2020_2021學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章認(rèn)識化學(xué)科學(xué)第2節(jié)第1課時研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法學(xué)案魯科版必修120210317248

1、第1課時研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法。2了解金屬鈉的物理性質(zhì)及主要化學(xué)性質(zhì)(鈉與水、氧氣的反應(yīng))，認(rèn)識鈉是一種很活潑的金屬。(重點)3掌握過氧化鈉的性質(zhì)。授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第4頁一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法1研究物質(zhì)的性質(zhì)有觀察、實驗、分類、比較等方法。2觀察法(1)定義：有目的、有計劃地運用感官考察研究對象的方法。(2)范圍：用肉眼看、用鼻子聞、借助儀器觀察等。注意：觀察并不只是用肉眼去看或觀察。二、金屬鈉的保存、性質(zhì)及用途1保存實驗室中少量的金屬鈉保存在煤油或石蠟油中。2物理性質(zhì)軟硬度很小，質(zhì)軟(易切開、輕壓變形)；亮銀白色，具有金屬光澤；輕密度介于水和煤油

2、之間；低熔點：97.81 ，沸點：882.9 ；導(dǎo)熱和電的良導(dǎo)體。3化學(xué)性質(zhì)(1)鈉與水的反應(yīng)化學(xué)方程式：2Na2H2O=2NaOHH2。(2)鈉與氧氣的反應(yīng)常溫下，化學(xué)方程式：4NaO2=2Na2O。加熱時，化學(xué)方程式：2NaO2Na2O2。(3)鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na2HCl=2NaClH2。4用途(1)工業(yè)上用鈉冶煉金屬。(2)NaK合金在常溫下呈液態(tài)，可用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。(3)制作高壓鈉燈。三、過氧化鈉的性質(zhì)及用途1物理性質(zhì)：淡黃色的固體。2化學(xué)性質(zhì)“兩大”性質(zhì)：(1)與CO2反應(yīng)：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。(2)與H2O反應(yīng)：2Na2O22H2O=4N

3、aOHO2。3用途：作為呼吸面具和潛水艇里的供氧劑，也可作為漂白劑。多維思考自主預(yù)習(xí)1實驗室中保存少量的金屬鈉，下列對容器和隔離劑的選擇中，正確的是()A細(xì)口瓶，煤油B廣口瓶，煤油C細(xì)口瓶，水D廣口瓶，水答案：B2金屬鈉著火時，應(yīng)選用的滅火劑是()A水B泡沫滅火器C沙土 D煤油答案：C3下列可作為呼吸面具中的供氧劑的是()ANa BNa2O2CNa2CO3 DNaOH答案：B4氧化鈉與過氧化鈉的相同點是()A均是淡黃色固體B均是堿性氧化物C均能與水反應(yīng)生成堿D均能與二氧化碳反應(yīng)放出氧氣答案：C授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第5頁要點一鈉的物理性質(zhì)操作觀察試劑瓶里面的鈉用鑷子從煤油中取出金屬鈉，用濾紙吸

4、干表面的煤油，在干燥玻璃片上用小刀切下一小塊金屬鈉，觀察鈉塊的切面結(jié)論鈉性質(zhì)活潑，需隔絕空氣和水保存鈉具有銀白色金屬光澤，質(zhì)軟，硬度小問題探究1切取鈉時，剩余的鈉塊如何處理？答案：切取鈉時，剩余的鈉塊不能隨意丟棄，應(yīng)放回原試劑瓶。2鈉保存在煤油中的原因是什么？答案：鈉保存在煤油中，是因為鈉的密度比煤油大，沉入煤油底部，從而使鈉與空氣隔絕。3探究鈉的物理性質(zhì)的過程中，運用了研究物質(zhì)性質(zhì)的哪些方法？答案：探究鈉的物理性質(zhì)的過程中，運用了觀察法和比較法。拓展應(yīng)用“實驗與探究”是一種非常重要的學(xué)習(xí)化學(xué)的方法。通過化學(xué)實驗進(jìn)行科學(xué)探究，是認(rèn)識物質(zhì)及其變化的重要方法。一元硬幣的外觀有銀白色的金屬光澤，一些

5、同學(xué)認(rèn)為它可能是鐵制成的。在討論時，有同學(xué)提出“我們可以先拿磁鐵來吸一下”。就“拿磁鐵來吸一下”這一過程而言，屬于科學(xué)探究中的()A實驗B假設(shè)C觀察 D做結(jié)論解析：磁鐵有磁性，鐵能被磁鐵吸引?！澳么盆F來吸一下”，即用手拿著磁鐵去與那枚一元硬幣接觸。它屬于科學(xué)探究中的實驗。答案：A要點二鈉與水的反應(yīng)操作現(xiàn)象解釋浮鈉的密度比水的密度小熔反應(yīng)放熱且鈉的熔點低游反應(yīng)中產(chǎn)生氣體鳴發(fā)出嘶嘶的響聲紅反應(yīng)中有堿生成實驗結(jié)論常溫下，鈉與水劇烈反應(yīng)，生成氣體和堿?；瘜W(xué)方程式：2Na2H2O=2NaOHH2 問題探究1上述探究過程中運用了哪些方法？答案：上述探究過程中運用了觀察法、實驗法、比較法。2結(jié)合鈉的性質(zhì)，想

6、一想為什么不能直接用手取鈉？答案：手上有汗液，鈉與水反應(yīng)放熱并生成NaOH，會灼傷皮膚。3把鈉投入稀鹽酸中，有何現(xiàn)象？相比鈉與水的反應(yīng)哪個更劇烈？為什么？并寫出鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：浮、熔、游、響，鈉與鹽酸溶液反應(yīng)比與水反應(yīng)更劇烈，因為鈉與水反應(yīng)的實質(zhì)是鈉與H反應(yīng)，鹽酸中H濃度比水中的大，所以更劇烈。2Na2HCl=2NaClH2。4將一小塊鈉投入CuSO4溶液中，試寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：分步：2Na2H2O=2NaOHH2；CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4。總式：2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2。題組過關(guān)1將少量金屬鈉分別投入下列物

7、質(zhì)的水溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是()AHClBNaOHCK2SO4 DCuSO4解析：將少量鈉投入上述四種物質(zhì)的水溶液中，均有H2產(chǎn)生，故都滿足題目的第一個條件“有氣體放出”，而反應(yīng)后“溶液質(zhì)量減輕”是指投入的金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量。在A、B、C三個選項中只有H2放出，故溶液質(zhì)量是增加的。D選項中由于Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH還能繼續(xù)與CuSO4反應(yīng)析出Cu(OH)2沉淀：2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2Na2SO4H2，反應(yīng)后溶液質(zhì)量減輕。答案：D互動探究(1)若題干不變，將C項改成“飽和K2SO4溶液”是否可選_(填“是”或“否”)，原因是_。(2)若

8、將題干中的“且質(zhì)量減輕”改成“且有沉淀生成”，答案應(yīng)選_，原因是_。答案：(1)是若C項改成“飽和K2SO4溶液”，由于Na與水反應(yīng)會消耗水，故K2SO4會析出，溶液質(zhì)量會減輕。(2)D只有D中Na與水反應(yīng)生成的NaOH會與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀246 g鈉與含36.5 g的HCl的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣是多少克？解析：經(jīng)分析知，Na與HCl反應(yīng)時Na過量。設(shè)與HCl反應(yīng)鈉的質(zhì)量為x，生成H2的質(zhì)量為y2Na2HCl=2NaClH2 46732 x 36.5 gy4673x36.5 g，x23 g73236.5 gy，y1 g與水反應(yīng)鈉的質(zhì)量為46 g23 g23 g設(shè)Na與H

9、2O反應(yīng)生成H2的質(zhì)量為z2Na2H2O=2NaOHH2 462 23 gz46223 gz，z1 g共生成m(H2)1 g1 g2 g答案：生成2 g氫氣。要點三鈉與氧氣的反應(yīng)實驗步驟用小刀切下一小塊金屬鈉，在空氣中放置片刻放在石棉網(wǎng)上加熱實驗現(xiàn)象光亮的切面變暗鈉熔化成銀白色小球，劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體反應(yīng)常溫：4NaO2=2Na2O加熱：2NaO2Na2O2結(jié)論反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物不同問題探究1鈉和氧氣的反應(yīng)說明同樣反應(yīng)物在不同條件下可能會發(fā)生不同反應(yīng)。還有一類反應(yīng)，反應(yīng)物相同，因反應(yīng)物用量不同產(chǎn)物不同，試列舉兩例。答案：2CO2(不足)2CO、CO2(足量)CO2；CO2(

10、少量)Ca(OH)2=CaCO3H2O、2CO2(過量)Ca(OH)2=Ca(HCO3)2。2鈉長時間露置于空氣中會變暗，然后變成液體，再變成白色固體，最后變成白色粉末。列出其變化過程并用化學(xué)方程式表示。答案：鈉在空氣中變質(zhì)的過程：NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3，故Na、Na2O、Na2O2、NaOH在空氣中露置時，最終均轉(zhuǎn)化為Na2CO3。4NaO2=2Na2O；Na2OH2O=2NaOH；2NaOHCO29H2O=Na2CO310H2O；Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。拓展應(yīng)用等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量氧氣中(常溫)充分反應(yīng)

11、，下列說法正確的是()A第一塊鈉消耗的氧氣多B兩塊鈉消耗的氧氣一樣多C第二塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量大D兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大解析：鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)生成Na2O，在加熱條件下反應(yīng)生成Na2O2，等質(zhì)量的兩塊鈉在兩種條件下反應(yīng)，第一塊鈉消耗的氧氣多，得到的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量大。答案：A要點四氧化鈉和過氧化鈉1“滴水生火”：用脫脂棉包住約0.2 g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。由實驗現(xiàn)象所得的有關(guān)過氧化鈉與水反應(yīng)的結(jié)論是：(1)有氧氣生成；(2)反應(yīng)放熱。2“吹氣生火”：用脫脂棉裹住適量過氧化鈉，向脫脂棉上吹氣，觀察到脫脂棉也燃燒了起來。由實驗現(xiàn)象得出的有關(guān)過氧

12、化鈉與二氧化碳反應(yīng)的結(jié)論是：(1)有氧氣生成；(2)反應(yīng)放熱。3Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2根據(jù)以上兩個方程式分析：(1)Na2O和Na2O2在性質(zhì)上有什么區(qū)別？(2)二者之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎？歸納總結(jié)化學(xué)式Na2ONa2O2顏色白色淡黃色狀態(tài)固體固體氧元素的化合價2價1價屬類堿性氧化物非堿性氧化物生成條件常溫下緩慢氧化燃燒或加熱熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為Na2O2較穩(wěn)定與H2O反應(yīng)Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應(yīng)Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2主要用途用于制取Na2CO3強氧化劑、漂

13、白劑、供氧劑轉(zhuǎn)化：2Na2OO22Na2O2拓展應(yīng)用某研究性學(xué)習(xí)小組擬用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，以證明Na2O2與H2O反應(yīng)：a生成氧氣b反應(yīng)放熱用以驗證結(jié)論a的實驗方法是_。用以驗證結(jié)論b的實驗方法是_。答案：將帶火星的木條靠近p處，木條復(fù)燃，證明有氧氣生成將q連接導(dǎo)管后插入水中，有氣泡冒出，證明反應(yīng)放熱學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)(一)證據(jù)推理授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第7頁培養(yǎng)方向具有證據(jù)意識，能基于證據(jù)對物質(zhì)的變化提出可能的假設(shè)，通過分析推理加以證實或證偽；建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系；知道可以通過分析、推理等方法認(rèn)識研究對象的本質(zhì)特征，構(gòu)成要素及其相互關(guān)系。素養(yǎng)特訓(xùn)將一塊金屬鈉密封于干燥氧氣中，鈉全部反應(yīng)。取該反應(yīng)產(chǎn)物6.52 g投入足量水中，生成氧氣0.32 g。請回答下列問題：(1)預(yù)測反應(yīng)產(chǎn)物的成分。(2)確定反應(yīng)產(chǎn)物的成分。(3)寫出鈉與氧氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)分析產(chǎn)生Na2O2的可能原因。解析：(1)根據(jù)題意知，鈉與氧氣反應(yīng)一定有Na2O2生成；根據(jù)相關(guān)知識還可預(yù)