化学2《研究物质性质的方法和程序》教学案(鲁科版必修一)

世纪金榜圆您梦想页（共6页）____________________________________________________________山东世纪金榜书业有限公司第2课研究物质性质的方法和程序（建议1课时完成）[课程目标]1.通过对金属钠和氯气性质的探究，初步学习观察、实验、比较、分类等方法在研究物质性质中的运用，初步认识研究物质性质的一般程序。2.了解金属钠和非金属氯气的物理性质及主要的化学性质3.进一步练习药品的取用、加热等实验基本操作；通过实验探究钠跟氧气的反应及氯气性质，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识实验过程中控制实验条件的重要性。[要点精析]一、研究物质性质的基本方法研究物质的性质常常运用观察、实验、分类、比较等方法。1、观察法（1）含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。（2）观察的具体内容：主要是用肉眼观察物质的颜色、状态、各种变化等，用鼻子闻物质的气味，用耳朵听声音，用触觉去感受温度、硬度、弹性、韧性等等，还包括借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。（3）应用观察法研究物质的性质的实例：观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象。观察金属钠的物理性质状态颜色硬度和密度的相对大小固态银白色硬度小，密度低观察金属钠与水的反应现象分析（或结论）①金属钠浮在水面上钠的密度小于水②金属钠迅速融化成球状钠的熔点低，反应剧烈并放热③球状的金属钠四处游动并发出咝咝响声反应放出气体，反应剧烈④球状的钠消失，溶液中滴入酚酞变红色溶液中有碱性物质生成⑤将收集的气体点燃，发出“噗”声或有轻微的爆鸣声有可燃性气体生产通过实验及现象的观察，分析得到：金属钠是一种银白色的金属；熔点低、密度小、硬度小，金属钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，证明钠是一种活泼金属。2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2、实验法（1）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。（2）注意的两个问题：在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物在不同的条件下可能会发生不同的反应。实验前要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。世纪金榜圆您梦想页（共6页）____________________________________________________________山东世纪金榜书业有限公司（3）应用实验法研究物质的性质的实例：探究金属钠与氧气反应实验内容实验现象结论金属钠在空气中放置迅速失去金属光泽变为灰白色钠非常活泼，与空气中氧气反应生成氧化钠4Na+O2=2Na2O在空气中加热金属钠金属钠在空气中燃烧，产生黄色火焰，石棉网上有淡黄色固体生成反应条件不同反应的现象和生成产物也不同2Na+O2=2Na2O23、分类法（1）含义：根据物质的组成、结构等因素，分门别类地对物质及其变化进行研究，总结出各类物质的通性和特性；或者根据某物质的类别和该类物质的通性预测该物质的性质。（2）分类依据：通常为组成、结构、某种性质、用途等，以何种因素作为分类的依据，关键是看研究的出发点和目的。例1：下列物质：金属铁、金属锌、木炭、CuO、CaCO3、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4有人根据不同的依据进行了分类如下，请在适当的位置指出他分类的依据分类依据分类①类别一：金属铁、金属锌、木炭类别二：CuO、CaCO3、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4②类别一：金属铁、金属锌、类别二：木炭类别三：CuO类别四：H2SO4类别五：NaOH、Ba(OH)2类别六：CaCO3、NaCl、CuSO4③类别一：金属铁、金属锌、木炭、CuO、CaCO3类别二：H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4解析：第一种情况分类的依据是物质的元素组成，将题给物质分成了单质和化合物；第二种情况分类的依据是物质的组成和性质，将题给物质分成了金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐；第三种情况分类的依据是水溶性，将题给物质分成了溶与不溶两类。4、比较法（1）含义：运用比较的方法，找出物质的组成、结构或性质间的异同，认识物质间的内在联系，对物质的组成、结构或性质等进行归纳和概括（2）应用分类法和比较法研究物质的性质的实例：比较金属钠与金属铁性质性质相同点不同点物理性质不透明、银白色，易导电、导热，具有延展性金属钠与铁相比，密度小，硬度小，熔点、沸点低化学性质①都能与非金属反应②都能与盐酸或稀硫酸反应产生H2③都能与盐反应反应时需要的条件不同；反应的剧烈程度不同；通常条件下,钠与水剧烈反应,而铁不反应上面是研究物质的性质时常用的四种方法，当然还有其他的一些方法；在研究物质的某方面性质时，可能只用到一种或两种方法，但在研究物质的整体性质时却常常是观察、实验、分类、比较等方法综合应世纪金榜圆您梦想页（共6页）____________________________________________________________山东世纪金榜书业有限公司用。二、研究物质性质的基本程序1、基本程序首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；第二、根据观察结果，预测物质的组成、类别等，并进一步预测性质；第三、设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，判断预测是否正确，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。2、实例：研究氯气的性质的程序第一步：观察认识氯气的物理性质第二步：预测氯气的性质。氯气是活泼非金属，则可与金属、非金属反应第三步：通过实验论证氯气的化学性质探究氯气的特性——氯气与水反应第四步：对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性氯气是呈黄绿色、有刺激性气味的气体，氯气可溶于水形成浅黄绿色的氯水氯气的化学性质：2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Cu+Cl2点燃CuCl2Cl2+H2点燃2HClCl2+H2O=HCl+HClO根据氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸的事实，推论氯气是能与碱溶液反应氯气+碱溶液→金属氯化物+次氯酸盐+水Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（应用于实验室制氯气时尾气的吸收和工业制取漂白剂）2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O（应用于工业制取漂白粉）总之，研究物质性质的基本程序应该是：观察物理性质→预测化学性质→验证或探究预测的性质→分析现象并解释→分类、比较、归纳、概括同类物质的性质→知识的延伸和应用氯气是呈黄绿色、有刺激性气味，将收集满一试管的氯气插入盛有水的水槽中观察到：试管内液体的液面缓慢升高，气体的颜色逐渐便浅，取出试管内液体观察呈浅黄绿色1.铁丝在充满氯气的集气瓶中剧烈地燃烧,产生大量棕色的烟,溶于水后形成黄色溶液2.氢气在盛有氯气的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,瓶口有白雾3.铜丝在充满氯气的集气瓶中剧烈地燃烧,产生大量棕黄色的烟,溶于水后形成蓝绿色溶液1.观察氯水，呈浅黄绿色的液体2.将氯水滴到pH试纸上，试纸先变红后褪色3.将石蕊溶液滴到氯水中，氯水先变红后褪色4.将一段镁条放入氯水中，镁条表面上有大量气泡产生5.向氯水中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，滴入稀硝酸白色沉淀不消失5.将氯气分别通入到装有干燥红纸条、湿润红纸条的集气瓶中，干燥红纸条不褪色，而湿润的红纸条变为白色世纪金榜圆您梦想页（共6页）____________________________________________________________山东世纪金榜书业有限公司三、化学探究过程中的模型与假说1、关于模型：①模型的定义：是以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。②模型的分类：一般可分为物体模型和思维模型两大类。例如，在研究有机化合物的结构时经常用到的球棍模型就是一种物体模型，而在研究原子结构的过程中所建立起的各种模型则属于思维模型。2、关于假说：假说的定义：是以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。[强化训练]一、选择题（以下各题只有1个正确选项）1．为了减少汽车尾气对城市大气的污染，我国于1998年6月成功开发了以新燃料作能源的“绿色汽车”，这种绿色汽车的燃料是A．甲醇B．汽油C．柴油D．重油2．宣传科学知识，介绍高新科技、揭露伪科学是我们学习科学知识的责任和义务。下列各项中属于伪科学的是A．设计合成可与最好的酶相媲美的人工仿生催化剂B．合成像肌肉等生理体系一样具有刺激响应性的仿生材料C．用催化剂将水变成燃料油D．用粮食发酵制取乙醇3．研究物质的物理性质时，最常用到的方法是A．观察B．实验C．假说D．模型4．非金属溴与氯气的性质很相似。在探究溴单质的性质时，其基本程序应该是A．做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论B．观察溴的外观性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论C．观察溴的外观性质→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论D．预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论→观察溴的外观性质5．通过对金属钠与水反应现象的观察，不能分析得出的结论是A．熔点低B．密度小C．硬度小D．化学性质活泼6．下列物质属于纯净物的是A．漂白粉B．氯水C．盐酸D．液氯7．把石蕊试液滴加到新制的氯水中，对其出现的现象描述正确的是A．溶液变红色B．溶液变蓝色C．溶液变紫色D．溶液颜色先变红后立即消失8．自来水厂用氯气给水消毒，对其描述正确的是A．氯气的毒性B．氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性C．氯气的漂白性D．氯气与水反应生成的HCl具有强酸性9．消毒液在日常生活中被广泛使用。某消毒液无色，对某些有色物质有漂白作用，对环境无污染，是一种“绿色消毒剂”。你认为它可能的有效成分是A．SO2B．H2O2C．KMnO4D．NaClO10．下列仪器不可以用酒精灯直接加热的是A．试管B．烧杯C．蒸发皿D．坩埚11．下列叙述正确的是A．金属锂可保存在煤油中B．新制的氯水应保存在无色细颈瓶中世纪金榜圆您梦想页（共6页）____________________________________________________________山东世纪金榜书业有限公司C．取用金属钠需要的用品有：镊子、小刀、玻璃片、滤纸D．可在小试管进行金属钠与盐酸的探究性实验12．不能直接用观察法得出的结论是A．氯气是呈黄绿色的气体B．氯气有强烈的刺激性C．氯气有毒D．氯水中含氯气分子13．①钠比水要轻；②钠的熔点比较低；③钠与水反应时要放出热量；④钠与水反应后溶液呈碱性；⑤钠是活泼金属。某学生将一小块金属钠投入到滴有酚酞的水中，该实验能证明上述五点性质中的A．仅①④⑤B．仅①②④C．仅①③④⑤Ｄ．全部14．下列各组中的两物质作用时，当反应条件或反应物用量改变时，对生成物没有影响的是A．C与O2B．Fe与O2C．NaOH与HClD．Na与O215．为探究氯气和氯水的性质，在常温和光照条件下，向一个可量容积的50mL的针筒里吸入40ml氯气后再吸入10mL的水，可观察到的现象是①黄绿色气体体积缩小②溶液先由无色变为浅黄绿色，后又变浅③黄绿色气体颜色变浅，其体积进一步缩小④针筒内最后得到无色液体和无色气体，其气体的体积约为20mlA．仅①②B．仅①④C．仅①②③Ｄ．①②③④16．以客观事实为依据建立起来的模型，在研究物质的结构和变化有很重要的作用。下图表示乙烯（C2H4）、甲醛（HCHO）和A物质的分子结构模型。下列叙述错误的是A．物质A的分子式为C2H4O2B．若A物质具有酸性，则乙烯和甲醛不一定具有酸性，若乙烯具有酸性，则A物质不一定具有酸