高中化学主题2物质性质及反应规律的研究2.1研究物质性质的基本方法课件2鲁科版选修6.ppt

第1章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序第1课时研究物质性质的基本方法,研究物质的性质,3,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”。,5,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,6,【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,7,【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,8,实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应,金属钠的物理性质,研究物质性质的基本方法：观察法,9,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,10,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,11,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,12,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,13,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+H22NaOH+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,14,1、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,15,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：,研究物质性质的基本方法：实验法,16,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,17,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,18,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,19,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,20,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,21,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,22,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,23,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。”,?,研究物质性质的基本方法：实验法,24,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？,25,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+H22FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl32，得：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+3H2+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）：4NaO2=2Na2O2、金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠2NaO2=2Na2O23、该实验验证了金属钠在不同条件下与氧气反应的性质。,29,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=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+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,34,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,35,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,36,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,37,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,38,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、Na2OB、Na2O2C、NaD、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,听写下列化学方程式：,43,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+H2,4NaO2=2Na2O条件？,2NaO2=2Na2O2条件？,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,本课重点：,44,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,45,1.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,46,一、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,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(