高中化學(xué) 第一章 認識化學(xué)科學(xué) 第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序?qū)W案（1）魯科版必修1.doc

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第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序互動課堂疏導(dǎo)引導(dǎo)一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法1研究物質(zhì)的基本方法（1）研究物質(zhì)的基本方法主要有觀察、實驗、分類、比較等。（2）觀察是一種有計劃、有目的地用感觀考察研究對象的方法。（3）在研究物質(zhì)的過程中可以通過實驗來驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。（4）在研究物質(zhì)的性質(zhì)時，運用分類的方法，分門別類地對物質(zhì)及其變化進行研究，可以總結(jié)出各類物質(zhì)的通行和特性。(5)運用比較的方法，可以找出物質(zhì)性質(zhì)間的異同，認識物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系。2.金屬鈉的性質(zhì)（1）金屬鈉的物理性質(zhì)金屬鈉是一種銀白色金屬固體，熔點較低，密度比水小。（2）化學(xué)性質(zhì)金屬鈉與水的反應(yīng)2Na2H2O=2NaOHH2記憶要決Na與H2O反應(yīng)的現(xiàn)象Na與H2O反應(yīng)的現(xiàn)象可簡約為5個字：“浮、熔、游、響、紅”而進行巧記。金屬鈉為銀白色的金屬；感覺鈉很軟硬度??；鈉浮在水面上，熔成閃亮的小球，迅速向各個方向游動，并發(fā)出嘶嘶的響聲，知道鈉的密度小、熔點低；與水反應(yīng)放出熱量，生成氣體，酚酞的溶液變紅色，點燃生成的氣體時聽到爆鳴聲，生成物是NaOH和H2。金屬鈉與氧氣的反應(yīng)4NaO2=2Na2O2NaO2=Na2O2金屬鈉通常保存在煤油中案例1將一小塊金屬鈉投入盛有5 mL澄清石灰水的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是() A.鈉熔成小球，并在液面上滾動B.有氣體產(chǎn)生C.溶液底部有銀白色物質(zhì)生成D.溶液變渾濁【剖析】 鈉與石灰水中的水反應(yīng)，生成氫氣，反應(yīng)放出的熱量使鈉熔成小球，同時石灰水溫度升高，氫氧化鈣析出，溶液變渾濁?！敬鸢浮?C【借題發(fā)揮】 有關(guān)金屬鈉的性質(zhì)考查，還可以考查金屬鈉與氧氣的反應(yīng)、金屬鈉的保存、金屬鈉與水反應(yīng)的有關(guān)計算等等。3.過氧化鈉的性質(zhì)2Na2O22H2O4=NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2案例2某密閉容器中有100 g氧氣和足量的過氧化鈉，向其中充入5 g CO和H2的混合氣體后，電火花點燃，反應(yīng)足夠長時間后，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量為()A.大于100 gB.小于100 gC.等于100 gD.無法確定【剖析】 根據(jù)反應(yīng)2COO2=2CO2和2CO22Na2O2=2Na2CO3O2可得CONa2O2=Na2CO3；由2H2O2=2H2O和2H2O2Na2O2=4NaOHO2可得H2Na2O2=2NaOH，所以可知Na2O2固體質(zhì)量的增加量就等于CO和H2的總質(zhì)量?！敬鸢浮?C【借題發(fā)揮】 一般來講，涉及Na2O2的有關(guān)計算可以采用方程式疊加法簡化運算過程，由2CO+O22CO2，2H2+O22H2O，又由過氧化鈉與CO2和H2O的反應(yīng)得Na2O2+CO=Na2CO3，Na2O2+H2=2NaOH知滿足通式(CO)x(H2)y的物質(zhì)，在氧氣中完全燃燒后所得產(chǎn)物全部通過足量的Na2O2后，固體質(zhì)量的增加量就等于該物質(zhì)的質(zhì)量。知識總結(jié)物質(zhì)的物理性質(zhì)一般包括：顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、密度、硬度等。知識拓展金屬的共性（1）物理性質(zhì)有金屬光澤、不透明的固體；電和熱的良導(dǎo)體；有延展性。（2）化學(xué)性質(zhì)常溫或加熱條件下與氧氣反應(yīng)；常溫或加熱時與水反應(yīng)，置換出水中的氫（比氫活潑）；與酸反應(yīng)置換出酸中的氫（比氫活潑）；與鹽溶液反應(yīng)置換出在金屬活動順序中排在它后面的金屬（K、Ca、Na先與水反應(yīng)）。二、研究物質(zhì)的基本程序1研究物質(zhì)的基本程序（1）首先觀察物質(zhì)的外觀。（2）通過實驗探究物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)（預(yù)測性質(zhì)設(shè)計實驗觀察現(xiàn)象對實驗現(xiàn)象進行解釋和分析，對實驗結(jié)論進行整合）。（3）通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出與預(yù)測一致的性質(zhì)，并對實驗中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進行進一步的研究。2.氯氣（1）氯氣的物理性質(zhì)通常狀況下，氯氣是黃綠色的氣體，有刺激性氣味，密度比空氣的大，能溶于水，易溶于有機溶劑。記憶要決氯氣物理性質(zhì)黃綠(色)有毒易液化，刺激(性氣味)可溶(于水)密度大。（2）氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣與金屬的反應(yīng)2Na+Cl22=NaCl，2Fe3Cl2=2FeCl3、CuCl2=CuCl2。（氯氣能夠與大多數(shù)金屬反應(yīng)，通常生成高價態(tài)的金屬氯化物）氯氣與非金屬的反應(yīng)H2Cl2=2HCl（產(chǎn)生白霧）氯氣與水的反應(yīng)Cl2H2O=HClHClO氯氣與堿溶液的反應(yīng)Cl22NaOH=NaClONaClH2O2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O 要點剖析漂白劑a.有效成分為次氯酸鹽，如NaClO、Ca(ClO)2。b.漂白原理（用方程式表示）：2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO或Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO。c.久置失效的原因（用方程式說明）：2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO或2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，2HClO2HClO2。d.保存方法：隔絕空氣密封保存，目的是防止次氯酸鹽與二氧化碳和水分反應(yīng)而失效。（3）次氯酸的性質(zhì)酸性：是一元弱酸，酸性比碳酸還弱。HClONaOH=NaClO+H2ONaClO+HCl=HClONaCl2NaClOCO2H2O=Na2CO3+2HClO不穩(wěn)定性：2HClO2HClO2殺菌漂白性（強氧化性）：遇到有色物質(zhì)，氧化其中的有色物質(zhì)，使之褪色。還能殺滅細菌。說明：a.干燥的氯氣本身沒有漂白性，只有水存在時，轉(zhuǎn)化成HClO才有漂白性，其實質(zhì)是HClO的漂白性。b.ClO2也可用于漂白和消毒。其消毒能力是等質(zhì)量的Cl2的2.63倍。但ClO2價格高，故目前還不能完全代替氯氣。知識拓展Cl2的氧化性與O2都屬于非金屬元素形成的單質(zhì)，能跟金屬（如Na、Fe、Cu等）反應(yīng)，能跟非金屬（如H2、C、P等）反應(yīng)。類比氧氣的性質(zhì)，Cl2與O2均為氧化劑。案例3下列物質(zhì)中同時含有氯分子和氯離子的是()A.液氯B.新制氯水C.CaCl2溶液D.次氯酸溶液【剖析】 A中的液氯指的是液態(tài)的氯分子，不含氯離子；B中氯水是氯氣的水溶液，含有H2O、HClO、Cl2和H、Cl、ClO、OH；C中的氯化鈣溶液不含氯分子；D中的次氯酸溶液不存在氯分子和氯離子?！敬鸢浮?B【借題發(fā)揮】 有關(guān)氯氣的性質(zhì)考查還可以考查氯氣與金屬的反應(yīng)、氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)物HClO的性質(zhì)以及氯氣與堿溶液的反應(yīng)及其相關(guān)實驗和計算等等。知識總結(jié)氯水中的微粒Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-（少量）。3.假說和模型（1）假說：以已有事實材料和科學(xué)理論為依據(jù)，面對未知事實或規(guī)律所提出的一種探測性說明。（假說提出后須得到實踐的證實，才能成為科學(xué)理論）（2）模型：以客觀事實為依據(jù)建立起來的，是對事物及其變化的簡化模型。模型一般可以分為物體模型（如球棍模型）和思維模型。案例4下列說法正確的是()“方法”和“程序”是兩個不同的概念，只有兩者相互配合才能有效地完成研究物質(zhì)性質(zhì)的任務(wù)“假說”是以已有事實材料和科學(xué)理論為依據(jù)，面對未知事實或規(guī)律所提出的一種探測性說明“模型”是以客觀事實為依據(jù)建立起來的，是對事物及其變化的簡化模型研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序一般是：觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)實驗和觀察解釋和結(jié)論A.只有B.只有C.只有 D.全部【剖析】 本題涉及有關(guān)概念的辨析問題，根據(jù)題目給定的幾個概念可知這些概念都是正確的?！敬鸢浮?D【借題發(fā)揮】 涉及這部分內(nèi)容的考查關(guān)鍵在于對概念的理解，學(xué)習(xí)時要注意理解概念的內(nèi)涵和外延?；顚W(xué)巧用1.金屬鈉著火，能用來滅火的是()A.水B.濕抹布C.泡沫滅火劑 D.干沙【思路解析】 由于金屬鈉著火產(chǎn)生的Na2O2能夠與H2O、CO2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，所以金屬鈉著火選用沙子滅火?！敬鸢浮?D2.比較是區(qū)分事物之間的相同點和不同點的邏輯方法。運用比較的方法，可以找出物質(zhì)性質(zhì)的異同，認識物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系，進一步形成基本概念或化學(xué)理論。我們學(xué)過以下三個化學(xué)反應(yīng)：C2CuO=CO2+2Cu；2Na2H2O=2NaOHH2；Fe3O42C=3Fe2CO2。（1）通過分析比較，這三個反應(yīng)有很多相似之處，請寫出其中一處_。（2）它們之間也有不同之處，其中一個反應(yīng)與眾不同，這個反應(yīng)與其他兩個反應(yīng)的不同之處是（答出一處即可）_。【思路解析】 根據(jù)上述幾個反應(yīng)可以發(fā)現(xiàn)上述三個反應(yīng)均為置換反應(yīng)，反應(yīng)中都有氣體產(chǎn)生，都是單質(zhì)與氧化物反應(yīng)等等。不同之處：反應(yīng)是固體與液體反應(yīng)而其他兩個是固體與固體反應(yīng)，反應(yīng)是金屬置換出非金屬而其他兩個反應(yīng)則是非金屬置換出金屬等等?！敬鸢浮?相同之處：均為置換反應(yīng)（或反應(yīng)中都有氣體產(chǎn)生或都是單質(zhì)與氧化物反應(yīng)等等）不同之處：反應(yīng)是固體與液體反應(yīng)而其他兩個是固體與固體反應(yīng)（或反應(yīng)是金屬置換出非金屬而其他兩個反應(yīng)則是非金屬置換出金屬等等）。3.研究物質(zhì)的性質(zhì)，常運用的基本方法有：_、_、_、_等方法。一般是多種方法并用，但每種方法的使用關(guān)鍵和目的不同。【思路解析】 研究物質(zhì)的主要方法有：觀察、實驗、分類和比較等等?！敬鸢浮?觀察法實驗法分類法比較法4.將2.3 g鈉放入100 g水中，生成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為()A.等于2.3%B.等于4%C.大于2.3%小于4%D.大于4%【思路解析】 根據(jù)2Na2H2O=2NaOHH2，可知產(chǎn)生的NaOH的質(zhì)量為4 g，所得溶液的質(zhì)量為102.2 g，所以所得溶液的質(zhì)量分數(shù)小于4?！敬鸢浮?C5.將一小塊鈉投入下列溶液時，既能產(chǎn)生氣體又會出現(xiàn)沉淀的是()A.稀H2SO4B.氫氧化鈉溶液C.硫酸銅溶液 D.氯化鉀溶液【思路解析】 A中只產(chǎn)生氣體；B中只產(chǎn)生氣體；C中產(chǎn)生氣體和藍色沉淀；D中只產(chǎn)生氣體?！敬鸢浮?C6.g Na2O和g Na2O2分別加入等質(zhì)量的水中（水足量），結(jié)果得到等質(zhì)量分數(shù)的溶液，則與y關(guān)系正確的是()A=BCD無法確定【思路解析】 根據(jù)Na2OH2O=2NaOH和2Na2O22H2O=4NaOHO2可知當(dāng)所得溶液的質(zhì)量分數(shù)相等時過氧化鈉的質(zhì)量大于氧化鈉的質(zhì)量?！敬鸢浮?C7.用脫脂棉包住0.2 g Na2O2粉末，放在石棉網(wǎng)上，在脫脂棉上滴加幾滴水，可以觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。由實驗現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是()ANa2O2與H2O反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)BNa2O2與H2O反應(yīng)中有氧氣生成CNa2O2與H2O反應(yīng)中有氫氧化鈉生成DNa2O2與H2O反應(yīng)中有中間產(chǎn)物H2O2生成【思路解析】 根據(jù)上述反應(yīng)的現(xiàn)象可知上述過程中產(chǎn)生了助燃物氧氣，同時由于脫脂棉燃燒起來，說明上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)。【答案】 AB8.下列敘述正確的是()A.Na2O和Na2O2都是堿性氧化物B.Na2O是氧化物，Na2O2不是氧化物C.Na2O2用于呼吸面具，活性炭用于防毒面具，兩者原理不同D.62 g Na2O和78 g Na2O2分別溶于等量且足量的水中，所得溶液中，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)相等【思路解析】 Na2O和Na2O2都是氧化物，前者為堿性氧化物，后者則不是；Na2O2用于呼吸面具，主要是發(fā)生氧化還原反應(yīng)，活性炭用于防毒面具則是活性炭的吸附作用。【答案】 CD9.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序是一個系統(tǒng)的過程，其主干一般分為四個步驟。下列研究物質(zhì)性質(zhì)的一般程序的第一步是()A.預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)B.觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)C.進行實驗和觀察D.做出有關(guān)的解析和結(jié)論【思路解析】 研究物質(zhì)時一般先觀察物質(zhì)的外觀，然后再進行分析?！敬鸢浮?B10.金屬單質(zhì)與足量Cl2反應(yīng)后，生成物的化學(xué)式中，不正確的是()A.FeCl2B.AlCl3C.FeCl3D.CuCl2【思路解析】 氯氣能夠與大多數(shù)金屬反應(yīng)，通常生成較高價態(tài)的金屬氯化物?！敬鸢浮?A11.下列物質(zhì)在光照條件下，能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是 ()A.HClB.KClC.H2和Cl2混合物D.HClO 【思路解析】 氫氣和氯氣在光照條件下易產(chǎn)生氯化氫氣體；次氯酸見光容易分解產(chǎn)生氯化氫和氧氣?！敬鸢浮?CD12.飽和氯水長期放置后，下列微粒在溶液中不減少的是()ACl2BHClOCCl-DH2O【思路解析】 氯水中次氯酸分解導(dǎo)致水、氯氣和次氯酸的量減少，而氯離子的量則會增加?！敬鸢浮?C13.下列各選項中物質(zhì)在反應(yīng)時，生成白色煙霧的是()A.氫氣在氯氣中燃燒B.紅磷在氯氣中燃燒C.鈉在氯氣中燃燒D.銅絲在氯氣中燃燒【思路解析】 A中產(chǎn)生白霧，B中產(chǎn)生白色煙霧，C中產(chǎn)生白煙，D中產(chǎn)生棕黃色的煙?！敬鸢浮?B14.能直接使有色干布條褪色的物質(zhì)是()A.鹽酸B.次氯酸C.次氯酸鈣D.氯氣 【思路解析】 能夠使有色布條褪色的物質(zhì)主要是強氧化性的物質(zhì)，含氯化合物中主要是HClO?！敬鸢浮?B15.下說法中錯誤的是()ACl-已達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Cl-顯電性BCl不顯電性，性質(zhì)很穩(wěn)定C氯原子和氯離子由于最外層電子數(shù)不同，所以性質(zhì)也不同D氯原子和氯離子的性質(zhì)相同，因為它們的質(zhì)子數(shù)相同【思路解析】 由于氯原子最外層有7個電子，所以容易得到一個電子而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而氯離子已經(jīng)達到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氯離子較氯原子的性質(zhì)穩(wěn)定?！敬鸢浮?BD16.下列關(guān)于氯水的敘述中，正確的是()A.新制氯水中既有分子，又有離子B.新制氯水在光照的條件下，可以產(chǎn)生氣體，該氣體是氯氣C.新制氯水中滴加硝酸銀溶液，沒有任何現(xiàn)象D.新制氯水可以使干燥的有色布條褪色 【思路解析】 氯水在光照條件下HClO分解產(chǎn)生氧氣；氯水中滴加硝酸銀溶液會產(chǎn)生白色沉淀?！敬鸢浮?AD17.已知溴原子與氯原子最外層電子數(shù)相同，Br2、Cl2在物質(zhì)分類中都被劃分為非金屬中的一類元素。（1）試根據(jù)Cl2的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測Br2的化學(xué)性質(zhì)（用化學(xué)方程式表示，至少寫3條）：_；_；_。（2）預(yù)測Br2的化學(xué)性質(zhì)，可采用的方法是_，欲驗證以上預(yù)測的正誤，可采用的方法是_?！舅悸方馕觥?根據(jù)氯氣的性質(zhì)分析可預(yù)測溴單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：與氫氣化合、與水反應(yīng)、與金屬反應(yīng)、與堿溶液反應(yīng)等等；預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的方法可以運用比較，驗證可以采用實驗法?！敬鸢浮?（1）H2Br2=2HBr2NaBr2=2NaBrBr2H2O=HBrHBrO（2）比較實驗18.在氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出各自的性質(zhì)。下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是()A加入有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶液中有Cl2存在B溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在C加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明有Cl-存在D加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在【思路解析】 A中有色布條褪色主要是HClO作用的結(jié)果；D中氯水的顏色變淺是由于Cl2與氫氧化鈉反應(yīng)所導(dǎo)致的?！敬鸢浮?BC