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一、典例评析 【例1】实验探究:下列实验1和实验2反应后天平是否平衡?请回答问题: (1)提出假设:物质发生化学反应后,其总质量______________________________________。 (2)实验验证及结论: 实验1(如图所示):将实验1的装置放在托盘天平上称量后取下,挤压胶头滴管,待锥形瓶内反应完成后,放回托盘天平上,观察天平是否平衡。 实验2(如图所示):将实验2的装置放在托盘天平上称量后取下,使两种溶液混合,再放回托盘天平上并观察。请完成下表:
实验分析:用原子的观点对结论所做的解释是____________________________________。 【解析】研究性课题是依据科学探究的基本过程,提出科学假设,通过设计实验、实验验证、现象观察、推出结论,并对结论予以解释或推广应用,从而体验到知识、定律的形成过程,学会科学探究方法。 首先,依据已有知识提出假设:物质发生化学反应后,其总质量保持不变(或相等)。 其次设计实验验证,需要熟悉反应原理,具备实验操作、观察、分析、归纳能力,才能顺利进行实验,并由观察到的现象推得结论。
最后实验分析,用原子的观点解释实验结论:因物质发生化学反应时,反应前后原子的种类、数量和质量都没有改变,故从理论上证明了实验结论的正确性。 【例2】催化剂在生产、生活和科研中有着重要作用。实验室用过氧化氢分解制氧气,常用MnO2作催化剂。 [提出问题]其他物质能作过氧化氢分解的催化剂吗? [猜想]甲同学认为CuO或Fe2O3可以代替MnO2,因为按物质的简单分类,MnO2、CuO、Fe2O2都属于____________________________。 [设计实验]甲同学按下面步骤进行实验: ①在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管; ②用精密的天平准确称量O.5 g Fe2O3红色粉末,并将其加入一试管中; ③在步骤②的试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管; ④待步骤③的试管中没有气泡后,进行“某一操作”将固体洗净,干燥、称量,得红色固体的质量仍为0.5g。 [现象]甲同学观察到步骤①中的现象为______________,步骤③中带火星的木条复燃。 [反思]步骤④中进行的“某一操作”是______________。乙同学认为在步骤④后还需增加一个实验,请你写出该实验的操作方法和现象________________________________________________。 [结论]通过以上实验步骤得出的结论是________________________________________________。 请你举一生活中应用催化剂的事例________________________________________________。 【解析】要探究一种物质能否可作某一反应的催化剂,必须要根据催化剂概念中的“一变、两不变”来设计实验。首先要证明该物质是否能加快这一反应速率;其次再证明该物质的质量和化学性质在反应前后是否发生了改变。因此,甲同学设计了实验①②③④。可是甲同学设计的实验只能证明Fe2O3能加快过氧化氢分解的速率以及Fe2O3在化学反应前后的质量没有变化,却没有证明Fe2O3在反应后的化学性质是否发生了改变,故乙同学认为在步骤④后还应增加一个实验。 参考答案:氧化物;带火星的木条没有复燃;过滤;把步骤④中的0.5g固体放入试管中,加入5mL5%的过氧化氢溶液中,把带火星的木条伸入试管,观察到木条复燃;Fe2O3可作这个反应的催化剂;人们消化吸收食物要靠酶的催化作用来完成。 【例3】[实验设计]如图所示中的A、B、C、D是CO2与NaOH溶液反应的四种方案:
[实验操作]图A:取下玻璃塞,打开活塞,滴下少量NaOH浓溶液; 图B:用适当的方法取下橡皮塞,晃动试管; 图C:挤压胶头滴管,滴加少量NaOH浓溶液; 图D:用注射器向塑料瓶中注入少量NaOH浓溶液,振荡。 [问题与思考](1)对于图A~D,你认为能达到实验目的装置有_______________(填字母编号),并从中任选一种按要求填空,该装置的编号以及对应的实验现象是_____________ |
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