高中化學 1.2.1 研究物質性質的基本方法（探究導學課型）課件 魯科版必修1.ppt

第1課時研究物質性質的基本方法,1認識鈉是一種很活潑的金屬，了解金屬鈉的物理性質及主要的化學性質(鈉與水、氧氣的反應)。體會怎樣科學、合理地運用觀察方法研究物質的性質。2通過對鈉與氧氣反應的實驗探究，體會實驗方法在化學研究中的作用，并認識實驗過程中控制實驗條件的重要性。,3在歸納金屬鈉的性質過程中，體驗分類、比較等研究方法在學習和研究物質性質過程中的應用。4通過對金屬鈉性質的探究，感受學習化學的樂趣，體驗探究物質變化奧秘的快樂。,1知識上重點、難點：金屬鈉的化學性質。2方法上重點、難點：初步學會觀察、實驗、比較、分類等方法在研究物質性質中的運用。,一、研究物質性質的基本方法1研究物質性質的基本方法主要有：_。2有計劃、有目的地用感官考察研究對象的方法是_。3以已有事實材料和科學理論為依據，對未知事實或規(guī)律提出推測性說明，這種研究方法屬于_。4以客觀事實為依據建立對事物及其變化的簡化模擬，這種研究方法稱為_。,觀察法、實驗法、,分類法、比較法、模型法、假說法等,觀察法,假說法,模型法,二、鈉及其氧化物的性質1觀察法認識鈉的物理性質鈉的保存：少量鈉保存在_里。,銀白色,較低,較小,小,煤油,2實驗法、觀察法探究鈉與冷水的反應化學方程式：_3實驗法認識鈉與氧氣的反應(1)常溫下反應的化學方程式為：_現象：_。(2)加熱時反應的化學方程式為：_現象：_。,2Na+2H2O=2NaOH+H2,4Na+O2=2Na2O,鈉在空氣中變暗,鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，,得到淡黃色固體,4過氧化鈉的性質(1)與水反應：_(2)與CO2反應：_,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,1剩余的鈉能否放回原瓶？提示：一般試劑的取用，不慎取多了不能放回原瓶，應該放入指定的盛放廢棄物的燒杯。但是剩余的鈉要放回原瓶。2鈉的取用要用到哪些儀器？如何操作？提示：用鑷子將鈉塊取出，用濾紙吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切下黃豆粒大小的一塊鈉。,一、金屬鈉的性質英國化學家戴維(17781829)一直堅持不懈地從事利用電池分解各種物質的實驗研究。1807年，戴維發(fā)現了金屬鈉。他發(fā)現這種具有金屬光澤的金屬在空氣中表面迅速變暗，覆蓋著一層白膜。戴維把這種金屬顆粒投入水中，發(fā)現它浮在水面上，在水面上急速奔躍，并發(fā)出嘶嘶的聲音。,1上述材料中，金屬鈉“在空氣中表面迅速變暗”原因是什么？【思路分析】考慮空氣中的氧氣將金屬鈉氧化。金屬鈉氧化鈉(銀白色)(白色)提示：因為發(fā)生化學反應4Na+O2=2Na2O，固體由銀白色變?yōu)榘咨?，所以變暗?2鈉和水(滴有幾滴酚酞)的反應現象有哪些？體現了鈉的哪些性質？【思路分析】利用觀察法觀察現象，可以概括成浮、游、熔、響、紅幾個字簡化記憶。然后對觀察到的實驗現象進行分析和綜合，得出不同實驗現象所體現出的鈉的不同物理性質或化學性質。,提示：,3已知Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而降低。試分析把一小塊鈉放入飽和石灰水中時會發(fā)生什么現象？【思路分析】(1)鈉與石灰水反應，實際是鈉與水的反應。(2)注意Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低。提示：鈉浮在水面上，熔化成銀白色的小球并四處游動，同時發(fā)出嘶嘶的響聲。由于Na與水反應消耗水，且該反應放熱，會使溶液溫度升高，從而使Ca(OH)2因溶解度降低和溶劑減少而析出，所以會觀察到石灰水變渾濁。,4在金屬活動性順序表中，鈉排在銅的前面，所以，將鈉加入到CuSO4溶液中，會置換出金屬銅。這種說法對嗎？為什么？【思路分析】(1)鈉與鹽溶液反應，實際是鈉先與水反應。(2)鈉與水反應生成的堿再與鹽反應。提示：不對。鈉加入到CuSO4溶液中，應先與水反應生成NaOH和H2，NaOH再與CuSO4反應生成Cu(OH)2沉淀，不會有Cu生成。,1鈉與水、酸及鹽溶液反應的規(guī)律(1)鈉與純水劇烈反應，生成NaOH和H2，鈉作還原劑，水作氧化劑。(2)由于酸比水更易電離出H+，所以鈉與酸反應比與水反應劇烈得多，鈉先與酸反應，鈉過量時再與水反應。(3)鈉與鹽溶液反應的實質是鈉先與水反應，生成NaOH和H2，NaOH有可能再與鹽中的某些離子反應，生成沉淀或氣體。,2如何正確區(qū)分反應條件對反應產物的影響(1)碳和氧氣：碳在氧氣充足的條件下生成CO2，不充足的條件下生成CO。(2)CO2和Ca(OH)2溶液：把少量CO2通入澄清石灰水中生成沉淀(CaCO3)，CO2過量時又變澄清(生成碳酸氫鈣)。(3)鈉和氧氣：不加熱生成氧化鈉，加熱生成過氧化鈉。,【典題訓練】將適量金屬鈉投入下列物質的溶液中，有氣體放出，但無沉淀生成的是()AHClB飽和NaOH溶液CFeCl3DCuSO4【解題指南】解答該題要注意以下三點：(1)鈉與水溶液反應均放出氫氣。(2)鈉投入堿溶液中只發(fā)生鈉與水的反應。(3)鈉投入鹽溶液中先發(fā)生鈉與水的反應，若生成的氫氧化鈉與鹽能發(fā)生復分解反應，則發(fā)生后續(xù)反應。,【解析】選A。鈉與水溶液反應均放出氫氣。A項發(fā)生的反應為2Na2HCl=2NaClH2,只有氣體無沉淀；B項中NaOH溶液是飽和溶液，投入鈉后，消耗水，析出氫氧化鈉晶體；C項中鈉與水反應生成的氫氧化鈉還能進一步與FeCl3反應產生氫氧化鐵沉淀；D項中鈉與水反應生成的氫氧化鈉還能進一步與CuSO4反應產生氫氧化銅沉淀。,【互動探究】鈉與水溶液反應實質是與溶液中的H+反應，請問鈉投入鹽酸、水、氫氧化鈉溶液中時反應的劇烈程度如何？提示：溶液中H+的濃度：鹽酸水氫氧化鈉，所以鈉投入鹽酸、水、氫氧化鈉溶液中時反應的劇烈程度為鹽酸水氫氧化鈉。,【知識拓展】鈉與物質水溶液反應現象的回答技巧鈉與任何物質的水溶液反應的現象中，一定有“浮”、“游”、“熔”、“響”，但不一定有“紅”，根據水溶液的成分不同可能出現不同情況，如：“藍”可能是含有石蕊試劑的蒸餾水；“白色沉淀”可能是氯化鎂溶液；“藍色沉淀”可能是氯化銅的水溶液。,二、鈉的氧化物的性質可用過氧化鈉作為呼吸面具的供氧劑，優(yōu)點是過氧化鈉在常溫下能吸收人呼出的CO2，同時產生氧氣。利用該原理過氧化鈉也可以作為潛水艇中氧氣的來源。,1金屬鈉著火，能用水滅火嗎？應如何滅火？【思路分析】從鈉及過氧化鈉的性質進行分析(1)鈉能與水反應，生成氫氣；(2)過氧化鈉可以與水反應生成氧氣。提示：不能，因為金屬鈉能與水反應，產生的氫氣可以燃燒，同時鈉燃燒生成的過氧化鈉可以與水反應生成支持燃燒的氧氣。若金屬鈉著火，應用干燥的沙土來滅火。,2如何判斷Na2O2與H2O反應所得的氣體是氫氣還是氧氣？【思路分析】收集過氧化鈉與水反應產生的氣體，用點燃的方法和帶火星的木條分別來檢驗該氣體。提示：可以利用如圖裝置制取氣體，并用排水法收集，然后利用檢驗兩種氣體的方法檢驗。若是H2，點燃時會燃燒，并聽到爆鳴聲；若是O2，則可以使帶火星的木條復燃。,1氧化鈉與過氧化鈉的性質對比,白色固體,淡黃色固體,鈉與氧氣常溫下生成，不穩(wěn)定,加熱或點燃鈉生成，穩(wěn)定,只生成氫氧化鈉,生成氫氧化鈉和氧氣,只生成碳酸鈉,生成碳酸鈉和氧氣,2過氧化鈉的組成與漂白性(1)過氧化鈉中的陰離子是O22-，是個原子團，氧元素化合價是-1價，其陰離子不能寫成O-，也不能把過氧化鈉的化學式寫成NaO。(2)過氧化鈉具有漂白性，將其投入滴有酚酞的水中，水溶液先變紅后退色。,【典題訓練】下列關于鈉的氧化物的敘述正確的是()A氧化鈉和過氧化鈉都是白色固體，都能和冷水反應B過氧化鈉與水反應后的溶液中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色CNa2O和Na2O2都能由金屬鈉和O2化合生成D氧化鈉和過氧化鈉都能與CO2發(fā)生化合反應,【解析】選C。過氧化鈉是淡黃色固體，所以A錯誤；過氧化鈉與水反應得到NaOH溶液，滴加紫色石蕊試液時溶液變藍色，所以B錯誤；鈉和O2在常溫下生成Na2O，在加熱條件下生成Na2O2，所以C正確；Na2O2與CO2的反應不是化合反應，所以D錯誤。,【互動探究】若將等質量的Na2O和Na2O2分別投入過量且等質量的水中，能否形成溶質質量分數相等的溶液？提示：Na2O和Na2O2與水反應均生成NaOH，但是等質量的Na2O和Na2O2與水反應消耗水的質量不同，生成的NaOH質量也不相等，最終得到的溶液中溶質的質量分數不相等。,【變式備選】下列有關Na2O和Na2O2異同點的敘述不正確的是()ANa2O和Na2O2長期置于空氣中最終產物相同BNa2O和Na2O2都能與二氧化碳或水發(fā)生反應CNa2O和Na2O2與水反應都有堿生成DNa2O和Na2O2都是堿性氧化物,【解析】選D。Na2O和Na2O2長期置于空氣中最終產物都是碳酸鈉，A正確；Na2O和Na2O2都能與二氧化碳或水發(fā)生反應，且與水反應的產物中都有堿生成,不同的是Na2O2與二氧化碳或水的反應同時生成氧氣,B、C正確；Na2O是一種堿性氧化物，Na2O2不是堿性氧化物，D錯誤。,一、選擇題1按照如圖所示的方法研究某氣體的性質，這種方法屬于()A實驗法B觀察法C分類法D比較法,【解析】選B。題圖中所示的是一名同學聞有毒氣體氣味的正確方法。許多同學容易誤認為是實驗法。觀察是一種有計劃、有目的地用感官考察研究對象的方法。人們既可以直接用肉眼觀察物質的顏色、狀態(tài)，用鼻子聞物質的氣味，也可以借助一些儀器來進行觀察。,2關于鈉元素單質及其化合物的敘述不正確的是()A鈉銀白色，質軟，熔點相對較低，密度比水小B大量鈉著火時可用沙撲滅，少量鈉應保存在煤油中C金屬鈉在空氣中長期放置，最終變?yōu)镹a2OD過氧化鈉可用于呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來源,【解析】選C。A考查鈉的物理性質，正確。鈉著火生成的Na2O2既能和冷水反應也能和CO2反應，并放出氧氣，所以鈉著火時不能用水和泡沫滅火器(生成CO2)，要用沙子撲滅，B正確。C中Na在空氣中變暗生成的Na2O能繼續(xù)與水反應生成NaOH，再和CO2反應，最后生成Na2CO3，C錯誤。D考查過氧化鈉的用途，D正確。,3將一小塊鈉投入下列溶液時，既能產生氣體又會出現白色沉淀的是()A稀硫酸B硫酸銅溶液C氫氧化鈉溶液D氯化鎂溶液【解析】選D。各選項都能生成氣體H2。鈉放入鹽溶液中時先和水反應生成H2和NaOH，NaOH再和鹽反應，B中生成藍色沉淀Cu(OH)2，C中無沉淀，D中生成白色沉淀Mg(OH)2。,4下列關于鈉的說法正確的是()A熔點很高B在空氣中燃燒生成氧化鈉C銀白色金屬，硬度大D在空氣中燃燒時產生黃色火焰【解析】選D。鈉是一種熔點較低，硬度較小的活潑金屬，在空氣中燃燒時，產生黃色火焰，得到淡黃色固體Na2O2，D項正確。,5(雙選)下列各組中的兩物質相互反應時，若改變反應條件(溫度、反應物的用量比)，化學反應的本質并不改變的是()ANa和O2BNaOH和HClCNa2O2和CO2D木炭(C)和O2【解析】選B、C。鈉和O2在常溫下生成Na2O，在加熱條件下生成Na2O2，A不符合題意；B、C兩項產物惟一，符合題意；碳在充足氧氣中生成CO2，O2不充足時生成CO，D不符合題意。,6下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是()A干冰滅火劑B黃沙C干粉(含NaHCO3)滅火劑D泡沫滅火劑【解析】選B。金屬鈉燃燒生成Na2O2，Na2O2與CO2、H2O反應都會生成O2，故鈉著火不能用干冰(固態(tài)CO2)、泡沫滅火劑(主要成分是CO2)撲滅，而NaHCO3受熱易分解產生CO2、H2O，也不能使用。,7將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管里，不可能觀察到的現象是()A鈉熔成小球并在液面游動B有氣體產生C溶液底部有銀白色物質生成D溶液變渾濁,【解析】選C。Ca(OH)2的溶解度隨溫度上升而降低。鈉放入飽和的澄清石灰水中時，鈉浮在液面上，熔化成閃亮的小球，A正確。鈉和水反應放熱并消耗一定量的水產生H2，Ca(OH)2的溶解度降低從而析出固體，所以溶液變渾濁，B、D正確。鈉不能置換出Ca，所以不會出現銀白色物質，C錯誤。,二、非選擇題8已知：某銀白色固體A，放在空氣中可氧化成白色固體B；將A點燃，火焰呈黃色，生成淡黃色固體C；A、B、C三種物質都能跟無色液體D反應，生成堿性物質E，其中A跟D反應時還可生成可燃性氣體F，C跟D反應時則生成另一種氣體G；F和G混合后遇火能劇烈反應而爆炸，并生成D。,請完成下列問題：(1)B的名稱為_，B與D反應的類型屬于_反應。(2)寫出下列反應的化學方程式AC_。CE_。,【解析】化學推斷題要通讀全題之后找出題目的突破口，一般是特殊的顏色、狀態(tài)等現象。做好這類題的前提是對化學物質的性質熟練掌握。本題中的淡黃色固體C一定是Na2O2，所以A是金屬Na，白色固體B是Na2O。與A、B、C都能反應的無色液體D一定是水。A跟D反應時生成的可燃性氣體F是H2，C跟D反應時生成的另一種氣體G是O2。,答案：(1)氧化鈉化合(2)2Na+O2Na2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,9某課外活動小組為了檢驗鈉與水反應的產物，設計如圖裝置(夾持裝置省略)。首先在U形管內加入少量煤油和幾粒鈉塊，再從U形管高端加入水(含有酚酞)，趕出空氣，一會兒加熱銅絲。,根據反應中觀察到的現象，回答下列問題：(1)金屬鈉的變化現象_。(2)U形管中溶液的顏色_，說明有_生成。(3)銅絲的變化現象_，說明有_生成；若去掉后面的裝置，簡述檢驗氣體的方法_。(4)若ag鈉與bmL水完全反應，則該溶液的溶質的質量分數是_。,【解析】本題涉及鈉的多種性質，如狀態(tài)及熔點低和密度小的特點。鈉位于水和煤油界面上，與水發(fā)生反應：2Na+2H2O=2NaOH+H2，生成的H2與CuO發(fā)生反應：H2+CuOCu+H2O。鈉與水反應生成NaOH溶液：2Na+2H2O=2NaOH+H22232402ag則,答案：(1)在水和煤油的界面上逐漸變小并作上下跳動(2)從上到下逐漸由無色變?yōu)榧t色NaOH(3)由黑色變紅色H2在玻璃口處點燃氣體，有淡藍色火焰產生(4),10在潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請選用適當的化學試劑和實驗用品，用圖中的實驗裝置進行實驗，證明過氧化鈉可用于制取氧氣。,(1)A是用CaCO3制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應的化學方程式_。(2)按要求填寫表中空格：,(3)為了達到實驗目的，_(填“需要”或“不需要”)在B裝置之后增加一個吸收水蒸氣的裝置；若你認為需要增加一個吸收水蒸氣裝置，應選用什么作為吸水劑；若你認為不需要，請說明理由_。(4)證明收集到的氣體是氧氣的方法是_。,【解析】A是用CaCO3制取CO2的裝置，分液漏斗中盛放鹽酸，所以生成的CO2中有雜質氣體HCl和水蒸氣；B中的飽和碳酸氫鈉溶液，能吸收混在二氧化碳中的氯化氫氣體；根據探究的目的，C中應該放過氧化鈉，從而和CO2反應生成O2。E明顯是用排水法收集一定量的O2。那么D中是放濃硫酸進行干燥還是放NaOH溶液吸收未反應的二氧化碳呢？這是本題的難點。因為過量的CO2會干擾收集的氣體，所以D中應該放NaOH溶液吸收未反應的二氧化碳。,答案：(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(2),(3)不需要因為水蒸氣也能與過氧化鈉反應生成氧氣，不影響實驗目的(4)立即把帶火星的木條伸入試管內，木條復燃，證明試管中收集的氣體是氧氣,