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1、第1章认识化学科学I第1节走进化学科学学习目标能列举化学科学发展的重要事件,说明其对推动社会发展的贡 献,能说出其中的创新点。I自主学习一、化学科学的形成和发展化学科学经历了三个过程:1 .古代人类的化学实践活动火种的获取和保存、01烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类和炼丹等2 .近代化学发展的里程碑年代科学家1661 年英国科学家波义耳1771 年1803 年1869 年法国科学家拉瓦锡英国科学家道尔顿重大发现或成就提出了画化学元 赛的概念建立了画燃烧现 象的氧化学说提出了国原子学 说作用标志着近代化学 的诞生使近代化学取 得了革命性的 进展为近代化学的发 展奠定了唯实的 基础俄国科学家门捷列夫发

2、现了幽元素周 期律把化学元索及其 化合物纳入了一 个统一的理论体 系3 .现代化学的发展成就(1)现代化学的重大成就发现理放射性元素,建立现代量子化学理论、创造新分子的创立高分子化学、化学热力学与动力学的开创性研究等。(2)1965年中国科学家人工全合成的08牛胰岛素,是首次人工合成的、 具有生理活性的蛋白质,标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了 关键的一步。(3)DNA结构的测定,使生命科学进入了研究基因组成、结构和功能的新阶 段。二、化学科学的主要特征1 .化学科学的概念化学是在 四原子、02分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备及其应用的一门基础学科。2 .化学科学

3、的特征3 学的特征就是03认识分子和制造分子。三、化学科学的探索空间展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间。1 .化学家们已能在微观层面上操纵_01分子和原子,组装分子材料、分子器 件和分子机器等。2 .化学科学将在能源和资源的 02合理开发、03安全应用方面大显身手。3 .化学科学将继续推动材料科学的发展,使各种 04新型功能材料的生产成 为可能。4 .化学科学将为环境问题的解决提供有力保障。5 .化学科学能帮助研究人员在 05分子水平上了解疾病的病理、寻求有效的 防治措施,促进人类的身心健康。课堂探究一、化学科学的形成与发展交流研讨拉瓦锡的氧化学说对近代化学发展的贡献?提示:拉瓦锡通过实

4、验否定了燃素学说,提出了燃烧现象的氧化学说,并通过大量的实验让俄国化学家洛蒙诺索夫提出的质量守恒定律获得公认,使化学由定性研究到定量研究,逐步成为一门独立的自然科学。点拨提升1.化学科学的形成和发展时代主要:成就实践理论特点古代 实用 技术治金、制药、 造纸、烧制 陶瓷铜、铁合金冶炼: 酿酒等没有科学理 论做指导造其物不知其理近代化学原子一分T 学说化石燃料的开 采利用f药物化 学的兴起;冶金 化学的探索等原子一分子 学说的建立, 兀素周期律 的发现等造其物知其理现代化学现代物质结构理论微观粒子的研 究:物质的合 成;化学与其 他学科的渗透现代物质结 构理论知其理造其物2.化学科学的实用性内容

5、合成氨的化工技术新药物的成功研制研制和生产功能各异的合 成高分子材料,如塑料、合 成纤维、合成橡胶等作用制造氮肥以增产粮食.解 决饥饿对人类的威胁解决了许多疾病对人类 的威胁使人类的生活更加丰富 多彩内容作用制造出以硅及其化合物为 使人类进入了信息时代.原料的芯片和光导纤维 进一步提高了生活质量练习与活动1 .我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是 ()A.徐光宪建立稀土审级萃取理论B.屠呦呦发现抗疟新药青蒿素C.闵恩泽研发重油裂解催化剂D.侯德榜联合制碱法答案 B解析 2015年10月5日屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖,以表彰她发现青蒿素一种用于治疗疟疾的药物。2 .近代化学取得了

6、革命性进展的标志是()A . 1869年俄国科学家门捷列夫元素周期律的发现B. 1803年英国科学家道尔顿原子学说的建立C. 1771年法国科学家拉瓦锡燃烧现象的氧化学说的建立D. 1661年英国科学家波义耳提出了化学元素的概念答案 C二、化学科学的主要特征 交流研讨 2015 年 10 月,我国药学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。颁奖词中写道,“屠呦呦发现了青蒿素,这种药品有效降低了疟疾患者的死亡率,对全球的影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。1 对屠呦呦启发很大的古代药方中使用了怎样的方法?这种方法与屠呦呦创造性采用的提取方法有何异同?青蒿素的提取利用了物质的哪些性质?屠呦呦的主要创

7、新点表现在哪些方面?提示: 古代药方中使用了水萃取的方法(但不加热)。 古代药方中的方法与屠呦呦创造性使用的方法的相同点是都是在不太高的温度下用溶剂把青蒿素从植物体中溶解提取出来。不同点是所用的溶剂不同,古人用水,而屠呦呦用的是乙醚。 青蒿素在乙醚中的溶解性比在水中的大。 屠呦呦的主要创新点是用了沸点较低、青蒿素在其中的溶解性比水大的乙醚。2 青蒿素的相关研究经历了怎样的过程?这对于你了解化学科学的研究内容有哪些启示?这些研究内容之间有什么关系,用到了哪些基本的研究方法?提示: 青蒿素的研究经历了提纯、应用 临床实验、分子结构的测定和人工合成等过程。 化学是从原子、分子水平上研究物质的组成、结

8、构、性质、变化、应用及合成的一门基础科学。 研究的方法:通过化学实践活动发现某物质中的某些成分用途大,所以使用化学方法对该成分进行分离、提纯,提纯后再用化学方法进行组成、结构的测定,最后分析结构进行该物质的合成和转化。3 通过了解青蒿素的发现与应用过程,你对科学家的科学态度和社会责任产生了哪些新的认识?提示: 能根据文献和实际需要提出合理、科学的创新性方案,不迷信,具有严谨求实的科学态度,具有将化学成果应用于生产、生活的意识。 点拨提升 1 正确认识化学科学的特征(1)化学反应的本质是原子的重新组合。(2)化学反应前后元素的种类不变,原子的种类和数目不变,而分子种类发生变化。(3)创造新物质是

9、指创造新分子,而不是指创造新原子或新元素。2 利用化学反应不仅可以制造出自然界中存在的物质,还能制造出自然界中不存在的物质;因此化学是一门具有实用性和创造性的科学。知识拓展原子的裂变、聚变不是化学变化;结晶水合物的形成和失水是化学变化。练习与活动3化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的基础自然科学。下列变化不属于化学变化的是()A.氢气、硫黄在氧气中燃烧B.碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3呈现美丽的绿色,将其加热变为黑色C.日本广岛原子弹的爆炸D 钢铁生锈答案 C解析 A项中发生了化学反应,生成了新物质 H2O、SO2,属于化学变化;B 项中发生了分解反应,Cu

10、2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO2 T ,过程中有新物质生成,属于化学变化;C 项中原子弹的爆炸,属于核反应,不属于化学变化的范畴; D 项发生了化学反应,有新物质(铁锈)生成,属于化学变化。4以下事实与化学科学的创造性无关的是()A.国家游泳馆水立方采用的覆盖膜为先进的EFET膜,具有防火、抗老化等功能B 航天英雄翟志刚穿着我国自行设计的航天服漫步太空C.北斗导航系统可为用户提供定位、导航和授时服务D.科学家研制新型药物抗击 H1N1流感病毒答案 C解析 化学科学的创造性体现在发现新物质和创造新物质方面,EFET 膜、航天服所用材料以及新型药物均属于化学科学的创造性发明。三、化学科

11、学的探索空间交流研讨请从升学深造、职业发展、社会生活等方面畅想个人与化学科学的关系提示:人们的生活离不开化学生活处处是化学。如在食品方面,化学显得格外重要。例如:用纯碱发面制的馒头松软可口;饮用酒、食醋是用富含淀粉 的粮食酿造而成的;酱油是用富含蛋白质的大豆等酿造而成的;菠菜、洋葱、竹 笋等不要和豆腐混合食用一一会产生草酸钙形成结石;炒菜用含碘盐时,加入盐 后不要再用高温长时间炒等。点拨提升现代化学作为一门“中心科学”,正以崭新的姿态与国计民生的各个领域资源、能源的合理开发、科学应用;新型功能材料的研制;环境问题的科学 防治;人类疾病病理的了解,新药物的研制等保持密切的联系,使人类生活更加 幸

12、福。练习与活动5.下列有关化学科学的探索空间的说法中,不正确的是 ()A.开发新能源、合成新物质B.在分子水平上了解疾病的病理C.人们可以利用先进的技术和设备通过化学变化制造出新的原子和新的分 子D.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子,组装分子材料、分子器件和 分子机器答案 C解析 化学科学将在能源与资源的合理开发、安全应用方面大显身手,化学 科学将继续推动材料科学的发展,使各种新型功能材料的生产成为可能,A正确; 化学科学可以让研究人员在分子水平上了解疾病的病理,寻求有效的防治措施, 促进人类的身心健康,B正确;原子是化学变化中的最小微粒,在化学变化中原 子不能再分,只能重新组合形成新的分

13、子,所以通过化学变化不能制造出新的原 子,C错误;化学家们已组装出了分子齿轮和分子马达,说明可以在微观层面上操纵分子和原子,D正确展望未来,化学科学具有十分广阔6.化学在人类社会发展中起着重要作用,的探索空间。请你分析下列四个选项,现代化学不涉及的研究领域是()A.开发新的能源B.合成新的物质C.空间形式和数量关系D.防治环境污染答案 C解析 现代化学和人们的生活息息相关,涉及资源开发、材料研制、环境保 护、生命科学等诸多方面。而空间形式和数量关系不属于化学研究的范畴。本课小结傲视发面沮阻相喷:课时作业学习理解1 .下列科研成果不是由我国发明或创造的是()A.世界上第一个由人工全合成的、具有生

14、理活性的蛋白质结晶牛胰岛素B.黑火药和造纸C.世界上首次合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸D.元素周期律答案 D解析元素周期律是由俄国科学家门捷列夫发现的。2 .中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及化学反应的是 ()A.用胆研炼铜B.用铁矿石炼铁C.烧结黏土制陶瓷D.打磨磁石制指南针答案 D解析 A项,胆研的化学式为CuSO4 5H2O, CuS04 5H20>Cu,有新物质生成,涉及化学反应;B项,铁矿石中的铁都是以化合态存在,炼铁时有新物质 铁单质生成,发生了化学反应;C项,烧结黏土制陶瓷的过程发生了复杂的化学 反应;D项,打磨磁石制指南针,只是改变了物质的外形,没有新物质生成

15、,不 涉及化学反应。3 .道尔顿被誉为“近代化学之父”,他为近代化学科学的发展做出的卓越贡 献是()A.提出元素的概念,标志着近代化学的诞生B.建立燃烧现象的氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展C.提出了原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础D.发现了元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系答案 C解析英国科学家波义耳于1661年提出了化学元素的概念;法国科学家拉瓦锡于1771年建立燃烧现象的氧化学说;英国科学家道尔顿于1803年提出了原子学说;俄国科学家门捷列夫于1869年发现元素周期律。4.下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是()答案 C解析 A、B、

16、D项均有新物质生成,涉及化学变化。5 .在化学科学研究领域,下列不符合科学性的是 ()A .创造新分子B.合成新物质C.炼制“长生不老”的丹药D.发现或制造新元素答案 C解析 A、B、D项都是化学科学研究的领域,符合科学性。6 .关于化学科学探索的意义,下列有关说法错误的是 ()A.通过化学探索可提高粮食产量、缓解能源危机、合理利用资源,以保障人类的生存B.通过化学探索可合成新物质,以提高人类的生活质量C.通过化学探索可探明生命过程中的奥秘、合成新药物,以促进人类的身心健康D 通过化学探索可制造出对环境无害的化学品及生活用品,完全杜绝对环境的影响答案 D解析 人类的活动不可避免会对环境造成一定

17、的影响,不可能完全杜绝,D项错误。7 20 世纪以后,化学科学进入了辉煌的现代化学时代。下列不属于现代化学的重大成就的是()A.放射性元素的发现B 高分子化学的创立C.酿酒技术的运用D 化学热力学和动力学的开创性研究以及化学工业的迅速发展答案 C解析 在古代人们就已经学会了酿酒技术,C 项不属于现代化学的重大成就。应用实践8下列有关化学科学的形成与发展的认识及事实不正确的是()A.化学科学的发展可借助紫外光谱、核磁共振、红外光谱等手段B 现代化学的发展可带动相关科学的进一步发展C.屠呦呦因发现青蒿素而获得了诺贝尔奖D 我国科学家人工合成的牛胰岛素是世界上首次人工合成的核糖核酸答案 D解析 我国

18、科学家人工合成的牛胰岛素是世界上首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质,不是核糖核酸,D 项错误。9 化学在人类社会中起着重要作用,展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间。下列说法中不正确的是()A.塑料降解技术与化学科学无关B .新能源一一可燃冰(CH4 nH2O)的利用与化学关系密切C.化学科学将在防治酸雨方面大有作为D 随着科学的发展,化学科学将研制出品种更多的具有特殊性能的材料答案A解析塑料的降解属于化学与材料的研究范畴;可燃冰的开发与合理应用属于化学与能源的研究范畴;防治酸雨属于化学与环境的研究范畴;具有特殊性能的材料的研制属于化学与材料的研究范畴。10下列说法中正确的是()A.化学

19、研究能认识分子和创造分子,但不能操纵分子和原子B.化学不做实验,就什么都不知道C.化学研究会造成严重的环境污染,最终人类将毁灭在化学物质中D 化学科学具有十分广阔的探索空间,包括开发新的能源、合成新的物质、防治环境污染等答案D解析A 项中,现在科学家已能在微观层面上操纵分子和原子;B 项中,化学是以实验为基础的科学,但是近年来,理论推导及快速计算机的仿真实验和计算已成为研究化学的新手段;C 项中,可以通过化学科学制造出对环境无害的化学品和生活用品,并可以利用化学手段减轻环境污染。11.中国科学技术大学钱逸泰教授等人以 CC14和金属钠为原料,在700 C时制备出纳米级金刚石粉末。下列有关说法错

20、误的是()A.化学是一门具有创造性的科学B 制备过程中元素的种类发生了改变C.人们可以根据需要制备出某些新物质D 该反应属于置换反应答案B解析化学反应前后元素的种类不变,B项错误。12化学科学在人类生产和生活中有重要作用。下列叙述与化学科学的实用性无关的是()A 20 世纪初,化肥的使用使粮食大幅度增产,帮助人类摆脱了饥饿的威胁B 新型药品的成功研制使人类的寿命延长了许多C.台风登陆给陆地带来了大量降水,有利于植物生长D 消毒剂的使用对消灭禽流感病毒起到很大作用答案C解析A、 B、 D 项分别为化学科学在高效化肥研制、医药研制、消毒剂制备中的实际应用。13下列属于化学科学研究范畴的是()A.研

21、究氢原子聚变释放巨大能量的技术B.研究可降解高分子材料的结构与性质C.研究更安全、更快速的量子通信技术D 用大口径射电望远镜探寻类似地球的太阳系外行星答案 B解析 氢原子聚变属于物理科学研究的范畴,A 选项不符合题意;物质的结构与性质属于化学科学研究的范畴,B 选项符合题意;量子通信技术属于物理科学研究的范畴,C 选项不符合题意;探寻类似地球的太阳系外行星属于天文学研究的范畴,D 选项不符合题意。14. 2016年10月5日,让-皮埃尔 索瓦等三位科学家因在“分子机器设计合 成”做出贡献而荣获该年度诺贝尔化学奖。他们利用原子、分子的组合,制作出了最小的分子马达和分子车。下列相关说法不正确的是(

22、)A.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子,组装分子材料B 化学是一门具有创造性的科学,化学的特征就是认识分子和制造分子C.化学是在原子、分子的水平上研究物质的一门自然科学D 化学注重理论分析、推理,不需要做化学实验答案 D解析 科学的发展非常迅速,化学家可以在微观层面上操纵分子和原子,从而用分子或原子来组装分子材料、分子器件和分子机器,A 正确;化学研究的主要目的是认识物质(包括原子、分子、离子等微粒)的组成、结构、性质以及变化规律,可以利用先进的技术和设备制造出新的分子,B、 C 正确;化学是一门以实验为基础的科学,进行化学实验、观察实验现象、通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一

23、,D 错误。15随着社会的发展,人们日益重视环境问题,下列做法或说法不正确的是()A,对垃圾进行无害化、资源化处理B 将煤气化或液化,获得清洁燃料C PM2.5 是指大气中直径接近于2.5 nm 的颗粒物,也称细颗粒物D 推广使用无磷洗衣粉和无氟冰箱答案 C解析 垃圾是放错了位置的资源,将其回收再利用既保护环境,又节约资源;将煤气化或者液化,可以除去硫元素,减轻对环境的污染;PM2.5是指悬浮在空气中的直径小于或等于2.5X10-6 m(即2.5小楙)颗粒物;含磷洗衣粉会污染水资 源,含氟化合物会破坏臭氧层,因此推广使用无磷洗衣粉和无氟冰箱可以保护环 境。迁移创新16.为缓解能源危机,能源专家

24、构想出了利用太阳能,促使燃料循环的构想 图:当前,科学家还未实现这一构想。但大自然已解决了这个问题,绿色植物的光合作用就是在日光作用下,利用太阳能把CO2和H2O转变成氧气和能源一一糖 类(可燃烧):太阳能6CO2 + 6H2O叶绿素 C6H12。6+ 602(1)如上述构想成立,试写出有关反应的化学方程式:0实现构想的关键问题是什么?0太阳能答案 (1)C02+ 2H20> CH4+ 202太阳能2CO2 + 4H2O> 2CH3OH + 3O2太阳能2N2 + 6H2O> 4NH3+3O2(2)问题的关键是如何使燃烧产物吸收太阳能,故需要研制新型高效吸收太阳 能的材料(如

25、人工叶绿素)解析(1)由题给化学方程式可知,该反应为葡萄糖燃烧反应的逆向过程。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学习目标1.能列举钠的重要化合物并了解金属钠及其氧化物、 过氧化物的 性质及其在生产、生活中的应用。2.通过运用实验基本操作实施实验方案;能观 察并如实记录实验现象和数据,进行分析和推理,得出合理的结论。|自主学习1 .研究物质的性质常用的基本方法有 门观察法、实验法、分类法和比较法等。r 1眼看:物质的画颜色、网状态士“ 及其变化1鼻闻;物质的气味一 耳听;物质变化过程中发出的声音 【触摸:物质的温度变化或硬度、间接观察:借助一些仪器来进行观察(2)实验

26、是为了画验证对物质性质的预测或迪5探究物质未知的性质而进行 的某种操作或活动。实验时要有目的地控制物质变化的 06 温度、压强、溶液的浓度等条件、因 为同样的反应物在不同条件下可能会发生不同的反应。实验前要明确07实验的目的要求、实验用品和实验步骤等;实验中要但8任细观察实验现象,并做好09实验记录;实验后要对 笆实验结果进行分析,并写 好里实验报告。(3)分类:用分类法对物质及其变化进行预测和研究, 总结出各类物质的百二 般性质和特性。(4)比较:用比较法找出各类物质 四性质间的异同,认识各类物质14性质问 的内在联系。2.钠的性质、用途及保存(1)钠的物理性质常温熔,沸点颜色 密度相对大小

27、硬度状态相对高低因固圆银百色, 白(煤油)回V 小 较圆低态有金属光泽P(钠胭(水)(2)钠的化学性质钠与水的反应:常温下与冷水剧烈反应,反应的化学方程式为:&2Na +2H2O=2NaOH+H2f。钠与氧气的反应常温下,金属钠与空气中的O2迅速反应,使其表面失去金属光泽,反应的化 学方程式为:214Na+O2=2Na2O;加热或点燃时,金属钠和 O2剧烈反应,生成图匿苴色固体粉末,反应的方程式为:(232Na+ O2=Na2O2o(3)钠的保存因为金属钠与空气中的氧气及水蒸气能发生反应,所以少量的金属钠保存在24煤油中,大量的金属钠可保存在石蜡油中。(4)钠的用途钠和钾的合金可用做原

28、子反应堆的 25导热剂。高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强,常用做 西路灯。金属钠还可以用于 区钛、皓、钥、钥等金属的冶炼。课堂探究一、研究物质性质的基本方法交流研讨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?提示:认识的物质有 H2O、空气、。2、H2O2、H2、Mg、Zn、Cu、Fe、H2SO4、CaCO3、CO2、NaOH、CaO、Ca(OH)20观察外观一一颜色、状态、气味,借助实验观察其水溶性和与某些物质反应的现象,然后分析归纳出它们的物理性质、化学性质及其应用等。点拨提升实施观察和实验的程序实施观察的程序明确实 验的口 的要求设计实验 步骤,选择

29、实验用品观察实验 现象.做好 实验记录分析实验 结果,得出 实验结论设计实验时,一定要注意安全问题和药品取用量要适宜等,知识拓展实验室研究物质性质时应注意的问题(1)不能用手直接接触化学药品。(2)严禁品尝化学药品的味道。(3)闻气体气味时要用“飘闻法”,用手在容器口轻轻扇动,使少量气体飘进 鼻孔。禁止把鼻子凑到容器口去闻气体。操作如右图所示。练习与活动1 .如图所示的方法研究某气体的性质,这种方法属于 ()A.实验法 B.观察法C.分类法 D.比较法答案 B解析 该方法是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法,属于观 察法。直接用肉眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻物质的气味等,都属于观

30、察 法。2.查阅资料发现,金属钠不仅能与氧气、水反应,还能跟多种其他物质发生 反应,其中包括与酒精在常温下的反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它 与金属钠跟水反应的异同点,下列的研究方法中用不到的是 ()A.实验法 B.观察法C.分类法 D.比较法答案 C解析 研究金属钠与酒精反应的性质,必然要用实验法,有实验必有观察。 研究金属钠跟酒精、水反应的异同点,必然要通过比较进行。二、钠的物理性质及钠与H2O的反应交流研讨通过什么方法来研究钠的性质?提示:观察外观一一银白色固体;贮存在煤油中一一观察法,不与煤油反应, 密度比煤油大;用小刀切割 一一实验法,易切下一一观察法得出硬度小;再实验 观察

31、它能否与水反应。通过实验观察得出钠的性质,与学过的金属Fe、Zn等比较得出结论。点拨提升1 .实验观察钠的物理性质观察目的认识金属钠的状态、颜色、硬度以及密度的相对大小和熔点的相对高低。观察内容观察盛放在试剂瓶中的金属钠 一一贮存在煤油中,因此钠不与 煤油反应,且P(钠)煤油)。如下图所示:用银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。观察记录状态 颜色 光泽硬度密度固体银白色T有金属光泽小,可切割比煤油的大2 .实验法、观察法探究钠与水的反应实验操作向培养皿中加适量水,滴入12滴酚酥溶液,将切好的钠投入 水中,观察现象。

32、实验现象、分析及结论实验步骤实验现象现象分析钠浮在水面I;钠的密度比水小刷熔化成闪亮的钠的熔点低反应小球放出热量小球在水面上四 处游动,最后完全 消失与水反应发生嘶 嘶响声反应后溶液变为 红色反应产生的气体推动小球运动钠与水反应产生气体反应生成碱性物质实验步骤实验现象现象分析常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH实验结论和2Na + 2H2O-2NaOH + H.,知识拓展1 .观察钠:块状固体药品取用时一般要用银子(粉末用药匙),切忌用手;刚切开的金属钠表面呈银白色,但迅速变暗 一一说明钠在空气中易变质,保存在煤 油中是为了隔绝空气。2 .钠与水的反应(1)由于反应剧烈,因此设计实验时为了安全

33、,钠取用黄豆粒大小的量,且在敞口仪器中进行,剩余的钠要放回原试剂瓶(2)钠与盐溶液反应时,先与溶液中的水反应生成 NaOH和H2,生成的NaOH 可能与溶质再反应,但绝不会置换出盐溶液中的金属,如钠投入到 CuSO4溶液中 发生的反应为:2Na +2H2O=2NaOH+H2 T , CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2 J + Na2SO4。练习与活动3 .下列有关钠的物理性质叙述正确的是()银白色金属 质软,可以用小刀切割熔点较低密度比水小 热和电的良导体A. B.C. D.答案 D解析 将钠放入水中,钠会熔成小球,说明钠的熔点低,钠能浮在水面上,说明其密度比水小,钠是金属,是热和电的良导

34、体,D项正确。4 .为探究钠的部分性质,设计实验操作如下:向如图所示的试管中加入苯(已知苯的密度为0.86 g cm 3,苯不溶于水);拔出大头针,使Na(密度为0.97 g cm-3)落入苯中(钠与苯不反应);从长颈漏 斗中加入MgCl2溶液(密度约为1 g cm 3)0tMgCl?溶液Na下列说法中正确的是()A.把MgCl2溶液加入苯中,MgCl2溶液在上层B.钠一直停留在苯层不发生反应C. Na在MgCl2溶液与苯的界面处反应,并上下跳动直至消失,下层有白色 沉淀产生D. Na在MgCl2溶液底部四处游动,MgCl2溶液中有白色沉淀产生答案 C解析 MgCl2溶液的密度大于苯,分层后

35、MgCl2溶液在下层,A项错误;Na的密度介于苯和 MgCl2溶液之间,故Na在MgCl2溶液与苯的界面处与水反应,生成的H2附着在Na表面,在H2逸出的过程中带动Na上浮至苯层,H2逸出后,Na在重力作用下又回到界面处,故可观察到 Na上下跳动直至消失,又因为钠与 水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2,故下层有白色沉淀产生,C项 正确,B、D两项错误。三、金属钠与氧气的反应交流研讨1 .金属钠为什么一接触空气表面就迅速变暗? 提示:钠极易与空气中的氧气反应而变质。2 .钠在空气中加热得到的产物与钠常温下与氧气反应的产物相同吗?提示:不同。钠常温下与02反应生成Na2O,加热

36、时钠与02反应生成Na2O2点拨提升1 .实验法、观察法、比较法研究钠与氧气在不同条件下的反应实验操作实验现象实验结论新切开的钠在空气 中表面很快变暗常温下钠易与。? 发生反应,化学方 程式为4Na+CX2Na2()钠先熔化为光亮 的小球然后剧烈 燃烧,火焰呈黄 色,最后生成淡黄 色固体加热时钠与Q反应的化学方程式为2Na+ ()2,1M结论:钠与02反应时,反应条件不同,产物不同,人们可通过反应条件来控 制制备钠与氧气反应的产物。2 . Na20、Na2O2 的比较物质氧化钠过氧化钠化学式Na2OIM' a2 (I)12颜色. 状态白色固体淡黄色固体生成 条件钠与氧气常温下 反应钠与

37、氧气在点燃或加热条 件下反应热稳 定性不稳定,易转化为Na1%较稳定与HX) *C反应Na>() + H >()rw2Na()H2Na.(X+2H.O 4Na( )H +a+物质过氧化钠氧化钠与co反应NaJ)+ COw*1N& CO?2N&Oz 十 2co. =2Na.C(l与盐酸反应Nai0 + 2Hl2aCl+H>()2Na2()2+4HCI 4NaCl+2Ho()+().十 IM-M-主要 用途用作强氧化剂、漂白剂作 为呼吸面具和潜水艇的供 氧剂联系加热时可发生反应2Na£2NaaO2知识拓展1 .钠久置于空气中的现象及最终产物钠表面迅速变暗

38、生成Na2O ,接着变白,表面有液珠生成(Na2O + H2O=2NaOH, NaOH潮解变为液珠),最后变为白色粉末(NaOH吸收空气中的 CO2 生成 Na2c03 10H2。,风化后生成 Na2CO3 粉末)。Na、Na2。、Na2O2、NaOH 久置于空气中最终都会变为Na2CO3o2 .钠着火时,不能用水或湿布灭火,可用细沙盖灭。练习与活动5.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气中(常温)充分反应,下列说法正确的是()A.第一块钠消耗的氧气多B.两块钠消耗的氧气一样多C.第二块钠的反应产物质量大D.两块钠的反应产物质量一样大答案 A解析钠与氧气在加热条件下反应生成

39、 Na2O2,在常温下反应生成Na2O,等 质量的两块钠在两种条件下反应,第一块钠消耗的氧气多,得到的反应产物质量大。6. A、B、C是三种常见的化合物,A为淡黄色固体。它们之间的转化关系 如图所示:I 点燃 I(1)A的化学式是, B的化学式是。写出甲 +B> C+ 内的化学方程式 写 出 A 的一种 重 要 用 途答案 Na2O2 H2O(2)2Na+ 2H2O=2NaOH+ H2 T(3)作呼吸面具中的供氧剂(其他合理答案也可)点燃解析 A为淡黄色固体,则A可能为Na2O2,由甲>A(Na2O2)可推断出甲可能为Na;由于Na、Na2O2均可与化合物H2O反应,可推知B可能为

40、H2。,则点燃C为NaOH,乙为O2,丙为H2,经丙(H2)+乙(02)>B(H2O)验证,上述推断合理。所以A、B、C分别为Na2O2、H2O、NaOH,甲、乙、丙分别为Na、O2、H2。本课小结课时作业学习理解1 .实验室做钠跟水反应的实验时,用到的仪器有下列中的()试管夹银子小刀滤纸研钵烧杯地竭石棉网玻璃片药匙A.B.C.D.答案 B解析 钠与水反应的实验步骤:用银子取一小块金属钠,用滤纸擦干表面的 煤油,将金属钠放在玻璃片上,用小刀切下一小块钠,放入盛水的烧杯中即可, 所以需要的仪器:镶子、玻璃片、小刀、滤纸、烧杯,故 B项正确。2 .某学生将一小块钠投入滴有酚酥的水中,此实验能

41、证明钠下面四点性质中 的()钠的密度比水的小钠的熔点较低钠与水反应时放出热量钠与水反应后所得溶液呈碱性A .B.C.D.答案 D解析 钠与水反应时,钠浮在水面上(密度比水小),熔化成闪亮的小球(反应 放热,钠的熔点低),在水面四处游动(有气体生成),反应后的溶液使酚酥变红色(生 成碱性物质),可以证明四点性质。3 .金属钠着火时,能用来灭火的是()A.水B.湿抹布盖灭C.干沙D. CO2灭火器答案 C解析 钠着火生成Na2O2,因为Na2O2可以和H2O、CO2反应生成氧气,会 使火势更大。湿抹布含H2O, CO2灭火器喷出CO2,只有C项合适。4 .在研究金属钠与水反应的实验中, 反应过程中

42、所观察到的实验现象与金属钠的下列性质无关的是()A.熔点低 B.易导电C.密度小 D.化学性质活泼答案 B解析现象 浮在水面上熔成闪亮的小球与水剧烈反应|性质 密度小于水 熔点低 化学性质活泼5 .关于金属钠的下列叙述正确的是()A.金属钠可以保存在少量水中B.钠在空气中燃烧,产物是 Na2OC.钠是银白色金属,但露置在空气中会变暗D.钠投入到CuSO4溶液中会观察到钠表面析出红色的铜答案 C解析 金属钠极易与水发生化学反应,保存钠时必须隔绝水,常保存在煤油 中,A错误;钠在空气中缓慢氧化得到 Na2O,在空气中燃烧时产物是 Na2O2, B 错误、C正确;钠投入到CuSO4溶液中,先与水反应

43、,生成的 NaOH再与CuSO4 反应生成蓝色絮状沉淀,D错误。6 .将4.6 g Na投入95.6 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为()A .小于4.6% B .等于8.0%C.小于8.0% D.大于8.0%答案 B解析钠与水反应的化学方程式:2Na+ 2H2O=2NaOH+ H2 T468024.6 g8.0 g 0.2 g贝U w(NaOH)X 100%= 8.0%4.6 g+ 95.6 g- 0.2 g7. 一小块钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序 是()变成白色粉末 变暗 变成白色固体 固体表面出现液体A. B.C. D.答案 B解析 钠在空气中发生如下变化

44、:Na>Na2O>NaOH->Na2CO3 10H2O>Na2CO3,反应现象为:银白色变暗, 之后变成白色固体(NaOH),白色固体潮解,然后与空气中CO2、H2O结合生成白 色晶体(Na2CO3 10H2。),最后晶体风化,变成白色粉末(Na2CO3)。应用实践8,下列各组中的两物质作用时,反应条件或反应物用量的改变,对生成物没 有影响的是()A. Na2O2与 CO2 B. Na 与。2C. NaOH 与 CO2 D. C与。2答案 A解析 NaOH与CO2可以发生如下两个反应:2NaOH + CO2=N&CO3 +H2O, NaOH+CO2=NaHCO3

45、,究竟发生哪个反应,取决于反应物的质量比;Na与O2反应,常温下生成Na2O,加热或点燃时生成Na2O20 O2不充足时,C与O2反应生成CO, O2充足时,C与O2反应生成CO2。9 .将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象是()A.钠熔成小球并在液面游动B.有气体产生C.溶液底部有银白色物质生成D.溶液变浑浊答案 C解析 钠放入饱和的澄清石灰水时,钠浮在液面上,熔化成闪亮的小球,A正确。Ca(OH)2的溶解度随温度上升而降低。钠和水反应放热并消耗一定量的水, 所以Ca(OH)2固体从溶液中析出使溶液变浑浊,B、D正确。钠不能置换出Ca, 所以不会出现银白色物质

46、,C错误。10 .下列关于Na2O2的叙述不正确的是()A. Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成白色B. Na2O2的稳定性比Na2O差C.用Na2O2和水反应可以制取氧气D. Na2O2放入饱和NaOH溶液中有。2放出,恢复常温后有晶体析出答案 B解析 Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中会与空气中的水和二氧化碳发生反应,最终变成白色的碳酸钠;Na2O加热时可与02反应生成Na2O2,故Na2O2更稳定;Na2O2和水反应可以生成氢氧化钠和氧气,所以可以用 Na2O2和水反应 制取氧气;Na2O2放入饱和NaOH溶液中会与水反应有 02放出,此过程中不只生 成了氢氧化钠,而且还消耗了水

47、,所以恢复常温后会有晶体析出。11 .如图所示的两个实验中,CuS04溶液和FeCl3溶液较少,Na20和Na2O2 稍微过量。则下列关于实验现象或反应原理的描述不正确的是()二心。高液 F“小溶液A.两支试管中均发生两个化学反应 B.两支试管中均产生有颜色的沉淀 C.两支试管中均有无色气体生成D.反应后,两支试管过滤后所得溶液均为无色答案 C解析 两支试管中分别发生Na2。、Na2O2与水的反应,均有NaOH生成,继 而发生NaOH与盐的反应,均生成沉淀,A项正确;两支试管中分别有 Cu(OH)2 蓝色沉淀和Fe(OH)3红褐色沉淀生成,B项正确;Na2O与水反应只生成NaOH, 无气体生成

48、,C项错误;由于FeCd CuSO4与NaOH反应时均消耗完,故反应 后过滤所得的溶液均呈无色,D项正确。12 . 2.3 g钠在干燥的空气中与O2反应后,可得3.5 g固体,据此可判断其生 成物为()A.只有 Na2O2B.只有 Na2OC. Na2O2和Na2OD.无法确定答案 C解析 极端假设法。若Na全部生成为Na2。: 4Na+O2=2Ns2O,则m(Na2O)23 g= 23X124 g= 3.1 g,若 Na 全部生成 NmO2: 2Na+O2=NmO2,则 m(Na2O2) 92 g= 3.9 go因3.1 g<3.5 g<3.9 g,故所得固体为Na2。、Na2O

49、2的混合物。13 .将少量金属钠分别投入下列物质中,有气体放出,且溶液质量减轻的是 ()A,稀盐酸C. CuCl2稀溶液答案 CB. K2SO4稀溶液D.水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。A、B、D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中总反应为2Na + 2H2O + CuCl2=Cu(OH)2; +2NaCl+H2T ,每有 23 g Na进入溶液,生成 49 g Cu(OH)2和1 g H2,离

50、开溶液的质量比进入的多,所以溶液质量减轻。14 .在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可用做供氧剂A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:_(2)填写表中空格:仪器 加入试剂加入该试剂的目的B 饱和NaHCO.溶液 除去CO2中混有的HC1CN 逅()2D NaOH溶液k:写出 Na2O2 与 CO2 反应的化学方程式:O试管中收集满气体后,下一步实验操作及现象、结论是答案 (1)CaCO3 + 2HCl=CaCl2+ H2O+CO2 T(2)反应生成02吸收没有反应的CO22Na2O2+ 2CO2=2

51、Na2CO3+ O2(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管口,取出试管。把带火星的木条伸入试管内,木条复燃,证明试管中收集的气体是O2解析 由装置图可以看到A为CO2发生装置,B、D为洗气装置,C中产生 O2, E为收集O2的装置。实验室中使用大理石(CaCO3)和稀盐酸反应制取CO2, 会混有少量HCl杂质,可以用NaHCO3饱和溶液除去,反应的化学方程式:NaHCO3 + HCl=NaCl + H2O + CO2f。生成的O2可以用带火星的木条检验。迁移创新15 .用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由

52、上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是a.有氧气生成;b.过氧化钠跟水反应的化学方程式是某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,以证明上述结论。用以验证结论 a 的实验方法及现象是用以验证结论 b 的实验方法及现象是答案(1)反应放热 2Na2O2 + 2H2O=4NaOH+O2 T(2)在p处收集一试管气体,将带有余烬的木条放进试管中,若木条复燃, 则证明生成的气体是O2将q连接导管后插入水中,若导管口有气泡冒出,证明反应放出热量解析(1)脱脂棉燃烧的条件是:有充足的氧气,且能达到着火点,因此Na2O2与H2O反应除生成O2外,还应该放出热量,使脱脂棉达到着火点。(2)生成的O2

53、从p 口放出,用带火星木条检验即可;反应放热,温度升高,气体膨胀,有气体从q 口冒出,因此可接一导管,让导管另一口浸入水中。第2课时研究物质性质的基本程序学习目标1.能根据化学问题做出预测和假设,能预测物质的某些性质,并 利用实验进行验证。2.能运用实验基本操作实施实验方案,树立环保意识。3.能列 举氯及其重要化合物并了解其主要性质及这些物质在生产、生活中的应用。|自主学习1.研究物质性质的基本程序(wi)- 了第物质的回碎区等物理性尸、运用豳娄的方法.根据初成所修的醛况冏如,一 或利用奇美小曳包瓶酒物质的性质假提他掰进行雎捡.龄证岫井做出薪的损测.(柝进厅B桌0和通嘉.龄让新的曲利耐肝需黎斯实腕理铁也行分析、蜂者.椎此,概括出 玷曲.一般运用圜比较的比法,H纳出物甩的瞅通 ”之七,W仗出结奄2.

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