高中化学第一章研究物质性质的方法和程序第1课时教学设计二.docx

第一章认识化学科学第2节 研究物质性质的方法和程序【教学目标】1. 了解金属钠的物理性质及主要的化学性质（钠跟水、氯气的反应），认识钠是一种很活泼的金属。2. 对钠跟氧气的反应及其实验探究，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识实验过程中控制实验条件的重要性。3.在归纳金属钠的性质过程中，体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质过程中的应用。3【教学过程】在前面的学习中我们知道，化学科学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的一门自然科学。认识物质的性质是化学研究的一项重要任务，且只有深入地研究物质的性质，才能更好地利用物质为人类生产、生活服务。例如，通过对氢气的可燃性研究，可用作绿色能源和火箭的推进剂；通过对溴化银感光性的研究，制成了感光胶卷；通过对叠氮化钠（NaN3,在强烈撞击的情况下能快速分解并产生大量氮气）性质的研究，制成了汽车安全气囊由此可见，研究物质的性质是十分重要的。那么，怎样才能更科学地认识物质的性质呢？这就是本节我们要探讨的主要内容。在初中化学的学习中，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？一、研究物质性质的基本方法常用方法有观察法、实验法、分类法、比较法等，其中观察法是一种有计划、有目的地用感官或借助仪器考察研究对象的方法。1.媒体展示实例物质研究它们的性质的主要方法氧气观察和实验法 氢气观察和实验法 锌和铁观察和实验法盐酸观察和实验法非金属的通性分类、比较法金属的通性分类、比较法酸的通性分类、比较法2.你认为研究一种物质的性质，应该按照什么程序来进行？你能通过实例说明吗？（可例举氧气、铁、盐酸或二氧化碳） 观察物理性质 预测化学性质 验证或探究预测的性质分析现象并解释 分类、比较、归纳、概括同类物质的性质一、研究物质性质的基本方法过渡通过同学们交流与探讨，研究物质的性质常常运用观察、实验、分类、比较等方法。板书1观察法（1） 含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法（2）内容：可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。人们既在观察过程中，不仅要用感官去搜集信息，还要积极地进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。观察要有明确而具体的目的，要对观察到的现象进行分析和综合。（3）实例：。投影布置学生阅读、观察、记录并填写活动表观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象【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；3 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。研究物质性质的基本方法【实验内容】1.观察盛放在试剂瓶中的金属钠。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。用小刀或玻璃片挤压豆粒状的钠（注意：金属钠有强烈的腐蚀性，千万不要用手直接接触它。）2.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【实验记录】金属钠的物理性质状态颜色硬度和密度的相对大小延展性强弱金属钠与水的反应现象分析（或结论）（1）（2）（3）（4）（5）【交流与讨论】1.你是如何通过观察来认识金属钠的有关物理性质？在观察过程中，你发现了什么问题？2. 通过观察金属钠与水反应的现象，分析金属钠的性质。1钠与滴有酚酞的水的反应现象分析钠浮在水面上浮证明(Na)(H2O)钠块熔成闪亮的小球熔钠熔点低，钠与水反应放出热量，使钠块熔成了钠球钠球迅速向各个方向游动游钠与水反应生成气体，推动钠球游动听到液面上发出嘶嘶的响声响钠与水剧烈反应生成气体，与水摩擦发出响声滴有酚酞的溶液变红色红钠与水反应生成了碱反应实质是Na与水电离出的极少的H之间的置换反应2钠与酸、盐溶液的反应一般情况下，钠与任何物质水溶液反应，都是钠与溶液中H发生置换，产生H2。(1)与酸溶液反应：钠与酸反应时，钠与酸中的H先反应，如2Na2HCl=2NaClH2。如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。(2)与盐溶液反应：先发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2。再看盐溶液中溶质是否与NaOH发生反应。如a.钠与NaCl稀溶液反应：2Na2H2O=2NaOHH2，现象：浮、熔、游、响。b钠与CuCl2溶液反应：2Na2H2O=2NaOHH2，CuCl22NaOH=Cu(OH)22NaCl，总方程式：2NaCuCl22H2O=Cu(OH)22NaClH2。现象：浮、熔、游、响、有蓝色沉淀生成。特别提醒将钠投入到饱和溶液，如饱和NaCl溶液，饱和NaOH溶液中，虽然钠与水反应生成的NaOH不再与溶质反应，但由于反应消耗了水，故会有溶质析出，溶液也会变浑浊。【问题思考】1.实验中，你注意到金属钠是怎样保存的？为什么？2.通过该实验，你对实验观察的认识有哪些提高（对比初中阶段）？形成了哪些观察的方法以及透过现象到本质的分析方法。活动1.2.1.3 活动探究金属钠与氧气反应的实验【实验目的】1、学会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的方法。2、探究金属钠与氧气的反应。3、认识条件控制在实验研究中的意义。【试剂和仪器】金属钠，酒精灯，石棉网，铁架台，铁圈。【实验步骤】1.将切好的金属钠放置在空气中，使其与氧气反应。2.将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应。实验记录：实验内容实验现象结论金属钠在空气中放置在空气中加热金属钠【交流与讨论】将金属钠放置在空气中与氧气反应和将金属钠放在石棉网上加热与氧气反应的现象有什么不同。【问题思考】1.这组实验对你有什么启示，理解实验法的意义。2.在你做过的实验中，还有因条件改变而影响实验结果的情况吗？活动1.2.1.4交流研讨1.运用所学知识，比较金属钠与金属铁的性质。性质相同点不同点物理性质化学性质2.根据所学的知识和已有的生活经验，预测金属可能具有哪些共同的性质？1. 在研究金属钠性质的过程中，你用到了哪些研究方法？活动1.2.1.4交流研讨1.运用所学知识，比较金属钠与金属铁的性质。性质相同点不同点物理性质化学性质2.根据所学的知识和已有的生活经验，预测金属可能具有哪些共同的性质？在研究金属钠性质的过程中，你用到了哪些研究方法？二、氧化钠与过氧化钠化学式Na2ONa2O2颜色白色淡黄色状态固体固体氧元素的化合价2价1价属类碱性氧化物非碱性氧化物生成条件常温下缓慢氧化燃烧或加热热稳定性不稳定，易转化为Na2O2较稳定与H2O反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与HCl反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途用于制取Na2CO3强氧化剂、漂白剂、供氧剂转化：2Na2OO22Na2O23.特别提醒(1)Na2O2投入酸溶液中，可以认为反应先是Na2O2与H2O生成NaOH，然后再发生中和反应。(2)Na2O2具有漂白性，可使酸碱指示剂退色，如将Na2O2投入滴有酚酞的水中，溶液先变红后又退色。(3)Na2O2与CO2和H2O(气)混合气体反应，可视为先与CO2反应，再与H2O(气)反应。（4）反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2，由原子守恒可知固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”。所以a g CO与H2混合气体(或组成为(CO)m(H2)n的物质)充分燃烧后产物经足量Na2O2固体吸收，固体质量增加a g。（5）反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2，由原子守恒可知固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”。所以a g CO与H2混合气体(或组成为(CO)m(H2)n的物质)充分燃烧后产物经足量Na2O2固体吸收，固体质量增加a g。三、检测题1. 在一定温度下，向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是()A溶液中有晶体析出，Na数目变小B溶液中有气体逸出，Na数目增加C溶质的质量分数增大D溶液中Na数目减少，溶质质量分数未变2. 将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体，又能产生沉淀的是()A稀H2SO4 BNaOH溶液C饱和NaCl溶液 DKCl溶液将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体，又能产生沉淀的是()A稀H2SO4 BNaOH溶液C饱和NaCl溶液 DKCl溶液3. 将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是()A稀盐酸 BK2SO4CCuCl2 D饱和NaOH溶液4. 钠与水反应时产生的各种现象如下：钠浮在水面上；钠沉在水底；钠熔化成小球；小球迅速游动逐渐减小，最后消失；发出嘶嘶的声音；滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是()A. B. 全部 C. D. 钠与水反应时产生的各种现象如下：钠浮在水面上；钠沉在水底；钠熔化成小球；小球迅速游动逐渐减小，最后消失；发出嘶嘶的声音；滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是()A. B. 全部 C. D. 5. 进行化学实验时应强化安全意识。下列做法正确的是()A. 金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火B. 用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上C. 浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗D. 制备乙烯时向乙醇和浓硫酸的混合液中加入碎瓷片6. 将10.4 g Na2O和Na2O2的固体混合物投入到水中，充分反应后收集到O2的质量为1.6 g，则混合物中Na2O的质量分数为()A20% B75%C25% D66%检测题参考答案1. 【解析】加入Na2O2，Na2O2与水反应：2Na2O22H2O=4NaOHO2，消耗水的同时生成NaOH，因此析出晶体，溶液中Na数目减少，因溶液仍为原温度下的饱和溶液，溶质质量分数不变而溶剂减少。【答案】AD2. 【解析】Na与稀H2SO4反应只生成H2。与B、C、D三项溶液反应时先与水反应生成H2，由于消耗水，饱和NaCl溶液中会有NaCl晶体析出。【答案】C3. 【解析】钠遇水或水溶液均能发生反应置换出氢气，故以上四个选项均能满足题干中有气体放出这一条件。解题的关键在于题干中的最后“溶液质量减轻”。若投入金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量，则溶液的质量减轻。选项A、B中每有23 g钠进入溶液均生成1 g H2，溶液质量增加22 g。C项中由于钠与水反应生成的NaOH还能进一步与CuCl2反应，析出Cu(OH)2沉淀，所以溶液质量减轻。D选项中NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后消耗水，析出氢氧化钠固体，溶液质量也减轻。【答案】CD4. 【解析】钠的密度小于水的密度，所以钠会浮在水面上，正确，错误；钠的熔点较低，钠和水的生成强碱氢氧化钠和氢气，且放出大量的热，放出是热量导致钠熔化成小球，正确；放出的气体导致钠受力不均而迅速游动，最后钠和水完全反应而消失，正确；钠和水反应迅速，且有气体生成，所以发出嘶嘶的声音，正确；钠和水反应生成强碱而使溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱变红色，正确，答案选C。【答案】C5. 【解析】A、泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水，钠可与水反应生成氢气，氢气可燃烧甚至可能爆炸，错误；B、加热碳酸氢钠固体有水生成，如果试管口竖直向上，水倒流使试管炸裂，错误；C、浓硫酸溅到皮肤上应立即用干布擦掉，不能用稀氢氧化钠溶液冲洗，错误；D、制备乙烯时加入碎瓷片，可防止爆沸，正确。【考点定位】本题以化学实验的安全常识为切入点