发现之旅
    关于实验和理论在化学中的地位,在历史上曾经引起过很多争论。例如,法国实证主义哲学家A. Comte说:“任何企图将数学应用于化学研究的做法都会被视为极为无理的行为,这违反了化学的精神”。而美国化学家Walter Eyring则持截然相反的观点:“迄今为止量子力学都(被证明)是正确的,因此化学问题就是应用数学问题”。如果抛开争议,有一点毋庸置疑,即化学仍然是一门以实验为基础的科学。化学实验仍然是人类认识物质化学性质,解释化学变化规律和检验化学理论的基本手段。化学家在实验室中模拟各种条件,细致地对实验现象进行观察比较,并从中得出有用的结论。例如,很多新元素和新的化合物都是在实验室中被发现的,Mendeleev的周期律也是建立在大量实验事实的基础之上的,而且Mendeleev周期律的正确性也是由实验来验证和确立的。可见,实验对于化学家的重要性不言而喻。
    在辽阔的化学领域中,绝大多数化学家都从事着实验发现的工作。这不仅仅因为实验是化学学科的传统,也由于化学研究对象的复杂性。当我们面对复杂体系的时候,在很多时候,通过实验来认识或深人理解几乎是惟一选择。在化学史上,有无数这样的实例来印证化学实验对于化学发展的重要性,例如Curie夫人发现镭的故事就是其中一个精彩的范例。
    当我们强调化学实验的重要性时,也决不应当忽视理论对于化学探索的指导意义。的确,在化学发展的某些阶段,理论的突破会给化学带来突飞猛进的发展。一个突出的例子就是Linus Pauling关于化学键的理论:Pauling的价键理论不仅为人们认识化学键奠定了坚实的理论基础,它的影响也扩大到化学学科之外,对于相关领域的发展也起到了非常重要的作用。
深入思考
    一、完成性质实验方案设计的基础
   (1)无机物的性质:与原子结构有关。
   (2)有机物的性质:与分子结构有关。
    而有机物的分子结构又与官能团的种类和基团之间的相互影响有关.
    二、性质实验方案设计的一般思路
    分析结构→对比回顾相关知识→预测性质→拟定方案
    分子结构   同系物    稳定性
    原子结构   元素周期表  酸、碱性
                                氧化还原性
                                官能团反应
                                常识了解
    三、性质实验方案的设计
    1.证明酸性:(1)pH试纸或酸碱指示剂;(2)与溶液反应;(3)与Zn等较活泼金属反应。
    2.证明弱酸性:(1)证明存在电离平衡;(2)测定对应盐溶液酸碱性;(3)测定稀释前后pH的变化。
    3.证明氧化性:与还原剂(如KI、等)反应,产生明显的现象。
    4.证明还原性:与氧化剂(如、浓等)反应,产生明显的现象。
    5.证明为胶体分散系:有了达尔效应。
    6.证明有碳碳双键(或三键):使溴水或酸性溶液褪色(注意醛基的干扰)。
    7.证明酚羟基:(1)与浓溴水反应产生白色沉淀;(2)与溶液发生显色反应。
    8.证明醛基:(1)与银氨溶液发生银镜反应;(2)与新制悬浊液作用产生砖红色沉淀。
    9.证明醇羟基:与酸发生酯化反应,其产物不溶于水,有果香味.
    10.比较金属的活动性:(1)与水反应;(2)与酸反应;(3)置换反应;(4)原电池;(5)电解放电顺序;(6)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;(7)对应盐的酸碱性强弱。
    11.比较非金属的活动性:(1)置换反应;(2)与氢气反应快慢;(3)气态氢化物的稳定性、还原性;(4)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱;(5)对应盐的酸碱性强弱;(6)与同种变价金属反应(如Cu、Fe),但注意例外。
    12.比较酸(碱)的酸(碱)性强弱:较强的酸(碱)能制得较弱的酸(碱)。
学有所用
二氧化硫性质的组合实验
 


点击上图观看“二氧化硫性质的组合实验”视频    

硫化氢的性质实验
 

点击上图观看“硫化氢的性质实验”视频
 
沙场练兵

1. 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。

    请回答下列问题:
    (1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是:                                 
    (2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3                                   
    (3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:

    上述方案是否合理?                                                 
    请简要说明两点理由:
    ①                                     ;②