遼寧省凌海市高中化學(xué) 第1章 認(rèn)識化學(xué)科學(xué) 第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序（第1課時）學(xué)案魯科版必修1.doc

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第2節(jié)　研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序 第1課時　研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法 課堂合作探究 問題導(dǎo)學(xué) 一、觀察鈉的性質(zhì)(觀察法) 活動與探究1 實(shí)驗(yàn)步驟 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋及結(jié)論 (1)鈉沉于煤油的底部； (2)用鑷子取用Na (1)說明鈉的密度____煤油； (2)說明Na的狀態(tài)為____ (1)鈉可用小刀切割； (2)剛切開的切面呈____色，放置片刻后，切面____ (1)說明鈉質(zhì)____； (2)說明鈉為____色金屬，常溫下極易與____反應(yīng) 鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象： (1)____________； (2)________________________； (3)__________________________； (4)______________________； (5)__________________ (1)________________； (2)_____________ ___________； (3)__________________________； (4)________________； (5)__________________ 結(jié)論 鈉是一種化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷慕饘?，易與____和____反應(yīng)。反應(yīng)方程式分別為：____________________________，__________________________ 思考與交流 將一小塊鈉放入CuSO4溶液中能否置換出銅？ 1．鈉與酸、堿、鹽水溶液反應(yīng) (1)鈉與酸溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 鈉與H2O反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水電離出的H＋的置換反應(yīng)；鈉與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與酸電離出的H＋的置換反應(yīng)，且更劇烈，如鹽酸：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。 (2)鈉與堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 鈉與堿溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)是與水反應(yīng)。 (3)鈉與鹽溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH與鹽發(fā)生反應(yīng)。 如鈉與FeCl3溶液反應(yīng)： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl 總反應(yīng)為：6Na＋6H2O＋2FeCl3===2Fe(OH)3↓＋3H2↑＋6NaCl 2．取用鈉時一定要用鑷子，不可用手接觸；同時取用的鈉一般為綠豆粒大小，不可用量過大，以免發(fā)生危險(xiǎn)。 3．切下來未用的鈉要及時放回盛鈉的試劑瓶中。 二、鈉與氧氣的反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)法) 活動與探究2 實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 新切開的鈉具有____色金屬光澤，在空氣中表面很快____ 鈉是____色金屬，硬度____；常溫下極易與O2發(fā)生反應(yīng)為______________________，說明鈉比鐵、鋁、鎂等活潑得多 鈉先熔化為____色小球，然后____，火焰呈____色，最后生成______固體 加熱時與O2的反應(yīng)為__________________________ 思考與交流 1．你知道鈉是如何保存的嗎？為什么？ 2．通過鈉與氧氣的反應(yīng)，你能得出什么結(jié)論？在你做過的實(shí)驗(yàn)中，還有因條件改變而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況嗎？ 1．反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物可能不同： (1)鈉與O2在不同條件下反應(yīng)產(chǎn)物不同，常溫下生成Na2O；在加熱或點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成Na2O2。 (2)C與O2在O2過量時燃燒生成CO2，在O2不足時燃燒生成CO。 2．鈉在空氣中的變化過程 銀白色的金屬鈉→表面變暗(生成Na2O)→生成白色固體(生成NaOH)→表面變成溶液(氫氧化鈉潮解)→白色晶體(Na2CO310H2O)→白色粉末(Na2CO3)。 三、過氧化鈉的性質(zhì) 活動與探究3 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。 (1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的有關(guān)Na2O2和H2O反應(yīng)的結(jié)論是：a．有氧氣生成；b．________。 (2)寫出Na2O2和H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組擬用下圖所示裝置進(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)操作方法及現(xiàn)象是____________________________________ ________________________________________________________________________。 ②用以驗(yàn)證結(jié)論b的實(shí)驗(yàn)操作方法及現(xiàn)象是_____________________________________。 (4)該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)認(rèn)為Na2O2和H2O反應(yīng)可生成H2O2，現(xiàn)請你設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)以證明Na2O2和足量的H2O充分反應(yīng)后的溶液中有H2O2存在。(只要求列出實(shí)驗(yàn)所用的試劑及觀察到的現(xiàn)象) 試劑：__________________________________________________。 現(xiàn)象：__________________________________________________。 思考與交流 1．Na2O和水的反應(yīng)與Na2O2和水的反應(yīng)相同嗎？ 2．判斷下列說法是否正確？(用“”或“√”) (1)Na2O和Na2O2長期置于空氣中最終產(chǎn)物不同。(　　) (2)Na2O和Na2O2都能與CO2或H2O發(fā)生反應(yīng)，且產(chǎn)物相同。(　　) (3)Na2O可以繼續(xù)被氧化成Na2O2，所以Na2O2比Na2O穩(wěn)定。(　　) (4)Na2O是一種堿性氧化物。(　　) 化學(xué)式 Na2O Na2O2 顏色 白色 淡黃色 狀態(tài) 固體 固體 氧元素的化合價(jià) －2價(jià) －1價(jià) 屬類 堿性氧化物 非堿性氧化物 生成條件 常溫下緩慢氧化 燃燒或加熱 熱穩(wěn)定性 不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為Na2O2 較穩(wěn)定 與H2O反應(yīng) Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 與CO2反應(yīng) Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 與HCl反應(yīng) Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要用途 用于制取Na2CO3 強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑 轉(zhuǎn)化：2Na2O＋O22Na2O2 當(dāng)堂檢測 1．下列關(guān)于鈉的敘述中，正確的是(　　) A．鈉是銀白色金屬，放置在空氣中表面變暗是由于生成了過氧化鈉 B．金屬鈉的硬度較大，密度較小，能浮在水面上 C．將一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱后，劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，生成氧化鈉 D．鈉易與空氣中的水、氧氣等物質(zhì)反應(yīng)，所以通常將它保存在煤油里 2．將一塊金屬鈉投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的燒杯中，甲同學(xué)認(rèn)為可觀察到下列現(xiàn)象，其中正確的有(　　) ①鈉投入水中，先沉入水底，后浮出水面?、阝c立即與水反應(yīng)，并有氣體產(chǎn)生?、鄯磻?yīng)后溶液變紅　④鈉熔成閃亮的小球?、菪∏蛟谒嫔纤奶幱蝿印、抻小八凰弧钡捻懧暟l(fā)出 A．①②③④ B．②③④⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑥ 3．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是(　　) ①金屬先熔化?、谠诳諝庵腥紵?，放出黃色火花?、廴紵蟮冒咨腆w　④燃燒時火焰為黃色?、萑紵笊蓽\黃色固體物質(zhì) A．②⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 4．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)，在學(xué)習(xí)了鈉的性質(zhì)后，用小刀切割了一小塊鈉，然后放入盛有空氣的集氣瓶中，充分燃燒后發(fā)現(xiàn)瓶壁上有黑色固體附著，下面是該興趣小組的幾點(diǎn)推測，你認(rèn)為不合理的是(　　) A．黑色固體是碳 B．鈉在燃燒時只發(fā)生了一個反應(yīng) C．鈉在金屬活動性順序中排在鎂前面，所以鈉能與二氧化碳反應(yīng) D．鈉保存在煤油中，可能濾紙沒有完全吸干煤油，煤油不完全燃燒產(chǎn)生碳 5．下列判斷正確的是(　　) A．可用水來確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 B．可用CO2來確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 C．可利用在空氣中加熱的方法除去Na2O中的Na2O2 D．將足量的Na2O2、Na2O分別加到酚酞溶液中，最終溶液均為紅色 6．已知鈉放置于空氣中可發(fā)生如下變化： NaNa2ONaOHNa2CO310H2O 根據(jù)此變化回答以下問題： (1)請寫出①②步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (2)已知鈉在空氣中燃燒可生成一種淡黃色物質(zhì)，該物質(zhì)可與CO2、H2O發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)以上敘述回答： ①該淡黃色物質(zhì)的化學(xué)式為______； ②該淡黃色物質(zhì)與CO2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________，____________________。 答案： 課堂合作探究 【問題導(dǎo)學(xué)】 活動與探究1：答案：大于　固態(tài)　銀白　變暗　軟　銀白　氧氣　鈉浮在水面上　鈉迅速熔化成閃亮的小球　小球在水面上四處游動，最后完全消失　與水反應(yīng)發(fā)出嘶嘶的響聲　反應(yīng)后溶液變?yōu)榧t色　鈉的密度比水小　鈉的熔點(diǎn)低，反應(yīng)放熱　反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動小球運(yùn)動　鈉與水反應(yīng)劇烈　反應(yīng)生成堿性物質(zhì)　氧氣　水　4Na＋O2===2Na2O　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 思考與交流：答案：不能。將一小塊鈉放入CuSO4溶液中，鈉首先與水反應(yīng)生成NaOH和H2，然后NaOH再與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2 ↓＋Na2SO4。所以鈉放入CuSO4溶液中不能置換出銅。 活動與探究2：答案：銀白　變暗　銀白　小　4Na＋O2===2Na2O　銀白　燃燒　黃　淡黃色　2Na＋O2Na2O2 思考與交流：1．答案：鈉一般都保存在煤油中，因?yàn)殁c極易與空氣中的氧氣和水蒸氣反應(yīng)而變質(zhì)。 2．答案：一個化學(xué)反應(yīng)在不同的條件下，反應(yīng)產(chǎn)物可能是不同的，如O2充足時C與O2反應(yīng)生成CO2，O2不充足時C與O2反應(yīng)生成CO。 活動與探究3：解析：(1)由脫脂棉包住約0.2 g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴加幾滴水，可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來，可知Na2O2和H2O反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(3)由題圖裝置可知，p口處放出氧氣，驗(yàn)證氧氣的生成，應(yīng)在導(dǎo)管口p處放一帶火星的木條，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃。如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則試管的溫度必然升高，使錐形瓶內(nèi)的空氣溫度升高，壓強(qiáng)增大，則空氣被排出。所以應(yīng)將導(dǎo)管q插入水槽中，再打開分液漏斗的開關(guān)，發(fā)現(xiàn)q處有氣泡放出，即可證明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(4)過氧化氫在二氧化錳作用下分解放出氧氣，所以加入二氧化錳來檢驗(yàn)是否有氧氣生成即可。 答案：(1)b．該反應(yīng)是放熱反應(yīng) (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (3)①將帶火星的木條靠近導(dǎo)管口p處，木條復(fù)燃 ②將導(dǎo)管q放入水槽中，反應(yīng)過程中有氣泡冒出 (4)MnO2　有無色的氣體放出，該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃 思考與交流： 1．答案：不相同。Na2O和H2O反應(yīng)生成NaOH：Na2O＋H2O===2NaOH；Na2O2和H2O反應(yīng)生成NaOH和O2：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 2．答案：(1)　(2)　(3)√　(4)√ 當(dāng)堂檢測 1．D　解析：鈉表面變暗是由于在常溫下與氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉；鈉的硬度較小，可以用小刀切割；鈉在加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉。 2．C　解析：鈉的密度小于水的密度，鈉投入水中，不會沉入水底，應(yīng)浮在水面上；鈉與水反應(yīng)有NaOH生成，它使紫色石蕊溶液變藍(lán)色，而不是變紅色，故①③不正確。 3．C 4．B　解析：該題首先要從鈉的保存、空氣的組成等多方面分析黑色固體的來源，鈉及其化合物沒有黑色的，所以黑色物質(zhì)所含元素只能來自煤油或空氣，所以只有選項(xiàng)B不合理。 5．A　 6．解析：(1)根據(jù)題目中圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可得反應(yīng)方程式為：4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH。 (2)鈉在空氣中燃燒可生成淡黃色的Na2O2，Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2， 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 答案：(1)①4Na＋O2===2Na2O ②Na2O＋H2O===2NaOH (2)①Na2O2?、?Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑