《研究物质性质的方法和程序第一课时》课件4.ppt

1、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,1.了解科学探究研究物质性质的基本方法。 2.掌握钠及其化合物的主要性质及应用。 3.灵活运用以实验和推理为基础的科学探究方法解决实际问题。,一、研究物质性质的基本方法 1.常用的四种方法 观察法、实验法、分类法、比较法。 2.观察法 是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。 判断下列哪种方法是观察法_。 (1)用鼻子闻二氧化碳的气味。 (2)比较钠和铁的化学性质。 (3)用实验验证钠的性质。 (4)观察用小刀切开的钠的断面的变化情况。,(1)(4),二、钠的性质和保存 1.物理性质 钠是一种_色金属，硬度较_(填“大

2、”或“小”，下 同)，密度比水_,比煤油_，熔点较_(填“高”或 “低”)。,银白,小,小,大,低,2.化学性质 (1)钠与水的反应： 现象分析：,小,低,放热,气体,碱,请完成钠与水反应的化学方程式： _ (2)钠与氧气的反应：,3.保存方法 实验室保存少量钠应放入_或石蜡中。,变暗,黄,淡黄,4Na+O2=2Na2O,2Na+O2 Na2O2,2Na+2H2O2=NaOH+H2,煤油,三、Na2O2 的性质和用途 1.物理性质 颜色：_；状态：_。 2.化学性质 请写出过氧化钠与水或二氧化碳反应的化学方程式： (1) _ (2) _ 3.用途 作为呼吸面具和潜艇里的_剂，也可作漂白剂。,淡

3、黄色,固体,2Na2O22H2O=4NaOHO2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,供氧,【思考辨析】 1.判断正误 (1)做钠与水的实验时听到嘶嘶的响声用到的方法是观察法。 ( ) 分析:观察并不只是用眼睛，而是直接用感官观察，主要包括 听、闻、看、摸等。 (2)钠与氧气反应的产物只有Na2O2。( ) 分析：Na与O2在常温下反应生成Na2O,加热时生成Na2O2。,(3)若在钠与水反应后的溶液中滴加石蕊，则溶液会变红。 ( ) 分析：由于钠与水反应生成的是氢氧化钠，所以反应后溶液呈 碱性，所以滴加石蕊后溶液变蓝。 (4)过氧化钠是一种淡黄色的供氧剂。( ) 分析：过氧化钠的颜色是

4、淡黄色，并且过氧化钠可以与水反应 生成氧气，可以作供氧剂。,2.问题思考 (1)在做钠与水反应的实验时，如果钠粘在烧杯壁上，很快就燃烧起来，为什么？ 分析：钠与水反应过程中放出大量的热，如果钠粘在烧杯壁上，产生的热量不能及时散发出去，引燃产生的氢气并使钠燃烧起来。,(2)金属钠着火时常用沙子灭火，而不用水或者是干粉灭火器灭火，其理由是什么？ 分析：钠着火时用沙子可以使钠与空气隔绝，起到灭火的作用；不能用水或者是干粉灭火器灭火，主要是因为钠着火时会生成过氧化钠，水和CO2均能与过氧化钠反应产生氧气，加速钠的燃烧。,【知识链接】 钠与水的反应 一些活泼金属可以与水发生反应，并且与水反应越剧烈，说明

5、这种金属的活泼性越强。 漂白原理 过氧化钠作漂白剂主要是利用了过氧化钠的强氧化性，可以将一些有色物质氧化为无色物质。,一、钠的两类重要反应、一个变化过程 1.两类重要反应 (1)钠与非金属的反应： 钠不仅能与氧气发生反应，还能与氯气、硫等非金属发生反应。,(2)钠与溶液的反应： 钠与酸的反应 钠是很活泼的金属，能置换出酸中的氢而生成氢气，同时会放出大量的热。 如将Na投入盐酸中发生反应的化学方程式为： 2Na+2HCl=2NaCl+H2。 钠与碱溶液的反应 钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应。,钠与盐溶液的反应 将钠投入到盐溶液中，钠先与水反应，生成的NaOH如果能与该盐反应，则继续发生复分解反

6、应。如将钠放进CuSO4溶液中，Na先与水反应，置换出H2，生成的NaOH再与CuSO4溶液发生复分解反应。 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4,2.一个变化过程在空气中的变化过程 银白色的金属钠表面变暗(生成Na2O)生成白色固体(生成NaOH)表面变成溶液(氢氧化钠潮解) 白色晶体(Na2CO310H2O)白色粉末(Na2CO3)。,【学而后思】 (1)实验室中取用后剩余的部分钠应该如何处理？ 提示：由于钠的性质非常活泼，所以剩余的钠应该放回原试剂瓶中，不应该随意丢弃。 (2)钠能不能从比它不活泼金属的盐溶液中置换出该金属的单质？ 提示

7、：不能。由于钠的化学性质非常活泼，钠投入盐溶液中时钠先与水反应，所以不能置换出该金属的单质。,二、氧化钠和过氧化钠的比较,【知识备选】过氧化钠的其他性质 (1)漂白性： 由于过氧化钠具有强氧化性，所以若将过氧化钠投入滴有酚酞的溶液中，溶液会先变红后褪色。,(2)与酸的反应：Na2O2与酸反应的实质是过氧化钠先生成双氧水，然后双氧水分解产生氧气。 例如Na2O2与硫酸的反应： 先：Na2O2+H2SO4=Na2SO4+H2O2 后：2H2O2=2H2O+O2 总反应方程式： 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2,【学而后思】 (1)Na2O和Na2O2与水的反应都是化合反应

8、吗？为什么？ 提示：不都是化合反应。Na2O与水的反应中只有NaOH生成，所 以该反应是化合反应，但是Na2O2与水的反应除了有NaOH生成 外还有氧气生成，所以该反应不是化合反应。 (2)Na2O和Na2O2中阴阳离子的个数比是否相等？为什么？ 提示：相等。Na2O中阳离子(Na+)和阴离子(O2-)的个数比是 21；Na2O2中氧元素的化合价虽然是-1价，但是对应的阴离 子是 ，而不是O-，所以阳离子和阴离子的比值也是21的 关系，故二者阴离子和阳离子的个数比相等。,类型一 钠的性质 【典例】下列关于金属钠的叙述中，说法正确的是( ) A.金属钠可以保存在少量水中 B.钠在空气中燃烧，产物

9、是Na2O C.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,【解题指南】解答本题时应注意以下2点： (1)钠与O2的反应在常温下和在加热条件下的产物不同； (2)钠投入到盐溶液中，钠先与水反应，生成的NaOH如果能与该盐反应，则继续发生复分解反应。 【解析】选C。金属钠易与空气中的氧气、水发生化学反应，保存钠时必须隔绝空气和水，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；金属钠是银白色金属，在空气中缓慢氧化而变暗， C正确；钠投入到CuSO4溶液中，先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应

10、生成蓝色絮状沉淀，D错误。,【互动探究】 (1)由“选项C”思考：若把钠放置在空气中会发生什么变化？ 提示：钠放置在空气中，先与空气中的O2反应生成Na2O，然后 Na2O与H2O反应生成NaOH，NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3。 (2)“选项D”中钠与CuSO4溶液反应为什么不会有铜单质生 成？ 提示：钠与CuSO4溶液反应实质上是Na先与H2O反应，生成的 NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀，故不会有铜单质生成。,【变式训练】下列关于金属钠的叙述中正确的是( ) A.钠在空气中燃烧，发出苍白色的火焰 B.钠放置在空气中表面生成淡黄色的Na2O C.钠可以保存在煤

11、油中 D.钠与水反应的实验可以说明钠硬度小、熔点低、密度大于水,【解析】选C。钠在空气中燃烧发出的是黄色的火焰，A不正确；钠放置在空气中表面生成白色的Na2O，B不正确；钠由于易与空气中的水蒸气和氧气发生反应，所以要用煤油隔绝空气进行保存，C正确；钠与水反应的实验可以证明的是钠的熔点低、密度小于水等，但是不能证明钠的硬度小，D不正确。,类型二 过氧化钠的性质 【典例】下列判断正确的是( ) A.可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 B.可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 C.Na2O比Na2O2稳定 D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

12、,【解题指南】解答本题应注意以下2点： (1)掌握氧化钠和过氧化钠的性质； (2)知道氧化钠不如过氧化钠稳定。 【解析】选A。CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，不过因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应则会产生气泡且有明显的现象，故A项正确，B项错误；Na2O2比Na2O稳定，故C项错误；D项中两种氧化物加到酚酞溶液中，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，故D项错误。,【名师点评】讲解本题时应注意以下3点： (1)让学生熟练

13、记忆过氧化钠和氧化钠与水和二氧化碳的反应； (2)让学生了解过氧化钠具有漂白性的原理。 (3)讲评C项时，可补充：加热Na2O可以转化为Na2O2。,【变式训练】对于Na2O和Na2O2的下列叙述中不正确的是( ) A.均可作潜艇的供氧剂 B.均可与水反应 C.Na2O可转化为Na2O2 D.均是典型的金属氧化物 【解析】选A。氧化钠与二氧化碳反应时没有氧气生成，不能作为供氧剂，A错；Na2O和Na2O2均可与水反应，B正确；氧化钠不如过氧化钠稳定，在空气中加热就可以转化成过氧化钠，C正确；二者都是钠的氧化物，而钠是一种金属，D正确。,【变式备选】下列叙述中正确的是( ) A.Na2O和Na2

14、O2都是白色的固体 B.Na2O2能与氢氧化钠溶液反应 C.Na2O与Na2O2中氧元素的化合价相同 D.钠在空气中燃烧生成Na2O，在纯氧中燃烧生成Na2O2 【解析】选B。Na2O 是白色固体，Na2O2 是淡黄色固体；Na2O2与氢氧化钠溶液反应的实质是与水反应；Na2O中氧元素的化合价是-2价， Na2O2中氧元素的化合价是-1价；钠在空气中或纯氧中燃烧都生成Na2O2，与氧气在常温下发生缓慢反应，生成Na2O。,1.在研究某种气体的性质时，发现有刺激性气味，得出这一结 论所用方法属于下列中的( ) A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法 【解析】选B。用肉眼观察物质的颜色、状

15、态，用鼻子闻物质 的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，这些都属于观察法。,2.通过对金属钠与水反应现象的观察，不能分析得出的结论是( ) A.金属钠熔点低 B.金属钠密度小 C.金属钠导电性强 D.金属钠化学性质活泼 【解析】选C。金属钠与水反应时的现象是：“浮、熔、游、响、红”，主要说明的是钠的密度比水的密度小、钠的熔点低、化学性质活泼等性质。,3.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(常温)中充分反应，则下列说法正确的是( ) 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 【解析】选A。根据4Na

16、+O2=2Na2O,2Na+O2 Na2O2，可 知等质量的钠生成过氧化钠时耗氧多，生成的过氧化钠的质量 大。,4.下列关于钠的说法中不正确的是 ( ) A.实验后剩余的钠粒可放回原试剂瓶中 B.钠与水反应时熔化成小液球，是因为反应放热且钠的熔点较 低 C.为防止金属钠和空气的反应，少量的钠可保存在煤油中 D.将金属钠投入水中，生成氢氧化钠，同时放出O2,【解析】选D。 实验后剩余的钠应该放回原试剂瓶中，A正确；钠与水反应时熔化说明该反应放热，钠在水中能熔化也说明它的熔点较低，B正确；钠的化学性质很活泼，可与空气中的水蒸气和氧气反应，钠的密度大于煤油，少量的钠可保存在煤油中，以隔绝空气，C正确

17、；将金属钠投入水中，生成氢氧化钠，同时放出氢气，D错误。,5.(1)分别写出由氧气在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件) Na2O2：_。 Na2O：_。 (2)K2O2也能与CO2反应，此反应与Na2O2与CO2的反应相似，试写出该反应的化学方程式：_。,【解析】(1)金属钠与氧气反应，反应产物与反应条件有关，常温时产生白色的氧化钠；加热时产生浅黄色的过氧化钠。 (2)可仿照Na2O2与O2反应写出K2O2与O2的反应。 答案：(1)2Na+O2 Na2O2 4Na+O2=2Na2O (2)2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2,探究钠与水反应的实验改进 有人设计了如图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验验证钠的物理性质并分析钠与水反应的产物。,(1)如何验证钠与水反应的产物？ 提示：将大头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在导管上收集反应产生的气体，