高中化学 1.2.1 研究物质性质的基本方法（探究导学课型）课件 鲁科版必修1.ppt

第1课时研究物质性质的基本方法 1 认识钠是一种很活泼的金属 了解金属钠的物理性质及主要的化学性质 钠与水 氧气的反应 体会怎样科学 合理地运用观察方法研究物质的性质 2 通过对钠与氧气反应的实验探究 体会实验方法在化学研究中的作用 并认识实验过程中控制实验条件的重要性 3 在归纳金属钠的性质过程中 体验分类 比较等研究方法在学习和研究物质性质过程中的应用 4 通过对金属钠性质的探究 感受学习化学的乐趣 体验探究物质变化奥秘的快乐 1 知识上重点 难点 金属钠的化学性质 2 方法上重点 难点 初步学会观察 实验 比较 分类等方法在研究物质性质中的运用 一 研究物质性质的基本方法1 研究物质性质的基本方法主要有 2 有计划 有目的地用感官考察研究对象的方法是 3 以已有事实材料和科学理论为依据 对未知事实或规律提出推测性说明 这种研究方法属于 4 以客观事实为依据建立对事物及其变化的简化模拟 这种研究方法称为 观察法 实验法 分类法 比较法 模型法 假说法等 观察法 假说法 模型法 二 钠及其氧化物的性质1 观察法认识钠的物理性质钠的保存 少量钠保存在 里 银白色 较低 较小 小 煤油 2 实验法 观察法探究钠与冷水的反应化学方程式 3 实验法认识钠与氧气的反应 1 常温下反应的化学方程式为 现象 2 加热时反应的化学方程式为 现象 2Na 2H2O 2NaOH H2 4Na O2 2Na2O 钠在空气中变暗 钠剧烈燃烧 发出黄色火焰 得到淡黄色固体 4 过氧化钠的性质 1 与水反应 2 与CO2反应 2H2O 2Na2O2 4NaOH O2 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 1 剩余的钠能否放回原瓶 提示 一般试剂的取用 不慎取多了不能放回原瓶 应该放入指定的盛放废弃物的烧杯 但是剩余的钠要放回原瓶 2 钠的取用要用到哪些仪器 如何操作 提示 用镊子将钠块取出 用滤纸吸干表面的煤油 在玻璃片上用小刀切下黄豆粒大小的一块钠 一 金属钠的性质英国化学家戴维 1778 1829 一直坚持不懈地从事利用电池分解各种物质的实验研究 1807年 戴维发现了金属钠 他发现这种具有金属光泽的金属在空气中表面迅速变暗 覆盖着一层白膜 戴维把这种金属颗粒投入水中 发现它浮在水面上 在水面上急速奔跃 并发出嘶嘶的声音 1 上述材料中 金属钠 在空气中表面迅速变暗 原因是什么 思路分析 考虑空气中的氧气将金属钠氧化 金属钠氧化钠 银白色 白色 提示 因为发生化学反应4Na O2 2Na2O 固体由银白色变为白色 所以变暗 2 钠和水 滴有几滴酚酞 的反应现象有哪些 体现了钠的哪些性质 思路分析 利用观察法观察现象 可以概括成浮 游 熔 响 红几个字简化记忆 然后对观察到的实验现象进行分析和综合 得出不同实验现象所体现出的钠的不同物理性质或化学性质 提示 3 已知Ca OH 2的溶解度随温度升高而降低 试分析把一小块钠放入饱和石灰水中时会发生什么现象 思路分析 1 钠与石灰水反应 实际是钠与水的反应 2 注意Ca OH 2的溶解度随温度的升高而降低 提示 钠浮在水面上 熔化成银白色的小球并四处游动 同时发出嘶嘶的响声 由于Na与水反应消耗水 且该反应放热 会使溶液温度升高 从而使Ca OH 2因溶解度降低和溶剂减少而析出 所以会观察到石灰水变浑浊 4 在金属活动性顺序表中 钠排在铜的前面 所以 将钠加入到CuSO4溶液中 会置换出金属铜 这种说法对吗 为什么 思路分析 1 钠与盐溶液反应 实际是钠先与水反应 2 钠与水反应生成的碱再与盐反应 提示 不对 钠加入到CuSO4溶液中 应先与水反应生成NaOH和H2 NaOH再与CuSO4反应生成Cu OH 2沉淀 不会有Cu生成 1 钠与水 酸及盐溶液反应的规律 1 钠与纯水剧烈反应 生成NaOH和H2 钠作还原剂 水作氧化剂 2 由于酸比水更易电离出H 所以钠与酸反应比与水反应剧烈得多 钠先与酸反应 钠过量时再与水反应 3 钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应 生成NaOH和H2 NaOH有可能再与盐中的某些离子反应 生成沉淀或气体 2 如何正确区分反应条件对反应产物的影响 1 碳和氧气 碳在氧气充足的条件下生成CO2 不充足的条件下生成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过量时又变澄清 生成碳酸氢钙 3 钠和氧气 不加热生成氧化钠 加热生成过氧化钠 典题训练 将适量金属钠投入下列物质的溶液中 有气体放出 但无沉淀生成的是 A HClB 饱和NaOH溶液C FeCl3D CuSO4 解题指南 解答该题要注意以下三点 1 钠与水溶液反应均放出氢气 2 钠投入碱溶液中只发生钠与水的反应 3 钠投入盐溶液中先发生钠与水的反应 若生成的氢氧化钠与盐能发生复分解反应 则发生后续反应 解析 选A 钠与水溶液反应均放出氢气 A项发生的反应为2Na 2HCl 2NaCl H2 只有气体无沉淀 B项中NaOH溶液是饱和溶液 投入钠后 消耗水 析出氢氧化钠晶体 C项中钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀 D项中钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀 互动探究 钠与水溶液反应实质是与溶液中的H 反应 请问钠投入盐酸 水 氢氧化钠溶液中时反应的剧烈程度如何 提示 溶液中H 的浓度 盐酸 水 氢氧化钠 所以钠投入盐酸 水 氢氧化钠溶液中时反应的剧烈程度为盐酸 水 氢氧化钠 知识拓展 钠与物质水溶液反应现象的回答技巧钠与任何物质的水溶液反应的现象中 一定有 浮 游 熔 响 但不一定有 红 根据水溶液的成分不同可能出现不同情况 如 蓝 可能是含有石蕊试剂的蒸馏水 白色沉淀 可能是氯化镁溶液 蓝色沉淀 可能是氯化铜的水溶液 二 钠的氧化物的性质可用过氧化钠作为呼吸面具的供氧剂 优点是过氧化钠在常温下能吸收人呼出的CO2 同时产生氧气 利用该原理过氧化钠也可以作为潜水艇中氧气的来源 1 金属钠着火 能用水灭火吗 应如何灭火 思路分析 从钠及过氧化钠的性质进行分析 1 钠能与水反应 生成氢气 2 过氧化钠可以与水反应生成氧气 提示 不能 因为金属钠能与水反应 产生的氢气可以燃烧 同时钠燃烧生成的过氧化钠可以与水反应生成支持燃烧的氧气 若金属钠着火 应用干燥的沙土来灭火 2 如何判断Na2O2与H2O反应所得的气体是氢气还是氧气 思路分析 收集过氧化钠与水反应产生的气体 用点燃的方法和带火星的木条分别来检验该气体 提示 可以利用如图装置制取气体 并用排水法收集 然后利用检验两种气体的方法检验 若是H2 点燃时会燃烧 并听到爆鸣声 若是O2 则可以使带火星的木条复燃 1 氧化钠与过氧化钠的性质对比 白色固体 淡黄色固体 钠与氧气常温下生成 不稳定 加热或点燃钠生成 稳定 只生成氢氧化钠 生成氢氧化钠和氧气 只生成碳酸钠 生成碳酸钠和氧气 2 过氧化钠的组成与漂白性 1 过氧化钠中的阴离子是O22 是个原子团 氧元素化合价是 1价 其阴离子不能写成O 也不能把过氧化钠的化学式写成NaO 2 过氧化钠具有漂白性 将其投入滴有酚酞的水中 水溶液先变红后退色 典题训练 下列关于钠的氧化物的叙述正确的是 A 氧化钠和过氧化钠都是白色固体 都能和冷水反应B 过氧化钠与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液 溶液变红色C Na2O和Na2O2都能由金属钠和O2化合生成D 氧化钠和过氧化钠都能与CO2发生化合反应 解析 选C 过氧化钠是淡黄色固体 所以A错误 过氧化钠与水反应得到NaOH溶液 滴加紫色石蕊试液时溶液变蓝色 所以B错误 钠和O2在常温下生成Na2O 在加热条件下生成Na2O2 所以C正确 Na2O2与CO2的反应不是化合反应 所以D错误 互动探究 若将等质量的Na2O和Na2O2分别投入过量且等质量的水中 能否形成溶质质量分数相等的溶液 提示 Na2O和Na2O2与水反应均生成NaOH 但是等质量的Na2O和Na2O2与水反应消耗水的质量不同 生成的NaOH质量也不相等 最终得到的溶液中溶质的质量分数不相等 变式备选 下列有关Na2O和Na2O2异同点的叙述不正确的是 A Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物相同B Na2O和Na2O2都能与二氧化碳或水发生反应C Na2O和Na2O2与水反应都有碱生成D Na2O和Na2O2都是碱性氧化物 解析 选D Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物都是碳酸钠 A正确 Na2O和Na2O2都能与二氧化碳或水发生反应 且与水反应的产物中都有碱生成 不同的是Na2O2与二氧化碳或水的反应同时生成氧气 B C正确 Na2O是一种碱性氧化物 Na2O2不是碱性氧化物 D错误 一 选择题1 按照如图所示的方法研究某气体的性质 这种方法属于 A 实验法B 观察法C 分类法D 比较法 解析 选B 题图中所示的是一名同学闻有毒气体气味的正确方法 许多同学容易误认为是实验法 观察是一种有计划 有目的地用感官考察研究对象的方法 人们既可以直接用肉眼观察物质的颜色 状态 用鼻子闻物质的气味 也可以借助一些仪器来进行观察 2 关于钠元素单质及其化合物的叙述不正确的是 A 钠银白色 质软 熔点相对较低 密度比水小B 大量钠着火时可用沙扑灭 少量钠应保存在煤油中C 金属钠在空气中长期放置 最终变为Na2OD 过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 解析 选C A考查钠的物理性质 正确 钠着火生成的Na2O2既能和冷水反应也能和CO2反应 并放出氧气 所以钠着火时不能用水和泡沫灭火器 生成CO2 要用沙子扑灭 B正确 C中Na在空气中变暗生成的Na2O能继续与水反应生成NaOH 再和CO2反应 最后生成Na2CO3 C错误 D考查过氧化钠的用途 D正确 3 将一小块钠投入下列溶液时 既能产生气体又会出现白色沉淀的是 A 稀硫酸B 硫酸铜溶液C 氢氧化钠溶液D 氯化镁溶液 解析 选D 各选项都能生成气体H2 钠放入盐溶液中时先和水反应生成H2和NaOH NaOH再和盐反应 B中生成蓝色沉淀Cu OH 2 C中无沉淀 D中生成白色沉淀Mg OH 2 4 下列关于钠的说法正确的是 A 熔点很高B 在空气中燃烧生成氧化钠C 银白色金属 硬度大D 在空气中燃烧时产生黄色火焰 解析 选D 钠是一种熔点较低 硬度较小的活泼金属 在空气中燃烧时 产生黄色火焰 得到淡黄色固体Na2O2 D项正确 5 双选 下列各组中的两物质相互反应时 若改变反应条件 温度 反应物的用量比 化学反应的本质并不改变的是 A Na和O2B NaOH和HClC Na2O2和CO2D 木炭 C 和O2 解析 选B C 钠和O2在常温下生成Na2O 在加热条件下生成Na2O2 A不符合题意 B C两项产物惟一 符合题意 碳在充足氧气中生成CO2 O2不充足时生成CO D不符合题意 6 下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是 A 干冰灭火剂B 黄沙C 干粉 含NaHCO3 灭火剂D 泡沫灭火剂 解析 选B 金属钠燃烧生成Na2O2 Na2O2与CO2 H2O反应都会生成O2 故钠着火不能用干冰 固态CO2 泡沫灭火剂 主要成分是CO2 扑灭 而NaHCO3受热易分解产生CO2 H2O 也不能使用 7 将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管里 不可能观察到的现象是 A 钠熔成小球并在液面游动B 有气体产生C 溶液底部有银白色物质生成D 溶液变浑浊 解析 选C Ca OH 2的溶解度随温度上升而降低 钠放入饱和的澄清石灰水中时 钠浮在液面上 熔化成闪亮的小球 A正确 钠和水反应放热并消耗一定量的水产生H2 Ca OH 2的溶解度降低从而析出固体 所以溶液变浑浊 B D正确 钠不能置换出Ca 所以不会出现银白色物质 C错误 二 非选择题8 已知 某银白色固体A 放在空气中可氧化成白色固体B 将A点燃 火焰呈黄色 生成淡黄色固体C A B C三种物质都能跟无色液体D反应 生成碱性物质E 其中A跟D反应时还可生成可燃性气体F C跟D反应时则生成另一种气体G F和G混合后遇火能剧烈反应而爆炸 并生成D 请完成下列问题 1 B的名称为 B与D反应的类型属于 反应 2 写出下列反应的化学方程式A C C E 解析 化学推断题要通读全题之后找出题目的突破口 一般是特殊的颜色 状态等现象 做好这类题的前提是对化学物质的性质熟练掌握 本题中的淡黄色固体C一定是Na2O2 所以A是金属Na 白色固体B是Na2O 与A B C都能反应的无色液体D一定是水 A跟D反应时生成的可燃性气体F是H2 C跟D反应时生成的另一种气体G是O2 答案 1 氧化钠化合 2 2Na O2Na2O22Na2O2 2H2O 4NaOH O2 9 某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物 设计如图装置 夹持装置省略 首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块 再从U形管高端加入水 含有酚酞 赶出空气 一会儿加热铜丝 根据反应中观察到的现象 回答下列问题 1 金属钠的变化现象 2 U形管中溶液的颜色 说明有 生成 3 铜丝的变化现象 说明有 生成 若去掉后面的装置 简述检验气体的方法 4 若ag钠与bmL水完全反应 则该溶液的溶质的质量分数是 解析 本题涉及钠的多种性质 如状态及熔点低和密度小的特点 钠位于水和煤油界面上 与水发生反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 生成的H2与CuO发生反应 H2 CuOCu H2O 钠与水反应生成NaOH溶液 2Na 2H2O 2NaOH H2 2 232 402ag则 答案 1 在水和煤油的界面上逐渐变小并作上下跳动 2 从上到下逐渐由无色变为红色NaOH 3 由黑色变红色H2在玻璃口处点燃气体 有淡蓝色火焰产生 4 10 在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂 请选用适当的化学试剂和实验用品 用图中的实验装置进行实验 证明过氧化钠可用于制取氧气 1 A是用CaCO3制取CO2的装置 写出A中发生反应的化学方程式 2 按要求填写表中空格 3 为了达到实验目的 填 需要 或 不需要 在B装置之后增加一个吸收水蒸气的装置 若你认为需要增加一个吸收水蒸气装置 应选用什么作为吸水剂 若你认为不需要 请说明理由 4 证明收集到的气体是氧气的方法是 解析 A是用CaCO3制取CO2的装置 分液漏斗中盛放盐酸 所以生成的CO2中有杂质气体HCl和水蒸气 B中的饱和碳酸氢钠溶液 能吸收混在二氧化碳中的氯化氢气体 根据探究的目的 C中应该放过氧化钠 从而和CO2反应生成O2 E明显是用排水法收集一定量的O2 那么D中是放浓硫酸进行干燥还是放NaOH溶液吸收未反应的二氧化碳呢 这是本题的难点 因为过量的CO2会干扰收集的气体 所以D中应该放NaOH溶液吸收未反应的二氧化碳 答案 1 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 2 3 不需要因为水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气 不影响实验目的 4 立即把带火星的木条伸入试管内 木条复燃 证明试管中收集的气体是氧气