2019-2020版新教材高中化学 第1章 第2节 第1课时 研究物质性质的基本方法课件 鲁科版必修

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业要求核心素养对接1.认识化学实验是探究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。2．理解从问题和假设出发确定研究目的、依据研究目的设计方案、基于证据进行分析和推理等对于科学探究的重要性。3．能列举、描述、辨识、钠、氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的重要物理性质、化学性质及实验现象。4．能说明碳酸钠、碳酸氢钠之间的相互转化。5．能说明钠及其化合物的应用。1.能根据钠和水反应的实验现象辨识钠和水反应的实质，以培养学生宏观辨识与微观辨析的素养水平。2．根据氧化钠是碱性氧化物和碱性氧化物的通性预测氧化钠的性质，以培养学生证据推理和模型认知的素养水平。［知识梳理］知识点一研究物质性质的基本方法当形形色色的物质展现在我们面前时，我们如何研究它的性质？有哪些方法？请结合课本完成下列知识点：1．研究物质的性质常用的基本方法有观察、、分类和等。2．观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，包括眼看、耳听、鼻闻、触摸或借助仪器观察等；运用的方法，可以认识各类物质性质间的异同与内在联系，认识各类物质性质间的内在联系；在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行预测和研究，可以总结出各类物质的一般性质和特性。实验比较比较知识点二钠的性质、用途及保存钠元素为11号元素，它在我们生活中无处不在，如高压钠灯，食盐氯化钠等，那么钠单质究竟有什么样的性质？它又是如何保存的呢？请完成下列知识点：1．钠的物理性质常温状态颜色密度相对大小硬度熔、沸点相对高低态色，有光泽ρ(煤油)ρ(钠)ρ(水)较钠会浮在水面上，而沉到煤油底部固银白金属＜＜小低2．钠的化学性质(1)钠与水的反应，请完成下面表格实验操作实验现象解释①钠浮在水面上钠的密度比水小②与水反应发出“嘶嘶”响声钠与水反应生成气体③钠熔化成闪亮的小球钠熔点低，反应放热④小球在水面上四处游动，逐渐变小，最后消失反应产生的气体推动小球运动⑤反应后溶液的颜色逐渐钠与水反应生成碱性物质结论钠与水剧烈反应，方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑变红(2)钠与氧气的反应，有哪些实验现象？可以得出什么结论？请完成下面表格。实验过程(图示)实验步骤用小刀切下一小块钠放置片刻放在坩埚内加热实验现象银白色光亮切面光亮切面变暗实验结论钠是银白色、质软的金属，比煤油密度大钠先熔化为闪亮小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体常温下钠极易与O2发生反应：4Na＋O2===2Na2O(白色固体)钠熔点低，加热时，钠与O2发生反应：2Na＋O2=====△Na2O2(淡黄色固体)条件不同，产物不同3．钠的保存方法实验室中，少量的钠保存在中，(填“能”或“不能”)保存在汽油中，(填“能”或“不能”)保存在CCl4中(CCl4比钠密度大)。4．钠的用途(1)钠、钾合金可用做原子反应堆的导热剂。(2)高压钠灯常用做路灯。(3)金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。煤油或石蜡油不能不能知识点三氧化钠和过氧化钠的性质比较及用途请完成下列表格。化学式Na2ONa2O2颜色、状态氧元素的化合价生成条件热稳定性白色固体淡黄色固体－2价－1价常温下缓慢氧化点燃或加热较稳定不稳定，易转化为Na2O2与H2O反应与CO2反应与盐酸反应主要用途用于制取少量Na2O2、烧碱强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂转化2Na2O＋O22Na2O2Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑=====△知识点四碳酸钠和碳酸氢钠如上图，在试管中碳酸钠和碳酸氢钠都是白色的固体，它们的物理性质和化学性质有何不同？请完成下列知识点：1．物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式俗名色态白色粉末细小白色晶体溶解性水中易溶水中易溶，但比Na2CO3溶解度Na2CO3NaHCO3纯碱、苏打小苏打小2.化学性质(1)热稳定性Na2CO3性质稳定，NaHCO3不稳定，易分解，反应方程式为。NaHCO3可作膨松剂(2)与酸(足量盐酸)反应(写出相应的化学方程式)①Na2CO3：②NaHCO3：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2ONaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑(3)与碱(氢氧化钠)反应：①Na2CO3与NaOH不反应。②NaHCO3：。提醒：NaHCO3既能和强酸反应，又能和碱反应。NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O微判断(1)Na2O和Na2O2均为白色固体，属碱性氧化物()(2)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为－2和－1()(3)在Na2O2――→CO2①Na2CO3――→CO2②NaHCO3转化中，①、②两反应均为化合反应()(4)Na与O2反应，条件不同产物不同()(5)Na与盐酸反应，优先与盐酸中的H＋反应()×√×√√微训练1．下列关于钠的性质叙述中，不正确的是()A．切下一小块钠，投入水中，钠熔成小球，说明钠与水反应有热量放出B．从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应C．钠在空气中燃烧生成氧化钠D．切开一块钠，呈银白色，很快变暗，说明钠常温下能与氧气反应答案C2．下列关于钠的氧化物的叙述正确的是()A．Na2O2是白色固体，和冷水作用得到O2和NaOHB．Na2O2阴阳离子个数比为1∶1C．Na2O不稳定，能继续被O2氧化生成Na2O2D．都能与酸反应，生成含氧酸盐，都是碱性氧化物答案C3．下列物质露置于空气中，不发生变化的是()A．Na2OB．Na2O2C．NaHCO3D．Na2CO3·10H2O答案C4．Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料，请回答：(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合，反应的化学方程式分别为_____________________________________________________________________、__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)除去Na2CO3物质中少量NaHCO3的方法，写出化学方程式____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)两物质的焰色反应分别为________色、________色。答案(1)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑(2)2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O(3)黄黄微思考1．做钠与水反应的实验时，切完的钠怎么处理？提示切完钠后，剩余部分要放回试剂瓶，但绝大多数试剂不可以这样做。2．刚切开的钠在空气中放置发生哪些变化？提示银白色的金属钠→表面变暗(生成Na2O)→生成白色固体(生成NaOH)→表面变成溶液(氢氧化钠潮解)→白色晶体(Na2CO3·10H2O)→白色粉末(Na2CO3)。3．将一小块钠放入CuSO4溶液中能否置换出铜？写出有关方程式。提示否。虽然Na的性质比Cu活泼，但是当将Na放入CuSO4溶液中时，Na首先与水反应生成NaOH，故无法置换出Cu。钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应，生成的NaOH再与盐溶液发生反应。化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。4．钠与酸溶液能否发生反应？写出与盐酸的反应。提示能。钠与H2O反应的实质是钠与水电离出的H＋的置换反应；钠与酸反应的实质是钠与酸电离出的H＋的置换反应，且更剧烈，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。学习任务1钠与水及酸、碱和盐溶液的反应江苏省丹阳高级中学的一位老师利用身边简单易得素材设计出了钠与水反应的装置如下。用橡胶塞堵住向上的医用针头，保证整个装置的气密性。在果汁瓶中装满水(留少许空隙)，并滴入几滴酚酞，在瓶盖的大头针(针头朝内)固定一小块金属钠，迅速盖上瓶盖并旋紧。请结合该实验，回答下列问题：1．请描述该实验的实验现象，并给出解释。这是钠和水反应的改进实验提示实验现象及解释1)钠与水剧烈反应，钠逐渐脱离大头针，快速游动并隐隐有火花，瓶壁发热证明有大量热生成；2)瓶中水面逐渐下降，且喷头处有水喷出，证明有难溶于水的气体生成，水面上方气压逐渐增大，水从果汁瓶中压出，好似“喷壶”；3)水的颜色从无色变成粉红色，证明有碱性物质生成；4)拔掉瓶盖上方针头的橡胶塞，用燃着的火柴靠近针头，可以听到轻微爆鸣声。3．如将H2O改为CuSO4溶液，现象有何不同？反应实质为先发生2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑后发生2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4提示除上述现象外，会出现蓝色沉淀。2．如将H2O改为盐酸，现象有何不同？提示Na与盐酸反应更为剧烈。1．钠与酸、碱、盐溶液反应的实质：酸①钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应碱钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应盐钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐溶液中的溶质能与NaOH反应，则会发生其他反应，如Na与CuSO4溶液的反应2．钠与水溶液反应现象的“一定”与“可能”：(1)一定有：钠与任何物质的水溶液反应的现象中，一定有“浮”“游”“熔”“响”。(2)可能有：反应现象中不一定有“红”，由水溶液的成分决定是否有“红”。【例题1】将适量钠投入下列溶液中，既能产生气体又能生成白色沉淀的是()解析A项钠与水反应产生氢气，而生成的NaOH与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀；B、C项，只能产生氢气；D项既能产生氢气，又能生成Mg(OH)2白色沉淀。答案DA．硫酸铜溶液B．稀硫酸C．氯化钠溶液D．氯化镁溶液变式训练1将一小块金属钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是()解析该反应中除Na与H2O反应现象A、D外，还会产生Ca(OH)2沉淀，所以B项所述现象也会出现。答案C要注意澄清石灰水是饱和的Ca(OH)2的溶解度随温度的变化规律A.有气体产生B．有沉淀产生C．有银白色金属产生D．金属钠熔化成闪亮的小球在液面上游动学习任务2有关Na2O2与CO2、H2O的反应情景：过氧化钠(Na2O2)因能与二氧化碳反应成氧气，故可作为呼吸面具中氧气的来源，紧急情况时，潜水艇也使用过氧化钠来供氧。请回答：人呼出的CO2、H2O均可与Na2O2反应，写出其相关的化学方程式。提示2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2掌握过氧化钠时要注意Na2O2的水溶液具有漂白性，因此Na2O2的水溶液能使有色物质褪色，能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。【例题2】ag由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后，将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加的质量为()A．agB.3a4gC.3a2gD.4a3g解析由于CO与H2燃烧的反应为2CO＋O2=====点燃2CO2①2H2＋O2=====点燃2H2O②将生成的CO2和水蒸气通过Na2O2后发生的反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2③2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④将反应①与③相加可得：Na2O2＋CO===Na2CO3⑤将反应②与④相加可得：Na2O2＋