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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学习目标思维脉络1.通过对金属钠性质的实验探究,初步学会研究物质性质的一般方法。2.通过研究金属钠的性质,认识实验过程中控制实验条件的重要性。3.掌握金属钠及其化合物的性质。自主阅读自主检测一、研究物质性质的基本方法1.基本方法主要有观察法、实验法、分类法、比较法等方法,一般是多种方法并用。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。一是用感官直接感知,如眼看、耳听、鼻嗅、触摸等;二是借助一些仪器间接观察。自主阅读自主检测3.实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知性质的方法。在实验时要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件。4.分类法是研究物质性质时,运用分类的方法,分门别类地对物质及其变化进行研究,可以总结出各类物质的通性和特性。5.比较法运用比较的方法,可以找出物质性质间的异同,认识物质性质间的内在联系。自主阅读自主检测二、金属钠的性质和保存1.物理性质2.化学性质钠的化学性质非常活泼,在空气中易与O2和H2O发生反应。(1)与O2反应。(2)钠与水反应(水中加钠前加入了酚酞溶液)。现象:浮在水面上,熔成光亮的小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,溶液变成红色。状态颜色硬度密度熔点固体银白色质软比水小较低①常温下:4Na+O22Na2O;②加热时:2Na+O2Na2O2。化学方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。自主阅读自主检测三、过氧化钠的性质和用途1.物理性质颜色:淡黄色;状态:固体。2.化学性质3.用途作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂及漂白剂。自主阅读自主检测1.下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是()①银白色金属;②质软,可以用小刀切割;③熔点低;④密度比水小;⑤热和电的良导体。A.①②④B.①②③④C.①③④D.①②③④⑤答案:D2.下列关于金属钠的叙述错误的是()A.金属钠可以保存在煤油中B.金属钠着火时,可用泡沫灭火器来灭火C.自然界中不存在单质钠D.实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶答案:B自主阅读自主检测3.导学号05840006某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的()①钠的密度比水的小②钠的熔点较低③钠与水反应时放出热量④钠与水反应后溶液呈碱性A.①④B.①②④C.①③④D.①②③④答案:D4.金属钠不仅能跟氧气、水等无机物反应,还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点,下列研究方法中没有用到的是()A.实验法B.观察法C.分类法D.比较法答案:C情景导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点一钠的性质人们常说,水能灭火,水火不相容。有一个非常有趣的实验:将一小块银白色的物质放在酒精灯的灯芯处,用玻璃棒蘸取少许水点在灯芯上,酒精灯竟然被点燃了。讨论探究(1)这一小块银白色的物质是金属钠,少许水点在上面的时候,发生了什么反应?(2)该反应为什么能将酒精灯点燃?(3)金属钠在储存的时候应注意什么问题?探究提示:(1)钠与水发生反应,生成氢氧化钠和氢气。(2)钠与水反应放出大量的热,点燃酒精灯。(3)金属钠在储存的时候一定要密封保存,少量的金属钠应置于煤油或石蜡油中保存。重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领1.钠与非金属反应(1)氧气:①常温下,钠与氧气反应生成白色的氧化钠,使钠失去金属光泽,看起来变暗。化学方程式:4Na+O22Na2O。②加热时,钠熔化成银白色小球,剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。化学方程式:2Na+O2Na2O2。(2)其他非金属:①与氯气反应:2Na+Cl22NaCl。②与硫反应:2Na+SNa2S。重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领2.钠与水反应(1)现象及解释:现象解释钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔化成小球钠的熔点低,反应放热钠在水面上游动,并发出“嘶嘶”的响声反应剧烈,生成气体滴加酚酞溶液后变红反应中有碱生成(2)化学方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领例题1导学号05840007下列关于钠的说法不正确的是()A.金属钠与O2反应,条件不同,产物不同B.钠通常情况下是固体,密度比水的小C.钠的化学性质活泼,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:金属钠与O2反应,常温下生成氧化钠,加热条件下生成过氧化钠,A项正确;通常情况下是固体,密度比水小是钠的物理性质,B项正确;钠的化学性质很活泼,可与空气中的水蒸气和氧气反应,少量的钠可保存在煤油中,以隔绝空气,C项正确;将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出氢气,D项错误。答案:D重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领成功体验1下列关于钠的叙述中正确的是()A.钠放在空气中易被氧气氧化为过氧化钠,因此应保存在水面下B.钠是强还原剂,它能从水溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属C.钠蒸气充入灯泡中制成钠灯,常用于航海灯塔照明D.金属钠着火时,能用水来灭火解析:钠放在空气中易被氧气氧化为过氧化钠,钠与水也发生反应,应保存在煤油中,故A错误;因钠与盐溶液反应时,先与水反应,然后生成的碱再与盐反应,所以它不能从溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属,故B错误;钠的焰色为黄色,黄光透雾性强,制成钠灯常用于航海灯塔照明,故C正确;钠与水反应生成氢气,钠着火不能用水灭,故D错误。答案:C重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领重难点二氧化钠和过氧化钠水能灭火,但是水也可以用来生火。有一个非常神奇的滴水取火的实验:取一团脱脂棉,在里面放少许淡黄色的粉末,小心地将两滴水滴进去,棉花竟然燃烧起来了!重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领讨论探究(1)淡黄色的粉末是钠的一种氧化物,试推测其化学式,并写出滴水后发生的反应方程式。(2)结合物质燃烧需要的两个条件,分析发生上述实验现象的原因。(3)如果将淡黄色粉末换成钠的另一种氧化物,你分析现象会不会跟这种淡黄色的粉末发生的现象相同?探究提示:(1)淡黄色的粉末是过氧化钠,与水反应生成氢氧化钠并放出氧气:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(2)该反应放热,使棉花的温度升高,同时产生氧气,点燃棉花。(3)将过氧化钠换成氧化钠,不能生成氧气,所以不能像过氧化钠一样将脱脂棉引燃。重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领氧化钠与过氧化钠的比较物质名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧元素的化合价-2价-1价生成条件常温加热或点燃颜色、状态白色、固体淡黄色、固体与H2O的反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑与CO2的反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领物质名称氧化钠过氧化钠与盐酸的反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑稳定性不稳定,易被氧化2Na2O+O22Na2O2较稳定用途—作漂白剂、供氧剂重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领例题2导学号05840186下列判断正确的是()A.可用水和带火星的木条来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B.可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C.可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色解析:CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,与Na2O2反应时都能产生气体,因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体,故CO2与Na2O2的反应无明显的现象产生,水与Na2O2反应则会产生使带火星木条复燃的气体,有明显的现象,故A项正确,B项错误;在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物,后者会转化为前者,故C项错误;D项中两种氧化物加到酚酞溶液中后,均先与溶液中的水反应生成碱而使酚酞变为红色,但因Na2O2具有漂白性,会将变成红色的溶液漂白,故D项错误。答案:A重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情景导入知识点拨典例引领成功体验2对Na2O和Na2O2的叙述正确的是()A.Na2O和Na2O2中氧的化合价均为-2价B.Na2O比Na2O2的稳定性强C.Na2O与H2O反应为化合反应;Na2O2是白色固体,与H2O作用放出O2,生成NaOHD.在呼吸面具中,Na2O2常作供氧剂,而不能用Na2O解析:在Na2O中氧的化合价为-2价,在Na2O2中则为-1价,A项错误;Na2O易转化为Na2O2,即Na2O2稳定性更强,B项错误;Na2O2应为淡黄色固体,故C项错误,D项正确。答案:DNa2O+H2O2NaOH,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,123451.研究物质性质常用观察、实验、分类、比较等基本方法。下列说法正确的是()A.观察是一种有计划、有目的地用肉眼考察研究对象的方法B.实验只能探究物质未知的性质,而不能验证对物质性质的预测C.分类可以总结出各类物质的一般性质,认识物质间的内在规律D.运用比较的方法可以解决某些实验现象,从而得出正确的结论12345解析: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,可以借助仪器观察,故A错误;实验法的含义:通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法,故B错误;分类法是指分门别类地对物质及其变化进行研究,可以总结出各类物质的通性和特性;反之,知道某物质的类别,就可以根据这类物质的通性推知该物质的一般性质,故C正确;比较法是通过对照比较,找出物质性质间的异同,认识物质间的内在联系,对物质的性质进行归纳和概括,不能解决某些实验现象,从而得出正确的结论,故D错误。答案:C123452.烧杯中盛有等体积的水和煤油,现将一小块金属钠加入烧杯中,试推断能观察到的实验现象应是()A.钠悬浮在煤油层中B.钠静止在两液面之间C.钠沉入水底D.钠在两液体界面附近上下跳动解析:因钠的密度比水小,比煤油大,因此介于两者之间,在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,故D正确。答案:D123453.下列有关钠的叙述中,错误的是()A.钠的熔点较低B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界C.钠极易和水发生化合反应D.钠、氧化钠、氢氧化钠均含钠元素解析:钠的化学性质非常活泼,易失去最外层电子而被生成化合物,在自然界中只能以化合态存在,故B正确;钠极易和水反应发生置换反应,故C错误;钠、氧化钠、氢氧化钠均含钠元素,故D正确。答案:C123454.导学号05840008关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是()A.都是白色固体B.都可作供氧剂C.都能与水反应形成强碱溶液D.只有Na2O2可以与CO2反应解析:Na2O是白色固体而Na2O2是淡黄色固体;Na2O2可作供氧剂;Na2O和Na2O2都能与水反应生成NaOH溶液;Na2O也能与CO2反应:答案:CNa2O+CO2Na2CO3,故只有C选项正确。123455.某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料,知道钾与钠属于同一类物质,在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序中,钾排在钠的前面,钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。根据以上信息,完成下列问题:(1)钾的原子核外有19个电子,画出钾的原子结构示意图。(2)预测钾的化学性质,完成下列反应的化学方程式,并进行实验验证:①钾在氯气中燃烧:。②点燃钾剧烈燃烧:。③将小块钾投入冷水中:。12345(3)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)。(4)该小组研究钾的性质时用到了哪些主要方法:。答案:(1)(2)①2K+Cl22KCl②K+O2KO2③2K+2H2O2KOH+H2↑(3)化合态(4)比较法、观察法、实验法、分类法