鲁科版化学必修一1.2.1《研究物质性质的基本方法》.ppt

在初中化学中，我们已经认识了一些物质，我们是通过哪些科学的方法来研究它们的性质的？,观察颜色和状态； 将化合物分为酸、碱、盐； 化学是以实验为基础的一门自然科学。,观察法,分类法,实验法,交流研讨,观察和实验法,分类、比较法,例如,观察，实验，分类，比较,1、观察法：利用感官（看、闻、听、摸），能借助仪 器，提高灵敏度，有计划有目的进行观察。,2、实验法：验证预测，或探究未知，注意条件，明确 步骤。,条件不同 结论不同,一、研究物质性质的基本方法,3、分类法：分类研究，总结通性和特性。 金属的通性：银白色金属光泽，良好的导热、导电性 能，活泼金属与盐酸反应生成H2。,4、比较法：找出异同，认识内在联系。,二、以钠为例运用基本方法进行探究活动,（一）、观察法认识钠的物理性质,【实验步骤】 (1)观察盛放在试剂瓶中的金属钠。 (2)用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其 表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小 块钠（黄豆粒大小），观察钠块的切面。 实验视频金属钠的物理性质.DAT,【实验目的】 通过观察认识钠的色、态、硬度以及密度的相对大小和熔点的相对高低；,固体,银白色,硬度很小； 密度比水小， 比煤油大,钠的熔沸点低,根据视频归纳钠的物理性质,注意：1.严禁用手触摸钠! 严禁任意丢弃!严禁比黄豆粒大! 2.如何保存金属钠？,少量的金属钠保存在煤油中,（二）、实验法认识钠的化学性质,1 钠与水反应 实验视频钠与水的反应.DAT,【实验目的】 学会观察实验现象的方法； 通过对所观察到的现象进行分析，揭示物质的性质； 通过观察钠与水反应的现象，分析钠的化学性质。,【实验步骤】 向培养皿中加适量水，滴入12滴酚酞溶液，将 切好的钠投入到水中，观察现象,1 钠与水反应,分析：,实验现象：,金属钠浮在水面,熔成闪亮的小球,在水面上四处游动,发生“嘶嘶”的响声,溶液变成红色,密度比水小钠水,反应放热，钠熔点低,有气体生成,反应剧烈，放出大量热,有碱生成,依据视频思考钠与水反应的现象和发生现象的原因,最后消失,能写出钠与水反应的化学反应程式吗？,问题思考,反应的化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2,拓展延伸,预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。,反应更剧烈 2Na+2HCl=2NaCl+H2,（5）钠与盐溶液反应：,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 ，把钠放入CuSO4的水溶液能置换出Cu吗？,让我好好想想？,反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成,活泼金属钠（包括钾、钙等）与盐溶液反应时，一般不能置换出金属，而是钠先与水反应，生成的碱再与盐溶液反应。 只有与熔融盐作用才能置换出相应的金属。 如：4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti,思考：将一小块钠放入FeCl3溶液中，有什么现象？写出反 应的化学方程式。,2Na+2H2O=2NaOH+H2 2FeCl3+ 3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl 32，得： 6Na + 6H2O + 2FeCl3 =2Fe (OH)3 +3 H2+6NaCl,钠与氧气反应 钠在空气中燃烧.DAT,【实验步骤】 将切好的金属钠放置在空气中，使其跟氧气反应； 将金属钠放在石棉网上加热， 使其跟氧气反应。,银白色逐渐变暗,先熔化成小球， 燃烧伴有黄色火焰, 反应剧烈， 最终得淡黄色固体,4Na+O2= 2Na2O,淡黄色,条件不同，反应不同,依据视频归纳钠与氧气反应的现象,（3）钠与其它非金属单质反应:,利用分类法推测钠还可能具有哪些化学性质？,交流研讨,思考：Na放置在空气中的变质过程：,Na,Na2O,NaOH,Na2CO310H2O,Na2CO3,变暗,白色固体,白色固体,白色固体,银白色,让我好好想想？,风化,现象：表面变暗，再慢慢变湿润，接着形成少量液体， 然后形成少量晶体，最后变成白色粉末。,思考: 钠元素在自然界中的存在形式？,只有化合物形式NaCl,广袤无垠的海水中有大量的NaCl。,（6）了解钠的用途,钠钾合金可用做原子反应堆的导热剂。 高压钠灯常用作路灯。 金属钠能用于某些金属的冶炼（不在溶液中）。,高压钠灯,过氧化钠能与水迅速反应，产生大量气泡，最后固体消失。 滴加酚酞，溶液先变红后逐渐褪去。,2.向试管中插入一根带火星的小木条(验证气体是O2),小木条复燃,说明气体确实是氧气,补充：Na2O2与水的反应,吹气生火,补充：Na2O2与二氧化碳的反应,2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2,应用：潜水、航空等领域供氧。,过氧化钠,氧化钠,Na2O2,Na2O,淡黄色固体,-1,-2,白色固体,3、比较法学习Na的两种氧化物的性质,思考：钠在空气中燃烧时发生哪些化学反应？,过氧化钠,氧化钠,名称,与H2O,与CO2,与酸,Na2O+H2O =2NaOH,Na2O + CO2 = Na2CO3,Na2O + 2HCl = 2NaCl+ H2O,3、比较法学习Na的两种氧化物的性质,2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH +O2,2Na2O2 + 2CO2 =2 Na2CO3 +O2,2Na2O2+4HCl =4NaCl+2H2O+O2,碱性氧化物,过氧化物（不是碱性氧化物）,试比较金属钠与铁的性质的异同,Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2,交流研讨,先学习铁的化学性质,都是银白色金属，能导电、导热、延展性好,都能跟氧气、水、酸等反应,密度、硬度、熔沸点不同,钠更易与O2、水、酸反应，不能置换出盐溶液中的金属,试比较金属钠与铁的性质的异同,交流研讨,物理性质的共性：,有金属光泽、不透明的固体； 电和热的良导体； 有延展性。,交流研讨：预测金属的共性,化学性质的共性：, 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）； 与盐溶液应，置换出在金属活动顺序中排在它 后面的金属,分类的必要性： 自然界中物质几百万种，我们不可能一种一种地研究，只能一类一类地研究。,分类的含义： 根据事物的特点分别归类。,分类的优点： 可以总结出各类物质的通性和特性 知道某物质的类别，就可推知该物质的一般性质 。,比较的含义： 对两种或两种以上的同类事物辨别异同或高下。,比较的优点： 可以物质性质间的异同 可以认识物质间的内在联系 可以对物质的性质进行归纳和概括,1、研究物质的方法:观察、实验、分类、比较。,观察法：利用感官（看、闻、听、摸），能借助仪器， 有计划有目的。 实验法：验证预测，或探究未知，注意条件，明确步骤。 分类法：分类研究，总结通性和特性。 比较法：找出异同，认识内在联系。,2、钠的性质,2Na+2H2O= 2NaOH+H2,4Na+O2= 2Na2O,2Na+2HCl=2NaCl+H2,2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2,1、钠为什么保存在煤油中？能否保存在汽油中？,钠很易与空气中的O2和H2O起反应,而不与煤油起反应,且密度比煤油大,钠沉在煤油下面,使钠与O2和H2O隔绝，达到保护的目的。 钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。,2、金属钠着火，能否用水灭火？,不能。一是因为钠与水的反应生成氢气能燃烧; 二是因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气能助燃.,钠遇水发生轻微爆炸 邻居喷水“相救” 2007/5/11/13:55 来源：台州商报 作者：王淑娇 王琴琴 朱小兵 日前，仙居县一化工厂内，钠与水发生反应并伴有轻微爆炸。隔壁厂的员工不明事理，往冒烟雾的围墙边喷水来“帮倒忙”，险些将事故扩大。 据现场的员工介绍，当时天正下着雨，火是一名员工在运输化工原料钠的过程中，不慎将包装袋滑落，导致破裂，里面的钠与水接触，发生轻微爆炸所引起。 该厂职工说，钠与水发生爆炸后，正当他们用灭火器灭火时，隔壁药厂的员工突然往围墙这边射水，险些将事故扩大，幸亏他们及时加以阻止。 “钠与水会发生化学反应，要熄灭由钠引起的火灾，应用干粉灭火器或者沙土来灭火，而不是用水。”消防官兵说，“幸亏这次洒落的钠量比较少，如果量大，加上隔壁不明事理地这么一浇水的话，后果将不堪设想。”,吹气生火,例1. 把金属钠投入下列物质的溶液中溶液的质量会减轻 的是（ ） A.稀H2SO4 B.(NH4)2SO4 C.H2O D. CuSO4,【解析】 2Na46 g2NaOH Cu(OH)298 g, 且有气体生成，溶液质量减轻。,D,1.钠与酸反应，先与酸电离出来的H+反应，若钠过量，剩余的 钠再与水反应。 2.钠与盐溶液反应时，先考虑与水反应，生成的碱再与盐反应。 把钠投入FeCl3溶液中，现象为：钠浮在液面上，融化成闪 亮的小球，四处游动，发出嘶嘶的响声，有红褐色的沉淀生 成。 2Na2H2O = 2NaOHH2， 3NaOHFeCl3 = Fe(OH)33NaCl。 3.钠与水反应后溶液的质量等于钠与水的质量和减去氢气的质 量，开始加入的水有两部分作用，一是做反应物，二是做反 应后的溶剂。 注意：钠可与熔化态的盐反应，例如与熔化态的TiCl4反应，4NaTiCl4 Ti4NaCl。,拓展：金属钠与水反应实验与计算,C,例2、把4.6 g钠投入到95.6 g水中，发生化学反应，假设水无 蒸发，则溶液中溶质的质量分数是（ ） A.4.6% B.7.7% C.8.0% D.10%,例 3、某同学设计出一种隔绝空气让钠与水反应的方法，使同学们能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性，实验装置如图3-1-2所示。实验时，往100 mL的大试管中先加入40 mL煤油，取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后，塞上橡皮塞(这时止水夹处于关闭状态)，通过漏斗加入约40 mL滴有酚酞的水。,根据反应中观察到的现象，回答下列问题。,（1）实验前怎样检验该装置的气密性？ .,关闭漏斗活塞，将导管浸入盛满水的水槽中，用双手紧握试管，导管口有气泡逸出，松开手一段时间，导管内形成一段液柱，说明气密性良好。,(2)金属钠投入煤油后的现象是 。 (3)加入水后的现象及原因是 。 (4)大试管中溶液颜色的变化是 。 (5)简述检验产生气体是否是氢气的方法： 。,沉到底部,剧烈反应，产生气泡，钠在两种液面间反复运动，直至消失；其原因为钠的密度介于煤油与水之间，且反应中产生气体,下层溶液变红色,打开止水夹，检验纯度，然后在导管口点燃，呈淡蓝色火焰,1、下列关于钠的性质的叙述不正确的是（ ） A、钠投入水中立即熔化成闪亮的小球，说明反应放热且钠的熔点低 B、钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2 C、金属钠可以将铜从其盐溶液中置换出来 D、实验后剩余的钠块能放回原试剂瓶中,C,2、下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是（ ） A、干冰 B、干粉(含NaHCO3)灭火剂 C、黄沙 D、泡沫灭火剂,C,3、将一块钠投入盛有煤油和水的试管中(煤油和水足够多)，可以观察到的现象是（ ） A、钠浮在试管中的液面上 B、钠沉在试管中溶液的底部 C、钠在煤油中燃烧起来 D、钠处于水和煤油的交界处上