鲁科版化学必修研究物质性质的方法和程序课件.pptx

第第1 1章章 走进化学科学走进化学科学第第2 2节节 研究物质性质的方法和程序研究物质性质的方法和程序水立方汽车安全气囊汽车安全气囊 乙烯乙烯四氟乙烯聚合物四氟乙烯聚合物叠氮化钠叠氮化钠（NaN3）化学研究的任务是什么化学研究的任务是什么?研究物质的性质研究物质的性质 交流交流交流交流 研讨研讨研讨研讨 物 质研究它们性质的主要方法氧气氢气锌、铁盐酸观察和实验法观察和实验法非金属的通性金属的通性酸的通性分类、比较法分类、比较法 1、在初中化学中，你认识了哪些物质？你是通过什么方法来研究它们的性质的？研究物质的性质就应该首先把握研究物质性质的方法和程序可见：可见：可见：可见：良好的方法能使我们更好地发挥良好的方法能使我们更好地发挥天赋的才能，而拙劣的方法则可能妨天赋的才能，而拙劣的方法则可能妨碍才能的发挥。碍才能的发挥。贝尔纳贝尔纳 研究物质的性质的常用方法有哪些？常用观察、实验、分类、比较等方法下面以金属钠为例 体会一下观察法研究物质性质的基本方法：观察法 1、含义：是一种有计划、有目的的用 感官观察研究对象的方法 2、观察的详细过程：u用感官观察：看、闻、听、摸u借助仪器观察：提高灵敏度u大脑的积极思维活动：观察要有明确而具体的目的和计划要积极思考，及时贮存和处理信息。要对所观察到的现象进行分析和综合。【实验目的实验目的】学会学会观察实验现象观察实验现象的方法；的方法；通过对所观察到的现象进行分析，通过对所观察到的现象进行分析，揭示物质的性质揭示物质的性质；通过观察认识钠的通过观察认识钠的色、态、硬度、密度的相对色、态、硬度、密度的相对 大小，熔点的相对高低；大小，熔点的相对高低；通过观察通过观察钠与水反应的现象钠与水反应的现象，分析钠的化学性质。，分析钠的化学性质。实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应【实验步骤实验步骤】观察盛放在试剂瓶中的金属钠。观察盛放在试剂瓶中的金属钠。(2)(2)用用镊子镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其 表面的表面的煤油煤油吸干，在玻璃片上用吸干，在玻璃片上用小刀切小刀切下一小块下一小块 钠（黄豆粒大小），观察钠块的钠（黄豆粒大小），观察钠块的切面切面。(3)(3)用小刀或玻璃片用小刀或玻璃片挤压挤压豆粒状的钠豆粒状的钠(4)(4)向烧杯中加适量水，滴入向烧杯中加适量水，滴入1 12 2滴滴酚酞酚酞溶液，溶液，将切好的钠投入到水中，观察现象将切好的钠投入到水中，观察现象 观察及实验观察及实验金属钠的物理性质金属钠的物理性质 状态状态 颜色颜色 硬度的硬度的相对大小相对大小 密度的密度的相对大小相对大小延展性延展性固体固体 总结：观察金属钠的物理性质银白银白较软较软比水小比水小良好良好研究物质性质的基本方法：观察法 总结：观察金属钠与水的反应 现 象 分析（或结论）浮浮在水面在水面熔熔化成液态小球化成液态小球发出嘶嘶的发出嘶嘶的响响声声经过处水溶液变经过处水溶液变红红在水面无规则在水面无规则游游动动用火柴可以点用火柴可以点燃燃密度比水小密度比水小反应放热，钠的熔点低反应放热，钠的熔点低反应剧烈反应剧烈生成了可溶性碱生成了可溶性碱NaOH产生气体，受力不匀产生气体，受力不匀生成了可燃性气体生成了可燃性气体H2 写出钠与水反应的化学方程式写出钠与水反应的化学方程式：2Na 2Na 2H2H2 2O=2NaOH O=2NaOH H H2 2研究物质性质的基本方法：实验法 实例：实验探究金属钠与氧气的反应 【实验实验步骤步骤】将切好的金属钠将切好的金属钠放置放置在空气中，在空气中，使其跟氧气反应；使其跟氧气反应；将金属钠放在石棉网上将金属钠放在石棉网上加热加热，使其跟氧气反应。使其跟氧气反应。【实验实验记录记录】实验内容实验现象结 论在空气中放置在空气中加热很快失去金属光泽很快失去金属光泽与与O2反应生成了反应生成了白色的白色的Na2O剧烈燃烧，发出剧烈燃烧，发出黄黄色火焰色火焰，生成，生成淡黄淡黄色色固体。固体。与与O2反应生成了反应生成了淡黄色淡黄色的的的的Na2O2 化学方程式化学方程式：1、金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而、金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成白色的生成白色的氧化钠氧化钠 4Na 4Na O O2 2 2 2=2Na=2Na2 2O O （白色白色）2、金属钠在空气中燃烧生成、金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠过氧化钠 2N2Na a O O2 2=2N2Na a2 2O O2 2 （淡黄色淡黄色）问题讨论：1 1、这组实验对你有何启示？、这组实验对你有何启示？相同的反应物，在不同条件下，可以发生相同的反应物，在不同条件下，可以发生相同的反应物，在不同条件下，可以发生相同的反应物，在不同条件下，可以发生不同的反应，生成不同的产物。不同的反应，生成不同的产物。不同的反应，生成不同的产物。不同的反应，生成不同的产物。2 2、在你所知道的反应中、在你所知道的反应中,还有因条件不还有因条件不同而得到不同反应产物的实例吗同而得到不同反应产物的实例吗?碳与氧气碳与氧气碳与氧气碳与氧气:氧气量不同氧气量不同氧气量不同氧气量不同,产物不同产物不同产物不同产物不同.铁与氧气铁与氧气铁与氧气铁与氧气:条件不同条件不同条件不同条件不同,产物不同产物不同产物不同产物不同.钠的存在与保存钠的存在与保存元素存在形态：元素存在形态：游离态游离态(以单质形态存在以单质形态存在)化合态化合态(以化合物形态存在以化合物形态存在)NaNa存在存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态钠在自然界里没有游离态，只能以化合态 存在。食盐（存在。食盐（NaClNaCl）纯碱（纯碱（NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O）NaNa保存保存：加煤油密封加煤油密封隔绝氧气和水隔绝氧气和水钠与煤油不反应钠与煤油不反应钠的密度大于煤油钠的密度大于煤油 问题讨论：3 3、钠能否保存在汽油中？、钠能否保存在汽油中？钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。4 4、金属钠着火，能否用水灭火？金属钠着火，能否用水灭火？不能。一是不能。一是不能。一是不能。一是 因为钠与水的反应生成氢气能燃烧因为钠与水的反应生成氢气能燃烧因为钠与水的反应生成氢气能燃烧因为钠与水的反应生成氢气能燃烧;二是二是二是二是 因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气能助燃生成氧气能助燃生成氧气能助燃生成氧气能助燃.钠的制取及用途钠的制取及用途用途：用途：制取钠的化合物；制取钠的化合物；Na-KNa-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂；合金（液态）用作原子反应堆的导热剂；在电光源上，用钠制造高压钠灯（在电光源上，用钠制造高压钠灯（黄光，透雾能黄光，透雾能力强力强）；）；工业上用工业上用NaNa作强还原剂，用于冶炼金属；作强还原剂，用于冶炼金属；如：如：4Na+4TiCl4Na+4TiCl4 4=Ti+4NaCl=Ti+4NaCl。制取：制取：2NaCl(熔融）熔融）=2Na+Cl2 电解电解1 1、钠的物理性质、钠的物理性质总结要点总结要点2 2、钠单质的化学性质、钠单质的化学性质A A、钠与氧气反应：、钠与氧气反应：常温下：常温下：点燃条件：点燃条件：4Na+O2 =2Na2O（白色）（白色）2Na+O2 =Na2O2（淡黄色）（淡黄色）点燃点燃B B、钠与水反应：钠与水反应：2Na +2H2O =2NaOH +H2浮浮熔熔游游响响红红3 3、钠的存在与保存、钠的存在与保存 Na2O2与水的反应与水的反应过氧化钠能与水迅过氧化钠能与水迅速反应，产生大量速反应，产生大量气泡，最后固体消气泡，最后固体消失。失。滴加酚酞，溶液先滴加酚酞，溶液先变红后逐渐褪去。变红后逐渐褪去。2.2.向试管中插入一向试管中插入一向试管中插入一向试管中插入一根带火星的小木条根带火星的小木条根带火星的小木条根带火星的小木条(验证气体是验证气体是验证气体是验证气体是OO2 2)2 Na2O2+2 H2O=4NaOH+O2 Na2O2+2 H2O=2NaOH+H2O2 2 H2O2=2H2O+O2小木条复燃小木条复燃说明气体确实是氧气说明气体确实是氧气实验内容实验现象解释及结论1.取一支小试管，向其中加入少量的过氧化钠固体，然后加入少量蒸馏水，反应后再滴加酚酞溶液会观察到什么现象？应怎样继续实验？Na2O2与二氧化碳的反应2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3 +O2 性 质Na2ONa2O2颜色状态与水反应与酸与酸反应反应与CO2反应白色白色粉末粉末淡黄色淡黄色粉末粉末Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2 Na2O+CO2=Na2 CO32Na2O2+2CO2=2Na2 CO3+O2 活动探究：完成表格Na2O与与Na2O2的性质的性质【结论】氧化钠是典型的碱性氧化物，氧化钠是典型的碱性氧化物，过氧化钠过氧化钠不是不是碱性氧化物碱性氧化物思考：思考：金属钠在空气中如何变化？金属钠在空气中如何变化？银白色银白色变暗变暗变白色固体变白色固体结块结块粉末粉末（NaNa）（NaNa2 2COCO3 3）（NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O）（NaOHNaOH）(Na(Na2 2O)O)与与O O2 2与与H H2 2O O与与COCO2 2风化风化成液成液（NaOHNaOH潮解）潮解）拓展拓展延伸延伸1、预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。、预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。反应更剧烈反应更剧烈2Na+2HCl=2NaCl+H2反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成2Na+2H2O=2NaOH+H22NaOH+CuSO4 =Cu(OH)2+Na2SO4 2、预测钠与、预测钠与CuSO4稀溶液的反应现象，稀溶液的反应现象，观察并分析结果，推测化学反应方程式。观察并分析结果，推测化学反应方程式。结论：v活泼金属钠（包括钾、钙等）与盐溶液活泼金属钠（包括钾、钙等）与盐溶液反应时，一般不能置换出金属，而是钠反应时，一般不能置换出金属，而是钠先与水反应，生成的碱再与盐溶液反应。先与水反应，生成的碱再与盐溶液反应。v只有与熔融盐作用才能置换出相应的金只有与熔融盐作用才能置换出相应的金属。如：属。如：4Na+TiCl4Na+TiCl4 4(熔融熔融)=4NaCl+Ti)=4NaCl+Ti拓展提高思考：将一小块钠放入FeCl3溶液中，有什么现象？写出反应的化学方程式。2Na+2H2O=2NaOH+H2 2FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl 3322，得：，得：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+3 H2+6NaCl 研究物质性质的基本方法：比较法比较的含义：比较的含义：对两种或两种以上的同类事物辨别异同或高下。比较的优点：比较的优点：u可以物质性质间的异同可以物质性质间的异同u可以认识物质间的内在联系可以认识物质间的内在联系 u可以对物质的性质进行归纳和概括可以对物质的性质进行归纳和概括v 比较钠与铁的物理性质比较钠与铁的物理性质钠钠颜色颜色硬度硬度密度密度熔点熔点沸点沸点导电导热性导电导热性铁铁银白银白小小7.86g/cm315352750好好银白银白很小很小0.97g/cm397.81882.9良好良好钠的物理性质可概括为五个字钠的物理性质可概括为五个字：白白、软软、轻轻、低低、导导。性质 相同点 不同点 结 论物理性质化学性质均为银白均为银白色金属色金属钠比铁硬度、密度小，钠比铁硬度、密度小，熔点、沸点低熔点、沸点低均能与均能与O O2 2、酸、盐溶酸、盐溶液反应液反应常温下：钠能与常温下：钠能与O O2 2反应，反应，铁不能与铁不能与O O2 2反应反应钠可在空气中燃烧，钠可在空气中燃烧，铁只能在纯氧中燃烧铁只能在纯氧中燃烧铁可置换出铁可置换出CuSOCuSO4 4溶液中溶液中的的CuCu，钠先与水反应，钠先与水反应虽都是金属单虽都是金属单质，但物理性质，但物理性质有较大差别质有较大差别都是较活泼的都是较活泼的金属单质，但金属单质，但钠比铁更活泼钠比铁更活泼总结：金属钠与铁的物理性质比较交流研讨：预测金属的共性物理性质的共性：物理性质的共性：有金属光泽、不透明的固体；有金属光泽、不透明的固体；电和热的良导体；电和热的良导体；有延展性。有延展性。化学性质的共性：化学性质的共性：常温或加热条件下与氧气反应；常温或加热条件下与氧气反应；常温或加热时与水反应，置换出水中的常温或加热时与水反应，置换出水中的 氢氢（比氢活泼（比氢活泼）；与酸反应置换出酸中的氢与酸反应置换出酸中的氢（排在氢前面比氢活泼）（排在氢前面比氢活泼）；与盐溶液反应，置换出在金属活动顺序中与盐溶液反应，置换出在金属活动顺序中 排在它后面的金属排在它后面的金属研究物质性质的基本方法：分类法 分类的必要性：分类的必要性：自然界中物质几百万种，我们不可能一种 一种地研究，只能一类一类地研究。分类的含义：分类的含义：根据事物的特点分别归类。分类的优点：分类的优点：u可以总结出各类物质的通性和特性可以总结出各类物质的通性和特性u知道某物质的类别，就可推知该物质的一般性质知道某物质的类别，就可推知该物质的一般性质 。例题解析例题解析例题解析例题解析1 1、下列物质中既能与水反应，又能与、下列物质中既能与水反应，又能与COCO2 2反应，且都有反应，且都有O O2 2产生的是产生的是()()A、Na2O B、Na2O2 C、Na D、NaClB 例题解析例题解析例题解析例题解析2 2、氧化钠与过氧化钠共同之处是（、氧化钠与过氧化钠共同之处是（）A A 均是淡黄色固体均是淡黄色固体B B 均是碱性氧化钠均是碱性氧化钠C C 与水反应生成物中均有碱与水反应生成物中均有碱 D D 均与二氧化碳反应放出氧气均与二氧化碳反应放出氧气C 例题解析例题解析例题解析例题解析3 3、向紫色石蕊试液中加入过量的、向紫色石蕊试液中加入过量的NaNa2 2O O2 2粉末，充分搅拌，正确的叙述是粉末，充分搅拌，正确的叙述是（）A A 溶液仍为紫色溶液仍为紫色 B B 最后溶液变成蓝色最后溶液变成蓝色 C C 最后溶液褪色最后溶液褪色 D D 有气泡产生有气泡产生CD练习：练习：1.下列叙述中，正确的是下列叙述中，正确的是()A.钠元素在自然界中，主要以化合态形式存在，其钠元素在自然界中，主要以化合态形式存在，其中最多的是碳酸钠中最多的是碳酸钠B.运用钠蒸气放电发光的性质，制造的高压钠灯能运用钠蒸气放电发光的性质，制造的高压钠灯能发出强烈的白炽光，其射程远，穿透力强发出强烈的白炽光，其射程远，穿透力强，可作，可作航船的探照灯航船的探照灯.C.单质钠是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、单质钠是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钼等金属从它们的化合物中氧化出来钼等金属从它们的化合物中氧化出来.D.钠着火后，可用砂子灭火，不能用水，也不能用钠着火后，可用砂子灭火，不能用水，也不能用泡沫灭火器灭火泡沫灭火器灭火.D再再见见钠的物理性质钠的物理性质银白色金属银白色金属质软质软-可以用剪刀可以用剪刀(小刀小刀)切割切割密度小密度小(轻金属轻金属)-浮在水面上浮在水面上熔点较低熔点较低-与水反应，熔成一个闪亮小与水反应，熔成一个闪亮小球球 热和电的良导体热和电的良导体 问题讨论：3 3、钠为什么保存在煤油中？、钠为什么保存在煤油中？能否保存在汽油中？能否保存在汽油中？钠很易与空气中的钠很易与空气中的钠很易与空气中的钠很易与空气中的O O O O2 2 2 2和和和和H H H H2 2 2 2O O O O起反应起反应起反应起反应,而不与煤油起反应而不与煤油起反应而不与煤油起反应而不与煤油起反应,且密度比煤油大且密度比煤油大且密度比煤油大且密度比煤油大,钠沉在煤油下面钠沉在煤油下面钠沉在煤油下面钠沉在煤油下面,使钠与使钠与使钠与使钠与O O O O2 2 2 2和和和和H H H H2 2 2 2O O O O隔绝，隔绝，隔绝，隔绝，达到保护的目的。达到保护的目的。达到保护的目的。达到保护的目的。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。4 4、金属钠着火，能否用水灭火？金属钠着火，能否用水灭火？不能。一是因为钠与水的反应生成氢气能燃烧不能。一是因为钠与水的反应生成氢气能燃烧不能。一是因为钠与水的反应生成氢气能燃烧不能。一是因为钠与水的反应生成氢气能燃烧;二是因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气能助燃二是因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气能助燃二是因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气能助燃二是因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气能助燃.钠遇水发生轻微爆炸邻居喷水“相救”2007/5/11/13:55来源：台州商报作者：王淑娇王琴琴朱小兵日前，仙居县一化工厂内，钠与水发生反应并伴有轻微爆炸。隔壁厂的员工不明事理，往冒烟雾的围墙边喷水来“帮倒忙”，险些将事故扩大。据现场的员工介绍，当时天正下着雨，火是一名员工在运输化工原料钠的过程中，不慎将包装袋滑落，导致破裂，里面的钠与水接触，发生轻微爆炸所引起。该厂职工说，钠与水发生爆炸后，正当他们用灭火器灭火时，隔壁药厂的员工突然往围墙这边射水，险些将事故扩大，幸亏他们及时加以阻止。“钠与水会发生化学反应，要熄灭由钠引起的火灾，应用干粉灭火器或者沙土来灭火，而不是用水。”消防官兵说，“幸亏这次洒落的钠量比较少，如果量大，加上隔壁不明事理地这么一浇水的话，后果将不堪设想。”