内容正文:
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
发展目标
体系构建
1.通过对金属钠的性质研究等一系列科学探究活动,认识钠是一种非常活泼的金属单质,了解钠的物理性质、主要化学性质。
2.通过观察、分析实验现象,体会怎样科学合理地运用观察方法。
3.通过对钠与氧气反应的实验探究,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。
4.在归纳金属钠的性质过程中,体验分类、比较等研究方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用。
5.激发学习的化学兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,同时树立安全意识和环保意识。
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:观察是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法。
(2)内容
观察
(3)运用观察法时的注意事项
①不能用手直接接触化学药品。
②严禁品尝化学药品的味道。
③闻气体气味时要用“扇闻法”。操作如图所示。
(4)实施观察的程序
―→―→
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。
(3)实验的步骤
3.分类法
在研究物质性质时,可以运用分类的方法总结各类物质的一般性质,并根据物质所属的类别对物质及其变化进行预测。
4.比较法
运用比较的方法,认识各种物质性质之间的异同与内在联系。
二、基本方法的应用——金属钠及性质
1.观察法认识钠的物理性质
(1)观察目的:认识金属钠的状态、颜色、硬度以及密度的相对大小及熔点的相对高低。
(2)观察内容:试剂瓶中的金属钠及钠块切面。
(3)观察记录:
状态
颜色
光泽
硬度
密度
熔点
固体
银白色
有金属光泽
小,可切割
比水的小,比煤油的大
熔点较低
2.实验法、观察法、推理法的应用——金属钠与水的反应
实验步骤
实验现象
现象分析
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球
钠的熔点低,反应放出热量
小球在水面上四处游动,最后完全消失
反应产生的气体推动小球运动
与水反应发出嘶嘶响声
钠与水反应产生气体
反应后溶液变为红色
反应生成碱性物质
实验结论
常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2。反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
用干毛巾将手擦拭干净,可以用手直接拿取钠块吗?
提示:不可以。手上的少量水分也能与钠剧烈反应,生成氢氧化钠。
3.实验法的应用——钠与氧气反应
反应条件
室温
加热或点燃
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
化学方程式
缓慢氧化:
4Na+O2===2Na2O
剧烈燃烧:
2Na+O2Na2O2
结论
钠是非常活泼的金属,与O2反应条件不同时,现象不同,产物也不同
微点拨:钠在空气中燃烧时,先熔化再燃烧的原因是钠的着火点比熔点高。
4.钠的用途
(1)工业上用钠冶炼金属,如钛、锆、铌、钽等。
(2)Na-K合金在常温下呈液态,可用作原子反应堆的导热剂。
(3)制作高压钠灯。
5.钠的保存
实验室中少量的金属钠保存在煤油或石蜡油中。
三、过氧化钠的性质及用途
1.物理性质:浅黄色的固体。
2.化学性质——“两大”性质
(1)与CO2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(2)与H2O反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
3.用途:作为呼吸面具和潜水艇里的供氧剂,也可作漂白剂。
四、研究物质性质的其他方法
1.假说
以已有事实和科学理论为依据,面对未知物质或现象所提出的一种推测性说明。
2.模型
通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)观察法研究物质的性质只能通过视觉来进行。
( )
(2)钠与水反应时浮在水面上剧烈燃烧,火焰呈黄色。
( )
(3)钠与水反应时,沉在水底,并有气泡产生。
( )
(4)钠是银白色金属,放置在空气中表面变暗是由于生成了Na2O2。
( )
(5)钠的性质活泼,钠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.研究物质的物理性质时,最常用到的方法是( )
A.观察法
B.实验法
C.假说法
D.模型法
A [研究物质的物理性质(色、态、味、密、熔)常用观察法。]
3.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