《研究物質性質的方法和程序》認識化學科學PPT課件(第1課時研究物質性質的基本方法)
第一部分內容：素養目標
1.了解研究物質性質的基本方法,強化證據推理與模型認知意識。
2.了解金屬鈉的物理性質及其主要的化學性質,通過觀察、實驗探究、分類比較認識鈉的氧化物的性質。
3.通過實驗進一步熟練藥品的取用、加熱等基礎實驗操作,提升實驗探究能力。
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研究物質性質的方法和程序PPT，第二部分內容：知識鋪墊
1.金屬的物理通性:金屬通常為不透明的固體(汞除外),易導電、導熱、有延展性,具有金屬光澤。
2.金屬活動性順序及金屬元素在化合物中呈現的價態。
(1)金屬活動性順序:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au順序金屬活動性減弱。
(2)金屬元素在化合物中均呈現正價。
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研究物質性質的方法和程序PPT，第三部分內容：新知預習
一、研究物質基本性質的四種方法
1.研究物質的性質,通常有觀察、實驗、分類、比較等方法。
2.觀察法
(1)定義:有計劃、有目的地運用感官考察研究對象的方法。
(2)方式:用肉眼看、用鼻子聞、借助儀器觀察等。
3.運用分類的方法,總結各類物質的一般性質,并根據物質所屬的類別對物質及其變化進行預測。
4.運用比較的方法,認識各類物質性質之間的異同,以及各類物質性質之間的內在聯系。
二、利用觀察法探究鈉的物理性質及鈉與水的反應
1.鈉的物理性質及保存
(1)物理性質
(2)鈉的保存:少量的金屬鈉保存在煤油或石蠟油中。
2.鈉與水的反應
觀察并記錄結果,分析得出結論:
【微思考1】將綠豆粒大小的一塊鈉加入硫酸銅溶液中能生成銅單質嗎?
提示:不能。因為鈉首先與水反應生成NaOH,NaOH與硫酸銅發生復分解反應,生成藍色氫氧化銅沉淀。
【微思考2】可以用手直接拿取或接觸鈉塊嗎?為什么?
提示:不能。手上含有少量水,鈉與水反應放出的熱會灼燒皮膚,且生成的NaOH會腐蝕皮膚。
3.鈉與氧氣的反應
實驗探究
4.Na2O和Na2O2的比較
(1)物理性質
氧化鈉是一種白色固體,過氧化鈉是一種淡黃色固體。
(2)化學性質
Na2O、Na2O2與H2O反應的化學方程式分別為
Na2O、Na2O2分別與CO2反應的化學方程式為
(3)用途
Na2O2可用于呼吸面具和潛水艇中作為氧氣的來源。
【微思考3】如何判斷Na2O2與H2O反應所得的氣體是氫氣還是氧氣?
提示:可以利用排水法收集生成的氣體,然后利用檢驗兩種氣體的方法檢驗。若是H2,點燃時會燃燒,并聽到爆鳴聲。若是O2,則可以使帶火星的木條復燃。
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研究物質性質的方法和程序PPT，第四部分內容：自主測試
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)觀察法研究物質的性質只能通過視覺來進行。( )
(2)鈉與水反應時浮在水面上劇烈燃燒,火焰呈黃色。( )
(3)鈉與水反應時,沉在水底,并有氣泡產生。( )
(4)鈉是銀白色金屬,放置在空氣中表面變暗是由于生成了Na2O2。( )
(5)鈉的性質活潑,鈉元素只能以化合物的形式存在于自然界中。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.下列關于鈉的說法不正確的是( )
A.金屬鈉與O2反應,條件不同產物不同
B.鈉在通常情況下是固體,密度比水的小
C.鈉的化學性質活潑,少量的鈉可保存在煤油中
D.將金屬鈉投入水中,生成氫氧化鈉,同時放出O2
答案:D
解析:金屬鈉與O2反應,常溫下生成氧化鈉,加熱條件下生成過氧化鈉,A項正確;鈉在通常情況下是固體,密度比水小,B項正確;鈉的化學性質很活潑,可與空氣中的水蒸氣和氧氣反應,少量的鈉可保存在煤油中,以隔絕空氣,C項正確;將金屬鈉投入水中,生成氫氧化鈉,同時放出氫氣,D項錯誤。
3.下列物質在一定條件下均能產生氧氣,其中最適宜用于呼吸面具中供氧的是( )
A.HNO3 B.Na2O2
C.KClO3 D.H2O2
答案:B
解析:作為呼吸面具的供氧劑必須是固體,且能與人呼出的CO2及H2O反應產生O2,符合要求的只有Na2O2。
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研究物質性質的方法和程序PPT，第五部分內容：探究
鈉與溶液的反應
問題探究
人們常說,水能滅火,水火不相容。有一個非常有趣的實驗:將一小塊銀白色的物質放在酒精燈的燈芯處,用玻璃棒蘸取少許水點在燈芯上,酒精燈竟然被點燃了。
(1)這一小塊銀白色的物質是金屬鈉,少許水點在上面的時候,發生了什么反應?
提示:鈉與水發生反應,生成氫氧化鈉和氫氣。
(2)該反應為什么能將酒精燈點燃?
提示:鈉與水反應放出大量的熱,使酒精燈被點燃。
(3)金屬鈉在儲存的時候應注意什么問題?
提示:金屬鈉在儲存的時候一定要密封保存,少量的金屬鈉應置于煤油或石蠟油中保存。
知識歸納
鈉與溶液或熔融鹽反應的規律
(1)鈉與酸溶液的反應
鈉與酸溶液反應的實質是鈉與H+反應,比與水反應劇烈。如2Na+2HCl === 2NaCl+H2↑。若鈉過量,鈉先與酸反應,剩余的鈉再與水反應。
(2)鈉與堿溶液反應的實質是鈉與水的反應。若為堿的飽和溶液,則會析出堿。
(3)鈉不能從鹽溶液中置換出金屬。將鈉投入鹽溶液中,鈉先與水反應生成NaOH和H2,如果NaOH能與該鹽反應,則繼續發生復分解反應。若NaOH不與堿反應,當鹽溶液為飽和溶液時,則析出該鹽。
(4)鈉與熔融鹽反應,可以置換出較不活潑的金屬,如
典例剖析
例1將一小塊金屬鈉放在石棉網上加熱,下列組合正確的是( )
①燃燒,黃色火星四射?、诮饘兮c先熔化?、廴紵?火焰為黃色?、苋紵笊砂咨腆w?、萑紵笊傻S色固體
A.②① B.②①③ C.②③⑤ D.②③④
答案:C
解析:鈉的熔點較低,故加熱時先熔化,再燃燒,發出黃色火焰,生成淡黃色固體。
易錯警示鈉與氧氣反應的條件不同,產物不同。鈉在常溫下與氧氣反應生成氧化鈉,在加熱條件下與氧氣反應生成過氧化鈉。
對點訓練1將適量金屬鈉投入下列溶液中,有氣體放出,但無沉淀生成的是( )
A.HCl溶液 B.飽和NaOH溶液
C.FeCl3溶液 D.CuSO4溶液
答案:A
解析:A項中鈉與HCl反應生成NaCl和H2,無沉淀產生;B項中NaOH溶液是飽和溶液,投入鈉后,鈉與水反應消耗水,析出NaOH晶體;C項中鈉與水反應生成的NaOH還能進一步與FeCl3反應生成Fe(OH)3沉淀;D項中鈉與水反應生成的NaOH還能進一步與CuSO4反應產生Cu(OH)2沉淀。
Na2O2的性質
問題探究
水能滅火,但是水也可以用來生火。有一個非常神奇的滴水取火的實驗:取一團脫脂棉,在里面放少許淡黃色的粉末,小心地將兩滴水滴進去,棉花竟然燃燒起來了。
(1)淡黃色的粉末是鈉的一種氧化物,試推測其化學式,并寫出滴水后發生反應的化學方程式。
提示:淡黃色的粉末是過氧化鈉,過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉并放出氧氣,2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑。
(2)結合物質燃燒需要的兩個條件,分析發生上述實驗現象的原因。
提示:該反應放熱并產生O2,使棉花的溫度升高而被點燃。
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研究物質性質的方法和程序PPT，第六部分內容：隨堂檢測
1.下列對于Na2O2的敘述正確的是( )
A.Na2O2能與酸反應生成鹽和水,所以Na2O2是堿性氧化物
B.Na2O2能與水反應,所以Na2O2可以作氣體干燥劑
C.Na2O2與水反應屬于置換反應
D.Na2O2與二氧化碳反應,Na2O2可做供氧劑
答案:D
2.將Na2O2投入FeCl3溶液中,可觀察到的現象是( )
①生成白色沉淀?、谏杉t褐色沉淀?、塾袣馀莓a生
④因為Na2O2具有漂白性,所以FeCl3溶液褪色
A.①④ B.②③ C.①③ D.僅②
答案:B
解析:Na2O2投入FeCl3溶液中,Na2O2與水反應得到O2和NaOH,NaOH與FeCl3溶液反應生成紅褐色沉淀。
3.下列有關鈉元素及相關物質的敘述中,錯誤的是( )
A.單質鈉熔點低于100 ℃
B.鈉元素只能以化合態存在于自然界
C.Na與Na+都能與水反應
D.金屬鈉具有良好的導電性,但日常中不用作導線
答案:C
解析:鈉的熔點為97.8 ℃,A正確;鈉元素化學性質很活潑,所以只能以化合態存在于自然界中,B正確;Na+不能與水反應,C錯誤;鈉的熔點較低,且性質活潑,容易被氧化,所以不能用鈉做導線,D正確。
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