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  [资源]原教材中化学研究性学习素材       ★★★★ 【字体:

 

原教材中化学研究性学习素材
作者:佚名    资源来源:丹东二中科研室    点击数:    更新时间:2007-5-10    

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1•  维生素 C 的还原性的探究
(1) 验证维生素 C 的还原性
(2) 维生素 C 的还原性在生活中的用途及其检测
(3) 应用维生素 C 的还原性检测蔬菜、水果中的维生素 C 的的含量

2•  家用燃料的调查与研究
(1) 调查所在家庭使用的燃料种类
(2) 这些燃料的性能、价格
(3) 这些燃料的燃烧产物对环境有什么影响
(4) 提出一项节能小方案

3•  氧化还原反应对生活的影响
在生活中,时时刻刻在发生着化学反应,对我们的生活影响极大。
(1) 调查与生活联系紧密的化学反应
(2) 这些反应哪些是氧化还原反应
(3) 这些氧化还原反应对生活是有利的还是有害的?
(4) 提出一项预防有害的氧化还原反应的方案

4•  关于钠与硫酸铜溶液反应产物的研究

A 方案:

本堂课的基本思想是控制反应物硫酸铜溶液浓度的方法组织学生进行实验。

B 结论:

通过实验探究并加以分析推理可知:在稀硫酸铜溶液中,反应现象产生的主要原因可能是铜离子表面有水分子覆盖,使钠难以和铜离子直接接触反应,而先与水反应,但高浓度的硫酸铜可排除水分子的干扰而生成单质铜。所以,硫酸铜溶液与钠反应的方程式可能有以下几种:

(1) 2Na+CuSO 4 =Na 2 SO 4 +Cu (2)2Cu+O 2 =2CuSO 4

(3) 2Na+ 2H 2 O=2NaOH+H 2 ↑

(4) 2NaOH+ CuSO 4 =Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

(5) Cu(OH) 2 = CuSO 4 + H 2 O

当投入相同大小的钠时,随着硫酸铜溶液浓度的增加,单质铜出现的可能也随之增加。

5. Na2O2 与水反应后的溶液滴加酚酞试液产生异常现象的探究

A 课题的提出:

过氧化钠与水反应的生成物是 NaOH 和 O 2 ,但在实际的课堂教学实验过程中,往所得溶液中滴加几滴酚酞试液的现象却是先变红,然后立即褪色!这种反常现象产生的根源是什么?如何才能使反应后溶液在加入酚酞后立即变红且不褪色呢?可以先从反应过程所涉及到的因素,如所用到的仪器、药品、条件(外界)、生成物等方面来考虑,通过充分的讨论,作出各种猜想再进行实验探究。

B 各种假设、猜想

( 1 ) Na 2 O 2 在空气中易变质,是否有可能是我们所用的过氧化钠部分变质而引起褪色。

( 2 )试验过程中用手摸试管感觉到很热,说明该反应放热,是否有可能是溶液的温度较高,使红色褪色?

( 3 )是否有可能是酚酞变红后,被生成的氧气氧化而褪色?

( 4 )是否有可能是生成物 NaOH 浓度的影响?

( 5 )我们学过了褪色是被强氧化性的物质漂白, Na 2 O 2 与 H 2 O 反应是否可能产生强氧化性的物质(如生成 H 2 O 2 ),具有漂白性?

C 设计实验方案

•  用未开过盖的纯 Na 2 O 2 做实验;

•  用冷却后的溶液做实验;

•  往 0.01mol.L -1 NaOH 溶液中,滴加 2 滴酚酞试液,变红色且较长时间不褪色,制备氧气通入红色溶液中;

•  用不同浓度的 NaOH 溶液做对比实验:观察酚酞变红色又褪色的时间;

•  ①往过氧化钠与水反应后所得的溶液中加少许 MnO 2 用带火星的木条伸如试管内;

②往 0.01 mol.L -1 NaOH 溶液中,滴加 2 滴酚酞试液,变红色且较长时间不褪色,然后加入 H 2 O 2 。

B 实验探究:

将全班同学分成若干个实验小组,在老师的指导下分别进行实验探究,记录相关实验的数据和结论,最后将实验结果汇总到课题组长和指导教师。

C 课题研究成果:

全班同学在讨论、交流的基础上形成共识,获得结论:

( 1 )酞在稀碱性溶液中才稳定显红色,在浓碱溶液中显红色后又褪色 ;

( 2 ) H 2 O 2 能使变红的酚酞溶液褪色,起漂白作用;

( 3 )课本中的化学反应方程式: 2Na 2 O 2 + 2H 2 O= 4NaOH+ O 2 ↑不够完善,应该同时还发生反应: 2Na 2 O 2 + 2H 2 O= 2NaOH+ H 2 O 2 和 2H 2 O 2 =2H 2 O+ O 2 ↑;过氧化钠与水反应放出的热量能使部分 H 2 O 2 分解。

( 4 )往过氧化钠与水反应后的溶液滴加酚酞试样变红后又褪色,原因是反应生成的 H 2 O 2 的漂白作用和所得的碱溶液较浓两种因素的影响。

6.是氧化褪色还是中和褪色


当用胶头滴管将新制的氯水慢慢滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中,

•  当滴入最后一滴氯水时红色完全褪去。

•  产生上述现象的原因可能有哪些?是产生的次氯酸的强氧化性还是产生的酸与碱中和褪色

•  设计实验来证明红色褪去的原因

7.碘化合物与人体健康

(1) 加碘盐中碘元素以哪种微粒形式存在
(2) 人体正常的含碘量及每日摄入量
(3) 人体缺碘的后果
(4) 人体摄入过量碘的后果

8.氟与人体健康

( 1 )氟在人体中的分布
( 2 )人体中正常的含氟量
( 3 )人体缺氟的后果
( 4 )人体摄入过量氟的后果

9•  利用生活废弃物制作熟悉的分子模型

如 Cl 2 、 H 2 、 HCl 、 H 2 O 、 CH 4 等。

氯化氢分子空间结构

水分子空间结构

通过对分子构型的了解,充分调动学生的积极性,培养学生将理论与实际联系起来,用日常生活中的废弃物做分子模型。

甲烷分子模型

10  比较二氧化硫与次氯酸的漂白机理

( 1 )问题的提出

二氧化硫与次氯酸均使品红溶液褪色,褪色的原因相同吗?如何设计实验来证明褪色的原因?

( 2 )实验探究

给褪了色的溶液加热,溶液的颜色有没有变化?

( 3 )研究结果

二氧化硫使品红褪色,加热后溶液恢复原来的红颜色,说明二氧化硫与品红结合成不稳定化合物。次氯酸使品红褪色,加热后溶液不恢复原来的颜色,说明次氯酸与品红发生了氧化还原反应。

( 4 )进一步探究、应用

向二氧化硫的水溶液与次氯酸中分别加入石蕊试剂,现象如何?结论如何?

11•  酸雨的成因、危害与对策

( 1 )实际测量雨水的 PH 。做法:分几处采集雨水样品,用 PH 试纸测定雨水的 PH 。记录测定的时间、地点当天的温度、湿度。写出实验方法和结论。

( 2 )利用网络调查世界各地酸雨的危害,形成原因。

( 3 )利用所学知识研究如何防止酸雨的形成,写出反应原理。

12•  臭氧空洞及成因

臭氧在大气中扮演了那些角色,臭氧空洞与那些化学物质有关,其破坏机理是什么?目前制冷剂的种类有那些?在空气中是否是臭氧越多越好?

13•  调查本地区固体废弃物的主要品种和回收价值

做法:可以分成几组进行,如结合本地实际,分别对家庭、学校、工厂、农场、机关等进行调查。

调查前设计调查表,调查表包括:目的、时间、地点、调查对象、调查记录、建议等。

研究课题内容 :

A 调查主要固体废弃物的品种、数量
B 了解研究对象(主要是固体废弃物)的污染和危害
C 了解并研究固体废弃物的处理方法和经济价值
D 本城区如何处理固体废弃物
   研究提示
A 实地调查方式:问卷、访谈、考察等

(注意收集资料、数据和论说证据(图片等))
B 取样并设计实验,分析,通过实验说明结论

14.课题名称:水泥、汽油标号的含义

( 1 )课题意义: a 水泥和汽油在生活中应用广泛

b 不同标号的水泥和汽油性能相差甚远

( 2 )知识准备:对碳族元素的系统学习

( 3 )实践与研究: a 水泥的成分 b 汽油的成分

c 不同标号的水泥,不同的功能

d 不同标号的汽油,不同的特性

e 如何选择水泥的标号

f 如何选择汽油的标号

15.普通陶瓷和新型陶瓷种类及其用途

( 1 )课题意义:

a 陶瓷是中国古代的一大发明,有着悠久的历史,是人类宝贵的遗产

b 普通陶瓷的用途极为广泛

c 新型陶瓷性能优良,用途广泛

( 2 )知识准备:对碳族元素的系统学习

( 3 )实践与研究:

a 寻找生活中的陶瓷用品

b 研究普通陶瓷的成分及性能

c 认识新型陶瓷的组成及性能

16.课题名称:常见耐火材料及其组成

( 1 )课题意义:

a 耐火材料在生活和科学研究中有着非常重要的意义

b 随着各种新技术的发展,特别是空间技术和能源开发技术,对耐热高强

结构材料的需要越趋迫切

( 2 )知识准备:对碳族元素的系统学习

( 3 )实践与研究:

a 寻找生活中的耐火材料

b 耐火材料的成分及性能

17.课题名称:玻璃对环境的污染

( 1 )课题意义:

生活中我们使用许多玻璃用品,玻璃废弃物难以分解,从而造成污染,怎样处理玻璃废弃物成为有价值的研究课题。

( 2 )知识准备:对碳族元素的系统学习

( 3 )实践与研究:

a 寻找生活中的玻璃用品

b 玻璃的成分及性能

c 玻璃的制造过程

d 新型玻璃的优良性能

18.课题名称:四大发明与我国古代化学

( 1 )课题意义:

a 造纸术 : 造纸是一项重要的化学工艺,纸的发明是中国在人类文化的传播和发展上所做出的一项十分宝贵的贡献,是中国化学史上的一项重大的成就。

b 印刷术 : 是我国古代劳动人民经过长期实践和研究才发明的。 大约在公元600年的隋朝,人们从刻印章中得到启发,在人类历史上最早发明了雕版印刷术。

c 火药 : 是中国四大发明之一。火药 , 顾名思义就是 ( 着火的药 ) 。它的起源与炼丹术有着密切的关系 , 是古代炼丹士在炼丹时无意中配制出来。

d 指南针 : 春秋时期,中国劳动人民就在采矿、冶炼中,逐渐认识了磁石。到战国时期,就有人用磁石做成器具来判定方向,当时叫 “ 司南 ” ,它是在一个无沿的方盘上放置一只水勺似的磁石,水勺的柄端向南指。到北宋后期(公元 11 世纪),中国人民创造了人工磁铁,此后又创制了 “ 指南鱼 ” ,把用磁钢片制成的 “ 鱼 ” 放在水面上,以此指示方向。后来经过反复研究改进,又把磁钢片改成细小的磁钢针,并使它的尖端成磁北极,末端成为磁南极,这就成了指南针。北宋时期,人们创造了适用于航海的指南针,把航海事业推向了新的时代。这一时期,中国的造船技术在世界上也最为先进。到了 14 世纪初,指南针才由中国传到欧洲。

( 2 )知识准备: a 造纸过程中用到哪些化学原理

b 印刷中,陶瓷活字的制造原理

c 火药的成分

d 指南针中吸铁石的成份

( 3 )实践与研究:运用高中化学学习的已有知识,通过查资料,分析四大发明中化学知识的应用。

19•  课题名称:太阳能电池

( 1 )课题意义: a 全球能源短缺

b 太阳能蕴含量大

c 有效的利用太阳能会造福人类

( 2 )知识准备:对碳族元素的系统学习

( 3 )实践与研究: a 太阳能电池的材料 b 太阳能电池的优良性能

c 、太阳能电池的巨大效益

20.高中课题名称:氮的固定的利用价值

( 1 )课题意义:

作物每年要从土壤中摄取大量的氮。每 100m 2 土地的上空约有 106kg 的氮,这是巨大的氮资源。但是,氮分子中的氮、氮三键有特别大的键能( 945kJ·mol-1 ),要破坏氮分子需要很高的能量,所以氮气通常不跟其他物质反应。一般的高等植物不能直接吸收氮气,必须将它转化为简单的氮的化合物才能被吸收。

( 2 )知识准备:对氮族元素的系统学习

( 3 )实践与研究:

a 氮的固定的意义 b 天然固氮的优点和缺点

c 人工固氮的方法 d 人工固氮的利用价值

21.课题名称:氨气的喷泉实验

( 1 )问题的提出:

a 氨气做喷泉实验的原理 b 气体溶解度的大小对喷泉实验的影响

c 吸收液的作用 d 吸收液的使用有何要求

e 喷泉的颜色 f 装置的改进

( 2 )提出实验方案:

a 氨气的制取 b 氨气的净化

c 氨气的收集 d 氨气喷泉实验的装置

e 吸收液的选择 f 装置的改进

( 3 )研究的结论:

22.课题名称:大气的二次污染──光化学烟雾

( 1 )课题意义:

光化学烟雾是大气中氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂在日光作用下形成的二次污染,对人体危害较大,甚至造成生命危险。因此,弄清光化学烟雾的产生和预防光化学烟雾的发生都在环保研究中有重要的意义。

( 2 )知识准备:对氮族元素的系统学习

( 3 )实践与研究: a 光化学烟雾的产生原因

b 光化学烟雾的危害

c 光化学烟雾的防治

23•  课题名称:你所在地区的主要空气污染是什么?

( 1 )活动方式:问卷调查、实地考查、追踪观察、专家座谈、搜集资料

( 2 )活动过程:

a 分组并选择课题

b 小组活动综合调查

c 通过反思,选择热点,深入研究

d 走出校门,实践座谈

e 以论文形式总结研究性学习成果

f 学习交流汇报

g 评价及反馈


 
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