2018年高中化学第一章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序3学案鲁科版必修1 .doc

第2节 研究物质性质的方法和程序（3）【本讲教育信息】一. 教学内容：走近化学及研究物质性质的方法和程序二. 教学目的1、认识并欣赏化学科学的重要性2、了解钠和氯气的物理性质和化学性质3、认识研究物质性质的基本方法和程序三. 教学重点、难点 知道化学是在分子层次上认识物质、制备物质；钠和氯气的化学性质。四. 知识分析（一）走近化学科学1、化学的创造性和实用性化学家们不仅可以发现和提取自然界中已存在的物质，还能创造出新物质。1990年物质种类已突破1000万种大关，而现在已超过了3500万种，其中无机物几十万种。人们的衣、食、住、行都离不开化学2、化学的形成和发展火是人类最早认识的化学现象之一人类对化学的认识经历了古代化学、近代化学、现代化学三个阶段现代化学日益成为一门“中心科学”3、化学的探索空间化学与被称为“21世纪四大支柱科学”的能源、材料、环境、生命科学息息相关。【交流研讨】上网查询中国科学院化学部委员（院士）名单，并了解他们的建树。谈一谈自己喜欢的职业。（二）研究物质性质的方法和程序1、基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法。2、基本程序：观察外观预测性质设计、实施实验验证预测分析现象整合结论。3、钠（1）物理性质软 亮 轻 低 导硬度小、质软 银白色金属光泽 密度0.97g/cm3 熔点97.810C 导电、热思考 对比钠和铁的物理性质，有何异同？解答：相同点均为银白色有金属光泽、导电导热、有延展性 不同点密度、熔沸点、硬度等均为FeNa（2）化学性质与水反应现象：浮 游 熔 响 红 化学方程式为： 2Na+2H2O=2NaOH+H2思考 如何解释这些现象？解答：浮钠的密度小于水；游产生气体推动钠；熔反应放热，使低熔点的钠熔化；响发出嘶嘶的响声；红生成碱，遇酚酞变红。拓展若将钠分别加入到硫酸铜溶液、氯化铁溶液中有什么现象?能否将铜、铁置换出？写出相应的化学方程式。解答：除了有浮、熔、游、响外，在两种溶液中分别产生蓝色沉淀和红褐色沉淀。2NaCuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H26Na2FeCl3+6H2O=2Fe(OH)3+6NaCl+3H2与非金属反应钠和氧气不加热与加热都能反应：4Na+O2=2Na2O 2Na+O2 Na2O2 拓展a 将钠长期放置于空气中，发生哪些反应，最后变成什么？ b 钠和氯气加热、和硫研磨都能反应，写出化学方程式。c填写下列表格：氧化物氧化钠Na2O过氧化钠Na2O2类别颜色、状态生成条件热稳定性与水反应与CO2反应与酸反应漂白作用用途解答：a NaNa2ONaOHNaCO3; b 2Na+ Cl2 2NaCl 2Na+S=Na2S c氧化物氧化钠Na2O过氧化钠Na2O2类别碱性氧化物过氧化物颜色、状态白色固体淡黄色固体生成条件钠缓慢氧化钠燃烧热稳定性不稳定2Na2O+O2Na2O2相对稳定与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O2+H2O=4NaOH+O2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3+O2与酸反应Na2O2HCl=2NaCl+H202Na2O2+4HCl=4NaCl+2H20+O2漂白作用无有用途制NaOH作漂白剂、生氢剂等（3）用途和制法制法： 2NaCl 2Na+Cl2【小结】钠的性质：钠是一种较为特殊的金属，质软、熔点低、很活泼，与水反应剧烈，与氧气反应取决于条件。当然钠也具有一些金属的共性，如银白色、金属光泽、导电导热、延展性等。4、氯气（1）物理性质观察一瓶氯气，归纳：氯气通常是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体，沸点-34.6，易液化，氯气液化后得液氯（Cl2）。通常，1体积水能溶解2体积氯气，得到氯水。（2）化学性质与金属铁在氯气中燃烧，产生棕红色烟：2Fe+3Cl2 2FeCl3铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟：Cu+Cl2 CuCl2与非金属氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，并在空气中产生白雾：H2+Cl22HCl思考燃烧必须有氧气参加吗？什么叫燃烧？解答：不一定；任何发光、发热的剧烈反应都是燃烧。与水实验表明：氯气不能使干燥的有色纸条褪色，但能使湿润的有色纸条褪色。说明氯气与水反应，生成了有漂白性的物质： Cl2+H2O=HCl+HClO思考a新制的氯水呈黄绿色，有哪些成分？ b 将紫色石蕊试液滴入新制氯水中，有何现象？解答：a 有Cl2、 HCl 、 HClO 、 H2O等 b 先变红后褪色拓展次氯酸的“三性”：弱酸性（弱于碳酸）、不稳定性（见光分解为盐酸和氧气）、漂白性。与碱液Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（该反应可以用于氯气的尾气吸收）工业上常用氯气与石灰乳作用制漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O而漂白粉在起作用时，与空气发生下列反应：Ca(ClO)2+H2O+CO2 =CaCO3+2HClO【小结】氯气的性质：氯气是一种很活泼的非金属，易与很多金属一定条件下发生剧烈反应，与水及碱液反应复杂。【典型例题】例1. xx年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英），以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化学领域一场革命性的变化。下列说法正确的是 （ ）A. 化学不再是纯实验科学B. 化学不再需要实验C. 化学不做实验就什么都不知道D. 未来化学的方向还是经验化解析：从题给信息看，对“化学是一门实验科学”的认识要加以修正。21世纪的化学，将是一门实验和理论相互推动、并驾齐驱的创造性的、实用的科学。因此只有选项A正确点评：解答信息题应特别根据题给的新信息，结合平时所学知识，认真筛选，大胆推测。例2. 2.3g钠在干燥的空气中与氧气反应，可得3.5g固体，据此可判断其产物为（ ）A. 只有Na2O2B. 只有Na2OC. Na2O和 Na2O2D. 无法确定解析：金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2 ，此题用“极限法”：若2.3g钠全部反应生成Na2O ，由反应4Na + O2 = 2Na2O 可得生成Na2O的质量为3.1g;若2.3g钠全部反应生成Na2O2，由反应2Na + O2 = Na2O2 可得生成Na2O2的质量为3.9g;现产物为3.5g,介于3.1g和3.5g之间，故为Na2O和Na2O2的混合物。选C点评：极限法解题要特别注意使用的范围。一般是存在两种反应的“可能性”，通过计算或推断确定一个范围，然后结合题意得到最终答案。例3. 用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠的溶液中，当滴到最后一滴时，红色突然褪去，产生该现象的原因可能有两个：（1）是由于_（2）是由于_（3）简述怎样用实验证明红色褪去的原因是（1）还是（2）。解析：含有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色，红色消失，要么碱性消失，要么酚酞消失。而氯水含有盐酸，可以中和碱；含有次氯酸有漂白性，可以漂白酚酞。漂白后的酚酞若再遇到碱不能变红，没有漂白的酚酞遇到碱可以变红。答案：（1）次氯酸将酚酞漂白；（2）氯水与氢氧化钠反应碱性消失；（3）向褪色后的溶液里再加入氢氧化钠，若变红，说明是原因（1），否则是原因（2）。点评：此题涉及知识点多、问题灵活，且有一定的开放性，要求学生基础扎实、思维敏感、勇于突破，当然要遵循由浅到深、由此及彼的思维顺序。例4. 将足量的金属钠投入100g 水中，恰好得到t0C 时的NaOH饱和溶液111g.求t0C时NaOH的溶解度。解析：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，将钠加入100g水中,使水质量增加，又生成氢气，使水质量减少，最终溶液的质量与开始的水之差，就是反应的钠与生成的氢气质量之差。运用差量法，求出生成的氢氧化钠的质量，再由溶解度概念求得最终答案。设反应生成的氢氧化钠的质量为x2Na+2H2O=2NaOH+H2 m46 80 2 46-2=44 x 111g-100g=11g 80/x=44/11g x=20g s/100g=20g/(111g-20g) s=22g点评：差量法的关键是要找准“差量”所代表的化学意义，然后依据化学方程式找准对应关系，列出比例式，解出答案。