17化学研究的方法

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1、第1课时化学研究的方法考点聚焦1．知道实验、模型、分类、比较、观察、假说等方法的界定、使用步骤、实际应用，能说出研究物质性质的基本程序并具有运用此程序的意识，体验这些方法对化学研究的作用。2．体验实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用。考点精讲一、化学科学的研究方法1．主要方法（1）观察：一种有计划、有目的的用感官考察研究对象的方法。人们既可用感觉器官观察物质的颜色、状态、气味，也可借用一些仪器进行观察，从而提高观察的灵敏度。例如，我们通过观察钠的颜色、状态、保存方法及钠与水反应的现象，可以分析归纳出金属钠是硬度、密度较

2、小，熔点较低的银白色固体。（2）实验：借助实验，可以分离和提纯所需要的物质，确定组成物质的元素及含量，解释物质的微观结构，揭示化学现象的本质。实验一般可分为定性实验和定量实验。实验的一般程序是：明确实验目的→设计实验步骤→准备实验药品和装置→实施实验→记录结果及分析→反思。（3）分类：指分门别类地对所研究的对象进行研究，从而总结出各类事物的一般规律，或者将所研究的某一对象归类，通过这一类事物的一般规律深刻认识所研究的对象。例如，在有机化学中学习烃类物质时，可根据烃的组成和结构将烃分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃进行研究。（4）比较：找出比较

3、对象（如化学概念、物质性质）间的异同，认识比较对象间的内在联系。例如，通过对金属钠和金属铁的物理性质和化学性质的比较。可以在理解的基础上，更加牢固地掌握金属钠作为金属单质的通性以及作为活泼金属的特性。（5）假说：以已有的事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需要实验的证实，才能成为科学理论。（6）模型：以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。模型一般可分为理论物体模型和理论思维模型。例如：人类对原子结构的认识，就经历了道尔顿的原子模型（1803年）、汤姆逊的“葡萄干布丁”模型（19

4、03年）、卢瑟福的核式模型（1911年），玻尔电子层排布模型（1913年）、量子力学模型（1926年）等不断发展深化的理论物体模型过程。再如，人们对于物质可能具有的化学性质的分析，首先确定该物质类别，通过该类物质的化学性质的通性确定该物质可能有哪些性质；然后再分析构成物质的各元素的价态是处于最高价、最低价、还是中间价态，判断可能发生的氧化还原反应；最后再通过实验验证这些化学性质是否真正存在，这是一种理论思维模型。2．研究物质性质的一般程序观察物质的外观预测物质的性质实验和观察解释和结论可以运用分类的方法，根据物质所属的类别或利用有关反应

5、规律预测物质的性质对实验现象进行分析、推理，概括出结论验证预测并做出新的预测发现特殊现象，提出新问题运用比较的方法，归纳出物质的通性和特性进一步研究3．研究未知物性质实验设计对未知物应该先根据观察对其成分进行大胆猜测，以确定性质实验设计的方向。例如，蓝色晶体可能是铜的化合物，紫色晶体可能是高锰酸钾或钾单质等。另外，可以根据气体的气味初步判断气体的成分。在观察过程中，当得不到明显的信息时，一般可按如下次序进行实验：①将物质加热，观察其稳定性。如果物质受热时状态发生变化，要注意判断是否有气体产生，气体的气味如何，是否有水凝结等。②检验物质的

6、酸碱性。对于可溶性的物质，可以用pH试纸或酸碱指示剂检验；对于难溶性物质，则可以分析其能否与酸、碱反应③氧化还原性。分析物质与常见的强氧化剂如高锰酸钾溶液、硝酸、三氯化铁溶液或常见的强还原剂如铁粉、锌粉、一氧化碳、氢气等是否反应；若能反应，则要注意观察反应的情况，如观察反应发生的条件、难易等。4．研究已知组成(或结构)的物质性质实验的设计对于已知组成(或结构)的物质，首先应该研究其元素组成、所含离子或原子团，根据已有的知识经验，猜测其可能具有的性质，再根据猜测的结果，设计相应的实验加以验证。因些，熟练掌握常见物质的性质是非常必要的。应用

7、迁移【例1】已知甲烷可在空气中燃烧，现用如图所示的方法研究甲烷在空气中燃烧的产物是什么，请回答下列问题：（1）说明甲烷燃烧中有水的依据是。（2）要说明甲烷燃烧的产物中有二氧化碳，还应进行的实验是：。（3）从研究物质性质基本方法的方面来说，采用的研究方法主要包括。（4）从研究物质性质基本程序的方面来说，其研究程序是。解析：研究物质的基本方法有观察法、实验法、分类法、比较法。观察生成物的外观性质：无色的水蒸气在烧杯内壁遇冷后凝结为无色的液体。根据二氧化碳的化学性质预测，实验法验证无色的二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊。答案：（1）烧杯内壁上

8、产生了无色液体（2）观察烧杯内气体为无色，闻不到特殊气味。待火焰自然熄灭后立即关闭甲烷气源，小心地将烧杯正立，向其中倒入少量澄清石灰水，轻轻振荡烧杯，观察石灰水变浑浊。（3）观察法、实验法（4）观察物质的外