“化”境寻真 ——再探铁与硫酸铜溶液反应 课件(共15张PPT)

(共15张PPT)
“化”境寻真
——再探铁与硫酸铜溶液反应
人教版九年级化学
任务1：回顾实验，感知异常
回顾旧知：
回忆铁与硫酸铜溶液的反应，描述反应现象并写出化学反应方程式。
动手实验：
将硫酸铜溶液倒入盛有铁钉（已打磨）的烧杯中，观察并记录现象。
？
第一次认知冲突：
为什么产生气泡？
生成的气体是什么呢？
任务1：回顾实验，感知异常
设计方案：
交流讨论，设计可行的实验方案验证以上的猜想。
动手实验：
小组合作，用pH计测定硫酸铜溶液的pH值，并记录数据。
任务2：再探实验，解惑异常
结论：硫酸铜溶液呈酸性，铁与溶液中的“酸”发生置换反应，生成了氢气。
提出新问题：
随着反应的进行，溶液的pH值如何变化？请预测pH值随时间的变化，并以曲线形式呈现。
数字化实验：
将螺旋状铁丝放入硫酸铜溶液中，用pH传感器测定一段时间内溶液的pH值变化。
任务2：再探实验，解惑异常
？
第二次认知冲突：
为什么溶液的pH变化曲线与预测曲线相反？
任务2：再探实验，解惑异常
猜想：空气中的氧气溶解后参与了化学反应
请大家交流讨论，并作出猜想。
数字化实验：
将螺旋状铁丝放入硫酸铜溶液中，用溶解氧传感器测定溶液中溶解氧的含量变化。
任务2：再探实验，解惑异常
任务2：再探实验，解惑异常
结论：
控制溶解氧的含量可以有效的阻止反应产生氢气。
提出问题：
如何排除氧气的干扰呢？
设计方案：
小组合作，设计实验装置。
任务3：改进实验，消除异常
密闭、无氧的体系
任务3：改进实验，消除异常
反应的温度
硫酸铜溶液的浓度
氢气生成
阻止
反应速率
影响
分组实验：
用去氧蒸馏水分别配制2%和4%CuSO4冷、热溶液各一份，分别放入用砂纸打磨过的螺旋状铁丝，盖紧瓶塞。比较实验现象。
任务3：改进实验，消除异常
组别 不同浓度，不同温度的CuSO4溶液 变为浅绿色时间 有红色 固体 无气泡 符合
标准现象
① 2% CuSO4冷溶液 较快 √ √ √
② 2% CuSO4热溶液 更快 √ √ √
③ 4％ CuSO4冷溶液 较慢 √ √ √
④ 4％ CuSO4热溶液 较快 √ × ×
数字化实验：
在密闭容器内，将螺旋状铁丝放入去氧蒸馏水配制的2%硫酸铜热溶液中，用pH传感器测定溶液pH变化曲线并观察现象。
任务3：改进实验，消除异常
隔绝氧气、控制温度和溶液的浓度可以有效消除异常现象，回归标准现象。
任务3：改进实验，消除异常
改进2：
去氧蒸馏水配制
2%硫酸铜热溶液
改进1：
将螺旋状细铁丝改为超细铁丝绒
改进3：
将反应装置改为注射器密闭体系
回归课本：
在推导质量守恒定律的过程中，
为什么铁与硫酸铜溶液反应要使用密封体系？
敬请指正，谢谢！