魯科版化學(xué)課件必修一1.2.1《研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法》考].ppt

第1章 認(rèn)識化學(xué)科學(xué),第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序,研究物質(zhì)的性質(zhì),化學(xué)研究的任務(wù)是什么?,只有深入地研究物質(zhì)的性質(zhì)，才能更好地利用物質(zhì)。,例如對疊氮化鈉（NaN3)性質(zhì)的研究，制成了汽車安全氣囊。由此可見，對物質(zhì)性質(zhì)的研究是十分重要的。,在初中化學(xué)中，我們已經(jīng)認(rèn)識了一些物質(zhì)，我們是通過哪些科學(xué)的方法來研究它們的性質(zhì)的？,觀察顏色和狀態(tài)； 將化合物分為酸、堿、鹽； 化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué)。,觀察法,分類法,實驗法,交流研討,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(jìn)行觀察。,2、實驗法：驗證預(yù)測，或探究未知，注意條件，明確 步驟。,條件不同 結(jié)論不同,一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法,3、分類法：分類研究，總結(jié)通性和特性。 金屬的通性：銀白色金屬光澤，良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性 能，活潑金屬與鹽酸反應(yīng)生成H2。,4、比較法：找出異同，認(rèn)識內(nèi)在聯(lián)系。,二、以鈉為例運用基本方法進(jìn)行探究活動,（一）、觀察法認(rèn)識鈉的物理性質(zhì),【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（黃豆粒大小），觀察鈉塊的切面。,【實驗?zāi)康摹?通過觀察認(rèn)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(zhì),注意：1.嚴(yán)禁用手觸摸鈉! 嚴(yán)禁任意丟棄!嚴(yán)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(rèn)識鈉的化學(xué)性質(zhì),1 鈉與水反應(yīng),【實驗?zāi)康摹?學(xué)會觀察實驗現(xiàn)象的方法； 通過對所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析，揭示物質(zhì)的性質(zhì)； 通過觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，分析鈉的化學(xué)性質(zhì)。,【實驗步驟】 (1)用小刀或玻璃片擠壓豆粒狀的鈉 (2)向培養(yǎng)皿中加適量水，滴入12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(yīng),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,密度比水小鈉水,反應(yīng)放熱，鈉熔點低,有氣體生成,反應(yīng)劇烈，放出大量熱,有堿生成,依據(jù)視頻思考鈉與水反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)反應(yīng)程式嗎？,問題思考,反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2,拓展延伸,預(yù)測鈉與鹽酸的反應(yīng)現(xiàn)象，推測方程式。,反應(yīng)更劇烈 2Na+2HCl=2NaCl+H2,鈉與氧氣反應(yīng),【實驗步驟】 將切好的金屬鈉放置在空氣中，使其跟氧氣反應(yīng)； 將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱， 使其跟氧氣反應(yīng)。,銀白色逐漸變暗,先熔化成小球， 燃燒伴有黃色火焰, 反應(yīng)劇烈， 最終得淡黃色固體,4Na+O2= 2Na2O,淡黃色,條件不同，反應(yīng)不同,依據(jù)視頻歸納鈉與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象,（4）鈉與鹽酸反應(yīng)：,2Na+2HCl = 2NaCl+H2,（3）鈉與其它非金屬單質(zhì)反應(yīng):,利用分類法推測鈉還可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？,交流研討,（5）鈉與鹽溶液反應(yīng)：,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(yīng)劇烈，產(chǎn)生氣泡，并有藍(lán)色沉淀生成,活潑金屬鈉（包括鉀、鈣等）與鹽溶液反應(yīng)時，一般不能置換出金屬，而是鈉先與水反應(yīng)，生成的堿再與鹽溶液反應(yīng)。 只有與熔融鹽作用才能置換出相應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式。,2Na+2H2O=2NaOH+H2 2FeCl3+ 3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl 32，得： 6Na + 6H2O + 2FeCl3 =2Fe (OH)3 +3 H2+6NaCl,思考：Na放置在空氣中的變質(zhì)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(fēng)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(yīng)堆的導(dǎo)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,氧化鈉,Na2O2,Na2O,淡黃色固體,-1,-2,白色固體,3、比較法學(xué)習(xí)Na的兩種氧化物的性質(zhì),思考：鈉在空氣中燃燒時發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？,過氧化鈉能與水迅速反應(yīng)，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(fù)燃,說明氣體確實是氧氣,吹氣生火,補充：Na2O2與二氧化碳的反應(yīng),2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2,應(yīng)用：潛水、航空等領(lǐng)域供氧。,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(xué)習(xí)Na的兩種氧化物的性質(zhì),2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH +O2,2Na2O2 + 2CO2 =2 Na2CO3 +O2,2Na2O2+4HCl =4NaCl+2H2O+O2,堿性氧化物,過氧化物（不是堿性氧化物）,1、研究物質(zhì)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(yù)測，或探究未知，注意條件，明確步驟。 分類法：分類研究，總結(jié)通性和特性。 比較法：找出異同，認(rèn)識內(nèi)在聯(lián)系。,2、鈉的性質(zhì),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(yīng),而不與煤油起反應(yīng),且密度比煤油大,鈉沉在煤油下面,使鈉與O2和H2O隔絕，達(dá)到保護(hù)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(yīng)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(yīng)生成氧氣能助燃.,例1. 把金屬鈉投入下列物質(zhì)的溶液中溶液的質(zhì)量會減輕 的是（ ） A.稀H2SO4 B.(NH4)2SO4 C.H2O D. CuSO4,【解析】 2Na46 g2NaOH Cu(OH)298 g, 且有氣體生成，溶液質(zhì)量減輕。,D,1.鈉與酸反應(yīng)，先與酸電離出來的H+反應(yīng)，若鈉過量，剩余的 鈉再與水反應(yīng)。 2.鈉與鹽溶液反應(yīng)時，先考慮與水反應(yīng)，生成的堿再與鹽反應(yīng)。 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。 2Na2H2O = 2NaOHH2， 3NaOHFeCl3 = Fe(OH)33NaCl。 3.鈉與水反應(yīng)后溶液的質(zhì)量等于鈉與水的質(zhì)量和減去氫氣的質(zhì) 量，開始加入的水有兩部分作用，一是做反應(yīng)物，二是做反 應(yīng)后的溶劑。 注意：鈉可與熔化態(tài)的鹽反應(yīng)，例如與熔化態(tài)的TiCl4反應(yīng)，4NaTiCl4 Ti4NaCl。,拓展：金屬鈉與水反應(yīng)實驗與計算,C,例2、把4.6 g鈉投入到95.6 g水中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，假設(shè)水無 蒸發(fā)，則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ） A.4.6% B.7.7% C.8.0% D.10%,例 3、某同學(xué)設(shè)計出一種隔絕空氣讓鈉與水反應(yīng)的方法，使同學(xué)們能仔細(xì)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100 mL的大試管中先加入40 mL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(guān)閉狀態(tài))，通過漏斗加入約40 mL滴有酚酞的水。,根據(jù)反應(yīng)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(guān)閉漏斗活塞，將導(dǎo)管浸入盛滿水的水槽中，用雙手緊握試管，導(dǎo)管口有氣泡逸出，松開手一段時間，導(dǎo)管內(nèi)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(yīng)，產(chǎn)生氣泡，鈉在兩種液面間反復(fù)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(yīng)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(dǎo)管口點燃，呈淡藍(lán)色火焰,拓展：過氧化鈉的特性與計算,例4.在一定條件下，使CO和O2的混合氣體26 g充分反應(yīng)，所得混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應(yīng)，結(jié)果固體增重14 g，則原混合氣體中O2 和CO的質(zhì)量比可能是（ ） A.94 B.11 C.76 D.67,D,由反應(yīng)2CO+O2 2CO2，2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2可推得CO+Na2O2 = Na2CO3，所以固體增加的質(zhì)量為原來CO的質(zhì)量。則原混合氣體中CO為14 g，O2為12 g， m(O2) m(CO)=67。,例5在一定條件下，使H2和O2的混合氣體26g充分發(fā)生反應(yīng)。所得產(chǎn)物在適當(dāng)溫度下跟足量的固體Na2O2反應(yīng)，使固體增重2g。求原混合氣體中O2和H2的質(zhì)量。 解析：由反應(yīng)方程式得： 2Na2O22H2O=4NaOHO2固體增重 36 4 g m(H2O) 2 g m(H2O)18g，根據(jù)2H2O2=2H2O可求得參加反應(yīng)的H2和O2的質(zhì)量分別為2g和16g，質(zhì)量共18g。H2和O2在反應(yīng)時有一種氣體過量，剩余氣體質(zhì)量為26-18=8 g。,若H2過量，則原混合氣體中m(H2)10g，m(O2)16g。 若O2過量，則原混合氣體中m(H2)2g，m(O2)24g。 答案：若H2過量，則原混合氣體中m(H2)10g，m(O2)16g； 若O2過量，則原混合氣體中m(H2)2g，m(O2)24g。,1、下列關(guān)于鈉的性質(zhì)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(yīng)放熱且鈉的熔點低 B、鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的Na2O2 C、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,