鲁科版高中化学必修1第一章第二节 研究物质的程序与方法

1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书 化学化学1（必修）（必修）第一章第一章第二节第二节 研究物质性质的方法和程序研究物质性质的方法和程序交流交流研讨研讨1 1、在初中化学学习中，你认识了哪些物质？、在初中化学学习中，你认识了哪些物质？ 你是通过什么方法在研究它们的性质的？你是通过什么方法在研究它们的性质的？物质物质研究它们性质的主要方法研究它们性质的主要方法氧气氧气观察和实验法观察和实验法氢气氢气盐酸盐酸非金属的通性非金属的通性分类、比较法分类、比较法金属的通性金属的通性酸的通性酸的通性研究物质性质的基本方法一研究物质性质的基本方法一：观察法观察法是一种有计划、有目的的用感官

2、是一种有计划、有目的的用感官考察研究对象的方法考察研究对象的方法 用用肉眼肉眼或借助或借助仪器仪器（提高灵敏度）（提高灵敏度）观察物质的色、态、闻气味。在此过程中不观察物质的色、态、闻气味。在此过程中不仅要用感官搜集信息，还须同时进行积极的仅要用感官搜集信息，还须同时进行积极的思考，及时储存和处理所搜集的信息。思考，及时储存和处理所搜集的信息。观察观察要有明确而具体的目的，并对所观察到的现要有明确而具体的目的，并对所观察到的现象进行分析和综合。象进行分析和综合。1、含义含义：2、内容内容：1、含义含义：2、内容内容：3 3、实例：实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应观察金属钠的物理性质及与水

3、的反应【目的】【目的】学会观察实验现象的方法；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，揭示通过对所观察到的现象进行分析，揭示 物质的性质；物质的性质；通过观察通过观察认识钠的色、态、硬度、密度的认识钠的色、态、硬度、密度的 相对大小，熔点的相对高低；相对大小，熔点的相对高低；通过观察通过观察钠与水反应的现象，分析钠的化钠与水反应的现象，分析钠的化 学性质。学性质。我要观察什么我要观察什么?1 1、金属钠的状态、金属钠的状态-2 2、金属钠的颜色金属钠的颜色-3 3、金属钠硬度的相对大小、金属钠硬度的相对大小-4 4、金属钠的密度的相对大小金属钠的密度的相对大小-固态固态银白色、有

4、金属光泽银白色、有金属光泽硬度小，硬度小，可用小刀切割可用小刀切割钠钠 煤油煤油我观察到了什么？我观察到了什么？马上记下来！马上记下来！观察记录：观察记录：金属钠的物理性质金属钠的物理性质现象现象1.1.浮浮在水面：在水面：2.2.熔熔成小球：成小球：3.3.四处四处游游动：动：4.4.发出嘶嘶的发出嘶嘶的响响声：声：5.5.溶液由无色变溶液由无色变红红： 观察记录：观察记录： 金属钠与水反应的现象金属钠与水反应的现象我观察到了什么？我观察到了什么？马上记下来！马上记下来！现象现象思考与结论思考与结论 金属钠与水反应金属钠与水反应1.1.浮浮在水面：在水面：2.2.熔熔成小球：成小球：3.3.

5、四处四处游游动：动：4.4.发出嘶嘶的发出嘶嘶的响响声：声：5.5.溶液由无色变溶液由无色变红红：水水 钠钠反应放出热量，钠的熔点低反应放出热量，钠的熔点低反应剧烈、生成气体反应剧烈、生成气体反应生成碱性物质反应生成碱性物质 我知道了什么？我知道了什么？思考与结论思考与结论金属钠与水金属钠与水（水中加酚酞）（水中加酚酞）反应：反应： 现象分析（或结论）浮浮在水面在水面熔熔化成液态小球化成液态小球在水面无规则在水面无规则游游动动经过处水溶液变经过处水溶液变红红发出咝咝的声音发出咝咝的声音用火柴可以点燃用火柴可以点燃密度比水小密度比水小反应放热，钠的熔点低反应放热，钠的熔点低产生气体，受力不匀产生

6、气体，受力不匀生成了可溶性碱生成了可溶性碱NaOH反应剧烈反应剧烈生成了可燃性气体生成了可燃性气体H2问题思考问题思考1 1、能写出钠与水反应的化学反应程式吗？、能写出钠与水反应的化学反应程式吗？2 2、为什么、为什么“严禁比黄豆粒大严禁比黄豆粒大”？3 3、为什么、为什么“严禁用手触摸钠严禁用手触摸钠”？4 4、为什么为什么“严禁任意丢弃严禁任意丢弃 ” ”？2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2我想到了什么？我想到了什么？拓展拓展延伸延伸1 1、预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。、预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。2 2、预测钠

7、与、预测钠与CuSOCuSO4 4稀溶液的反应现象，稀溶液的反应现象， 观察并分析结果，推测化学反应方程式。观察并分析结果，推测化学反应方程式。反应更剧烈反应更剧烈2Na+2HCl = 2NaCl+H2Na+2HCl = 2NaCl+H2 2反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 22NaOH+CuSO2NaOH+CuSO4 4=Cu(OH)=Cu(OH)2 2+Na+Na2 2SOSO4 4 2Na+2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2先酸后水先酸后水先水

8、后盐先水后盐1. 我要观察什么我要观察什么?2. 我观察到了什么？我观察到了什么？ 马上记下来！马上记下来！3. 我知道了什么？我知道了什么？4. 我想到了什么？我想到了什么？研究物质性质的基本方法二研究物质性质的基本方法二：实验法实验法1 1、含义含义：通过实验来验证对物质性质的预测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。或探究物质未知的性质的方法。2 2、注意注意：在进行实验时，要注意控制温度、：在进行实验时，要注意控制温度、 压强、溶解的浓度等条件，这是因压强、溶解的浓度等条件，这是因 为为同样同样的反应物质在的反应物质在不同的条件下不同的条件下 可能会发生不同的反应

9、。可能会发生不同的反应。3 3、实验的步骤实验的步骤：实验前实验前，要明确实验的目的要求、实验原理、，要明确实验的目的要求、实验原理、 实验用品和实验步骤等；实验用品和实验步骤等；实验中实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验，要仔细研究实验现象，并做好实验 记录；记录；实验后实验后，要写好实验报告，并对实验结果进，要写好实验报告，并对实验结果进 行分析。行分析。4 4、实例实例 ：金属钠与氧气反应的实验金属钠与氧气反应的实验【阅读【阅读P11P11有关内容】有关内容】明确实验目的、所需仪器、实验步骤明确实验目的、所需仪器、实验步骤【实验记录】【实验记录】实验内容实验内容 实验现象实验现象 结结

10、 论论在空气在空气中放置中放置在空气在空气中加热中加热很快失去金属光泽很快失去金属光泽, ,表面变暗表面变暗与与O O2 2反应生成了反应生成了白色白色的的NaNa2 2O O剧烈燃烧，发出黄剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色火焰，生成淡黄色固体。色固体。与与O O2 2反应生成了反应生成了淡黄色淡黄色的的的的NaNa2 2O O2 2钠钠 的的 用用 途途原子反应堆导热剂原子反应堆导热剂高压钠灯高压钠灯冶炼某些金属冶炼某些金属Na、K合金导热性能好合金导热性能好黄光射程远，透雾力强黄光射程远，透雾力强钠化学性质很活泼钠化学性质很活泼秦山核电站秦山核电站高压钠灯及其用途高压钠灯及其用途【问题讨

11、论问题讨论】1、这组实验对你有何启示？、这组实验对你有何启示？2、列举你所知道的因条件不同影响反应、列举你所知道的因条件不同影响反应 产物的实例。产物的实例。研究物质性质的基本方法三研究物质性质的基本方法三：分类法分类法在研究物质性质时，运用分类的方法，在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，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性和特性；可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可推知反之，知道某物质的类别，我们就可推知该物质的一般性质。该物质的一般性质。 研究物质性质的基本方法四研究物质性质的基本方法四：比较法比较法运用比较

12、的方法，可以找出物质性质间运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系，的异同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。对物质的性质进行归纳和概括。 交流交流研讨研讨金属钠与铁的比较金属钠与铁的比较性质性质 相同点相同点 不同点不同点 结论结论物理物理性质性质化学化学性质性质均为银白均为银白色金属色金属钠比铁硬度、密钠比铁硬度、密度小，熔点、沸度小，熔点、沸点低点低均能与均能与O2、酸、盐溶酸、盐溶液液反应反应钠常温下能与钠常温下能与O O2 2反应，反应，铁常温下不能与铁常温下不能与O O2 2反应反应钠可在空气中燃烧，钠可在空气中燃烧，铁只能在纯氧中燃烧

13、铁只能在纯氧中燃烧铁可置换出铁可置换出CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的CuCu，而钠，而钠是先与水反应是先与水反应虽都是金属单虽都是金属单质，但物理性质，但物理性质有较大差别质有较大差别都是较都是较活泼的活泼的金属单金属单质，但质，但钠比铁钠比铁更活泼更活泼【思考】归纳金属可能具有的共性。【思考】归纳金属可能具有的共性。金属可能具有的物理性质：金属可能具有的物理性质：金属可能具有的化学性质：金属可能具有的化学性质：有金属光泽、不透明的固体；有金属光泽、不透明的固体；电和热的良导体；电和热的良导体；有延展性。有延展性。常温或加热条件下与氧气反应；常温或加热条件下与氧气反应；常温或加热时与水

14、反应，置换出水中的氢常温或加热时与水反应，置换出水中的氢（比氢活泼）（比氢活泼）；与酸反应置换出酸中的氢与酸反应置换出酸中的氢（比氢活泼）（比氢活泼）；与盐溶液应，置换出在金属活动顺序中排在与盐溶液应，置换出在金属活动顺序中排在它后面的金属（它后面的金属（K、Ca、Na先与水反应）先与水反应）本节要点本节要点1.研究物质的方法有研究物质的方法有: 观察法、实验法、观察法、实验法、 分类法、比较法。分类法、比较法。2.钠的物理特性、钠与水反应、钠与氧气反应。钠的物理特性、钠与水反应、钠与氧气反应。2 2、你认为研究一种物质的性质，应该按照什、你认为研究一种物质的性质，应该按照什 么程序来进行？请

15、举例么程序来进行？请举例观察物理性质观察物理性质验证或探究预测的性质验证或探究预测的性质分析现象并解释分析现象并解释分类、比较、归纳、概括同类物质的性质分类、比较、归纳、概括同类物质的性质预测化学性质预测化学性质 恩格斯说恩格斯说：“单凭观察所得单凭观察所得的经验是决不能充分证明必然的的经验是决不能充分证明必然的”。 要跳出单纯的经验的圈子要敢于要跳出单纯的经验的圈子要敢于提出有科学根据的假设，并通过设计提出有科学根据的假设，并通过设计实验加以检验。实验加以检验。 二、研究物质性质的基本程序二、研究物质性质的基本程序 研究物质性质的基本程序（研究物质性质的基本程序（P12P12）首先，首先，要

16、观察物质的外观性质（包括物质的存在要观察物质的外观性质（包括物质的存在 状态、颜色气味等）；状态、颜色气味等）；第二、第二、要对物质的性质进行预测；要对物质的性质进行预测；第三、第三、设计并实施实验来验证所做的预测。通过对设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；究；第四、第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。物质的通性及特性。 1. 程序图程序图观察物质的外

17、观性质观察物质的外观性质预测物质的性质预测物质的性质试验和观察试验和观察解释及结论解释及结论可以运用分类的方法，根据物质所属的类型或利用有关反应规律预测物质的性质对实验现象进行对实验现象进行分析、综合、推分析、综合、推论，概括出结论论，概括出结论运用比较的方法，运用比较的方法，归纳出物质的通归纳出物质的通性及特性性及特性发现特殊现象发现特殊现象提出新问题提出新问题验证预测并做验证预测并做出新的预测出新的预测研究氯气的性质研究氯气的性质1、通常从哪些方面认识物质的物理性质？、通常从哪些方面认识物质的物理性质？色、态、味，色、态、味，“二点二点” （ 熔点、沸点熔点、沸点 ）“二度二度” ( 密度

18、、硬度密度、硬度 )“三性三性” （溶解性、导电性、导热性）（溶解性、导电性、导热性）2、闻气味的方法、闻气味的方法3、试验氯气的溶解性、试验氯气的溶解性飘闻（注意操作要领）飘闻（注意操作要领）实验实验（检验气体水溶性的常用方法）（检验气体水溶性的常用方法）2. 2.案例案例(一一) 观察物质的外观性质观察物质的外观性质-认识氯气的物理性质认识氯气的物理性质实验内容实验内容 实验现象实验现象 实验结论实验结论 实验实验1 1略略实验实验2 2 略黄绿色、黄绿色、刺激性气体刺激性气体试管内液面缓慢升高试管内液面缓慢升高气体的颜色逐渐变浅气体的颜色逐渐变浅取出试管内液体观察取出试管内液体观察呈浅绿

19、色呈浅绿色氯气能氯气能溶于水溶于水P13页实验页实验1和实验和实验2（氯水）（氯水）小结氯气的物理性质小结氯气的物理性质颜色气味水溶性黄绿色黄绿色刺激性气味刺激性气味（剧毒！剧毒！）能溶于水能溶于水（氯水）（氯水）将盛满氯气的试将盛满氯气的试管倒置在水中，管倒置在水中，水面上升，并呈水面上升，并呈黄绿色黄绿色( (二）预测物质的性质二）预测物质的性质1.1.预测氯气的化学性质预测氯气的化学性质 1 1、氯气是一种活泼的非金属单质，你认为、氯气是一种活泼的非金属单质，你认为它可能具有哪些化学性质？（与同类物质氧它可能具有哪些化学性质？（与同类物质氧气的性质进行比较）气的性质进行比较） 2 2、你

20、将通过哪些实验验证你的推测？、你将通过哪些实验验证你的推测？ ClCl2 2与氢气、铁、铜等实验与氢气、铁、铜等实验O O2 2能与氢气燃烧、能与铁、铜等金属反应能与氢气燃烧、能与铁、铜等金属反应预预测测与与设设计计实验内容实验内容实验现象实验现象 生成物生成物Cl2与与Fe反应反应Cl2与与Cu反应反应Cl2与与H2反应反应剧烈燃烧，产生剧烈燃烧，产生红棕色红棕色浓烟，浓烟，产物水溶液呈产物水溶液呈棕黄色棕黄色FeCl3剧烈燃烧，产生剧烈燃烧，产生棕色棕色浓烟浓烟，产物水溶液呈产物水溶液呈蓝绿色蓝绿色CuCl2剧烈燃烧，产生剧烈燃烧，产生苍白色苍白色火焰，火焰，集气瓶口有集气瓶口有白雾白雾H

21、Cl（三）实验和观察（三）实验和观察实验探究实验探究（四）分析、解释及结论（四）分析、解释及结论1、从哪些事实证明氯气是一种活泼的非金属单质？ 2、根据实验现象和推断的生成物书写上述反应的化学方程式。 注意：不生成注意：不生成 FeCl2 Cu + Cl2 CuCl2点燃 2Fe + 3 Cl2 2FeCl3H2 + Cl2 2HCl点燃实验探究实验探究氯气能与水反应吗？氯气能与水反应吗？1、预测与假设：、预测与假设： Cl2与与O2的性质相似，但氧气不易溶的性质相似，但氧气不易溶于水，而氯气能溶于水，可能是氯气与水于水，而氯气能溶于水，可能是氯气与水发生了反应的缘故。发生了反应的缘故。 若若

22、Cl2与与H2O发生了反应，可能会生成发生了反应，可能会生成H+和和Cl-，也可能生成其它含氯的化合物。，也可能生成其它含氯的化合物。2、实验设计：、实验设计：方案方案目的目的实验设计实验设计所需药品所需药品所需仪器所需仪器123检验检验Cl-取少量氯水于试取少量氯水于试管中，滴加管中，滴加AgNO3溶液溶液氯水，氯水，AgNO3溶液溶液试管，试管，胶头滴管胶头滴管检验检验H+取少量氯水于试取少量氯水于试管中，滴加石蕊管中，滴加石蕊试液试液氯水氯水石蕊试液石蕊试液试管试管胶头滴管胶头滴管检验检验漂白性漂白性用镊子夹干燥的红纸条用镊子夹干燥的红纸条放在盛氯水的试剂瓶口放在盛氯水的试剂瓶口将红纸条

23、用水湿润后沾将红纸条用水湿润后沾在玻璃棒一端，放在盛氯在玻璃棒一端，放在盛氯水的试剂瓶口水的试剂瓶口红纸条红纸条氯水氯水蒸馏水蒸馏水镊子镊子玻璃棒玻璃棒3、实验记录：、实验记录：实验内容实验内容实验现象实验现象结论结论方案方案1方案方案2方案方案3有白色沉淀生成有白色沉淀生成氯水中有氯水中有Cl-存在，存在，说明说明Cl2与与H2O发生了反应发生了反应溶液先变红溶液先变红后褪色后褪色氯水中有氯水中有酸酸生成，还有一种生成，还有一种具有漂白性的物质生成。具有漂白性的物质生成。说明说明Cl2与与H2O发生了反应发生了反应无变化无变化湿润的红色纸条湿润的红色纸条逐渐褪色逐渐褪色氯气本身无漂白性。氯气

24、本身无漂白性。氯水中存在一种具有漂白氯水中存在一种具有漂白性的物质。性的物质。说明说明Cl2与与H2O发生了反应发生了反应4、实验结论：、实验结论：氯气不仅能溶于水，还能与水发生化学反应，氯气不仅能溶于水，还能与水发生化学反应，生成生成HCl和和HClO，反应的化学方程式为：，反应的化学方程式为： Cl2+H2O = HCl+HClO干燥的干燥的Cl2不具有漂白性。不具有漂白性。HClO具有漂白性，它遇到有色物质时，能破坏具有漂白性，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。但其中的有机色质，使有色物质褪色。但HClO不不稳定，见光会分解：稳定，见光会分解： 2HClO = 2H

25、Cl +O2 光光5、知识拓展：、知识拓展：氯气能与碱反应吗？氯气能与碱反应吗？能能。可能理解成氯气先与水反应，生成可能理解成氯气先与水反应，生成HCl和和HClO，再与再与NaOH中和，生成中和，生成NaCl和和NaClO。Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O应用应用：实验室常用：实验室常用NaOHNaOH溶液吸收或溶液吸收或除去多余的除去多余的ClCl2 2 ，以消除污染。，以消除污染。2Cl2+2Ca(OH) 2= CaCl 2 +Ca(ClO) 2+2H2O这就是漂白粉这就是漂白粉的主要成份的主要成份思考思考：写出：写出Cl2与熟石灰反应的化学方程式，与熟石灰反应的化学方

26、程式，这一反应有何实际应用？这一反应有何实际应用？漂白原理（失效原因）Ca(ClO)2 CO2 H2O CaCO3 2HClO 小小 结结氯水氯水与与液氯液氯的区别的区别液液 氯氯氯氯 水水制制 法法将氯气加压、将氯气加压、降温降温氯气溶于水氯气溶于水所含微粒所含微粒Cl2分子分子H2O、 Cl2、HClO、H +、 ClO - 、 Cl- 化学性质化学性质 具有氯气的化具有氯气的化学性质学性质具有所含微粒的性具有所含微粒的性质质新制的氯水主要的成分：新制的氯水主要的成分：氢离子、氯离子、次氯酸根离子、氢氧根离子氢离子、氯离子、次氯酸根离子、氢氧根离子久置的氯水成分：久置的氯水成分：水分子水分

27、子水分子、氯气分子、次氯酸分子、水分子、氯气分子、次氯酸分子、氢离子、氯离子、氢离子、氯离子、氢氧根离子氢氧根离子 过氧化钠过氧化钠 氧化钠氧化钠名称名称组成组成 转转 化化化化学学性性质质是否是碱性是否是碱性 氧化物氧化物 颜色状态颜色状态 Na2O2NaNa2 2O O与与H2O反应反应是是否否白色固体白色固体淡黄色固体淡黄色固体NaNa2 2O + HO + H2 2O = 2NaOH O = 2NaOH 2Na2Na2 2O O2 2+ 2H+ 2H2 2O = 4NaOH +OO = 4NaOH +O2 2 与与CO2反应反应NaNa2 2O + COO + CO2 2 = Na =

28、 Na2 2COCO3 3 2Na2Na2 2O O2 2 + 2CO + 2CO2 2 =2 Na =2 Na2 2COCO3 3 + +O O2 2 2Na2Na2 2O + OO + O2 2 = 2Na = 2Na2 2O O2 2 -1-2与酸反应与酸反应2Na2Na2 2O O2 2 + 4HCl= 4NaCl+ 2H + 4HCl= 4NaCl+ 2H2 2O+ OO+ O2 2 NaNa2 2O + 2HCl= 2NaCl+ HO + 2HCl= 2NaCl+ H2 2O O金属钠露置在空气中的变化过程金属钠露置在空气中的变化过程： 银白色金属钠银白色金属钠 表面变暗表面变暗 出出现白色固体现白色固体 表面变成溶液表面变成溶液 白色块状物质白色块状物质 白色粉末状物质白色粉末状物质反应过程：反应过程：Na Na2O NaOH NaOH潮解潮解 Na2CO3H2O Na2CO3练习练习(单选题单选题)1、下列物质在自然界中不能长期稳定存在的是（