【正文】 機(jī)化合物的新天地。應(yīng)用這種實(shí)驗(yàn)手段來引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，推動(dòng)了電化學(xué)的誕生和發(fā)展。 1．系統(tǒng)定性分析法 系 統(tǒng)定性分析法是為了檢驗(yàn)礦物質(zhì)中的微量元素，克服傳統(tǒng)的濕法定性檢驗(yàn)法和吹管檢驗(yàn)法的局限性而被創(chuàng)立的。 3．滴定分析法 滴定分析法是在 18 世紀(jì)中葉從法國誕生和發(fā)展起來的。到了 19世紀(jì) 50年代，又出現(xiàn)了帶有玻璃磨口塞和用剪式夾控制流速的滴定管，使這種方法更趨完善。金屬及其鹽在本生燈火焰中能產(chǎn)生特殊的帶有顏色的火焰，據(jù)此可以鑒別這些金屬。 1．明確了化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)、目的和作用 7 化學(xué)實(shí)驗(yàn)不再是服務(wù)于煉丹術(shù)等封建迷信和宗教神學(xué)的婢女，不再是從屬于觀察的附帶的東西，而是一種獨(dú)立的化學(xué)科學(xué)實(shí)踐、重要的化學(xué)科學(xué)認(rèn)識方法。 3．發(fā)明和研制了較先進(jìn)的實(shí) 驗(yàn)儀器和裝置 如精密天平、伏打電堆、光譜分析儀、“彈式”量熱計(jì)、磨口滴定管等等。 一 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以結(jié)構(gòu)測定和化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)為主 1．結(jié)構(gòu)測定實(shí)驗(yàn) 結(jié)構(gòu)測定實(shí)驗(yàn)源于人們對陰極放電現(xiàn)象微觀本質(zhì)的探討。 1965 年，我國科學(xué)家第一次實(shí)現(xiàn)了具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素蛋白質(zhì)的人工合成，這對揭示生命奧秘具有重要意義。雖然在 19 世紀(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)乃剑纬闪艘惶紫鄬Ρ容^完整的化學(xué)常規(guī)儀器 (包括各種玻璃儀器 8 在內(nèi) )和設(shè)備，但這些儀器和設(shè)備的質(zhì)量還不高，種類還不夠齊全，精度也不夠靈敏和準(zhǔn)確。為了滿足現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)研究的需要，人們對天平進(jìn)行了改進(jìn)和完善，制造了一些靈敏度更高、操作更方便的天平。 1919年 (， 1877— 1945)改進(jìn)了磁分離器，制成了第一臺質(zhì)譜儀，從而把人類研究微觀粒子的手段向前大大推進(jìn)了一步。在微量分析和痕量雜質(zhì)分析方面，出現(xiàn)了原子吸收光譜、庫侖分析以及萃取、離子交換分離、色譜、電泳層析等新的分析、分離技術(shù)和手段；在化學(xué)元素或組分的分析測定、微觀分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)結(jié)構(gòu)等的分析測定方面，出現(xiàn)了 X射線、熒光光譜、光電子能譜、掃描電鏡、電子探針、拉曼激光光譜、分子束、四圓衍射儀、低能電子衍射、中子衍射、皮秒激光光譜等現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段。 通過實(shí)際動(dòng)手操作，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作及觀察能力。在炎熱夏季，人們常用來消暑解熱，在餐桌上也是必備之品。碳酸 飲料的最主要成分是水，飲用后可補(bǔ)充身體因運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行生命活動(dòng)所消耗掉的水分和一部分糖、礦物質(zhì)，對維持體內(nèi)的水液電解質(zhì)平衡有一定作用。另外，大多數(shù)人外出旅行時(shí)飲食都不太規(guī)律，如果再喝很多碳酸飲料就會使人體消 化功能受到影響，大量的二氧化碳在抑制飲料中細(xì)菌的同時(shí)，對人體內(nèi)的有益菌也會產(chǎn)生抑制作用，容易引起腹脹，影響食欲，甚至造成腸胃功能紊亂。 基本組織形式：分小組合作探究。 物質(zhì) 涼開水 糖 果汁粉 小蘇打 檸檬酸 用量 11 相互交流： 小組內(nèi)相互品嘗，看誰的飲料最好和。研究表明，偏愛碳酸飲料的兒童中，約六成因缺鈣而影響正常發(fā)育。 但是不宜多飲，也不宜天天飲用。所以不宜多飲，也不宜天天飲用。 這類飲品也不要同酒一起飲用，以免加速人體對酒精的吸收，對胃、肝、腎造成嚴(yán)重?fù)p 害。牙蝕患者的牙齒脆弱且很薄。 學(xué)習(xí)態(tài)度： A B C D 自我評 價(jià) A B C D 教師評價(jià) 動(dòng) 手 能 力 實(shí)驗(yàn)過程 A B C D 自我評價(jià) A B C D 教師評價(jià) 儀器整理 A B C D 自我評價(jià) A B C D 教師評價(jià) 課堂評價(jià) 13 未被污染的雨雪是中性的， pH 近于 7；當(dāng)它為大氣中二氧化碳飽和時(shí)，略呈酸性， pH為 。酸雨的危害是多方面的，可造成土壤、巖石中的重金屬溶解，流入河川或湖泊，嚴(yán)重時(shí)使得魚類大量死亡。 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。遺憾地是，煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放氣體 SO2；燃燒產(chǎn)背景資料 趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)二模擬酸雨腐蝕巖石的過程 14 生的高溫尚能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學(xué)變化，氧氣與氮?dú)饣希才欧潘嵝詺怏wNOx。 實(shí)驗(yàn)藥品：蒸餾水、 98％的硫酸、大理石（主要成分 CaCO3） 。在這 4天中，英國幾乎全境都為濃霧所覆蓋，塵粒濃度最高處達(dá)到平時(shí)的 10 倍；二氧化硫濃度最高達(dá)到平時(shí)的 6倍。肺炎、肺癌、流感及其他呼吸道病患者的死亡 率均較平時(shí)有成倍增加。 教學(xué)目標(biāo)： 讓學(xué)生了解硝酸銨等少數(shù)鹽類溶解時(shí)吸熱特別強(qiáng)烈，是常用的化學(xué)制冷劑。 背景資料 趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)三 化學(xué)“冰箱”與冰袋 17 實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)原理 無機(jī)鹽溶于水的過程包括兩個(gè)部分，首先是在水分子作用下破壞原有無機(jī)鹽的離子晶格，使無機(jī)鹽的組成離子進(jìn)入水溶液，這個(gè)過程需吸熱；然后離子與水分子化合形成水合離子，這個(gè)過程放熱。 2．用 10 號鐵絲彎成一鐵絲支架，以備放置待保鮮致冷的食品。方法是將硝酸銨水溶液加熱濃縮或在野外敞口晾曬，使水分蒸發(fā)，硝酸銨晶體析出后，可重復(fù)使用。這種便攜式“冰袋”最適宜制成商品，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 10H2O) 聚乙烯薄膜小袋 蒸發(fā)皿 鐵架臺（含鐵圈） 玻璃棒 酒精燈 藥匙 研缽 溫度計(jì) 電子（托盤）天平 封口機(jī) (或鋸條與酒精燈 ) 細(xì)繩 背景資料 18 實(shí)驗(yàn)操作： 1．稱取無水碳酸鈉 20克，加水少許，蒸發(fā)結(jié)晶得到若干碳酸鈉結(jié)晶水合物。 說明：不能使用無水碳酸鈉 (純減 )粉末，必須是含結(jié)晶水的晶體碳酸鈉或成塊狀純堿。加熱時(shí)，碘升華為漂亮的紫色蒸氣，這種蒸氣有刺激性氣味。碘是人體的必需微量元素之一，健康成人體內(nèi)的碘的總量為 30mg（ 20~50mg），其中70%~80%存在于甲狀腺。 碘是非金屬元素。 教學(xué)目標(biāo)： 讓學(xué)生了解碘的作用及含有碘元素的食物。 實(shí)驗(yàn)儀器： 刷子、剪刀、坩堝、坩堝鉗、鐵架臺、三角架、泥三角、火柴、酒精燈、燒杯、玻璃棒、試管、量筒、膠頭滴管、漏斗、濾紙。 ，至海帶完全燒成炭黑色灰后，停止加熱，自然冷卻。然后滴入 1%淀粉液 1~2滴，觀察現(xiàn)象。乙溶液中加入2mLCCl4，振蕩萃取，靜置后觀察現(xiàn)象。 3．為你提供淀粉碘化鉀試紙，使用家庭米醋，如何測定市售食鹽中是否加碘。 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。 根據(jù)電池中的電解質(zhì)，電池可分為中性電池、酸性電池和減性電池；根據(jù)充電情況可分為干電池、可充電池；還分為鉛蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池、太陽能電池、燃料電池等。鎳鎘可充電池廣泛用于收音機(jī)、電話機(jī)等。 基本構(gòu)造：插在電池中央的石墨棒是正極，頂端有一銅帽；在它周圍填滿了二氧化錳和碳黑的混合物，并用離子可以通過的纖維紙做隔膜；隔膜外是調(diào)成糊狀的氯化銨，作為電池質(zhì)溶液；最外面是鋅銅制成的干電池外殼，作 為負(fù)極；電池頂部用火漆和蠟封口。 實(shí)驗(yàn)過程： 戴好膠手套，取出二號大電池，用鉗子和剪刀剪開鋅筒。 2．氯化銨、氯化鋅的提取和分離 實(shí)驗(yàn)過程： （ 1）溶解過濾 ① 將一些水燒開，再向盛有黑色粉末的小燒杯中加入50mL 水，并用玻璃棒充分?jǐn)嚢瑁? ② 準(zhǔn)備好過濾裝置，用玻璃棒引流，趁熱過濾； 現(xiàn)象：濾液呈無色 （ 2） 檢驗(yàn) NH4+ 原理： NH4++OH = NH3↑ +H2O ① 取 50ml濾液于小燒杯中，加入 NaOH 溶液 1mL ② 將濕潤的石蕊試紙貼在表面皿底，并蓋在小燒杯口，觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)操作： 事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)儀器（鐵架臺、鐵坩堝、酒精燈、玻璃棒），將濾渣移入鐵坩堝，用酒精燈加熱，同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌，加熱一段時(shí)間后，等其無煙、無火星時(shí)取下冷卻，等鐵坩堝中物體冷卻后，可見黑色的呈粉末狀的物質(zhì)，那便是已經(jīng)提純的二氧化錳。 學(xué)習(xí)態(tài)度： A B C D 自我評價(jià) A B C D 教師評價(jià) 動(dòng) 手 能 力 實(shí)驗(yàn)過程 A B C D 自我評價(jià) A B C D 教師評價(jià) 儀器整理 A B C D 自我評價(jià) A B C D 教師評價(jià) 課堂評價(jià) 26 水果電池就是說在水果里面插入化學(xué)活性不同的金屬，這樣由于水果里面有酸性電解質(zhì)，可以形成一個(gè)原電池。 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。但當(dāng)電池被廢棄后，由于長期機(jī)械或腐蝕等作用，使得電池內(nèi)重金屬與酸堿等物質(zhì)泄漏出來，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。 您知道吃的水果和蔬菜也可以發(fā)電嗎？試試以下實(shí)驗(yàn)！ 實(shí)驗(yàn)用品： ，不用柑橘、柚、 檸檬等有間隔的水果。同時(shí)，這種水果電池的電流也很小，只能驅(qū)動(dòng)功率很小的用電器。它通常由摩擦劑（如碳酸鈣、磷酸氫鈣）、保濕劑（如木糖醇、聚乙二醇）、表面活性劑（如十二醇硫酸鈉、2酰氧基磺酸鈉）、增稠劑（如羧甲基纖維素、鹿角果膠）、甜味劑（如甘油、環(huán)己胺磺酸鈉）、防腐劑（如山梨酸鉀鹽和 苯甲酸鈉）、活性添加物（如葉綠素、氟化物），以及色素、香精等混合而成。 教學(xué)目標(biāo)： 讓學(xué)生了解牙膏的成份是什么，牙膏有哪些作用呢，養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生愛學(xué)習(xí)的積極性。 牙膏中某些成份 的檢驗(yàn) 使用牙膏不僅能除去日常飲食帶來的牙漬、恢復(fù)牙齒的健康潔白，還可以幫助防止牙漬再生，持久潔白牙齒。十八世紀(jì)英國開始工業(yè)化生產(chǎn)牙粉，牙粉才作為一種商品。 L－ 1CuSO4 溶液、1mol 如果牙膏中 摩擦劑只有一種，如何檢驗(yàn)?zāi)闶褂玫难栏嘀心Σ羷┦鞘裁矗? 實(shí)驗(yàn)步驟： 取少量某品牌牙膏樣品于燒杯中，并加入過量的稀鹽酸，則實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論如下表： 實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象 結(jié) 論 解 釋 不溶解 摩擦劑為 SiO2 溶解并產(chǎn)生氣體 摩擦劑為 CaCO3 溶解無氣體，加 NaOH至過量后又產(chǎn)生沉淀 摩擦劑為 Ca3(PO4)2 31 溶解無氣體，加 NaOH 至過量先產(chǎn)生沉淀后溶解 摩擦劑為 Al(OH)3 2． 檢 驗(yàn)牙膏中含有甘油 甘油是 牙膏中 最常用的潤滑劑，它的作用是保持牙膏的濕潤性，并 能保護(hù)牙齦、牙體組織。 3．牙膏水溶液的酸堿性？ 實(shí)驗(yàn)步驟：用玻璃棒醮牙膏溶于水的澄清液滴在PH紙上，與比色卡對照。它是由于處于深海之高壓低溫條件下，水分子通過氫鍵緊密締合成三維網(wǎng)狀體，能將海底沉積的古生物遺體所分解的甲 烷等氣體分子納入網(wǎng)體中形成水合甲烷。純凈的天然氣水合物外觀呈白色，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接點(diǎn)燃，因此，人們通俗、形象地稱其為 “ 可燃冰 ” 。冰中之火知易求難。 對 “ 可燃冰 ” 的探究最早可追溯到 1810 年，英國科學(xué)家戴維在實(shí)驗(yàn)室中把氯氣通入水中，在攝氏零度以上出現(xiàn)了 “ 冰塊 ” ，首次認(rèn)識到氣水合物這種物質(zhì)。由于管道經(jīng)常發(fā)生堵塞，工程師將管道剖開，發(fā)現(xiàn)了這種奇怪的 “ 冰塊 ” ，堵塞 34 住了天然氣的輸送，對這種物質(zhì)進(jìn)行研究后，才知道是天然氣與水的結(jié)合物，有很 強(qiáng)的燃燒能力。況且，這種條件在自然界還真有不少。鉆探可燃冰放慢了腳步。且在這些可燃冰層下面還可能蘊(yùn)藏著 1020 m3 的氣體。 5 月 1 日凌晨，鉆探船在南海北部神狐海域的一號鉆探站位，鉆探獲取海底多段沉積物巖芯。無論是礦層厚度之大、水合物豐度之高，還是甲烷含量之純，都遠(yuǎn)超出世界上其他地區(qū)類似分散浸染狀的水合物。 也標(biāo)志著我國可燃冰調(diào)查研究水平一舉步入世界先進(jìn)行列。 本教材由張斌主編，教材內(nèi)容在編排上若有不完善的地方，希望各位專家、同仁、同學(xué)們提出寶貴意見，在此一并表示衷心感謝！