高中化學(xué) 第四單元 研究型實(shí)驗(yàn) 4.2 身邊化學(xué)問(wèn)題的探究課件 新人教版選修6.ppt

課題二身邊化學(xué)問(wèn)題的探究 1 學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn) 測(cè)定飲料中的酸含量 探究vc的還原性 設(shè)計(jì)vc含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方案 培養(yǎng)學(xué)生的滴定實(shí)驗(yàn)操作能力 2 加深對(duì)科學(xué)探究一般過(guò)程的認(rèn)識(shí) 進(jìn)一步提高提出問(wèn)題 作出假設(shè) 制定并實(shí)施探究計(jì)劃 處理數(shù)據(jù)和分析探究結(jié)果的能力 3 通過(guò)研究vc實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的原理 培養(yǎng)學(xué)生獲取 處理化學(xué)信息的能力 一 二 三 一 探究西紅柿是酸性食物還是堿性食物1 食物的酸堿性食物的酸堿性與化學(xué)上通常所指溶液的酸堿性不同 通常是指攝入的某些食物經(jīng)過(guò)消化 吸收 代謝后變成酸性或堿性 殘?jiān)?這里的酸 堿性實(shí)際上是指食物的成酸作用或成堿作用 成酸食物中含有較多碳 氮 硫 磷等成酸元素 成堿食物中則含有較多鉀 鈉 鈣 鎂等成堿元素 2 表示方法實(shí)際測(cè)定食物的酸堿度時(shí) 可以用100g食物灰化后的水溶液 所需0 1mol l 1酸或堿中和的體積 單位 ml 來(lái)表示 酸度取負(fù)值 堿度取正值 一 二 三 3 實(shí)驗(yàn)方案在明確了概念 原理后 根據(jù)原理設(shè)計(jì)方案定性檢驗(yàn) 定量測(cè)定 1 若要確定食物的酸堿性 只需確定食物灰化后水溶液的酸堿性 2 若要準(zhǔn)確測(cè)定食物的酸堿度 則需要用酸堿滴定的方法定量測(cè)定食物灰化后水溶液的酸堿度 一 二 三 上述有關(guān)西紅柿是酸性食物還是堿性食物的探究 你認(rèn)為其中最關(guān)鍵的是哪一步 談?wù)勀銓?duì)實(shí)際問(wèn)題的探究中會(huì)經(jīng)常遇到未知概念或原理這一現(xiàn)象的認(rèn)識(shí) 提示 關(guān)鍵的一步是明確食物酸堿性的概念 原理 不事先明確實(shí)驗(yàn)基本原理 就不可能選擇到正確的探究途徑 設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在實(shí)際問(wèn)題的探究中 遇到未知的概念或原理是一種很普遍的現(xiàn)象 在學(xué)校所學(xué)知識(shí)有限 而實(shí)際生產(chǎn) 生活中的問(wèn)題往往需要多方面的知識(shí)與方法才能解決 在學(xué)習(xí)過(guò)程中 除積累知識(shí)外 更重要的是掌握學(xué)習(xí) 研究的方法 形成終身學(xué)習(xí)的能力 一 二 三 二 含氯消毒液性質(zhì) 作用的探究1 研究方法由消毒液說(shuō)明中的成分 保存 注意事項(xiàng)等可以得到一定的關(guān)于消毒液性質(zhì)方面的信息 例如 由某消毒液禁止與易燃 易爆及酸性物質(zhì)存放在一起 可推測(cè)其具有強(qiáng)氧化性 能與酸反應(yīng) 由原液勿接觸衣物 易導(dǎo)致脫色 可推測(cè)消毒液具有漂白性等 如 84 消毒液的有效成分為naclo 可根據(jù)物質(zhì)分類知naclo為弱酸鹽 在溶液中可以水解 溶液呈堿性 可與較強(qiáng)的酸溶液反應(yīng) 根據(jù)氯元素化合價(jià)又可推測(cè)naclo有較強(qiáng)的氧化性 一 二 三 2 84 消毒液 漂白粉化學(xué)性質(zhì)及漂白原理 84 消毒液的有效成分是naclo 漂白粉是混合物 有效成分是ca clo 2 商品漂白粉往往含有ca oh 2 cacl2等雜質(zhì) 它們具有漂白和消毒作用的原因是 naclo或ca clo 2溶液能與稀酸或空氣中的二氧化碳和水反應(yīng) 生成次氯酸 起到漂白和消毒作用 工業(yè)上使用漂白粉要加入少量稀鹽酸或醋酸等 生產(chǎn)漂白粉的過(guò)程比較復(fù)雜 主要反應(yīng)如何表示 漂白粉或 84 消毒液漂白原理是什么 提示 2ca oh 2 2cl2cacl2 ca clo 2 2h2o ca clo 2 h2o co2caco3 2hclo 生成的次氯酸能起到漂白和消毒作用 一 二 三 三 飲料的研究1 飲料的ph或酸性許多飲料中含有酸性物質(zhì) 可以用ph試紙或ph計(jì)直接測(cè)得飲料的ph 也可以利用酸堿滴定測(cè)得飲料中的總酸含量 如果用酸堿滴定法測(cè)定飲料的酸含量 多數(shù)可以選酚酞作指示劑 對(duì)有色飲料要預(yù)先做脫色處理 對(duì)某些很難脫色的飲料 如可樂(lè) 不宜用指示劑法 需用ph計(jì)法 一 二 三 2 飲料中的vc含量vc又稱抗壞血酸 是人體必需的一種維生素 但人體自身不能合成vc vc分子是具有6個(gè)碳原子的烯醇式己糖內(nèi)酯 具有較強(qiáng)的還原性 可被i2 o2等氧化劑氧化 其含量可通過(guò)在弱酸性溶液中用已知濃度的i2的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定 滴定操作應(yīng)盡快進(jìn)行 以防止vc被空氣氧化 稀釋飲料用新煮沸并冷卻的蒸餾水 選用淀粉溶液作指示劑 滴定至溶液呈穩(wěn)定的藍(lán)色 用已知濃度的i2的標(biāo)準(zhǔn)液滴定飲料中vc的含量時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題 提示 vc易被氧化 特別是在堿性條件下 滴定時(shí)加入少量醋酸使溶液呈弱酸性 可減少vc的副反應(yīng) 但滴定仍應(yīng)盡快進(jìn)行 以防vc被氧化 一 二 一 含氯消毒液的性質(zhì) 作用探究及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1 研究消毒液的滅菌作用從培養(yǎng)箱中取出適量樣品 在顯微鏡下觀察樣品中細(xì)菌的含量 然后在樣品上滴加幾滴含氯消毒液 再在顯微鏡下觀察樣品中細(xì)菌的含量 并比較滴加含氯消毒液前后樣品中細(xì)菌的含量變化 現(xiàn)象 滴加含氯消毒液前樣品中細(xì)菌數(shù)目較多 滴加含氯消毒液后細(xì)菌數(shù)目大幅度減少 結(jié)論 含氯消毒液具有良好的殺菌消毒效果 一 二 2 探究消毒液的性質(zhì) 一 二 一 二 3 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意消毒劑的安全使用 含氯消毒液一般具有強(qiáng)氧化性 與某些有機(jī)物混合可能發(fā)生爆炸 如 84 消毒液原液與酒精混合后 加少量的酸可能會(huì)爆炸燃燒 消毒液對(duì)人體和金屬有較強(qiáng)的腐蝕性 調(diào)配或使用時(shí)應(yīng)打開(kāi)門窗 保持空氣流通 由于含氯消毒液有一定的刺激性 最好佩戴口罩和手套進(jìn)行操作 在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前應(yīng)充分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的討論與安全評(píng)價(jià) 在實(shí)驗(yàn)前充分預(yù)見(jiàn)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題 控制好試劑濃度與使用量 一 二 二 飲料中vc含量的測(cè)定1 飲料中vc含量的測(cè)定應(yīng)注意的問(wèn)題 1 飲料中vc的含量在100 1000mg l 1左右 滴定時(shí) 不必加水稀釋 以防體積過(guò)大 2 使用0 05mol l 1的i2標(biāo)準(zhǔn)溶液 若濃度略大 消耗標(biāo)準(zhǔn)液少于10ml 誤差會(huì)較大 可將濃度降低為0 01mol l 1 使消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積大于10ml 減少誤差 3 實(shí)驗(yàn)選用黏度不太大的果汁 4 為防止vc被氧化 應(yīng)加入醋酸溶液使之呈酸性 操作速度要快 一 二 2 測(cè)定vc含量過(guò)程中的干擾因素及排除方法 一 二 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 知識(shí)點(diǎn)1有關(guān)含氯消毒液的考查 例題1 某化學(xué)興趣小組的同學(xué)買來(lái)一瓶 84 消毒液 請(qǐng)大家與他們一同來(lái)研究以下問(wèn)題 1 此瓶 84 消毒液的說(shuō)明書上這樣寫道 本品為無(wú)色液體 呈堿性 請(qǐng)你推測(cè)它的有效成分 填序號(hào) a cl2b h2o2c naclod kmno4 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 2 該化學(xué)興趣小組的同學(xué)在瓷碗中盛放20ml的 84 消毒液 露置在陽(yáng)光充足的室內(nèi) 他們對(duì) 84 消毒液的消毒效果和組成成分的變化進(jìn)行了研究 得出數(shù)據(jù)如下 從數(shù)據(jù)圖1和圖2可得知 84 消毒液暴露在空氣中半小時(shí)后 其主要溶質(zhì)是 用化學(xué)方程式表示其中變化的主要原因 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 3 該化學(xué)興趣小組的同學(xué)備選了酚酞溶液對(duì) 84 消毒液的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn) 請(qǐng)你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 4 該化學(xué)興趣小組同學(xué)上網(wǎng)查詢有關(guān) 84 消毒液的信息時(shí) 發(fā)現(xiàn)這樣一則消息 有一家庭主婦把 84 消毒液和清潔劑 呈酸性 含cl 都倒出一些混合在一起 洗刷廁所 過(guò)了一會(huì)兒 她就暈倒在房間里了 這幾位同學(xué)感到迷惑不解 請(qǐng)你用離子方程式幫助他們解開(kāi)這一懸念 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 知識(shí)點(diǎn)2飲料的研究 例題2 維生素c是一種水溶性維生素 其水溶液呈酸性 它的分子式是c6h8o6 人體缺乏維生素c易得壞血癥 所以維生素c又稱抗壞血酸 維生素c易被空氣中的氧氣氧化 在新鮮的水果 蔬菜 乳制品中都含維生素c 如新鮮的橙汁中維生素c的含量在500mg l 1左右 某校課外活動(dòng)小組測(cè)定了某品牌的軟包裝橙汁中維生素c的含量 下面是測(cè)定實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告 請(qǐng)?zhí)顚懹嘘P(guān)空白 1 測(cè)定目的 測(cè)定 牌軟包裝橙汁維生素c的含量 2 測(cè)定原理 c6h8o6 i2c6h6o6 2h 2i 3 實(shí)驗(yàn)用品及試劑 儀器和用品 自選 略 試劑 指示劑 填名稱 濃度為7 50 10 3mol l 1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液 蒸餾水等 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 洗滌儀器 檢查滴定管是否漏水 潤(rùn)洗后裝好標(biāo)準(zhǔn)碘溶液待用 打開(kāi)橙汁包裝 目測(cè) 顏色 橙黃色 澄清度 好 用 填儀器名稱 向錐形瓶中移入20 00ml待測(cè)橙汁 滴入2滴指示劑 用左手控制滴定管的 填部位 右手搖動(dòng)錐形瓶 眼睛注視 直到滴定終點(diǎn) 滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是 5 數(shù)據(jù)記錄與處理 請(qǐng)?jiān)谙旅婵瞻滋幵O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理的表格 不必填數(shù)據(jù) 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 解析 滴定時(shí) 反應(yīng)是否完全是通過(guò)指示劑變色來(lái)表現(xiàn)的 因此必須選擇合適的指示劑 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知 用淀粉溶液作指示劑 利用i2與淀粉作用變藍(lán)的性質(zhì) 根據(jù)中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟 滴定前須裝好標(biāo)準(zhǔn)液和待測(cè)液 題目要求量取20 00ml的待測(cè)橙汁 根據(jù)量取精度要求和橙汁的性質(zhì) 顯酸性 必須選用酸式滴定管或移液管 在滴定過(guò)程中 左手控制滴定管的活塞 右手搖動(dòng)錐形瓶 眼睛密切注視錐形瓶中的溶液 觀察溶液是否變色 這是滴定過(guò)程中相當(dāng)關(guān)鍵的一環(huán) 解答實(shí)驗(yàn)過(guò)程 時(shí) 必須搞清原理 是哪種溶液向哪種溶液中滴入 否則可能答反 正確的是 溶液藍(lán)色不褪色 而不是藍(lán)色褪去 必須注意的是 維生素c容易被空氣中的氧氣氧化 因此實(shí)驗(yàn)時(shí)不宜劇烈搖動(dòng)錐形瓶 以盡量減少維生素c被氧化的可能 當(dāng)錐形瓶中的溶液恰好由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色時(shí) 滴定終點(diǎn)出現(xiàn) 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 由于該實(shí)驗(yàn)為定量實(shí)驗(yàn) 為減少偶然誤差 滴定實(shí)驗(yàn)必須重復(fù)兩次以上 且在數(shù)據(jù)處理時(shí) 取兩次或多次數(shù)據(jù)的平均值 在設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)表格時(shí) 必須體現(xiàn)這樣的要求 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 答案 3 淀粉溶液 4 酸式滴定管或移液管 活塞錐形瓶中的溶液溶液由無(wú)色突然變?yōu)樗{(lán)色 且半分鐘不褪色 5 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 點(diǎn)撥這是一道綜合性很強(qiáng)的探究性實(shí)驗(yàn)試題 題目給定了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?原理及過(guò)程 要求對(duì)實(shí)驗(yàn)用品 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 數(shù)據(jù)處理以及問(wèn)題討論等方面進(jìn)行分析 研究 解題時(shí) 必須善于把中和滴定原理 方法等知識(shí)遷移過(guò)來(lái) 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 知識(shí)點(diǎn)3定量分析方案設(shè)計(jì) 例題3 為測(cè)試一鐵片中鐵元素的含量 某課外活動(dòng)小組提出下面兩種方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn) 以下數(shù)據(jù)為多次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的平均值 方案一 將ag鐵片完全溶解于過(guò)量稀硫酸中 測(cè)得生成氫氣的體積為580ml 標(biāo)準(zhǔn)狀況 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 配平下面的化學(xué)方程式 2 在滴定實(shí)驗(yàn)中不能選擇式滴定管 理由是 3 根據(jù)方案一和方案二測(cè)定的結(jié)果計(jì)算 鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為和 鐵的相對(duì)原子質(zhì)量以55 9計(jì) 4 若排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響因素 試對(duì)上述兩種方案測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性作出判斷和分析 方案一 填 準(zhǔn)確 不準(zhǔn)確 或 不一定準(zhǔn)確 理由是 方案二 填 準(zhǔn)確 不準(zhǔn)確 或 不一定準(zhǔn)確 理由是 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 解析 1 利用氧化還原反應(yīng)中的得失電子數(shù)相等 配平化學(xué)方程式 2 由于酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性 能腐蝕堿式滴定管的乳膠管 因此不能選擇堿式滴定管 3 根據(jù)方案一中的測(cè)量結(jié)果計(jì)算 根據(jù)方案二中的測(cè)定結(jié)果計(jì)算 根據(jù) 1 中化學(xué)方程式可得關(guān)系式 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 2kmno4 10feso4 10fen fe 5n kmno4 5 0 02000mol l 1 0 02500l 0 0025mol 知識(shí)點(diǎn)1 知識(shí)點(diǎn)2 知識(shí)點(diǎn)3 答案 1 21085218 2 堿kmno4是強(qiáng)氧化劑 它會(huì)腐蝕堿式滴定管的乳膠管 4 不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的 但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低 如果上述情況均不存在 則結(jié)果準(zhǔn)確 不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬 生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物 生成的fe3 在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低 如果上述情況均不存在 則結(jié)果準(zhǔn)確點(diǎn)撥本題考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解以及數(shù)據(jù)處理能力 1234 1人體血紅蛋白中含有fe2 如果誤食亞硝酸鹽 人會(huì)中毒 因?yàn)閬喯跛猁}會(huì)使血紅蛋白中的fe2 轉(zhuǎn)變成fe3 生成高鐵血紅蛋白而喪失與氧氣結(jié)合的能力 服用維生素c可緩沖亞硝酸鹽中毒 這說(shuō)明維生素c具有 a 酸性b 堿性c 氧化性d 還原性解析 亞硝酸鹽會(huì)使fe2 轉(zhuǎn)變?yōu)閒e3 服用維生素c可緩沖癥狀 說(shuō)明維生素c具有還原性 答案 d 1234 2一定條件下新制的氯水中 加入少量下列物質(zhì) 能使hclo的濃度增大的是 caco3 固 agno3 1mol l 1 蒸餾水 na2s 固 a b c d 答案 a 1234 3下列有關(guān)食物酸堿性的敘述中正確的是 a 味覺(jué)上具有酸味的食物就是酸性食物b 食物的酸堿性與化學(xué)上的酸堿性是同一個(gè)概念c 人體雖有自動(dòng)調(diào)節(jié)酸堿性的功能 但仍需通過(guò)選擇酸堿性食物來(lái)控制d 常見(jiàn)的食物中 蛋白質(zhì) 油脂屬于堿性食物 蔬菜 水果屬于酸性食物 1234 解析 食物的酸堿性與化學(xué)上的酸堿性是不同的概念 食物的酸堿性并非指味道而言 而是指食物在體內(nèi)最終代謝產(chǎn)物的性質(zhì) 凡最終代謝產(chǎn)物為堿性物質(zhì)的食物就是堿性食物 如蔬菜 水果等多含鉀 鈉 鈣 鎂等鹽類 在人體內(nèi)代謝后生成堿性物質(zhì) 使體液呈弱堿性 因此這類食物習(xí)慣上稱為堿性食物 凡代謝產(chǎn)物呈酸性的食物則稱為酸性食物 如蛋白質(zhì)在體內(nèi)的最終產(chǎn)物是酸性物質(zhì) 因此蛋白質(zhì)屬于酸性食物 根據(jù)上述分析可知 a b d均錯(cuò)誤 雖然人體有自動(dòng)緩沖系統(tǒng) 使血液的ph保持在正常范圍內(nèi) 但這種自身控制能力有限 需要通過(guò)選擇不同的食物來(lái)保持人體內(nèi)的酸堿平衡 c正確 答案 c 1234 4某品牌消毒液包裝說(shuō)明的部分內(nèi)容摘錄如下 主要有效成分為次氯酸鈉 有效氯含量8000 10000mg l 1 可用于各類家居用品 餐具 棉織衣物等的消毒 對(duì)彩色織物可能有褪色作用