魯科版化學必修一《研究物質性質的基本方法》.ppt

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在初中化學中，我們已經(jīng)認識了一些物質，我們是通過哪些科學的方法來研究它們的性質的？,觀察顏色和狀態(tài)；將化合物分為酸、堿、鹽；化學是以實驗為基礎的一門自然科學。,觀察法,分類法,實驗法,[交流研討],觀察和實驗法,分類、比較法,例如,——觀察，實驗，分類，比較,1、觀察法：利用感官（看、聞、聽、摸），能借助儀器，提高靈敏度，有計劃有目的進行觀察。,2、實驗法：驗證預測，或探究未知，注意條件，明確步驟。,條件不同結論不同,一、研究物質性質的基本方法,3、分類法：分類研究，總結通性和特性。金屬的通性：銀白色金屬光澤，良好的導熱、導電性能，活潑金屬與鹽酸反應生成H2。,4、比較法：找出異同，認識內在聯(lián)系。,二、以鈉為例運用基本方法進行探究活動,（一）、觀察法認識鈉的物理性質,【實驗步驟】(1)觀察盛放在試劑瓶中的金屬鈉。(2)用鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出，用濾紙將其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小塊鈉（黃豆粒大?。?，觀察鈉塊的切面。實驗視頻\金屬鈉的物理性質.DAT,【實驗目的】通過觀察認識鈉的色、態(tài)、硬度以及密度的相對大小和熔點的相對高低；,固體,銀白色,硬度很??；密度比水小，比煤油大,鈉的熔沸點低,根據(jù)視頻歸納鈉的物理性質,注意：1.嚴禁用手觸摸鈉!嚴禁任意丟棄!嚴禁比黃豆粒大!2.如何保存金屬鈉？,少量的金屬鈉保存在煤油中,（二）、實驗法認識鈉的化學性質,1鈉與水反應實驗視頻\鈉與水的反應.DAT,【實驗目的】⑴學會觀察實驗現(xiàn)象的方法；⑵通過對所觀察到的現(xiàn)象進行分析，揭示物質的性質；⑶通過觀察鈉與水反應的現(xiàn)象，分析鈉的化學性質。,【實驗步驟】向培養(yǎng)皿中加適量水，滴入1～2滴酚酞溶液，將切好的鈉投入到水中，觀察現(xiàn)象,1鈉與水反應,分析：,實驗現(xiàn)象：,金屬鈉浮在水面,熔成閃亮的小球,在水面上四處游動,發(fā)生“嘶嘶”的響聲,溶液變成紅色,密度比水小ρ鈉<ρ水,反應放熱，鈉熔點低,有氣體生成,反應劇烈，放出大量熱,有堿生成,,依據(jù)視頻思考鈉與水反應的現(xiàn)象和發(fā)生現(xiàn)象的原因,最后消失,,,,,,,,,,,能寫出鈉與水反應的化學反應程式嗎？,問題思考,反應的化學方程式：2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,拓展延伸,預測鈉與鹽酸的反應現(xiàn)象，推測方程式。,反應更劇烈2Na+2HCl==2NaCl+H2↑,（5）鈉與鹽溶液反應：,2Na+CuSO4+2H2O====Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4====Cu(OH)2↓+Na2SO4,思考：已知Fe+CuSO4====FeSO4+Cu，把鈉放入CuSO4的水溶液能置換出Cu嗎？,讓我好好想想？,,反應劇烈，產(chǎn)生氣泡，并有藍色沉淀生成,活潑金屬鈉（包括鉀、鈣等）與鹽溶液反應時，一般不能置換出金屬，而是鈉先與水反應，生成的堿再與鹽溶液反應。只有與熔融鹽作用才能置換出相應的金屬。如：4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti,思考：將一小塊鈉放入FeCl3溶液中，有什么現(xiàn)象？寫出反應的化學方程式。,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑①2FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl②①3＋②2，得：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+3H2↑+6NaCl,鈉與氧氣反應鈉在空氣中燃燒.DAT,【實驗步驟】⑴將切好的金屬鈉放置在空氣中，使其跟氧氣反應；⑵將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，使其跟氧氣反應。,銀白色逐漸變暗,先熔化成小球，燃燒伴有黃色火焰,反應劇烈，最終得淡黃色固體,4Na+O2====2Na2O,淡黃色,條件不同，反應不同,,依據(jù)視頻歸納鈉與氧氣反應的現(xiàn)象,（3）鈉與其它非金屬單質反應:,利用分類法推測鈉還可能具有哪些化學性質？,[交流研討],思考：Na放置在空氣中的變質過程：,Na,Na2O,NaOH,Na2CO310H2O,Na2CO3,,變暗,白色固體,白色固體,白色固體,銀白色,讓我好好想想？,風化,現(xiàn)象：表面變暗，再慢慢變濕潤，接著形成少量液體，然后形成少量晶體，最后變成白色粉末。,思考:鈉元素在自然界中的存在形式？,只有化合物形式——NaCl,廣袤無垠的海水中有大量的NaCl。,（6）了解鈉的用途,鈉鉀合金可用做原子反應堆的導熱劑。高壓鈉燈常用作路燈。金屬鈉能用于某些金屬的冶煉（不在溶液中）。,高壓鈉燈,過氧化鈉能與水迅速反應，產(chǎn)生大量氣泡，最后固體消失。滴加酚酞，溶液先變紅后逐漸褪去。,2.向試管中插入一根帶火星的小木條(驗證氣體是O2),小木條復燃,,說明氣體確實是氧氣,補充：Na2O2與水的反應,吹氣生火,補充：Na2O2與二氧化碳的反應,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,應用：潛水、航空等領域供氧。,過氧化鈉,氧化鈉,Na2O2,Na2O,淡黃色固體,-1,-2,白色固體,3、比較法學習Na的兩種氧化物的性質,思考：鈉在空氣中燃燒時發(fā)生哪些化學反應？,過氧化鈉,氧化鈉,名稱,與H2O,與CO2,與酸,Na2O+H2O====2NaOH,Na2O+CO2====Na2CO3,Na2O+2HCl====2NaCl+H2O,3、比較法學習Na的兩種氧化物的性質,2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑,2Na2O2+4HCl====4NaCl+2H2O+O2↑,堿性氧化物,過氧化物（不是堿性氧化物）,試比較金屬鈉與鐵的性質的異同,Fe+CuCl2====FeCl2+Cu,Fe+2HCl====FeCl2+H2↑,[交流研討],先學習鐵的化學性質,都是銀白色金屬，能導電、導熱、延展性好,都能跟氧氣、水、酸等反應,密度、硬度、熔沸點不同,鈉更易與O2、水、酸反應，不能置換出鹽溶液中的金屬,試比較金屬鈉與鐵的性質的異同,[交流研討],物理性質的共性：,①有金屬光澤、不透明的固體；②電和熱的良導體；③有延展性。,交流研討：預測金屬的共性,化學性質的共性：,①常溫或加熱條件下與氧氣反應；②常溫或加熱時與水反應，置換出水中的氫（比氫活潑）；③與酸反應置換出酸中的氫（比氫活潑）；④與鹽溶液應，置換出在金屬活動順序中排在它后面的金屬,分類的必要性：自然界中物質幾百萬種，我們不可能一種一種地研究，只能一類一類地研究。,分類的含義：根據(jù)事物的特點分別歸類。,分類的優(yōu)點：可以總結出各類物質的通性和特性知道某物質的類別，就可推知該物質的一般性質。,比較的含義：對兩種或兩種以上的同類事物辨別異同或高下。,比較的優(yōu)點：可以物質性質間的異同可以認識物質間的內在聯(lián)系可以對物質的性質進行歸納和概括,1、研究物質的方法:觀察、實驗、分類、比較。,觀察法：利用感官（看、聞、聽、摸），能借助儀器，有計劃有目的。實驗法：驗證預測，或探究未知，注意條件，明確步驟。分類法：分類研究，總結通性和特性。比較法：找出異同，認識內在聯(lián)系。,2、鈉的性質,2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,4Na+O2====2Na2O,2Na+2HCl====2NaCl+H2↑,2Na+CuSO4+2H2O====Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,1、鈉為什么保存在煤油中？能否保存在汽油中？,鈉很易與空氣中的O2和H2O起反應,而不與煤油起反應,且密度比煤油大,鈉沉在煤油下面,使鈉與O2和H2O隔絕，達到保護的目的。鈉不能保存在汽油中，因汽油易揮發(fā)。,2、金屬鈉著火，能否用水滅火？,不能。一是因為鈉與水的反應生成氫氣能燃燒;二是因為鈉燃燒產(chǎn)物過氧化鈉能與水反應生成氧氣能助燃.,鈉遇水發(fā)生輕微爆炸鄰居噴水“相救”2007/5/11/13:55來源：臺州商報作者：王淑嬌王琴琴朱小兵日前，仙居縣一化工廠內，鈉與水發(fā)生反應并伴有輕微爆炸。隔壁廠的員工不明事理，往冒煙霧的圍墻邊噴水來“幫倒忙”，險些將事故擴大。據(jù)現(xiàn)場的員工介紹，當時天正下著雨，火是一名員工在運輸化工原料鈉的過程中，不慎將包裝袋滑落，導致破裂，里面的鈉與水接觸，發(fā)生輕微爆炸所引起。該廠職工說，鈉與水發(fā)生爆炸后，正當他們用滅火器滅火時，隔壁藥廠的員工突然往圍墻這邊射水，險些將事故擴大，幸虧他們及時加以阻止?！扳c與水會發(fā)生化學反應，要熄滅由鈉引起的火災，應用干粉滅火器或者沙土來滅火，而不是用水。”消防官兵說，“幸虧這次灑落的鈉量比較少，如果量大，加上隔壁不明事理地這么一澆水的話，后果將不堪設想?！?吹氣生火,例1.把金屬鈉投入下列物質的溶液中溶液的質量會減輕的是（）A.稀H2SO4B.(NH4)2SO4C.H2OD.CuSO4,【解析】2Na→46g→2NaOH→Cu(OH)2→98g,且有氣體生成，溶液質量減輕。,D,,1.鈉與酸反應，先與酸電離出來的H+反應，若鈉過量，剩余的鈉再與水反應。2.鈉與鹽溶液反應時，先考慮與水反應，生成的堿再與鹽反應。把鈉投入FeCl3溶液中，現(xiàn)象為：鈉浮在液面上，融化成閃亮的小球，四處游動，發(fā)出嘶嘶的響聲，有紅褐色的沉淀生成。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl。3.鈉與水反應后溶液的質量等于鈉與水的質量和減去氫氣的質量，開始加入的水有兩部分作用，一是做反應物，二是做反應后的溶劑。注意：鈉可與熔化態(tài)的鹽反應，例如與熔化態(tài)的TiCl4反應，4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。,拓展：金屬鈉與水反應實驗與計算,C,例2、把4.6g鈉投入到95.6g水中，發(fā)生化學反應，假設水無蒸發(fā)，則溶液中溶質的質量分數(shù)是（）A.4.6%B.7.7%C.8.0%D.10%,例3、某同學設計出一種隔絕空氣讓鈉與水反應的方法，使同學們能仔細觀察到各種實驗現(xiàn)象。該方法簡便、安全、現(xiàn)象明顯、有趣味性，實驗裝置如圖3-1-2所示。實驗時，往100mL的大試管中先加入40mL煤油，取綠豆粒大小的金屬鈉放入大試管后，塞上橡皮塞(這時止水夾處于關閉狀態(tài))，通過漏斗加入約40mL滴有酚酞的水。,根據(jù)反應中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問題。,（1）實驗前怎樣檢驗該裝置的氣密性？.,關閉漏斗活塞，將導管浸入盛滿水的水槽中，用雙手緊握試管，導管口有氣泡逸出，松開手一段時間，導管內形成一段液柱，說明氣密性良好。,(2)金屬鈉投入煤油后的現(xiàn)象是。(3)加入水后的現(xiàn)象及原因是。(4)大試管中溶液顏色的變化是。(5)簡述檢驗產(chǎn)生氣體是否是氫氣的方法：。,沉到底部,劇烈反應，產(chǎn)生氣泡，鈉在兩種液面間反復運動，直至消失；其原因為鈉的密度介于煤油與水之間，且反應中產(chǎn)生氣體,下層溶液變紅色,打開止水夾，檢驗純度，然后在導管口點燃，呈淡藍色火焰,1、下列關于鈉的性質的敘述不正確的是（）A、鈉投入水中立即熔化成閃亮的小球，說明反應放熱且鈉的熔點低B、鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的Na2O2C、金屬鈉可以將銅從其鹽溶液中置換出來D、實驗后剩余的鈉塊能放回原試劑瓶中,C,2、下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是（）A、干冰B、干粉(含NaHCO3)滅火劑C、黃沙D、泡沫滅火劑,C,3、將一塊鈉投入盛有煤油和水的試管中(煤油和水足夠多)，可以觀察到的現(xiàn)象是（）A、鈉浮在試管中的液面上B、鈉沉在試管中溶液的底部C、鈉在煤油中燃燒起來D、鈉處于水和煤油的交界處上下浮動，最后消失,D,B,4、將一小塊鈉投入下列物質的水溶液中，既能生成氣體，又能生成白色沉淀的是（）A、BaCl2B、MgSO4C、H2SO4D、CuSO4,5、向紫色石蕊試液中加入過量的Na2O2粉末并振蕩。下列關于實驗現(xiàn)象的敘述正確的是（）A、溶液仍為紫色B、最后溶液變?yōu)樗{色C、最后溶液變?yōu)榧t色D、有氣泡產(chǎn)生,D,6、將4.6gNa投入到95.4g水中，所得溶液中溶質的質量分數(shù)（）A、等于4.6%B、等于8.0%C、小于8.0%D、大于8.0%,D,