第02講-研究物質性質的基本方法(學生版)

第02講研究物質性質的基本方法目標導航目標導航課程標準課標解讀1．了解實驗、假說、模型、比較、分類等方法在化學科學研究中的運用。2．結合真實情景中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉及其化合物的主要性質，了解它們的生產、生活中的應用。3．結合實例認識鈉及其化合物的多樣性，了解通過化學反應可以探索物質性質、實現(xiàn)物質轉化。1．通過宏觀、微觀結合的角度認識金屬鈉及其化合物的性質及其反應的本質。2．了解研究物質性質的基本方法，有較強的問題意識，能根據(jù)已有知識獨立完成鈉及其氧化物的實驗探究。3．通過學習激發(fā)興趣，同時樹立安全意識和保護意識。知識精講知識精講知識點01研究物質性質的基本方法1．常用的基本方法2．觀察的步驟：明確觀察目的→用感官或儀器觀察→記錄觀察結果→分析、思考，歸納總結【即學即練1】查閱資料發(fā)現(xiàn)，金屬鈉不僅能跟氧氣和水反應，還能跟多種其它物質發(fā)生反應，其中包括與酒精在常溫下反應。要研究金屬鈉跟酒精反應的性質以及它與水反應的異同點，下列的研究方法中沒有用到的是（）。A．實驗法B．觀察法C．分類法D．比較法知識點02金屬鈉及性質1．鈉的物理性質顏色狀態(tài)熔點密度硬度____色塊狀固體____比水____，比煤油________2．金屬鈉與水的反應（1）實驗步驟（2）實驗現(xiàn)象及原因實驗現(xiàn)象現(xiàn)象分析鈉浮在水面上鈉的________鈉熔化成閃亮的小球鈉的________，反應________小球在水面上四處游動，最后完全消失____________推動小球運動與水反應發(fā)出嘶嘶響聲____反應后溶液變?yōu)榧t色反應生成________物質（3）實驗結論①常溫下，鈉與水劇烈反應，生成_________和_________。②反應的化學方程式為___________________________3．實驗法的應用——鈉與氧氣反應反應條件室溫加熱或點燃實驗現(xiàn)象新切開的鈉具有____色的金屬光澤，在空氣中很快變____鈉先熔化成____，然后劇烈燃燒，火焰呈____色，生成____色固體化學方程式緩慢氧化：__________________劇烈燃燒：__________________【即學即練2】下列有關金屬鈉的說法正確的是（）。A．密度比水大B．常溫下易被氧氣氧化C．能與水反應放出氧氣D．保存在煤油中，實驗剩余的金屬鈉不能放回原瓶知識點03過氧化鈉的性質及用途1．物理性質：_________色的固體。2．化學性質：（1）與CO2反應：____________________________________。（2）與H2O反應：____________________________________。3．用途：作為呼吸面具和潛水艇里的_________劑，也可作_________劑?！炯磳W即練3】（2021·北京西城區(qū)高一檢測）有關Na2O2的敘述不正確的是（）。A．是淡黃色固體B．可以作供氧劑C．應密封保存D．氧元素的化合價為－2價能力拓展能力拓展考法01研究物質性質的基本方法【典例1】某學生運用所學知識研究鈉的性質：將一粒金屬鈉和一塊銅片分別盛在表面皿中，來研究它們在空氣中的穩(wěn)定性。該學生采用的研究方法是：①假說法；②實驗法；③分類法；④比較法（）。A．①②B．①③C．②④D．①③【知識拓展】研究物質性質的基本方法方法概念說明觀察有計劃、有目的地用感官考察研究對象的方法①感官是指眼、耳、口、鼻、舌、皮膚等；②考察內容主要是顏色、氣味、狀態(tài)、硬度、溶解性等物理性質。實驗通過實驗來驗證對物質性質的預測或探究物質未知性質的方法在進行實驗時，要注意控制溫度、壓強、濃度等條件，這是因為同樣的反應物在不同條件下可能會發(fā)生不同的化學反應分類按照物質的共同特征所形成的種類。根據(jù)某物質的類別，可以預測該物質可能具有的性質比較比較是指確定對象之間差異點和共同點的邏輯方法。根據(jù)一定的需要和標準，把彼此有某種聯(lián)系的物質加以分析、對比，從而找出它們的內在聯(lián)系、共同規(guī)律和特殊本質考法02鈉和水反應及其應用【典例2】（2022·杭州高一檢測）某課外活動小組為了檢驗鈉與水反應的產物，設計如圖裝置（夾持裝置省略）。首先在U形管內加入少量煤油和幾粒鈉塊，再從U形管高端加入水（含有酚酞），趕出空氣，一會兒加熱銅絲。根據(jù)反應中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問題：（1）金屬鈉的變化現(xiàn)象_______________________。（2）U形管中溶液的顏色______________________，說明有________生成。（3）銅絲的變化現(xiàn)象__________，說明有________生成。（4）若ag鈉與bmL水完全反應，則該溶液的溶質的質量分數(shù)是_________?！局R拓展】鈉與水及各種溶液的反應1．鈉與水反應的現(xiàn)象及原因2．鈉與酸、鹽的反應規(guī)律（1）金屬鈉和酸的反應（2）金屬鈉和堿溶液的反應實際上是鈉和水的反應（3）鈉和鹽的反應①鈉與鹽溶液反應②鈉與熔融鹽反應考法03鈉與非金屬單質的反應【典例3】觀察是研究物質性質的一種基本方法。一同學將一小塊金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色變灰暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體，則下列說法正確的是（）。A．①發(fā)生反應生成了過氧化鈉B．②變白色主要是因為生成了氫氧化鈉C．③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D．④只發(fā)生物理變化【知識拓展】鈉在空氣中的變化過程1．變化過程2．相關方程式①4Na+O22Na2O②Na2O+H2O2NaOH④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O，Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O3．潮解過程主要發(fā)生物理變化；風化過程則發(fā)生了化學變化?？挤?4氧化鈉和過氧化鈉的性質及應用【典例4】如圖所示裝置，試管中盛有水，氣球a盛有干燥的固體過氧化鈉顆粒，U形管中注有淺紅色的水，已知過氧化鈉與水反應是放熱的。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口，實驗時將氣球中的固體顆粒抖落到試管b的水中，不會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）。A．氣球a變大B．試管b內有氣泡冒出C．U形管內淺紅色褪去D．U形管水位d高于c【知識拓展】鈉的氧化物的性質及應用物質氧化鈉過氧化鈉氧的價態(tài)－2價－1價化學式Na2ONa2O2所含離子2個Na+和1個O2－2個Na+和1個O22－顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體氧化物類別堿性氧化物過氧化物（不屬堿性氧化物）與氧氣反應2Na2O+O22Na2O2不反應，穩(wěn)定性強與水反應Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑與CO2反應Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2與HCl反應Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O漂白性無漂白性強氧化性漂白用途制NaOH漂白劑、消毒劑、供氧劑保存都容易吸收空氣中的CO2和水蒸氣而變質，所以都應密封保存；對于Na2O2還要遠離易燃物。【特別提醒】（1）過氧化鈉的穩(wěn)定性強于氧化鈉，氧化鈉可在加熱條件下與氧氣反應轉化為過氧化鈉。（2）Na2O2與水反應生成堿的同時還生成氧氣，所以不屬于堿性氧化物。（3）Na2O2中氧元素化合價是－1價，陰離子是O22－，是個原子團，不是O－，所以不能把過氧化鈉的化學式寫成NaO。分層提分分層提分題組A基礎過關練1．（2021·北京第一次普通高中合格性考試）下列關于金屬鈉的描述中，不正確的是（）。A．銀白色金屬B．能與水劇烈反應C．保存在煤油中D．在空氣中燃燒只生成氧化鈉2．（2022·東臺高一檢測）某興趣小組同學將Na、Na2O、Na2O2、CaCO3分別投入盛有鹽酸的1號、2號、3號、4號四支試管中，結果他不會觀察到有氣體生成的是（）。A．1號B．2號C．3號D．4號3．（2021·唐山高一檢測）金屬鈉與下列溶液反應時，既有白色沉淀析出又有氣體逸出的是（）。A．BaCl2溶液B．K2SO4溶液C．FeCl3溶液D．MgSO4溶液4．（2021~2022學年湖北省武漢市高一上期中）下列關于鈉的說法中，正確的是（）。A．實驗后剩余的鈉粒，不能放回原試劑瓶中B．鈉著火后，可用水來滅火C．鈉的化學性質比較活潑，少量的鈉可以保存在與鈉不反應的煤油中D．當鈉與硫酸銅溶液反應時，有大量紅色固體銅出現(xiàn)5．（2021·天津和平區(qū)高一上期中）鈉與水反應的改進實驗操作如下：取一張濾紙，用酚酞試液浸潤并晾干，裁剪并折疊成信封狀，濾紙內放一小塊（約綠豆粒般大?。┙饘兮c，把含鈉的濾紙信封放入水中，裝置如下圖所示。請回答：（1）寫出金屬鈉與水反應的化學方程式________________。（2）實驗過程中取用金屬鈉的操作方法是________________。（3）有關此實驗的說法正確的是________________。A．實驗過程中，可能聽到爆鳴聲B．實驗過程中，看到濾紙信封由白色逐漸變紅色C．實驗改進的優(yōu)點之一是由實驗現(xiàn)象能直接得出反應產物D．實驗過程中，多余的金屬鈉不能放回原試劑瓶中，以免對瓶內試劑產生污染題組B能力提升練1．（2022·舟山高一檢測）向燒杯中分別加入等體積的水和煤油，片刻后再向該燒杯中加入綠豆粒大小的金屬鈉，可能觀察到的現(xiàn)象是（）。2．（2021~2022學年浙江省S9聯(lián)盟高一上期中）下列說法不正確的是（）。A．Na2O2可以作為呼吸面具或潛水艇里的氧氣來源B．過氧化鈉為淡黃色固體粉末C．可用水來檢驗某Na2O樣品中是否含有Na2O2D．將Na2O加到酚酞溶液中，溶液先變紅色后褪色3．（2022·榆林高一上期中檢測）實驗室里做鈉跟水反應的實驗時，用到的儀器和藥品是：①試管夾；②鑷子；③小刀；④濾紙；⑤研缽；⑥燒杯；⑦坩堝；⑧石棉網；⑨玻璃片；⑩藥匙（）。A．①②③④B．②③④⑥⑨C．③④⑧⑨⑩D．②⑤⑦⑨⑩4．（2022·江蘇南通高一檢測）如圖所示的兩個實驗中，CuSO4溶液和FeCl3溶液較少，Na2O和Na2O2稍微過量。則下列關于實驗現(xiàn)象或反應原理的描述不正確的是（）。A．兩支試管中均發(fā)生兩個化學反應B．兩支試管中均產生有顏色的沉淀C．兩支試管中均有無色氣體生成D．反應后，兩支試管過濾后所得溶液均為無色5．目前，世界上多采用電解熔融氯化鈉的方法來生產金屬鈉：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑。已知物質A、B、C、D、E、F有如下轉化關系：（1）試根據(jù)上述變化過程寫出A、B、C、D、E、F可能的化學式：A________；B________；C________；D________；E________；F________。（2）寫出下列反應的化學方程式：①C+D→NaCl：________________________。②E+F→NaCl：_________________________。題組C培優(yōu)拔尖練1．一定溫度下，向飽和NaOH溶液中投入一小塊金屬鈉，充分反應后恢復到原來的溫度。下列敘述中不合理的是（）。A．NaOH溶液濃度增大，并放出H2B．溶液中NaOH的質量分數(shù)不變，有H2放出C．溶液的質量減小，有H2放出D．鈉浮于液面，到處游動，發(fā)出“嘶嘶”的響聲2．（2021·山東省濰坊市高一上期中）在坩堝中放一小塊鈉加熱，鈉很快熔成圓球，停止加熱，立即用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4粉末與熔化的鈉接觸，產生耀眼的火花，并有輕微爆鳴聲，同時有紅色固體生成，經檢驗該紅色固體與稀硫酸不反應。下列說法錯誤的是（）。A．鈉受熱易熔成圓球說明其熔點低B．鈉與CuSO4粉末反應時放出大量熱C．將無水CuSO4粉末改為CuSO4溶液，反應現(xiàn)象相同D．一定條件下，Na可以與CuSO4反應生成Cu3．（2022·浙江麗水高一檢測）某同學探究金屬Na與CO2的反應，實驗如下：實驗I實驗II操作將點燃的金屬鈉伸到盛有CO2的集氣瓶中將實驗I的集氣瓶用水沖洗，過濾。取黑色濾渣灼燒；取濾液分別滴加酚酞和氯化鋇溶液現(xiàn)象①火焰呈黃色②底部有黑色固體，瓶壁上附有白色固體①黑色濾渣可燃②濾液能使酚酞溶液變紅，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成下列說法不正確的是（）。A．生成的黑色固體中含有CB．白色固體是Na2OC．實驗說明CO2具有氧化性D．金屬Na著火不能用CO2滅火4．