2024新教材高中化學(xué)第1章第2節(jié)第1課時(shí)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法教案魯科版必修第一冊(cè)

PAGE8-第1課時(shí)探討物質(zhì)性質(zhì)的基本方法核心素養(yǎng)發(fā)展重點(diǎn)學(xué)業(yè)要求1.基于探討物質(zhì)性質(zhì)的方法，探究鈉及其化合物的性質(zhì)，增加探究未知、崇尚真理的意識(shí)。2.視察并客觀記錄物質(zhì)及其改變的現(xiàn)象，通過分析、推理獲得試驗(yàn)結(jié)論。1.能列舉鈉的重要化合物并了解金屬鈉及其氧化物、過氧化物的性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.通過運(yùn)用試驗(yàn)基本操作實(shí)施試驗(yàn)方案；能視察并照實(shí)記錄試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和推理，得出合理的結(jié)論。自主學(xué)習(xí)1.探討物質(zhì)的性質(zhì)，經(jīng)常運(yùn)用eq\o(□,\s\up2(01))視察、試驗(yàn)、分類、比較等方法。(1)視察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(干脆視察：干脆用肉眼視察物質(zhì)的\o(□,\s\up2(02))顏色、狀態(tài),以及用鼻子聞物質(zhì)的氣味等,間接視察：借助一些儀器來進(jìn)行視察))(2)試驗(yàn)是eq\o(□,\s\up2(03))依據(jù)科學(xué)探討的目的，盡可能解除外界影響，突出主要因素并利用一些特地的儀器設(shè)備，人為地變革、限制或模擬探討對(duì)象，使某一現(xiàn)象或過程發(fā)生或再現(xiàn)的探討方法。①在探討物質(zhì)性質(zhì)的過程中，可通過eq\o(□,\s\up2(04))試驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)料或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。②利用試驗(yàn)方法探討物質(zhì)性質(zhì)時(shí)，試驗(yàn)前要eq\o(□,\s\up2(05))明確試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)用品和試驗(yàn)方案等；試驗(yàn)中要eq\o(□,\s\up2(06))細(xì)致視察試驗(yàn)現(xiàn)象，并做好試驗(yàn)記錄；試驗(yàn)后要eq\o(□,\s\up2(07))對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，并寫好試驗(yàn)報(bào)告。試驗(yàn)過程中，要留意限制eq\o(□,\s\up2(08))溫度、壓強(qiáng)、溶液的濃度等條件，這是因?yàn)橥瑯拥姆磻?yīng)物在不同的條件下可能會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)。(3)除了視察和試驗(yàn)外，eq\o(□,\s\up2(09))分類和比較也是探討物質(zhì)性質(zhì)時(shí)的常用方法。在探討物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，可以運(yùn)用分類的方法，總結(jié)eq\o(□,\s\up2(10))各類物質(zhì)的一般性質(zhì)，并依據(jù)物質(zhì)所屬的類別對(duì)物質(zhì)及其改變進(jìn)行預(yù)料；可以運(yùn)用比較的方法，相識(shí)eq\o(□,\s\up2(11))各類物質(zhì)性質(zhì)之間的異同，以及各類物質(zhì)性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。(4)除了探討物質(zhì)性質(zhì)的基本方法外，在進(jìn)行化學(xué)探討時(shí)還會(huì)用到eq\o(□,\s\up2(12))假說和模型的方法。在已有事實(shí)和科學(xué)理論的基礎(chǔ)上，科學(xué)工作者往往通過eq\o(□,\s\up2(13))提出假說對(duì)有關(guān)現(xiàn)象或規(guī)律的本質(zhì)以及未知物質(zhì)或現(xiàn)象進(jìn)行推想性說明，通過建構(gòu)模型對(duì)物質(zhì)或物質(zhì)的改變進(jìn)行簡(jiǎn)化模擬。假說和模型具有eq\o(□,\s\up2(14))說明性功能和預(yù)見性功能，但是所做的預(yù)料或說明是否正確還須要通過eq\o(□,\s\up2(15))試驗(yàn)來驗(yàn)證。在科學(xué)探討中，隨著探討的深化，往往是舊的假說或模型被推翻，而建立起新的假說或模型。2．鈉的性質(zhì)、用途及保存(1)鈉的物理性質(zhì)常溫狀態(tài)顏色密度相對(duì)大小硬度熔、沸點(diǎn)相對(duì)凹凸eq\o(□,\s\up2(16))固態(tài)eq\o(□,\s\up2(17))銀白色，有金屬光澤ρ(煤油)eq\o(□,\s\up2(18))<ρ(鈉)eq\o(□,\s\up2(19))<ρ(水)小較eq\o(□,\s\up2(20))低(2)鈉的化學(xué)性質(zhì)①鈉與水的反應(yīng)：常溫下與冷水猛烈反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為eq\o(□,\s\up2(21))2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。②鈉與氧氣的反應(yīng)常溫下，金屬鈉與空氣中的O2快速反應(yīng)，使其表面失去金屬光澤，反應(yīng)的化學(xué)方程式為eq\o(□,\s\up2(22))4Na＋O2=2Na2O；加熱或點(diǎn)燃時(shí)，金屬鈉和O2猛烈反應(yīng)，生成eq\o(□,\s\up2(23))淡黃色固體粉末，反應(yīng)的方程式為eq\o(□,\s\up2(24))2Na＋O2eq\o(=,\s\up10(△))Na2O2。(3)鈉的保存因?yàn)榻饘兮c與空氣中的氧氣及水蒸氣能發(fā)生反應(yīng)，所以少量的金屬鈉保存在eq\o(□,\s\up2(25))煤油中，大量的金屬鈉可密封保存。(4)鈉的用途①鈉和鉀的合金可用做原子反應(yīng)堆的eq\o(□,\s\up2(26))導(dǎo)熱劑。②高壓鈉燈發(fā)出的黃光eq\o(□,\s\up2(27))射程遠(yuǎn)、透霧實(shí)力強(qiáng)，常用做路燈。③金屬鈉還可以用于eq\o(□,\s\up2(28))鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。3．Na2O2的性質(zhì)及用途(1)Na2O2與H2O反應(yīng)：eq\o(□,\s\up2(29))2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。Na2O2與CO2反應(yīng)：eq\o(□,\s\up2(30))2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(2)用途：常用于呼吸面具和潛水艇里的氧氣供應(yīng)。課堂探究一、探討物質(zhì)性質(zhì)的基本方法在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，你相識(shí)了哪些物質(zhì)？你是通過什么方法來探討它們的性質(zhì)的？提示：①相識(shí)的物質(zhì)有H2O、空氣、O2、H2O2、H2、Mg、Zn、Cu、Fe、H2SO4、CaCO3、CO2、NaOH、CaO、Ca(OH)2……②視察外觀——顏色、狀態(tài)、氣味，借助試驗(yàn)視察其水溶性和與某些物質(zhì)反應(yīng)的現(xiàn)象，然后分析歸納出它們的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用等。實(shí)施試驗(yàn)和視察的程序(1)實(shí)施視察的程序(2)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)，肯定要留意平安問題和藥品取用量要相宜等。學(xué)問拓展試驗(yàn)室探討物質(zhì)性質(zhì)時(shí)應(yīng)留意的問題(1)不能用手干脆接觸化學(xué)藥品。(2)嚴(yán)禁品嘗化學(xué)藥品的味道。(3)聞氣體氣味時(shí)要用“飄聞法”，用手在容器口輕輕扇動(dòng)，使少量氣體飄進(jìn)鼻孔。禁止把鼻子湊到容器口去聞氣體。操作如下圖所示。1．如下圖所示的方法探討某氣體的性質(zhì)，這種方法屬于()A．試驗(yàn)法B．視察法C．分類法D．比較法答案B解析該方法是一種有安排、有目的地用感官考察探討對(duì)象的方法，屬于視察法。干脆用肉眼視察物質(zhì)的顏色、狀態(tài)，用鼻子聞物質(zhì)的氣味等，都屬于視察法。2．查閱資料發(fā)覺，金屬鈉不僅能與氧氣、水反應(yīng)，還能跟多種其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，其中包括與酒精在常溫下的反應(yīng)。要探討金屬鈉跟酒精反應(yīng)的性質(zhì)以及它與金屬鈉跟水反應(yīng)的異同點(diǎn)，下列的探討方法中用不到的是()A．試驗(yàn)法B．視察法C．分類法D．比較法答案C解析探討金屬鈉與酒精反應(yīng)的性質(zhì)，必定要用試驗(yàn)法，有試驗(yàn)必有視察。探討金屬鈉跟酒精、水反應(yīng)的異同點(diǎn)，必定要通過比較進(jìn)行。二、鈉的物理性質(zhì)及鈉與H2O的反應(yīng)通過什么方法來探討鈉的性質(zhì)？提示：視察外觀——銀白色固體；貯存在煤油中——不與煤油反應(yīng)，密度比煤油大；用小刀切割——試驗(yàn)法，易切下——視察法得出硬度?。辉僭囼?yàn)視察它能否與水反應(yīng)。通過試驗(yàn)視察得出鈉的性質(zhì)，與學(xué)過的金屬Fe、Zn等比較得出結(jié)論。1．試驗(yàn)視察鈉的物理性質(zhì)[視察目的]相識(shí)金屬鈉的狀態(tài)、顏色、硬度以及密度的相對(duì)大小和熔點(diǎn)的相對(duì)凹凸。[視察內(nèi)容]視察盛放在試劑瓶中的金屬鈉——貯存在煤油中，因此鈉不與煤油反應(yīng)，且ρ(鈉)>ρ(煤油)。如下圖所示：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)，視察鈉塊的切面。[視察記錄]狀態(tài)顏色光澤硬度密度固體銀白色有金屬光澤小，可切割比煤油的大2．試驗(yàn)法、視察法探究鈉與水的反應(yīng)[試驗(yàn)操作]向培育皿中加適量水，滴入1～2滴酚酞溶液，將切好的鈉投入水中，視察現(xiàn)象。[試驗(yàn)現(xiàn)象、分析及結(jié)論]學(xué)問拓展1．視察鈉：塊狀固體藥品取用時(shí)一般要用鑷子(粉末用藥匙)，切忌用手；剛切開的金屬鈉表面呈銀白色金屬光澤，但快速變暗——說明鈉在空氣中易變質(zhì)，保存在煤油中是為了隔絕空氣。2．鈉與水的反應(yīng)(1)由于反應(yīng)猛烈，因此設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)為了平安，鈉取用黃豆粒大小的量，且在敞口儀器中進(jìn)行，剩余的鈉要放回原試劑瓶。(2)鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與溶液中的水反應(yīng)生成NaOH和H2，生成的NaOH可能與溶質(zhì)再反應(yīng)，但絕不會(huì)置換出鹽溶液中的金屬，如鈉投入到CuSO4溶液中發(fā)生的反應(yīng)為：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4。3．下列有關(guān)鈉的物理性質(zhì)敘述正確的是()①銀白色金屬②質(zhì)軟，可以用小刀切割③熔點(diǎn)較低④密度比水小⑤熱和電的良導(dǎo)體A．①②④B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤答案D解析將鈉放入水中，鈉會(huì)熔成小球，說明鈉的熔點(diǎn)低，鈉能浮在水面上，說明其密度比水小，鈉是金屬，是熱和電的良導(dǎo)體，D項(xiàng)正確。4．為探究鈉的部分性質(zhì)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)操作如下：①向如圖所示的試管中加入苯(已知苯的密度為0.86g·cm－3，苯不溶于水)；②拔出大頭針，使Na(密度為0.97g·cm－3)落入苯中(鈉與苯不反應(yīng))；③從長(zhǎng)頸漏斗中加入MgCl2溶液(密度約為1g·cm－3)。下列說法中正確的是()A．把MgCl2溶液加入苯中，MgCl2溶液在上層B．鈉始終停留在苯層不發(fā)生反應(yīng)C．Na在MgCl2溶液與苯的界面處反應(yīng)，并上下跳動(dòng)直至消逝，下層有白色沉淀產(chǎn)生D．Na在MgCl2溶液底部四處游動(dòng)，MgCl2溶液中有白色沉淀產(chǎn)生答案C解析MgCl2溶液的密度大于苯的，分層后MgCl2溶液在下層，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na的密度介于苯和MgCl2溶液之間，故Na在MgCl2溶液與苯的界面處與水反應(yīng)，生成的H2附著在Na表面，在H2逸出的過程中帶動(dòng)Na上浮至苯層，H2逸出后，Na在重力作用下又回到界面處，故可視察到Na上下跳動(dòng)直至消逝，又因?yàn)殁c與水反應(yīng)生成的NaOH與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2，故下層有白色沉淀產(chǎn)生，C項(xiàng)正確，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。三、金屬鈉與氧氣的反應(yīng)1．金屬鈉為什么一接觸空氣表面就快速變暗？提示：鈉極易與空氣中的氧氣反應(yīng)而變質(zhì)。2．鈉在空氣中加熱得到的產(chǎn)物與鈉常溫下與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物相同嗎？提示：不同。鈉常溫下與O2反應(yīng)生成Na2O，加熱時(shí)鈉與O2反應(yīng)生成Na2O2。1．試驗(yàn)法、視察法、比較法探討鈉與氧氣在不同條件下的反應(yīng)結(jié)論：鈉與O2反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物不同，人們可通過反應(yīng)條件來限制制備鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物。2．Na2O、Na2O2的比較物質(zhì)氧化鈉過氧化鈉化學(xué)式Na2ONa2O2顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體生成條件鈉與氧氣常溫下反應(yīng)鈉與氧氣在點(diǎn)燃或加熱條件下反應(yīng)熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為Na2O2較穩(wěn)定與H2O反應(yīng)Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應(yīng)Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與鹽酸反應(yīng)Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途—用于制取強(qiáng)氧化劑、漂白劑，作為呼吸面具和潛水艇的供氧劑聯(lián)系加熱時(shí)可發(fā)生反應(yīng)2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2Na2O2學(xué)問拓展1．鈉久置于空氣中的現(xiàn)象及最終產(chǎn)物鈉表面快速變暗生成Na2O，接著變白并表面有液珠生成(Na2O＋H2O=NaOH，NaOH潮解變?yōu)橐褐?，最終變?yōu)榘咨勰?NaOH汲取空氣中的CO2生成Na2CO3粉末)。Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空氣中最終都會(huì)變?yōu)镹a2CO3。2．鈉著火時(shí)，不能用水或濕布滅火，可用細(xì)沙蓋滅。5．等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，其次塊在足量氧氣中(常溫)充分反應(yīng)，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．其次塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量大D．兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大答案A解析鈉與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成Na2O2，在常溫下反應(yīng)生成Na2O，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。6．A、B、C是三種常見的化合物，A為淡黃色固體。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：(1)A的化學(xué)式是________，B的化學(xué)式是__________。(2)寫出甲＋B→C＋丙的化學(xué)方程式：_________________________。(3)寫出A的一種重要用途：________________________________。答案(1)N