高中化學(xué) 第一章 認(rèn)識(shí)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(shí)學(xué)案 魯科版必修1.doc

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第1課時(shí)　研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 　　1.了解研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法，通過(guò)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體會(huì)怎樣科學(xué)、合理地運(yùn)用觀察法、實(shí)驗(yàn)法、分類(lèi)法、比較法； 2．了解鈉的主要物理性質(zhì)； 3．根據(jù)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解金屬鈉及其化合物的相關(guān)性質(zhì) 　　1.學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法； 2．通過(guò)對(duì)鈉的性質(zhì)的預(yù)測(cè)、探究、分析和歸納，體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的作用，并認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性； 3．了解鈉及過(guò)氧化鈉的物理性質(zhì)和主要的化學(xué)性質(zhì) 一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法 研究物質(zhì)的性質(zhì)，常常運(yùn)用______、______、______、______等方法。此外在探究物質(zhì)性質(zhì)的原因，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容時(shí)，還需要利用______、______等方法進(jìn)行研究。 1．觀察法 觀察是一種有計(jì)劃、有目的地用感官考察研究對(duì)象的方法。 2．實(shí)驗(yàn)法 （1）含義：通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知性質(zhì)的方法。 （2）注意：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意控制______、______、____________等條件，這是因?yàn)橥瑯拥姆磻?yīng)物質(zhì)在不同的條件下可能會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)。 （3）實(shí)驗(yàn)的步驟：實(shí)驗(yàn)前，要明確實(shí)驗(yàn)的目的要求、實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)步驟等；實(shí)驗(yàn)中，要仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做好實(shí)驗(yàn)記錄；實(shí)驗(yàn)后，要寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。 3．分類(lèi)法 在研究物質(zhì)性質(zhì)時(shí)，運(yùn)用分類(lèi)的方法，分門(mén)別類(lèi)地對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行研究，可以總結(jié)出各類(lèi)物質(zhì)的通性和特性；反之，知道某物質(zhì)的類(lèi)別，我們就可推知該物質(zhì)的一般性質(zhì)。 4．比較法 運(yùn)用比較的方法，可以找出物質(zhì)性質(zhì)間的異同，認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行歸納和概括。 　 預(yù)習(xí)交流 在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們認(rèn)識(shí)了許多物質(zhì)，你是通過(guò)什么方法來(lái)研究它們的性質(zhì)的？　 物質(zhì) 研究它們的性質(zhì)的主要方法 氧氣 ——————————法 氫氣 ————————法 鋅和鐵 ————————法 鹽酸 ————————法 非金屬（通性） ———————法 金屬（通性） ———————法 酸（通性） ———————法 二、鈉的化學(xué)性質(zhì) 1．鈉的物理性質(zhì) 鈉是一種______色的金屬，熔點(diǎn)____于水的沸點(diǎn)，密度____于水的密度。 2．化學(xué)性質(zhì) （1）鈉與水的反應(yīng)：____________________________。 （2）鈉與氧氣的反應(yīng)： 鈉放置在空氣中與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________； 鈉在空氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________。 預(yù)習(xí)交流 回憶鋅與鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象，推測(cè)鈉與鹽酸能反應(yīng)嗎？如果能，與鋅和鹽酸反應(yīng)比較哪個(gè)更劇烈？試寫(xiě)出鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。 三、Na2O2的性質(zhì)和用途 1．Na2O2是一種______色粉末，易與空氣中的CO2和H2O反應(yīng)。 （1）與CO2反應(yīng)：____________________________________________________________。 （2）與H2O反應(yīng)：___________________________________________________________。 2．用途 作為呼吸面具和潛水艇中的________。 預(yù)習(xí)交流 Na2O2是堿性氧化物嗎？ 答案：一、觀察　實(shí)驗(yàn)　分類(lèi)　比較　假說(shuō)　模型 1．顏色　狀態(tài)　氣味　聲音　溫度 2．（2）溫度　壓強(qiáng)　溶液的濃度 預(yù)習(xí)交流：觀察和實(shí)驗(yàn)　觀察和實(shí)驗(yàn)　觀察和實(shí)驗(yàn)　觀察和實(shí)驗(yàn)　分類(lèi)、比較　分類(lèi)、比較　分類(lèi)、比較 二、1.銀白　低　小 2．（1）2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑?。?）4Na＋O2===2Na2O　2Na＋O2Na2O2 預(yù)習(xí)交流：答案：因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序中鈉的活動(dòng)性比鋅強(qiáng)，所以鈉能與鋅反應(yīng)且反應(yīng)更劇烈，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。 三、1.淡黃?。?）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2．供氧劑 預(yù)習(xí)交流：答案：與酸發(fā)生反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物叫堿性氧化物，Na2O2與酸反應(yīng)除生成鹽和水外，還有氧氣生成，故Na2O2不是堿性氧化物。 在預(yù)習(xí)中還有哪些問(wèn)題需要你在聽(tīng)課時(shí)加以關(guān)注？請(qǐng)?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧！ 我的學(xué)困點(diǎn) 我的學(xué)疑點(diǎn) 一、觀察鈉的性質(zhì)（觀察法） 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(shuō)明鈉的密度______煤油； （2）說(shuō)明Na的狀態(tài)為_(kāi)_____ （1）鈉可用小刀切割； （2）剛切開(kāi)的切面呈____色，放置片刻后，切面____ （1）說(shuō)明鈉質(zhì)____； （2）說(shuō)明鈉為_(kāi)___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：________________________，________________________ 將一小塊鈉放入CuSO4溶液中能否置換出銅？ 1.鈉在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：一般情況下，鈉與任何水溶液反應(yīng)時(shí)，都是與該溶液中的H＋反應(yīng)產(chǎn)生H2。即鈉先與酸反應(yīng)，再與水反應(yīng)，生成的氫氧化鈉再考慮是否和鹽反應(yīng)。 2．取用鈉時(shí)一定要用鑷子，不可用手接觸；同時(shí)取用的鈉一般為綠豆粒大小，不可用量過(guò)大，以免發(fā)生危險(xiǎn)。 3．切下來(lái)未用的鈉要及時(shí)放回盛鈉的試劑瓶中。 二、鈉與氧氣的反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)法） 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(kāi)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)：______________，說(shuō)明鈉比鐵、鋁、鎂等活潑得多 鈉先熔化為_(kāi)_____色小球，然后____，火焰呈____色，最后生成________固體 加熱時(shí)與O2的反應(yīng)為_(kāi)________________ 1．你知道鈉是如何保存的嗎？為什么？ 2．通過(guò)鈉與氧氣的反應(yīng)，你能得出什么結(jié)論？在你做過(guò)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？ 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(guò)量時(shí)燃燒生成CO2，在O2不足時(shí)燃燒生成CO。 三、過(guò)氧化鈉的性質(zhì) 用脫脂棉包住約0.2 g過(guò)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(lái)。 （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(xiě)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(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)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：______________________________________________________________________。 1．Na2O和水的反應(yīng)與Na2O2和水的反應(yīng)相同嗎？ 2．鈉露置在空氣中會(huì)發(fā)生什么樣的變化？最終生成什么物質(zhì)？ Na2O Na2O2 顏色、狀態(tài) 白色固體 淡黃色粉末 與水反應(yīng) Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 與CO2 反應(yīng) Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Na與O2反應(yīng) 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2　△　Na2O2 轉(zhuǎn)化 2Na2O＋O2　△　2Na2O2 答案：活動(dòng)與探究1：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(dòng)，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(dòng)小球運(yùn)動(dòng)　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(dòng)與探究2：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(gè)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(shí)C與O2反應(yīng)生成CO2，O2不充足時(shí)C與O2反應(yīng)生成CO。 活動(dòng)與探究3：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(guò)程中有氣泡冒出 （4）MnO2　有無(wú)色的氣體放出，該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃 解析：（1）由脫脂棉包住約0.2 g過(guò)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(lái)，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，因而驗(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。如果本反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則試管的溫度必然升高，使錐形瓶?jī)?nèi)的空氣溫度升高，則空氣被排出。所以應(yīng)將導(dǎo)管q插入水槽中，再打開(kāi)分液漏斗的開(kāi)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(guò)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(lái)檢驗(yàn)是否有氧氣生成即可。 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：NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO310H2ONa2CO3 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(guò)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?dòng)　⑥有“嘶嘶”的響聲發(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?、苋紵龝r(shí)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(cè)，你認(rèn)為不合理的是（　　）。 A．黑色固體是碳 B．鈉在燃燒時(shí)只發(fā)生了一個(gè)反應(yīng) C．鈉在金屬活動(dòng)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(méi)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(lái)確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 B．可用CO2來(lái)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．下列關(guān)于鈉及其化合物的說(shuō)法正確的是（　　）。 A．金屬鈉可以與金屬鉀形成一種合金 B．金屬鈉在空氣中久置最終轉(zhuǎn)化為NaHCO3 C．氧化鈉在某些呼吸面具中用于制備氧氣 D．Na2CO3溶液能跟酸溶液反應(yīng)，但不能跟堿溶液反應(yīng) 答案：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(guò)氧化鈉。 2．C　解析：鈉的密度小于水的密度，鈉投入水中，不會(huì)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，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(lái)源，鈉及其化合物沒(méi)有黑色的，所以黑色物質(zhì)所含元素只能來(lái)自煤油或空氣，所以只有選項(xiàng)B不合理。 5．A　解析：CO2、H2O與Na2O2、Na2O均能反應(yīng)，但與Na2O2反應(yīng)時(shí)能產(chǎn)生氣體，不過(guò)因氧氣是無(wú)色無(wú)味的氣體且CO2也是氣體，故CO2和Na2O2的反應(yīng)無(wú)明顯的現(xiàn)象產(chǎn)生，水與Na2O2反應(yīng)則會(huì)產(chǎn)生氣泡而有明顯的現(xiàn)象，故A項(xiàng)正確而B(niǎo)項(xiàng)錯(cuò)誤；在空氣中加熱Na2O2與Na2O的混合物，后者會(huì)轉(zhuǎn)化為前者，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中兩種氧化物加到酚酞溶液中后，均先與溶液中的水反應(yīng)生成堿而使溶液先變?yōu)榧t色，但因Na2O2具有漂白性，最后又會(huì)使溶液退色，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．A　解析：本題考查鈉及其化合物的性質(zhì)和用途，主要涉及鈉的活潑性、用途、氧化鈉的性質(zhì)、碳酸鈉的性質(zhì)，較易。因?yàn)榻饘兮c很活潑，長(zhǎng)時(shí)間露置在空氣中會(huì)發(fā)生一系列的變化，最終生成無(wú)水碳酸鈉，故B錯(cuò)誤；用于呼吸面具的是過(guò)氧化鈉，利用過(guò)氧化鈉與二氧化碳、水反應(yīng)時(shí)均有氧氣生成，故C不對(duì)；碳酸鈉既能與酸反應(yīng)，也能與某些堿反應(yīng)，如碳酸鈉與氫氧化鋇反應(yīng)，故D也不正確。 提示：用最精煉的語(yǔ)言把你當(dāng)堂掌握的核心知識(shí)的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫(xiě)下來(lái)并進(jìn)行識(shí)記。 知識(shí)精華 技能要領(lǐng)