高中化学 认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序学案（1）鲁科版.docx

第2节 研究物质性质的方法和程序互动课堂疏导引导一、研究物质性质的基本方法1研究物质的基本方法（1）研究物质的基本方法主要有观察、实验、分类、比较等。（2）观察是一种有计划、有目的地用感观考察研究对象的方法。（3）在研究物质的过程中可以通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。（4）在研究物质的性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通行和特性。(5)运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系。2.金属钠的性质（1）金属钠的物理性质金属钠是一种银白色金属固体，熔点较低，密度比水小。（2）化学性质金属钠与水的反应2Na2H2O=2NaOHH2记忆要决Na与H2O反应的现象Na与H2O反应的现象可简约为5个字：“浮、熔、游、响、红”而进行巧记。金属钠为银白色的金属；感觉钠很软硬度小；钠浮在水面上，熔成闪亮的小球，迅速向各个方向游动，并发出嘶嘶的响声，知道钠的密度小、熔点低；与水反应放出热量，生成气体，酚酞的溶液变红色，点燃生成的气体时听到爆鸣声，生成物是NaOH和H2。金属钠与氧气的反应4NaO2=2Na2O2NaO2=Na2O2金属钠通常保存在煤油中案例1将一小块金属钠投入盛有5 mL澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是() A.钠熔成小球，并在液面上滚动B.有气体产生C.溶液底部有银白色物质生成D.溶液变浑浊【剖析】 钠与石灰水中的水反应，生成氢气，反应放出的热量使钠熔成小球，同时石灰水温度升高，氢氧化钙析出，溶液变浑浊。【答案】 C【借题发挥】 有关金属钠的性质考查，还可以考查金属钠与氧气的反应、金属钠的保存、金属钠与水反应的有关计算等等。3.过氧化钠的性质2Na2O22H2O4=NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2案例2某密闭容器中有100 g氧气和足量的过氧化钠，向其中充入5 g CO和H2的混合气体后，电火花点燃，反应足够长时间后，容器内气体的质量为()A.大于100 gB.小于100 gC.等于100 gD.无法确定【剖析】 根据反应2COO2=2CO2和2CO22Na2O2=2Na2CO3O2可得CONa2O2=Na2CO3；由2H2O2=2H2O和2H2O2Na2O2=4NaOHO2可得H2Na2O2=2NaOH，所以可知Na2O2固体质量的增加量就等于CO和H2的总质量。【答案】 C【借题发挥】 一般来讲，涉及Na2O2的有关计算可以采用方程式叠加法简化运算过程，由2CO+O22CO2，2H2+O22H2O，又由过氧化钠与CO2和H2O的反应得Na2O2+CO=Na2CO3，Na2O2+H2=2NaOH知满足通式(CO)x(H2)y的物质，在氧气中完全燃烧后所得产物全部通过足量的Na2O2后，固体质量的增加量就等于该物质的质量。知识总结物质的物理性质一般包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度等。知识拓展金属的共性（1）物理性质有金属光泽、不透明的固体；电和热的良导体；有延展性。（2）化学性质常温或加热条件下与氧气反应；常温或加热时与水反应，置换出水中的氢（比氢活泼）；与酸反应置换出酸中的氢（比氢活泼）；与盐溶液反应置换出在金属活动顺序中排在它后面的金属（K、Ca、Na先与水反应）。二、研究物质的基本程序1研究物质的基本程序（1）首先观察物质的外观。（2）通过实验探究物质的有关性质（预测性质设计实验观察现象对实验现象进行解释和分析，对实验结论进行整合）。（3）通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测一致的性质，并对实验中出现的特殊现象进行进一步的研究。2.氯气（1）氯气的物理性质通常状况下，氯气是黄绿色的气体，有刺激性气味，密度比空气的大，能溶于水，易溶于有机溶剂。记忆要决氯气物理性质黄绿(色)有毒易液化，刺激(性气味)可溶(于水)密度大。（2）氯气的化学性质氯气与金属的反应2Na+Cl22=NaCl，2Fe3Cl2=2FeCl3、CuCl2=CuCl2。（氯气能够与大多数金属反应，通常生成高价态的金属氯化物）氯气与非金属的反应H2Cl2=2HCl（产生白雾）氯气与水的反应Cl2H2O=HClHClO氯气与碱溶液的反应Cl22NaOH=NaClONaClH2O2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O 要点剖析漂白剂a.有效成分为次氯酸盐，如NaClO、Ca(ClO)2。b.漂白原理（用方程式表示）：2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO或Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO。c.久置失效的原因（用方程式说明）：2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO或2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，2HClO2HClO2。d.保存方法：隔绝空气密封保存，目的是防止次氯酸盐与二氧化碳和水分反应而失效。（3）次氯酸的性质酸性：是一元弱酸，酸性比碳酸还弱。HClONaOH=NaClO+H2ONaClO+HCl=HClONaCl2NaClOCO2H2O=Na2CO3+2HClO不稳定性：2HClO2HClO2杀菌漂白性（强氧化性）：遇到有色物质，氧化其中的有色物质，使之褪色。还能杀灭细菌。说明：a.干燥的氯气本身没有漂白性，只有水存在时，转化成HClO才有漂白性，其实质是HClO的漂白性。b.ClO2也可用于漂白和消毒。其消毒能力是等质量的Cl2的2.63倍。但ClO2价格高，故目前还不能完全代替氯气。知识拓展Cl2的氧化性与O2都属于非金属元素形成的单质，能跟金属（如Na、Fe、Cu等）反应，能跟非金属（如H2、C、P等）反应。类比氧气的性质，Cl2与O2均为氧化剂。案例3下列物质中同时含有氯分子和氯离子的是()A.液氯B.新制氯水C.CaCl2溶液D.次氯酸溶液【剖析】 A中的液氯指的是液态的氯分子，不含氯离子；B中氯水是氯气的水溶液，含有H2O、HClO、Cl2和H、Cl、ClO、OH；C中的氯化钙溶液不含氯分子；D中的次氯酸溶液不存在氯分子和氯离子。【答案】 B【借题发挥】 有关氯气的性质考查还可以考查氯气与金属的反应、氯气与水反应产物HClO的性质以及氯气与碱溶液的反应及其相关实验和计算等等。知识总结氯水中的微粒Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-（少量）。3.假说和模型（1）假说：以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种探测性说明。（假说提出后须得到实践的证实，才能成为科学理论）（2）模型：以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模型。模型一般可以分为物体模型（如球棍模型）和思维模型。案例4下列说法正确的是()“方法”和“程序”是两个不同的概念，只有两者相互配合才能有效地完成研究物质性质的任务“假说”是以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种探测性说明“模型”是以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模型研究物质性质的基本程序一般是：观察物质的外观性质预测物质的性质实验和观察解释和结论A.只有B.只有C.只有 D.全部【剖析】 本题涉及有关概念的辨析问题，根据题目给定的几个概念可知这些概念都是正确的。【答案】 D【借题发挥】 涉及这部分内容的考查关键在于对概念的理解，学习时要注意理解概念的内涵和外延。活学巧用1.金属钠着火，能用来灭火的是()A.水B.湿抹布C.泡沫灭火剂 D.干沙【思路解析】 由于金属钠着火产生的Na2O2能够与H2O、CO2反应产生氧气，所以金属钠着火选用沙子灭火。【答案】 D2.比较是区分事物之间的相同点和不同点的逻辑方法。运用比较的方法，可以找出物质性质的异同，认识物质性质间的内在联系，进一步形成基本概念或化学理论。我们学过以下三个化学反应：C2CuO=CO2+2Cu；2Na2H2O=2NaOHH2；Fe3O42C=3Fe2CO2。（1）通过分析比较，这三个反应有很多相似之处，请写出其中一处_。（2）它们之间也有不同之处，其中一个反应与众不同，这个反应与其他两个反应的不同之处是（答出一处即可）_。【思路解析】 根据上述几个反应可以发现上述三个反应均为置换反应，反应中都有气体产生，都是单质与氧化物反应等等。不同之处：反应是固体与液体反应而其他两个是固体与固体反应，反应是金属置换出非金属而其他两个反应则是非金属置换出金属等等。【答案】 相同之处：均为置换反应（或反应中都有气体产生或都是单质与氧化物反应等等）不同之处：反应是固体与液体反应而其他两个是固体与固体反应（或反应是金属置换出非金属而其他两个反应则是非金属置换出金属等等）。3.研究物质的性质，常运用的基本方法有：_、_、_、_等方法。一般是多种方法并用，但每种方法的使用关键和目的不同。【思路解析】 研究物质的主要方法有：观察、实验、分类和比较等等。【答案】 观察法实验法分类法比较法4.将2.3 g钠放入100 g水中，生成的溶液中溶质的质量分数为()A.等于2.3%B.等于4%C.大于2.3%小于4%D.大于4%【思路解析】 根据2Na2H2O=2NaOHH2，可知产生的NaOH的质量为4 g，所得溶液的质量为102.2 g，所以所得溶液的质量分数小于4。【答案】 C5.将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现沉淀的是()A.稀H2SO4B.氢氧化钠溶液C.硫酸铜溶液 D.氯化钾溶液【思路解析】 A中只产生气体；B中只产生气体；C中产生气体和蓝色沉淀；D中只产生气体。【答案】 C6.g Na2O和g Na2O2分别加入等质量的水中（水足量），结果得到等质量分数的溶液，则与y关系正确的是()A=BCD无法确定【思路解析】 根据Na2OH2O=2NaOH和2Na2O22H2O=4NaOHO2可知当所得溶液的质量分数相等时过氧化钠的质量大于氧化钠的质量。【答案】 C7.用脱脂棉包住0.2 g Na2O2粉末，放在石棉网上，在脱脂棉上滴加几滴水，可以观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。由实验现象所得出的结论正确的是()ANa2O2与H2O反应是一个放热反应BNa2O2与H2O反应中有氧气生成CNa2O2与H2O反应中有氢氧化钠生成DNa2O2与H2O反应中有中间产物H2O2生成【思路解析】 根据上述反应的现象可知上述过程中产生了助燃物氧气，同时由于脱脂棉燃烧起来，说明上述反应为放热反应。【答案】 AB8.下列叙述正确的是()A.Na2O和Na2O2都是碱性氧化物B.Na2O是氧化物，Na2O2不是氧化物C.Na2O2用于呼吸面具，活性炭用于防毒面具，两者原理不同D.62 g Na2O和78 g Na2O2分别溶于等量且足量的水中，所得溶液中，溶质的质量分数相等【思路解析】 Na2O和Na2O2都是氧化物，前者为碱性氧化物，后者则不是；Na2O2用于呼吸面具，主要是发生氧化还原反应，活性炭用于防毒面具则是活性炭的吸附作用。【答案】 CD9.研究物质性质的基本程序是一个系统的过程，其主干一般分为四个步骤。下列研究物质性质的一般程序的第一步是()A.预测物质的性质B.观察物质的外观性质C.进行实验和观察D.做出有关的解析和结论【思路解析】 研究物质时一般先观察物质的外观，然后再进行分析。【答案】 B10.金属单质与足量Cl2反应后，生成物的化学式中，不正确的是()A.FeCl2B.AlCl3C.FeCl3D.CuCl2【思路解析】 氯气能够与大多数金属反应，通常生成较高价态的金属氯化物。【答案】 A11.下列物质在光照条件下，能发生化学反应的是 ()A.HClB.KClC.H2和Cl2混合物D.HClO 【思路解析】 氢气和氯气在光照条件下易产生氯化氢气体；次氯酸见光容易分解产生氯化氢和氧气。【答案】 CD12.饱和氯水长期放置后，下列微粒在溶液中不减少的是()ACl2BHClOCCl-DH2O【思路解析】 氯水中次氯酸分解导致水、氯气和次氯酸的量减少，而氯离子的量则会增加。【答案】 C13.下列各选项中物质在反应时，生成白色烟雾的是()A.氢气在氯气中燃烧B.红磷在氯气中燃烧C.钠在氯气中燃烧D.铜丝在氯气中燃烧【思路解析】 A中产生白雾，B中产生白色烟雾，C中产生白烟，D中产生棕黄色的烟。【答案】 B14.能直接使有色干布条褪色的物质是()A.盐酸B.次氯酸C.次氯酸钙D.氯气 【思路解析】 能够使有色布条褪色的物质主要是强氧化性的物质，含氯化合物中主要是HClO。【答案】 B15.下说法中错误的是()ACl-已达到8电子稳定结构，Cl-显电性BCl不显电性，性质很稳定C氯原子和氯离子由于最外层电子数不同，所以性质也不同D氯原子和氯离子的性质相同，因为它们的质子数相同【思路解析】 由于氯原子最外层有7个电子，所以容易得到一个电子而达到稳定结构，而氯离子已经达到了稳定结构，所以氯离子较氯原子的性质稳定。【答案】 BD16.下列关于氯水的叙述中，正确的是()A.新制氯水中既有分子，又有离子B.新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气C.新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象D.新制氯水可以使干燥的有色布条褪色 【思路解析】 氯水在光照条件下HClO分解产生氧气；氯水中滴加硝酸银溶液会产生白色沉淀。【答案】 AD17.已知溴原子与氯原子最外层电子数相同，Br2、Cl2在物质分类中都被划分为非金属中的一类元素。（1）试根据Cl2的化学性质预测Br2的化学性质（用化学方程式表示，至少写3条）：_；_；_。（2）预测Br2的化学性质，可采用的方法是_，欲验证以上预测的正误，可采用的方法是_。【思路解析】 根据氯气的性质分析可预测溴单质的化学性质：与氢气化合、与水反应、与金属反应、与碱溶液反应等等；预测物质性质的方