学习化学的重要途径是实验和科学探究。实验是科学探究的重要手段和方法,通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析等,可以发现和验证化学原理,学习科学探究的方法并获得化学知识。
一、化学学习的特点
⒈ 关注物质的性质;
⒉ 关注物质的变化;
⒊ 关注物质变化的过程及其现象并进行比较和分析,以得出可靠的结论。
二、学习化学的一般方法
学习方法有阅读法、观察法、分类法、比较法、讨论法、推理法、归纳法等等。其中,
阅读法就是通过阅读教材或其它材料等(阅读时,既要重视主要内容,也不忽视小字部分和一些图表及选学内容,因为这些内容有助于加深对主要内容的理解及拓宽知识面),来学习和获取知识的方法;
观察法是指根据一定的学习目的、提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料或知识的一种方法;
分类法就是按照事物的性质、特点、用途等作为区分的标准,将符合同一标准的事物聚类,不同的则分开的一种认识事物的方法;
比较法是通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点的一种认识事物的基本方法;
讨论法是在教师的指导下为解决某个问题而进行探讨、辨明是非真伪以获取知识的方法;
推理法是在原有基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法;
归纳法是从通过分析个别性知识,引出一般性知识,从而归纳出它们所共有的特性,得出一个一般性结论的推理方法。
三、实验探究的方法
学习化学的重要途径——科学探究,科学探究本身也是一种学习方法。化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是科学探究的具体途径。
科学探究的一般步骤,它是指按照:
“提出问题→猜想与假设→制定计划(或设计方案)→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移”这样八个连续的环节,来认识探究物质的一种方法。
四、对几个实验的探究
㈠ 对蜡烛及其燃烧的探究
⒈ 探究目的:探究石蜡的各种性质;石蜡在点燃前后的变化;对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后的三个阶段进行细致的观察,学会完整地观察物质的变化过程及其现象。通过分析,得出真实可靠的结论。
⒉ 实验用品(主要仪器及药品) :小刀、烧杯或水槽(盛水)、火柴、干燥(干冷)的烧杯、蜡烛、澄清石灰水。
⒊ 探究方案:
⑴ 点燃前探究:
① 步骤和方法:观察蜡烛的颜色、状态、形状、硬度和密度,并嗅其气味。然后用小刀切割,放入盛水的大试管或烧杯中。
② 现象:中心有一根灯芯,周围是筒状白色蜡状固体,轻微气味;可切割,放入水中不溶于水,浮在水面上。
③ 分析:常温下为白色固态,略有气味,质软(硬度小),不溶于水,密度比水小---物理性质。
⑵ 燃着时探究:
①步骤和方法:用燃着的火柴慢慢靠近烛芯,观察蜡烛的熔化到被点燃的过程;
观察火焰的分层情况,取一根火柴平放入烛焰中,约1-2s后取出,观察火柴梗在火焰的不同部位被烧的情况;
用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方;
将烧杯迅速翻转,倒入适量的澄清石灰水,振荡。
②现象:蜡烛顶部先熔化,安静燃烧,发出黄白色的火焰,放热、发光,
蜡烛逐渐变短,受热时熔化,冷却后又凝固。
火焰分三层,中层(内焰)最明亮,最里层最暗;
火柴梗接触外层部分(外焰)最先被烧变黑,中层次之,最里层变黑最慢。
可观察到烧杯内壁有液滴出现,说明蜡烛燃烧时有水生成;
可看到石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。
③ 分析:石蜡受热易熔化(熔点低)。
火焰分三层:外焰、内焰、焰芯,外焰温度最高,内焰次之,焰芯温度最低;故加热时用外焰。
⑶ 熄灭时探究:
① 步骤和方法:
吹灭蜡烛,并用火柴点燃刚熄灭时的“白烟”,
分别取一个干燥(冷)的烧杯和一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,先后罩在蜡烛火焰上方, 观察烧杯壁上的现象。
或片刻后取下烧杯,迅速倒入少量澄清石灰水并振荡。
② 现象:熔化的石蜡逐渐凝固,白色棉线烛心变黑,易碎;
熄灭时有一缕白烟(为石蜡蒸气)从烛芯飘出;用火柴点燃白烟,白烟可燃烧并重新点燃蜡烛。
烧杯内壁有水雾出现(小水珠/水雾);
澄清石灰水变浑浊;或烧杯内壁变浑浊。
③ 分析:石蜡遇冷凝固,燃烧时产生炭黑,棉线炭化。
石蜡熔化经焰芯挥发出蒸气,点燃后燃烧。熄灭后,蒸气冷凝成白烟,故白烟是石蜡固体小颗粒,仍可被点燃。
在做此操作时应注意,点燃的速度要快,稍慢,蜡烛冷却,不再产生蒸气,就很难点燃了;二是,火柴火焰不可离烛芯太远,距离越大,石蜡蒸气浓度越小,越难点燃。
蜡烛燃烧后生成了水(H2O)和二氧化碳(CO2)(两种新物质)(化学变化或化学性质)从而证明蜡烛中一定含有氢元素和碳元素。