精修版魯科版化學(xué)必修1 第一章 認(rèn)識化學(xué)科學(xué) 第2節(jié) 研究物質(zhì)的方法和程序 第1課時(shí)

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1、 精品資料 第二節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序 第1課時(shí) 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法 1．認(rèn)識觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分類等科學(xué)方法對化學(xué)研究的作用。 2．根據(jù)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解鈉的活潑性及鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，了解Na2O、Na2O2的性質(zhì)。 一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法 1．研究物質(zhì)的性質(zhì)常用的基本方法有觀察、實(shí)驗(yàn)、分類和比較等。 2．觀察是一種有計(jì)劃，有目的地用感官考察研究對象的方法。 3．在研究物質(zhì)性質(zhì)的過程中，可以通過實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證對物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測或探究未知物質(zhì)的性質(zhì)。運(yùn)用分類的

2、方法，分門別類地對物質(zhì)及其變化進(jìn)行研究，可以總結(jié)出各類物質(zhì)的通性和特性；運(yùn)用比較的方法，可以找出物質(zhì)間的異同，認(rèn)識物質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系。 二、鈉的性質(zhì)和保存 1．物理性質(zhì)。 常溫狀態(tài) 顏色 密度相對大小 硬度 熔點(diǎn) 固體 銀白 ρ(煤油)<ρ(鈉)<ρ(水) 小 較低 2.化學(xué)性質(zhì)。 鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，在空氣中易與O2和H2O發(fā)生反應(yīng)。 (1)鈉與H2O反應(yīng)：2Na＋2H2O===2Na2OH＋H2↑。 (2)鈉與O2反應(yīng)： ①常溫下：4Na＋O2===2Na2O； ②加熱時(shí)：2Na＋O2Na2O2。 3．保存方法：實(shí)驗(yàn)室保存少量鈉應(yīng)密封在煤油或石蠟油中。

3、 4．用途：鈉、鉀合金可用做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，高壓鈉燈常用做路燈，金屬鈉還可用于鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。 三、Na2O和Na2O2的性質(zhì)比較 1．物理性質(zhì)。 氧化鈉是一種白色固體，過氧化鈉是一種淡黃色固體。 2．化學(xué)性質(zhì)。 Na2O與H2O反應(yīng)化學(xué)方程式為Na2O＋H2O===2NaOH Na2O2與H2O反應(yīng)化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Na2O2與CO2反應(yīng)化學(xué)方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 金屬鈉長期露置在空氣中發(fā)生哪些變化，最終生成什么產(chǎn)物？ 答案： 1．某同學(xué)將一小塊金屬鈉和一塊鐵分別放在

4、表面皿中，研究它們在空氣中的穩(wěn)定性，該學(xué)生采用的研究方法是(D) ①假說法?、趯?shí)驗(yàn)法?、鄯诸惙ā、鼙容^法 A．①②　　　B．①③　　　C．②③　　　D．②④ 解析：①假說法是以客觀事實(shí)材料和科學(xué)理論為依據(jù)，對未知事實(shí)或規(guī)律所提出的一種推測性說明，題目未提出推測性說明，故①錯(cuò)誤； ②通過兩金屬暴露于空氣中，以實(shí)驗(yàn)研究它們在空氣中的穩(wěn)定性，故②正確； ③沒有分門別類地對物質(zhì)及其變化進(jìn)行研究，故③錯(cuò)誤； ④金屬鈉和鐵片分別盛在表面皿中，采取對比方法來研究它們在空氣中的穩(wěn)定性，故④正確。 2．鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)有關(guān)的是(B) ①鈉的熔點(diǎn)低?、阝c的密度小?、垅c的硬度小?、?/p>

5、鈉是一種活潑金屬 A．只有①② B．只有①②④ C．只有②③④ D．以上性質(zhì)均可以 解析：鈉可以切割→硬度小，鈉浮于水面→密度小，鈉熔化成小球→熔點(diǎn)低，鈉與水反應(yīng)劇烈→性質(zhì)活潑，但題目前提條件是鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，故排除硬度小這一性質(zhì)。 3．下列對Na2O2的敘述不正確的是(B) A．Na2O2是淡黃色固體，久置于空氣中變成白色 B．Na2O2的穩(wěn)定性比Na2O差 C．用Na2O2和水反應(yīng)可以制取氧氣 D．Na2O2放入飽和NaOH溶液中有O2放出，恢復(fù)常溫后有晶體析出 解析：Na2O加熱時(shí)可與O2反應(yīng)生成Na2O2，故Na2O2比Na2O更穩(wěn)

6、定。 1．查閱資料得知，金屬鈉不僅跟O2和H2O反應(yīng)，還能跟多種其他物質(zhì)反應(yīng)，其中包括與酒精在常溫下的反應(yīng)。要研究金屬鈉跟酒精反應(yīng)的性質(zhì)以及它與金屬鈉跟水反應(yīng)的異同點(diǎn)，下列研究方法用不著的是(C) A．實(shí)驗(yàn)法 B．觀察法 C．分類法 D．比較法 解析：要研究金屬鈉跟酒精反應(yīng)的性質(zhì)，需要通過實(shí)驗(yàn)的方法，觀察其反應(yīng)現(xiàn)象，然后與和水反應(yīng)的現(xiàn)象作比較，得出結(jié)論。 2．將4.6 g Na投入到95.4 g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(D) A．等于4.6% B．等于8.0% C．小于8.0% D．大于8.0% 解析：4.6 g Na 與水反應(yīng)生成溶質(zhì)NaO

7、H 8 g，由于反應(yīng)產(chǎn)生H2 逸出，反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量小于100 g，故所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于8.0%。 3．下列各組中的兩種物質(zhì)作用時(shí)，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變，對生成物沒有影響的是(A) A．Na2O2和CO2 B．Na和O2 C．Fe和O2 D．C和O2 解析：A項(xiàng)中Na2O2和CO2的反應(yīng)條件或用量的改變，反應(yīng)方程式只有一種形式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；B項(xiàng)中鈉與O2反應(yīng)由于溫度的不同，可生成 Na2O 和Na2O2兩種；C項(xiàng)中根據(jù)O2和Fe的反應(yīng)條件不同可生成Fe2O3、Fe3O4等；D項(xiàng)中C與O2的反應(yīng)由于用量的不同也可以生成CO、

8、CO2或者兩者都有。 4．下列關(guān)于Na2O2的敘述中正確的是(B) A．將過量Na2O2粉末加入紫色石蕊試液中并振蕩，溶液變?yōu)樗{(lán)色，且有氣泡產(chǎn)生 B．將過量Na2O2粉末加入FeCl3溶液中并振蕩，溶液中產(chǎn)生紅褐色沉淀，且有氣泡產(chǎn)生 C．凡是有Na2O2參與的反應(yīng)，均能產(chǎn)生O2 D．Na2O2粉末在空氣中長期放置不變質(zhì) 解析：A項(xiàng)現(xiàn)象應(yīng)為先變藍(lán)色后退色，C項(xiàng)考慮不全面，如Na2O2＋H2SO3===Na2SO4＋H2O無O2生成，D項(xiàng)中Na2O2在空氣中易變質(zhì)。 5．取一小塊金屬鈉放在燃燒匙中加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是(D) ①金屬鈉先熔化?、谠诳諝庵腥紵?，產(chǎn)生黃色

9、火花?、廴紵蟮冒咨腆w?、苋紵龝r(shí)火焰為黃色?、萑紵笊傻S色固體物質(zhì) A．①② B．①②③ C．①④ D．①④⑤ 解析：鈉的熔點(diǎn)只有97.8 ℃，受熱時(shí)立即熔化，同時(shí)它是一種很活潑的金屬，受熱時(shí)與O2化合生成Na2O2，呈淡黃色，燃燒時(shí)火焰為黃色。 6．觀察法是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學(xué)將一小塊金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象： 銀白色變灰暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體 下列說法正確的是(B) A．銀白色變灰暗是因?yàn)樯闪诉^氧化鈉 B．出現(xiàn)液滴是因?yàn)镹aOH具有吸濕性 C．過程④只發(fā)生了物理變化 D．最后得到的白色固體是NaOH 解析：鈉與O2在常溫下生成Na

10、2O，故 A項(xiàng)錯(cuò)誤；過程④發(fā)生的反應(yīng)為：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，故C錯(cuò)誤；最后得到的白色固體為Na2CO3，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．(1)金屬鈉是銀白色固體，將金屬鈉放在空氣中一會兒，會發(fā)現(xiàn)金屬鈉的表面變暗，原因是4Na＋O2===2Na2O(用化學(xué)方程式表示)，在上述研究金屬鈉的性質(zhì)的過程中，用到的主要方法是觀察法。 (2)將金屬鈉在空氣中燃燒，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生黃色火焰并有淺黃色固體生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na＋O2Na2O2；鈉與水反應(yīng)，觀察到的現(xiàn)象是金屬鈉浮在水面上，迅速成為熔融閃亮小球，四處游動并發(fā)出“嘶嘶”聲響，放出氣體并迅速消失，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na

11、＋2H2O===2NaOH＋H2↑。在上述研究過程中，用到的主要方法是觀察法和實(shí)驗(yàn)法。 8．過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體，能與水反應(yīng)。常用在呼吸面具和潛水艇里作為氧氣的來源，還可用作熔礦劑，使某些不溶于酸的礦物分解。用脫脂棉包住約0.2 g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。 回答：(1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得的有關(guān)過氧化鈉與水反應(yīng)的結(jié)論是：a.有氧氣生成；b.反應(yīng)放熱。 (2)某研究性學(xué)習(xí)小組擬用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明上述結(jié)論。 ①用以驗(yàn)證結(jié)論a的實(shí)驗(yàn)方法是將帶火星的木條靠近p處，木條復(fù)燃，證明有氧氣生成。 ②用以驗(yàn)證結(jié)論b的實(shí)驗(yàn)方法

12、是將q連導(dǎo)管后插入水中，有氣泡冒出，證明反應(yīng)放熱。 9．(雙選)將一小塊鈉投入下列溶液時(shí)，既能產(chǎn)生氣體又會出現(xiàn)白色沉淀的是(CD) A．稀硫酸 B．氯化銅溶液 C．澄清石灰水 D．飽和氯化鈉溶液 解析：鈉與稀硫酸反應(yīng)只產(chǎn)生氣體，沒有白色沉淀出現(xiàn)；鈉與氯化銅溶液反應(yīng)生成氣體和藍(lán)色沉淀；鈉與石灰水中的水反應(yīng)，消耗水生成氫氣，反應(yīng)放出的熱量使石灰水溫度升高，氫氧化鈣析出；鈉可與飽和氯化鈉溶液中的水反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)中由于消耗水，會有氯化鈉晶體析出。 10．據(jù)下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系及現(xiàn)象回答下列問題。 (1)固體X的名稱過氧化鈉；A的化學(xué)式CO2。 (2)寫出反應(yīng)①②③④的化學(xué)方程式。 ①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2； ②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH； ③2Na＋O2Na2O2； ④CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。 解析：推斷題的關(guān)鍵是尋找突破口，本題的突破口為淡黃色固體X，學(xué)過的淡黃色固體有Na2O2和S，又因?yàn)闅怏wB＋金屬單質(zhì)→X，可知X為化合物Na2O2。因而金屬單質(zhì)為鈉，氣體B為O2，然后根據(jù)CO2與CaCO3的一系列轉(zhuǎn)化可輕易推導(dǎo)出其余物質(zhì)。