关于化学学习研究方法的介绍

时间:2018-05-18 编辑:煜新 手机版

  化学主要研究篇一:17化学研究的方法

  1.知道实验、模型、分类、比较、观察、假说等方法的界定、使用步骤、实际应用,能说出研究物质性质的基本程序并具有运用此程序的意识,体验这些方法对化学研究的作用。

  2.体验实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用。

  一、化学科学的研究方法

  1.主要方法

  (1)观察:一种有计划、有目的的用感官考察研究对象的方法。人们既可用感觉器官观察物质的颜色、状态、气味,也可借用一些仪器进行观察,从而提高观察的灵敏度。 例如,我们通过观察钠的颜色、状态、保存方法及钠与水反应的现象,可以分析归纳出金属钠是硬度、密度较小,熔点较低的银白色固体。

  (2)实验:借助实验,可以分离和提纯所需要的物质,确定组成物质的元素及含量,解释物质的微观结构,揭示化学现象的本质。

  实验一般可分为定性实验和定量实验。实验的一般程序是:明确实验目的→设计实验步骤→准备实验药品和装置→实施实验→记录结果及分析→反思。

  (3)分类:指分门别类地对所研究的对象进行研究,从而总结出各类事物的一般规律,或者将所研究的某一对象归类,通过这一类事物的一般规律深刻认识所研究的对象。

  例如,在有机化学中学习烃类物质时,可根据烃的组成和结构将烃分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃进行研究。

  (4)比较:找出比较对象(如化学概念、物质性质)间的异同,认识比较对象间的内在联系。

  例如,通过对金属钠和金属铁的物理性质和化学性质的比较。可以在理解的基础上,更加牢固地掌握金属钠作为金属单质的通性以及作为活泼金属的特性。

  (5)假说:以已有的事实材料和科学理论为依据,面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需要实验的证实,才能成为科学理论。

  (6)模型:以客观事实为依据建立起来的,是对事物及其变化的简化模拟。模型一般可分为理论物体模型和理论思维模型。

  例如:人类对原子结构的认识,就经历了道尔顿的原子模型(1803年)、汤姆逊的“葡萄干布丁”模型(1903年)、卢瑟福的核式模型(1911年),玻尔电子层排布模型(1913年)、量子力学模型(1926年)等不断发展深化的理论物体模型过程。再如,人们对于物质可能具有的化学性质的分析,首先确定该物质类别,通过该类物质的化学性质的通性确定该物质可能有哪些性质;然后再分析构成物质的各元素的价态是处于最高价、最低价、还是中间价态,判断可能发生的氧化还原反应;最后再通过实验验证这些化学性质是否真正存在,这是一种理论思维模型。

  2.研究物质性质的一般程序

  3.研究未知物性质实验设计

  对未知物应该先根据观察对其成分进行大胆猜测,以确定性质实验设计的方向。

  例如,蓝色晶体可能是铜的化合物,紫色晶体可能是高锰酸钾或钾单质等。另外,可以根据气体的气味初步判断气体的成分。

  在观察过程中,当得不到明显的信息时,一般可按如下次序进行实验: ①将物质加热,观察其稳定性。如果物质受热时状态发生变化,要注意判断是否有气体产生,气体的气味如何,是否有水凝结等。

  ②检验物质的酸碱性。对于可溶性的物质,可以用pH试纸或酸碱指示剂检验;对于难溶性物质,则可以分析其能否与酸、碱反应

  ③氧化还原性。分析物质与常见的强氧化剂如高锰酸钾溶液、硝酸、三氯化铁溶液或常见的强还原剂如铁粉、锌粉、一氧化碳、氢气等是否反应;若能反应,则要注意观察反应的

  情况,如观察反应发生的条件、难易等。

  4.研究已知组成(或结构)的物质性质实验的设计

  对于已知组成(或结构)的物质,首先应该研究其元素组成、所含离子或原子团,根据已有的知识经验,猜测其可能具有的性质,再根据猜测的结果,设计相应的实验加以验证。因些,熟练掌握常见物质的性质是非常必要的。

  【例1】已知甲烷可在空气中燃烧,现用如图所示的方法研究甲烷在空气中燃烧的产物是什么,请回答下列问题:

  (1)说明甲烷燃烧中有水的依据是 。

  (2)要说明甲烷燃烧的产物中有二氧化碳,还应进行的实验是:。 (3)从研究物质性质基本方法的方面来说,采用的研究方法主要包括 。 (4)从研究物质性质基本程序的方面来说,其研究程序是。

  解析:研究物质的基本方法有观察法、实验法、分类法、比较法。观察生成物的外观性质:无色的水蒸气在烧杯内壁遇冷后凝结为无色的液体。根据二氧化碳的化学性质预测,实验法验证无色的二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊。

  答案:(1)烧杯内壁上产生了无色液体

  (2)观察烧杯内气体为无色,闻不到特殊气味。待火焰自然熄灭后立即关闭甲烷气源,小心地将烧杯正立,向其中倒入少量澄清石灰水,轻轻振荡烧杯,观察石灰水变浑浊。

  (3)观察法、实验法

  (4)观察物质的外观性质→预测物质的性质→实验和观察→解释及结论

  OH

  【例2】水杨酸(邻羟基苯甲酸COOH)最早来自杨柳树叶子的提取物,有解热

  镇痛的功效,广泛用于感冒药的生产。请设计实验,研究水杨酸的化学性质。

  解析:首先研究水杨酸的基本结构:含有苯环、酚羟基、羧基。故应该兼有这三种官能团的性质。可设计水杨酸与三氯化铁溶液及与溴水的反应、水杨酸酸性检验、羧基的酯化反应等实验。因为酚羟基不易直接发生酯化反应,故可不设计酚羟基的酯化实验。 另外,应该考虑分子内不同官能团间的相互影响,如可设计实验比较水杨酸与苯甲酸的酸性强弱等。

  值得注意的是,题目中只笼统地说“研究水杨酸的化学性质”,并没有具体指出哪些方面的化学性质,故此题是很大的,限于中学的实验条件,一般不可能对其化学性质进行面面俱到的研究。如苯环的催化加氢等性质,就很难进行实验研究。再如,一般有机化合物都具备的还原氧化铜等性质,也没有必要专门进行实验研究。此题中只根据水杨酸的结构,设计其典型性质的实验即可。

  【答案】:根据水杨酸的结构,可设计如下实验: (1)检验水杨酸的酸性:①用玻璃棒蘸取水杨酸溶液,测其pH,观察其酸性。②把水杨酸的浓溶液滴加到浓的苯甲酸钠溶液中,观察是否有苯甲酸的沉淀产生,以判断水杨酸与苯甲酸的酸性强弱。

  (2)将水杨酸的溶液滴加到浓溴水中,观察有无白色沉淀产生。 (3)向少量水杨酸溶液里滴加三氯化铁溶液,观察溶液的颜色变化。 (4)把2 g左右水杨酸溶于3 mL乙醇(于大试管中),再向其中加入3 mL浓硫酸,并加入几片碎瓷片,小火加热试管,并将产生的气体导到另一盛有饱和碳酸钠溶液的试管上方,观察有无不溶于水的液体出现。若有,则振荡静置后,闻其气味。

  1.某同学对亚硫酸钠的化学性质进行以下探究并写如下实验报告。请帮助他完成实验报告并回答以下问题:

  实验报告Ⅱ

  (1)如何鉴别亚硫酸钠和碳酸钠?

  (2)敞口放置亚硫酸钠,亚硫酸钠可能变质为,如何证明亚硫酸钠已经变质?

  2.下面是某同学研究氯气性质过程中的一个片断。请你帮助他完成部分实验并补全实验记录。

  [观察]氯气的颜色、状态: 状态;闻氯气的气味: [预测]氯气是一种非金属单质,它可能具有的性质有 从元素化合价的角度分析,它可能具有的性质有

  。

  [实验结论]

  (1)氯气与铁反应生成 。氯气与氢气反应生成 。

  (2)通过比较氯气和曾经学习过的氧气等非金属单质的性质,可推知氯气的化学性质 ,能与反应。

  (3)这位同学是按照怎样的程序来研究物质性质的?

  (4)在上述过程中,该同学都用到了哪些研究物质性质的方法?

  (5)说明闻气体气味的方法。

  3.对牙膏的探究要用到许多知识。

  ”)

  (3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种制备碳酸钙的实验方案 ,其流程图为:

  ①高温 ②加水 ③加碳酸钠溶液

  石灰石

  请写出上述方案中有关反应的化学方程式:① ②③ (4)请你仍用石灰石为原料(其它试剂自选),设计另一种制备碳酸钙的实验方案。仿照(3)所示,将你的实验方案用流程图表示出来:

  石灰石

  你设计的方案优点是: 。 (5)检验牙膏中是否含有碳酸盐的实验方法是:。 (6)某学生为了测定一种以碳酸钙为摩擦剂的牙膏中碳酸钙的含量,用烧杯称取这种牙膏膏体100.0 g,向烧杯中逐渐加入稀盐酸至不再有气体放出(除碳酸钙外,这种牙膏中的其他物质不能与盐酸反应生成气体),共用去稀盐酸200.0 g。反应完毕后称得烧杯内物质的质量为278.0 g。(所有质量数据均不含烧杯质量)。请你计算这种牙膏中碳酸钙的质量分数。(可能用到的相对原子质量:H:1; C:12; O:16; Cl:35.5; Ca:40)

  4. 某化学课外小组为试验一未知有刺激性气味气体的性质,设计如下连续实验,并进行了记录 : 根据以上实验结果,小组成员展开了如下讨论:

  甲同学认为,步骤4所得无色无味气体是二氧化碳,说明原气体被氧化铜氧化得到水和二氧化碳,故原气体应该是氢气和一氧化碳的混合物。

  请回答问题:

  (1)乙同学否定甲同学结论的原因是(2)可以帮助乙同学确定原气体是否含有氧元素的实验是: 。

  A.分别测定固体氧化铜、无水硫酸铜、氢氧化钡溶液在反应前后的质量差依次为m1、m2、m3

  化学主要研究篇三:我的考研心得(武大四大化学)

  本人是20XX年考上武汉大学化学与分子科学学院高分子化学与物理专业研究生的一名学生,之前在考研论坛留下过自己的QQ,所以有很多学弟学妹找到我,有时候我也比较忙,没有时间及时的一一回复。现在我每天抽一点时间来总结一下我的考研复习心得,以帮助大家更好的了解相关的情况吧。在此,也特别申明一下,本文为我个人的真实心得体会,都是慢慢回顾自己的复习过程然后一个字一个字的打出来的,文中的某些观点、建议可能并不一定正确,每个人的学习方法还是有区别的,希望大家仅供参考吧!有说的不好的地方也欢迎大家指正!

  首先,我想说说关于为什么考研:就本人的观点认为,目前国内的教育模式导致大部分年轻人不知道自己的兴趣所向,根本不知道自己喜欢做什么,也没有好好想过以后出来做什么事。身边有很多人都考研,所以自己也跟着考。我觉得如果你是出于这样的想法去考研的话还是建议你三思!研究生不像本科那样,像我们理科生基本上是要天天待在实验室里面,而且工作了的话基本上也与这一行有关,如果不喜欢这一行的话趁早改变主意!想好以后要做什么再决定是不是真的选择考研。

  目标院校和专业的选择:很多人在选择学习型和专业是很纠结,又想考好学校,又想好专业,还有就是只想混个研究生文凭而已。我的观点是,好专业比好学校更有用。毕竟以后自己很可能就是搞这一行了,所以好好选一个专业吧。选择院校是我建议大家还是量力而行,很多人想报985或者211之类的,我觉得每个人都应该清楚自己的实力,实力有多少就选择个什么样的学校,如果报个985到时候没考上要调剂的时候就比较麻烦了,调剂很多时候都没什么好学校或者没好专业了。选择的院校和专业最好以前有学长或者学姐考上过,这样会有比较大的帮助,资料和经验都比较容易得到,会省很多事的。

  合适的目标+坚持不懈的努力=成功!

  在考研的途中有1~2个靠谱的研友也是很有帮助的,人太多了我觉得反而不好。 公共课的复习我就不说了,我觉得都大同小异吧,网上也有很多。下面我详细讲一下我复习的武大的四大化学。

  都知道武大的化学学院基本上都是考四大化学(分析、物化、无机、有机),一听到这个有不少人都会被吓住,觉得会很难。是的,我当时也不敢考,分析我还没学过。所以我当时最开始选择那个考数学和普通化学的那个材料物理与化学专业。从14年3月份开始复习数学,到了5月底6月初了,我问了一下我们专业的老师,他建议我还是考四大化学。他让我报高分子化学与物理这个专业,因为这个专业与我们学的也比较接近,再就是这个专业可以选考高分子化学和物理而避开有机!很多人都说武大的有机很难,确实是这样的!当时我非常的纠结!!!那时候数学的线代都看完了,快要去买全书了,我回去想了两天,然后不知道怎么突然也就决定了,就换了吧,考四大化学!因为我没学过分析化学,所以开始看分析上册,估计看了10天左右吧,看到了第五章左右,那时候6月中旬了,我们还有好几门期末考试,考完还有学年论文。。。所以6月份也没看什么书了。

  7月份了,我的复习才真正开始!

  7月份我每天上午搞英语,下午和晚上搞分析化学。前20天只看分析上册,我没学过分析化学,所以我那时候先把上册看了两遍。后10天开始,每天下午看无机化学上册,每天一章,晚上是看分析下册。下册是仪器分析,如果没有终点话会一点头绪都没有而浪费掉很多时间!我那时候基本上都是抓重点看!分析上册的重点就是3/5/6/7/8/9/10,其他章节基本上可以不看!分析下册我没有花很多时间,因为我们上一届有学长去武大上了那个暑期内部培训班(大家暑假左右可以留意一下,14年停办了一年,不知道为什么,所以我没有去),就是划重点的,里面给了一些PPT,下册有一个总结性的PPT,基本上要考的都在上

  面,我就是根据那个来复习的,所以比较省时间!无机上册的酸碱理论,原子结构及周期律,化学键理论,配位化合物这几章是重点!这些重要理论理解了会有很大的帮助!这样下来我在这一个月基本上搞定了3本书了。

  8月份开始我开始复习物化了,我个人觉得自己的物化不是很好,所以想多花些时间好好复习,那时候基本上都是晚上看物化,因为我觉得自己晚上效率高些。所以每天下午继续把分析的下册再看看熟悉一下,毕竟没有学过,所以有时候不懂的反复看看,然后适当的穿插着看无机的下册,其实无机的下册主要就是元素化学,我个人认为主要抓住一些重要元素的各类性质以及反应就可以了,例如:Mn、Cr、Hg这样的重要元素以及O、N、S等基本元素也是很重要的(这里列举的可能不是很全面,大家自己看书的话应该就能明白)。物化我开始基本上是5个晚上可以搞完一章。分析和无机搞完后下午和晚上都在复习物化了。两个晚上看课本,3个晚上做课后习题,物化一定要用武大版的!因为很多考研的题目都来自课后习题!物化的上册基本上除了3/4/5那几章讲化学势的可以随便看看以外,其他章节基本上都是重点!下册主要是化学动力学基础一、电化学、表面物理化学和胶体那几章!纵观近些年的武大物化真题可以发现,基本上考这几大块:热力学(大计算题)、统计热力学(小计算题,掌握基本公式就行,这两年都只有6分)、相平衡、动力学基础一、电化学(主要是可逆电池电动势的计算吧,电解质和电解极化不是重点)、表面化学和胶体(这两章基本上是结合起来考,也不难)。

  物化我大概到9月10号左右才复习完。8月份家里有事耽误了将近10天,9月份学校组织去外地实习又耽误10天!9月20号左右才回校又开始继续复习了,那时候觉得时间非常紧,有点信心都没有,但是又坚决不放弃!就算考不上也要搏一把!

  因为我报考的是高分子化学与物理专业,这个专业可以选考高分子化学和物理,而且我本科专业课程就是高分子化学与物理,所以我避开了有机化学,听不少人说武大的有机化学比较难,所以大家如果无法避开有机的话就一定要认真对待有机化学!

  9月20号左右我回来就开始看高化和高物,前面说了那么多,我上午都一直在复习英语!下午和晚上复习专业课。这时候我觉得前面复习的有些分析、无机这些比较琐碎的东西又忘记了,所以我又把下午的时间用来重新把前面的重点再看看。晚上的话就看高分子化学,其实没怎么认真的复习,就是快速的回顾吧,我学的高化是潘祖仁第五版的,基本上每个晚上搞一章!一周就完了,高物我学的是华幼卿版的,但是复习的时候先看的是何曼君第三版的,也是一周看完!(武大官方给的高化参考书是他们自己的那个肖超勃的吧,那个数已经绝版了,当时我做高化的真题发现好多不会,所以在11月份左右在淘宝上买了一本,但是后来发现也没什么用,所以提醒考高化高物的学弟学妹,不要纠结一定要买那本书,用自己的高化书是可以的!)高化高物我觉得很简单,我就不列举重点了。

  高化高物看完基本上就国庆结束了。还是那句话,四大化学内容比较多,前面很多都不记得了,所以根本没法直接真题,所以我又花了一个月时间来快速的再看一下分析、无机还有物化的各种公式!真正开始做真题是在11月10号左右开始的。

  开始做专业课真题:其实刚开始做真题真是啥也不会!基本上都是在书上找答案!一年的真题我大概需要3~4天吧,先做会做的,不会然后把不会的又翻书去复习一下,比如说今天下午我花3小时左右做物化和分析这张卷子,那么晚上就对答案和重新复习一下试卷上的知识点,有时候一个晚上还不够,就又要花掉第二天下午的时间。建议做真题的时候大家一定要总结!到后面做的会快一些,我大概第一遍在12月中旬做完了。其实我做真题的第一遍很多都是对着书复习,当做练习一样做的,因为觉得自己有很多不会的,一点都不熟,也没有当做模拟做,大家不需要担心考试时间,做专业课3个小时是绰绰有余的!离考试的前一段时间我又把做过的真题都看了一下,后来又把近两年的真题重做了一遍!

  我的专业课就是这样复习的,当时考完分析和物化我觉得简直没救了,做得实在是太差,

  下午有坚持把无机和高分子考完了,后面这一门我倒是觉得还马马虎虎吧。最后分数出来都还可以,物化和分析120,无机和高分子137,政治68,英语50,总分375。算是还行,后来复试的时候才听别人说是最高分。但是英语没考好我一直觉得很失望!也建议大家一定要好好复习英语。

  可能有一些同学是考传统的四大化学(分析、物化、无机、有机),我没有考有机,所以也不知道怎么和你们说有机的复习经验。不过我听很多人说有机还是比较难的,很多人都要花好几个月的时间去复习有机,甚至有的人复习的很好却考不到分!在这里提醒一下那些必须要考有机的同学,一定要再有机上多花功夫,切不可怠慢!

  还有些同学想考数学和普通化学之类的,说实话报考的武大化院,考数学和普通化学之类的确实比考四大化学简单!但是你一定要考虑清楚,你简单,大家都简单!所以考数学的好像分普遍很高的,竞争也比较大,过了线的话如果分不高也很有可能被刷。考四大化学在复试时候我觉得还是要好一些,因为武大的复试涉及到四大化学的实验。下面就说说复试

  关于复试:武大化院复试一般是第一天去报道、体检,第二天早上进行综合笔试(笔试后可以进行院内调剂),有些专业(化学工程,材料物理与化学)下午进行面试和双选,第三天大部分专业进行面试和双选出结果!

  1、综合笔试:武大化院的笔试主要考四大化学的实验!考的也比较细,每年题型和题目都会变!有时候有选择填空和大题,有时候全部是大题。这个是公认的难!大家遇到不会的也不要慌,能写多少是多少。一般在知道自己能进复试都最好就开始准备复试吧,主要看有机、分析实验吧,有时间的话也看看无机还有物化实验,我只看了有机和分析的实验。东西太多了根本看不完也记不住的,尽量多看些就行。这些实验书可以用武大版的。笔试难的时候平均分大概20~30左右,稍微简单点的话平均分30~40的样子吧,这是我估计的。

  2、面试:其他专业的面试我不是很清楚,我以我们高分子组的面试为例,简单说说吧。(其实我觉得其他专业可能都差不多的)我们分为专业面试和英语口语面试。面试前先抽签,然后按号面试。专业面试慢些,口语面试快些,分为两个房间,可能是同时进行的。我们今年就是先1~5号进行专业面试,6~15号进行口语面试,这个面试完的去另外一个面试那里等

  (1)、专业面试:我们这边老师多,所以专业面试的时候到场的老师也多,今年好像有16个,口语面试那边有3个。进门先让你简单介绍一下自己(名字、学校、专业就可以了,中文说),然后旁边有个老师问你选高分子还是有机,看你自己选了。给你一张纸条,上面有一个反应操作的步骤,然后提一些问题。比如我今年选的高分子,然后给我的题目是界面缩聚制备尼龙-6,10。让我先写一下反应方程式。然后老师开始提问了,问题也不算难,因为界面缩聚我没学,所以老师问了好几个我都不会。。。。但是老师都很和蔼,自己一定要老实承认自己不会的,并虚心学习,态度要好,这可能也是我后来面试分比较高的原因吧。老师问的差不多了就结束了,叫你出来。我记得有机今年好像有问到环己烯的制备、正溴丁烷的制备反应,有机好像喜欢叫你画装置图!

  (2)、口语面试:口语在另外一个办公室里面。进去先用英文自我介绍一下,然后就问你选高分子还是有机。今年是给3张纸,两个是关于有机的,一个是关于高分子的。纸上的都是全英文的反应,包括相应的表格之类的,反正你基本上是看不懂的,不需要担心!老师先问你从图上看出来了什么。我当时也太逗了,我说,我从表上只带了不同的反应物以及不同的浓度下得到不同的产物!哈哈。老师就开始提问了,问反应的溶剂是什么,反应的类型,分散度怎么表上,表上还用了什么方法测分子量。其实你只需要听懂老师问的是什么就行,我那时候基本上听不懂,让老师再说一遍。。。。实在不会也可以用中文的。

  给大家提个醒,专业面试和口语面试的题目大部分分都是一样的!所以前面的人出来你可以打听一下问的是什么,这样自己可以准备一下。当然了,这对前面的人有点不公平哈。 我复试的话成绩也还行,所以最后总成绩也是第一名,我觉得算是比较幸运吧。

  说了很多,可能大家也觉得比较累赘了,反正这些都是我亲身经历以及感悟,供大家参考吧。希望有打算报考武大化院的学弟学妹能够尽早定好专业,好好复习。最后预祝你们都能考个理想的成绩!

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