粒和粗锌粒(含杂质)与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗?为什么?八、实验2—5温度对化学反应速率的影响1.实验目的:探究温度对化学反应速率的影响2.仪器与试剂:5%H2O2, FeCl3溶液,冷水,热水,试管,烧杯,胶头滴管3.实验与现象:(1)实验:取两支大小相同的试管,各装入2~~3ml约5%的H2O2溶液,各滴入1~~2滴1mol/LFeCl3溶液。

待试管中有适量气泡出现时,将一支试管放入盛有冷水的烧杯中,另一支放入盛有400C左右热水的烧杯中,观察现象并进行对比。

待放入热水烧杯中的试管里出现大量气泡时,用带火星的木条检验生成的气体。

(2)现象与结论(3)规律总结:在其它条件不变情况下,温度高化学反应速率快,反之,温度降低,化学反应的速率降低。

4.拓展与思考:把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速率V随时间t变化如图。

其中0~t1速率变化的原因是什么?t1~t2速率变化的原因是什么?八、实验2—6催化剂对化学反应速率的影响1.实验目的:探究催化剂对化学反应速率的影响2.仪器与试剂:5%H2O2,FeCl3溶液,MnO2,试管,滴管3.实验与现象:(1)实验:在三个相同的带活塞的漏斗中分别加入2~3 ml约5%的H2O2,然后在一支试管中滴加2滴1 mol/L的FeCl3溶液,另一支试管中加入少量MnO2固体。

同时向三支试管中放入漏斗中的全部溶液,观察红墨水上升情况。

(2)现象与结论(3)规律总结:在其它条件不变时,催化剂通常可以加快化学反应速率;不同催化剂对同一个反应的催化能力不同。

4.拓展与思考:(1)催化剂有什么特性?(2)催化剂参加化学反应吗?(3)在H2SO4和KI的混合溶液中加入足量的H2O2,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可以使淀粉变蓝。

有学生认为该反应的离子方程式为:H2O2+2I-=I2+O2↑+2H+,这个方程式正确吗?八、实验2—7化学反应限度1.实验目的:探究化学反应限度2.仪器与试剂:1mol/lNa2SO4溶液,CaCl2溶液,1mol/l的 Na2CO3溶液,试管,滴管3.实验与设计:(1)实验:向3~4 ml1 mol/L的CaCl2溶液中滴入1 mol/L的Na2SO4溶液,直到不再有沉淀产生为止。

(2)提出假设:假设1溶液中不存在Ca2+;假设2溶液中存在Ca2+(3)实验验证:静置,汲取上述实验上层清液于试管中,向清液中滴入适量1 mol/L的Na2CO3溶液。

(4)现象与结论:(5)规律总结:不少化学反应在实际进行时,所有反应物不能完全(按照方程式中相应物质的量关系)转变成生成物,都具有可逆性;不同的平衡体系到达平衡状态时,反应限度不同。

4.拓展与思考:(1)点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化合生成水,电解水时又可生成氢气和氧气,这是不是一个可逆反应?为什么?(2)可逆反应能否进行到底?参考答案五、实验2-1铝与盐酸反应3.4.(1)用眼睛不能直接观察到反应中热量的变化,可直接用手触摸外壁感受热量的变化或用温度计来测量。

当要准确地测量到能量的变化时,必须要用温度计。

(2)所有燃烧反应;中和反应;大多数化合反应;活泼金属跟水或酸反应;物质的缓慢氧化。

六、实验2-2氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应3.4.(1)由反应方程式Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O可知,反应的产物有氨气,有刺激性气味,所以要吸收以防止污染环境。

可用一多小孔塑料板,上面放浸有稀硫酸的棉花,盖在烧杯上。

(2)没有将晶体充分研细;晶体混合后没有用玻璃棒快速搅拌;药品量不够等。

(3)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3↑+BaCl2+10H2O;大多数的分解反应;以H2.CO、C为还原剂的氧化还原反应。

六、实验2-3中和热3.七、实验2—4原电池3.4.(1)设计一种装置,能使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并能使其间的电子转移,在一定的条件下形成电流即可。

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