1.3怎樣學習化學學習化學的一個重要途徑是科學探究。實驗是進行科學探究的重要手段。而在實驗之前我們需要了解一些相關知識。學習和研究化學需要運用科學的方法。利用化學實驗對物質及其變化進行科學探究，是學習化學最重要的方法。使用化學符號能夠簡便準確地描述物質組成、性質和變化。?目標預覽?能認識科學探究是獲取化學知識的重要途徑，體驗科學探究的一般過程；能認識化學實驗是進行科學探究的重要方式，初步學習一些基本的實驗技能，辨識常見的實驗儀器，形成安全實驗的意識；能認識用化學符號表示物質組成和化學反應的重要性。一、學習化學需要進行化學實驗為了研究物質的組成、結構、性質與變化，人們需要借助于化學實驗。例如，銅在空氣中會因“生銹”而使得表面變綠，即生成“銅綠”。通過實驗，我們可以研究“銅綠”的組成、性質與變化。在老師的指導下，參照圖1-35所示，完成“銅綠”性質的探究實驗。圖1-35“銅綠”性質探究實驗實驗內容實驗現象實驗結論“銅綠”中加入稀鹽酸加熱“銅綠”表1-3實驗記錄向兩支試管中各加入少量“銅綠”。向一支試管中滴加少量稀鹽酸，觀察現象并作記錄。將另一支試管在酒精燈上加熱，觀察現象并作記錄。實驗內容實驗現象實驗結論“銅綠”中加入稀鹽酸綠色粉末逐漸溶解，有氣泡產生，溶液變成藍色，若將生成的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁“銅綠”(主要成分是堿式碳酸銅)能與稀鹽酸反應生成二氧化碳、水和氯化銅實驗內容實驗現象實驗結論加熱“銅綠”綠色粉末逐漸變成黑色試管口凝結有小水滴，若將生成的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁“銅綠”受熱易分解，生成氧化銅、水和二氧化碳通過上述實驗，你對“銅綠”性質有什么認識?“銅綠”的性質物理性質：通常狀況下為綠色粉末狀固體化學性質能與稀鹽酸反應受熱易分解學習了哪些實驗基本操作?在整個實驗中學習的實驗基本操作：①如何取用固體藥品和液體藥品；②酒精燈的使用；③如何給固體物質加熱；④廢液及廢渣的處理；⑤儀器的洗滌。向“銅綠”中加入稀鹽酸，可以發(fā)現“銅綠”逐漸消失。將“銅綠”加入試管中加熱，可以發(fā)現試管中固體的顏色逐漸變黑，最終完全轉變?yōu)楹谏墓腆w(氧化銅)。試管口凝結有小水滴，說明還有水蒸氣生成。進一步研究表明，加熱“銅綠”時還有二氧化碳生成。據此，我們可以初步分析發(fā)現，“銅綠”中含有銅、氫、碳等元素。更為精確的研究表明，“銅綠”的主要成分為堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]。化學實驗通常在實驗室中進行。實驗室中配備有化學實驗儀器(見附錄一)和化學試劑(藥品)。必須在老師的指導下或經老師同意后，才能取用化學試劑進行實驗。實驗時尤其要注意實驗安全，遵守實驗規(guī)則(見附錄二)，有序進行作，以確保實驗安全。實驗結束后，需將實驗廢液、廢渣倒入指定容器內。以上實驗中，我們主要使用了試管與酒精燈這兩種實驗儀器。試管是實驗室最常見的容器，可用于盛放少量的固體及液體，可用作反應的容器。試管可以用酒精燈等加熱。加熱試管中固體時，試管夾(或鐵夾)要夾在試管的中上部，試管口要略向下傾斜。圖1-36酒精燈火焰無論加熱固體還是液體，試管口都不能正對自己或他人。酒精燈是實驗室常用的加熱儀器酒精燈的火焰包括外焰、內焰和焰心三部分。一般外焰的溫度最高，焰心的溫度最低，通常用酒精燈的外焰進行加熱。圖1-36酒精燈火焰酒精燈的使用使用酒精燈時，絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精，也絕對禁止用酒精燈引燃另一個酒精燈，以免引發(fā)安全事故。用完酒精燈，不可用嘴吹滅，必須用燈帽蓋滅。要保證實驗的成功，并得到正確的實驗結果，必須學習化學實驗的基本操作，掌握一定的實驗技能，學會全面地觀察化學現象，準確、客觀地記錄實驗現象和數據，養(yǎng)成良好的實驗習慣。二、學習化學需要進行科學探究在學習化學的過程中，我們常常需要通過科學探究來認識物質，研究物質的化學變化。在進行探究時，我們要提出一個或多個探究問題，依據已有的知識、經驗作出與問題有關的猜測或假設，確定解決問題的思路與方案，進行化學實驗，查閱資料，收集證據，通過分析、歸納、推理和論證，證實、修正或否定自己的猜測，得出合理的結論。在科學探究中，化學實驗有助于更好地揭示物質變化的規(guī)律。鎂是一種重要的金屬，鎂和鋁組成的合金常用于制造各種材料，在一些煙花和照明彈中含有鎂粉。1.你認為金屬鎂可能有哪些性質?2.請你依據已有的知識與經驗提出假設，并設計實驗方案驗證你的假設。3.請按以下方案(或自己設計的方案)進行實驗，將觀察到的現象填入表1-4中。(1)觀察鎂條的外觀，試試它是否容易被折彎、扭斷。(2)用砂紙打磨鎂條，它的外觀有什么變化?(3)用打磨好的鎂條連接一節(jié)干電池和小電珠，觀察小電珠是否發(fā)光。(4)取一段打磨好的鎂條，用坩堝鉗夾持，用酒精燈外焰加熱，當鎂條開始燃燒時，立即移到陶土網上方，讓它繼續(xù)燃燒，觀察燃燒的現象(注意保護眼睛)和燃燒后的產物。圖1-37鎂條燃燒(5)取另一段打磨好的鎂條，放入食醋中，觀察有什么現象發(fā)生。表1-3實驗記錄固體銀白色較小劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，產生白煙，生成種白色粉末狀固體鎂條表面產生無色氣泡通過上述實驗與觀察，你能得出哪些結論?通過實驗與觀察，所提出的問題能反映出鎂的物理性質和化學性質。因為鎂可以在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，所以些煙花和照明彈都含有鎂粉，可見物質的性質決定了它的用途。通過科學探究可知金屬鎂具有以下性質：物理性質銀白色、有光澤、質軟、能導電化學性質(1)常溫下即可與空氣中的氧氣發(fā)生反應(2)點燃條件下，鎂條能在空氣中劇烈燃燒，具有可燃性(3)與食醋中的醋酸反應通過科學探究可以總結出金屬鎂的性質。鎂是一種銀白色、有光澤、質軟、能導電的金屬。鎂條在常溫下即可與空氣中的氧氣發(fā)生反應。在點燃條件下鎂條能在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體(氧化鎂)。鎂條還可與食醋中的醋酸反應，生成氫氣，放出熱量。三、學習化學需要使用化學符號自然界中的物質是由各種元素組成的。為了方便研究和描述物質的組成和變化，科學家使用國際統(tǒng)一的符號來表示元素和物質。用于表示元素的符號稱為元素符號，不同的元素分別用不同的元素符號表示，如氫元素用“H”表示，氧元素用“O”表示，碳元素用“C”表示。利用元素符號和數字可以表示物質的組成。如氧氣可以用“O2”表示，水可以用“H2O”表示，二氧化碳可以用“CO2”表示。表1-5是本章中涉及的部分物質，請查閱元素周期表，寫出組成各物質的元素名稱和符號。表1-5幾種物質及組成元素表1-5幾種物質及組成元素氧元素碳元素鎂元素氮元素、氫元素氫元素、氯元素鎂元素、氧元素銅元素、氧元素氮元素、氫元素、碳元素、氧元素為了方便地描述化學反應，可以用文字書寫反應物、生成物以及反應條件，如碳在空氣中點燃后，與氧氣充分反應生成二氧化碳的文字表達式可表示為：碳＋氧氣二氧化碳點燃CO2CO2以下提供了本章所涉及的兩個反應的文字表達式，請分析反應物和生成物中組成的元素，由此總結化學變化的特征。鎂＋氧氣氧化鎂點燃MgO2MgO碳酸氫銨氨氣＋二氧化碳＋水加熱NH4HCO3NH3CO2H2O鎂＋氧氣氧化鎂點燃MgO2MgO第1個反應，反應物中組成的元素為鎂元素、氧元素，生成物中組成的元素為鎂元素、氧元素。碳酸氫銨氨氣＋二氧化碳＋水加熱NH4HCO3NH3CO2H2O第2個反應，反應物中組成的元素為氮元素、氫元素、碳元素、氧元素，生成物中組成的元素為氮元素、氫元素、碳元素、氧元素。由此可知，化學變化的特征是有新物質生成，但在發(fā)生化學反應的過程中，元素本身并未發(fā)生變化，只不過重新組合，形成了新物質。化學變化的特征是有新物質生成，但在發(fā)生化學反應的過程中，元素本身并未發(fā)生變化，只不過重新組合，形成了新物質?；瘜W變化的表示為了簡潔地表示物質發(fā)生的化學變化，人們還用化學方程式來表示化學變化，如鎂條在氧氣中燃燒生成氧化鎂，可以用下面的化學方程式表示：點燃2Mg＋O22MgO‖學習第4章后，我們將主要采用化學方程式來表示物質的化學變化。1.下列實驗儀器中，既可用作反應容器，又可用酒精燈直接加熱的是()A.滴管B.試管C.量筒D.燒杯B2.加熱“銅綠”粉末時，無法觀察到的現象是()A.綠色粉末變成黑色B.試管內壁上出現小水珠C.有黃綠色的氣體生成D.將生成的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁C3.下列物質中，所含元素種類最多的是()A.氧氣(O2)B.氧化鎂(MgO)C.氧化銅(CuO)D.碳酸氫銨(NH4HCO3)4.小林同學在研究金屬鎂時提出，可用打磨后的鎂條連接一節(jié)干電池和小電珠來判斷鎂是否具有導電性，該過程在科學探究中屬于()A.建立假設B.收集證據C.設計實驗D.得出結論DC5.某同學在進行第24~25頁的“銅綠”性質探究實驗時，出現了下列操作，其中規(guī)范的有__________。A.使用藥匙取用粉末狀固體B.向試管中傾倒液體時，試劑瓶的標簽向著手心C.給試管里的液體加熱時，液體體積超過試管容積的2/3D.給試管里的固體加熱時，試管口略向下傾斜E.熄滅酒精燈時，直接用嘴吹滅F.實驗完成后，將廢液直接倒入水池ABD6.銅是生活中常見的金屬。某同學在實驗室完成鎂的相關探究后，對銅產生濃厚興趣，請你與他一起完成下列探究實驗，并在實驗步驟后的橫線上填寫實驗現象。實驗步驟：(1)找一段廢銅電線，小心剝去絕緣層，觀察銅絲的顏色和狀態(tài)。_______________________________________________________銅絲為紫紅色固體(2)嘗試彎折銅絲，感受其硬度和韌性。______________________________________________________________________________________________________________(3)取一段銅絲，用坩堝鉗夾持，用酒精燈加熱，觀察現象。_______________________________________________________(4)另取一段銅絲，放入小試管中，加入白醋，觀察現象。_________________________