研究物质性质的方法和程序全3课时.ppt

,第1章 走进化学科学 第2节 研究物质性质的方法和程序,深圳市第二高级中学,研究物质的性质,交流研讨,观察和实验法,分类、比较法,1、在初中化学中，你认识了哪些物质？你是通过什么方法来研究它们的性质的？,研究物质的性质就应该首先 把握研究物质的方法和程序,可见：,化学学习,贵在得法。 当代著名的科学家和科学史学者贝尔纳曾经指出: “良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻碍才能的发挥”。,研究物质的性质的常用方法有哪些？ 常用观察、实验、分类、比较等方法,下面以金属钠为例 体会一下观察法,研究物质性质的基本方法：观察法,【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； 通过观察认识钠的色、态、硬度的密度的相对 大小，熔点的相对高低； 通过观察钠与水反应的现象，分析钠的化学性质。,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,研究物质性质的基本方法：观察法,【实验步骤】 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。 (3)用小刀或玻璃片挤压豆粒状的钠 (4)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,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,研究物质性质的基本方法：观察法,金属钠的物理性质,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,研究物质性质的基本方法：观察法,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,研究物质性质的基本方法：观察法,金属钠的物理性质,固体,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,银白,较软,比水小,良好,研究物质性质的基本方法：观察法,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,浮在水面,熔化成液态小球,在水面无规则游动,经过处水溶液变红,发出咝咝的声音,用火柴可以点燃,密度比水小,反应放热，钠的熔点低,产生气体，受力不匀,生成了可溶性碱NaOH,反应剧烈,生成了可燃性气体H2,研究物质性质的基本方法：观察法,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,问题思考,1、能写出钠与水反应的化学反应程式吗？,2Na+2H2O=2NaOH+H2,少量的金属钠保存在煤油中,2、你注意到金属钠的保存方法是什么？,3、你的观察能力与初中相比有哪些提高？ 形成了哪些观察的方法以及透过现象 看本质的分析方法。,研究物质性质的基本方法：观察法,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,拓展延伸,1、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,反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成,2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+ CuSO4 =Cu(OH)2+ Na2SO4,2、预测钠与CuSO4稀溶液的反应现象， 观察并分析结果，推测化学反应方程式。,研究物质性质的基本方法：观察法,1、含义：是一种有计划、有目的的用 感官察研究对象的方法,2、观察的详细过程： 用感官观察：看、闻、听、摸 借助仪器观察：提高灵敏度 大脑的积极思维活动： 观察要有明确而具体的目的和计划 要积极思考，及时贮存和处理信息。 要对所观察到的现象进行分析和综合。,本课小结,知识上：金属钠的化学性质 方法上：初步学会以观察在研究物质性质中的运用,本课重点：,P18. 1. 2. （做在书上） 第二教材本节课内容 预习：下节课内容,本课作业：,再,见,第1章 走进化学科学 第2节 研究物质性质的方法和程序,第二课时,研究物质性质的基本方法：实验法,实例：实验探究金属钠与氧气的反应,【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。,研究物质性质的基本方法：实验法,实例：实验探究金属钠与氧气的反应,【实验记录】,研究物质性质的基本方法：实验法,实例：实验探究金属钠与氧气的反应,【实验记录】,很快失去金属光泽,与O2反应生成了 白色的Na2O,研究物质性质的基本方法：实验法,实例：实验探究金属钠与氧气的反应,【实验记录】,很快失去金属光泽,与O2反应生成了 白色的Na2O,研究物质性质的基本方法：实验法,实例：实验探究金属钠与氧气的反应,【实验记录】,很快失去金属光泽,与O2反应生成了 白色的Na2O,剧烈燃烧，发出黄 色火焰，生成淡黄 色固体。,与O2反应生成了 淡黄色的的Na2O2,研究物质性质的基本方法：实验法,问题讨论：,1、这组实验对你有何启示？,相同的反应物，在不同条件下，可以发生不同的反应，生成不同的产物。,2、在你所知道的反应中,还有因条件不同而得到不同反应产物的实例吗?,碳与氧气:氧气量不同,产物不同. 铁与氧气:条件不同,产物不同.,研究物质性质的基本方法：实验法,问题讨论：,3、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。,4、金属钠着火，能否用水灭火？,补充实验：吹气生火,?,研究物质性质的基本方法：实验法,问题讨论：,3、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。,4、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.,钠与盐溶液的反应实验探究,实验课题：钠与硫酸铜溶液反应， 能否置换出铜？,假设1：钠是活泼金属，能置换出金属铜 假设2：钠先和水反应，生成的氢氧化钠 与硫酸铜溶液反应生成沉淀。,实验方案： 将一小块钠放在硫酸铜溶液中观察。,结 论：,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 请写出化学方程式：,拓展提高,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,研究物质性质的基本方法：实验法,小结：,1、金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠，失去金属光泽（因此金属钠通常保存在煤油里）： 4Na O2 = 2Na2O 2、金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠 2Na O2 = 2Na2O2 3、该实验验证了金属钠在不同条件下与氧气反应的性质。,白色 粉末,淡黄色 粉末,Na2O+H2O= 2NaOH,2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2,Na2O+2HCl= 2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl= 4NaCl+2H2O +O2 ,Na2O+CO2 = Na2 CO3,2Na2O2+2CO2 = 2Na2 CO3+O2,活动探究：,由Na2O的性质 预测并验证Na2O2的性质,补充：Na2O2与水的反应,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,吹气生火,补充：Na2O2与二氧化碳的反应,2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2,【结论】,氧化钠是典型的碱性氧化物， 过氧化钠不是碱性氧化物,研究物质性质的基本方法：比较法,均为银白 色金属,钠比铁硬度、密度小，熔点、沸点低,均能与O2、 酸、盐溶液反应,常温下：钠能与O2反应， 铁不能与O2反应 钠可在空气中燃烧， 铁只能在纯氧中燃烧 铁可置换出CuSO4溶液中的Cu，钠先与水反应,虽都是金属单 质，但物理性 质有较大差别,都是较活泼的 金属单质，但 钠比铁更活泼,交流研讨：金属钠与铁的比较,研究物质性质的基本方法：比较法,交流研讨：预测金属的共性,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。,研究物质性质的基本方法：比较法,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,研究物质性质的基本方法：分类法,预习P12：,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 。,研究物质性质的基本方法：比较法,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,例题解析,1、下列物质中既能与水反应，又能与CO2反应，且都有O2产生的是( ) A、Na2O B、Na2O2 C、Na D、NaCl,B,例题解析,2、氧化钠与过氧化钠共同之处是（ ） A 均是淡黄色固体 B 均是碱性氧化钠 C 与水反应生成物中均有碱 D 均与二氧化碳反应放出氧气,C,例题解析,3、向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，充分搅拌，正确的叙述是（ ） A 溶液仍为紫色 B 最后溶液变成蓝色 C 最后溶液褪色 D 有气泡产生,CD,例题解析,4、将一小块金属钠放置在空气中较长时间，请描述可能出现的现象，写出可能发生的化学反应方程式。,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。 变暗是被氧化成Na2O，变湿润是由于生成的NaOH具有吸湿性，慢慢吸水变成液体，由于空气中CO2缘故而变成Na2CO3，水分蒸发形成Na2CO310H2O，最后，晶体风化，变成Na2CO3粉末。 NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3,本课重点：,知识上：金属钠的化学性质 方法上：初步学会以观察、实验、比较、分类等方法在研究物质性质中的运用,作业：,课堂作业: 预测：金属锂和金属钾与氧气反 应的现象和产物。 课外作业:第二教材本节第二课时,再,见,第1章 走进化学科学 第2节 研究物质性质的方法和程序,第三课时,听写下列化学方程式：,钠与水： 钠与硫酸铜溶液： 钠与氧气： 过氧化钠与水： 过氧化钠与二氧化碳：,2Na+2H2O=2NaOH+H2 ,4Na O2 = 2Na2O 条件？,2Na O2 = 2Na2O2 条件？,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2 =2Na2 CO3+O2,本课重点：,知识上：掌握氯气的性质 方法上：体会研究物质性质的 程序,研究物质性质的基本方法-小结,1.观察法 2.实验法 3.比较法 4.分类法,比较钠与金属铁的性质,预测金属的通性,钠物理性质和与水的反应,钠与氧气的反应,一、观察氯气的物理性质,1、通常从哪些方面认识物质的物理性质？,色、态、味， “二点” （ 熔点、沸点 ） “二度” （ 密度、硬度 ） “三性” （溶解性、导电性、导热性）,研究氯气的性质,案例,一、观察氯气的物理性质,1、通常从哪些方面认识物质的物理性质？,2、闻气味的方法,研究氯气的性质,案例,用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔。 注意: 这是闻各种气体气味的方法。,一、观察氯气的物理性质,1、通常从哪些方面认识物质的物理性质？,2、闻气味的方法,3、试验氯气的溶解性,实验（检验气体水溶性的常用方法）,研究氯气的性质,案例,将盛满氯气的试管倒置在水中，水面上升，并呈黄绿色,黄绿色,刺激性气味 （剧毒！）,能溶于水 （氯水）,小结,氯气的物理性质,1、Cl2与O2、 H2都是非金属单质，应该具有某些类似性质。与哪种更相似?,与Na、Fe、Cu等金属单质反应。 与S、P等非金属单质反应。,从原子结构看，氯元 素与氧元素更相似，它 们的原子的最外层电子 数都比较多，容易得到 电子成为8电子的稳定结构，所以都是较活泼的非金属元素。氧气与氯气都是活泼的非金属单质。,预测,二、预测氯气的化学性质,实验探究,实验探究,铁在氯气中燃烧录像,剧烈燃烧，产生红棕色浓烟，产物水溶液呈棕黄色,FeCl3,实验探究,实验探究,铜在氯气中燃烧录像,剧烈燃烧，产生红棕色浓烟， 产物水溶液呈棕黄色,FeCl3,剧烈燃烧，产生棕色浓烟， 产物水溶液呈蓝绿色,CuCl2,实验探究,实验探究,氢气在氯气中燃烧录像,剧烈燃烧，产生红棕色浓烟， 产物水溶液呈棕黄色,FeCl3,剧烈燃烧，产生棕色浓烟， 产物水溶液呈棕蓝绿色,CuCl2,剧烈燃烧，产生苍白色火焰， 集气瓶口有白雾,HCl,实验探究,什么叫燃烧？ 燃烧一定要有氧气吗？,剧烈燃烧，产生红棕色浓烟， 产物水溶液呈棕黄色,FeCl3,剧烈燃烧，产生棕色浓烟， 产物水溶液呈棕蓝绿色,CuCl2,点燃氢气与氯气的混合气体， 发生爆炸,HCl,实验探究,思考,氯气、氧气等都是活泼的非金属单质，其化学性质有相似之处。但是，化学性质能完全相同吗？,除了上述与氧气类似的性质外，氯气还具有什么特性呢？,Cl2与O2的性质相似，但氧气不易溶于水，而氯气能溶于水。,思考,那么，氯气溶于水的过程只是一个纯物理过程吗？ 能否设计实验证明？,思考与假设,思考一、如果氯气溶于水仅仅是纯物理过程， 则氯水成分是什么?,思考二、氯水的颜色：黄绿色说明氯水中含有 什么分子？能否由此说明氯气与水没反应?,思考三、若Cl2与H2O发生了反应，可能会生成什么？ 如何设计实验检验？,Cl2、H2O,说明含有Cl2分子。 不能，因为也许氯气只是没反应完全。,可能是：Cl2、H2O、HCl(Cl- 、 H+),氯气能否与水反应,实验探究,方案：氯水与硝酸银（酸化）溶液反应,探究一：氯水中有 无Cl-,白色沉淀,现象,结论,有Cl,实验探究,氯气能否与水反应探究,气体（H2）,现象,结论,有H,镁条,氯水,探究二：氯水中有 无H+ (方法1),实验探究,氯气能否与水反应探究,蓝色石蕊试纸,盐酸,变红,先变红后褪色,氯水,探究二：氯水中有 无H+(方法2),实验探究,氯气能否与水反应探究,现在，能否写出氯气与水反应的化学方程式？,Cl2 + H2O =,HCl + HClO,依据：质量守恒定律,实验探究,氯气能否与水反应探究,探究三：氯水中有漂白作用的是什么?,绿油油的油菜被泄漏的氯气熏成枯黄,为什么,假设1： ； 假设2： ； 假设3： 。,实验探究,氯气能否与水反应探究,探究三：氯水中有漂白作用的是什么?,氯水中 已被证实没有漂白性。 你认为起漂白作用的微粒可能是什么？,如何设计实验方案，验证假设是否成立？,氯气具有漂白性,次氯酸具有漂白性,氯气和次氯酸都具有漂白性,分析,假设,验证,H2O、HCl,实验探究,装置设计：,干燥氯气,干燥红纸片,湿润红纸片,NaOH溶液,不褪色,褪色,吸收余氯,实验探究,实验结论：,1、氯气不仅能溶于水，还能与水发生化学反应， 生成HCl和HClO，反应的化学方程式为： Cl2+H2O = HCl+HClO 2、干燥的Cl2不具有漂白性。 3、HClO具有漂白性。 原因：它遇到有色物质时，能破坏其中的有机色质， 使有色物质褪色。,补充：HClO不稳定，见光分解：2HClO = HCl +O2 ,二、研究物质性质的基本程序,氯气能与碱反应吗？,Cl2 + H2O = HCl + HClO,分步进行：,HCl + NaOH = NaCl + H2O,HClO+ NaOH = NaClO + H2O,Cl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O,次氯酸钠,总反应,Cl2与NaOH溶液?,练习：,应用：实验室常用NaOH溶液吸收多余的Cl2 ，以消除污染。,知识拓展,2Cl2+2Ca(OH) 2= CaCl 2 +Ca(ClO) 2+2H2O,Cl2与熟石灰反应有何应用？,漂白粉制备原理：,漂白粉使用原理：,CO2+Ca(ClO) 2+2H2O= CaCO 3 +2HClO2,漂白粉主要成分： CaCl 2 +Ca(ClO) 2,漂白粉有效成分： Ca(ClO) 2,漂白粉保存方法：密封（隔绝水和二氧化碳）,知识拓展,氯水与液氯的区别,知识拓展,新制氯水与久置氯水的区别,混合物,分子：,离子：,Cl2 ，HClO，H2O,H+，Cl，ClO,分子：H2O,离子：H