内容正文:
第2节 研究物质性质的方法和程序
课时1 研究物质性质的基本方法
目标与素养:1.了解研究物质性质的基本方法。(科学探究)2.了解金属钠的物理性质及主要化学性质(钠与水、氧气的反应),认识钠是一种很活泼的金属。(宏观辨识)3.掌握过氧化钠的性质。(宏观辨识)
一、研究物质性质的基本方法
1.研究物质的性质有观察、实验、分类、比较等方法。
2.观察法
(1)定义:有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。
(2)范围:用肉眼看、用鼻子闻、借助仪器观察等。
二、金属钠的性质、用途及保存
1.物理性质
颜色
状态
熔点
密度
硬度
银白色
块状固体
低
比水小
小
微点拨:钠保存在煤油中,取用时用镊子夹取,剩余的钠块不能随意丢弃,应放回原试剂瓶。
2.化学性质
(1)钠与水(含酚酞)反应
①现象分析。
②反应的化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
微点拨:由于钠与水反应剧烈,实验时取用的钠粒一般为黄豆粒大小。
(2)钠与氧气反应
实验操作
实验现象
实验结论
银白金属光泽的切面在空气中表面很快变暗
常温下钠与O2发生反应:4Na+O2===2Na2O
钠先熔化为闪亮的小球,然后燃烧,火焰呈黄色,最后生成淡黄色固体
加热时钠与O2的反应为2Na+O2Na2O2
3.钠的用途
(1)工业上用钠冶炼金属。
(2)NaK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。
三、过氧化钠的性质及用途
1.物理性质:淡黄色的固体。
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。
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.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.钠通常情况下是固体,密度比水的小
C.钠的化学性质活泼,少量的钠可保存在煤油中
D.将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出O2
D [金属钠与O2反应,常温下生成氧化钠,加热条件下生成过氧化钠,A项正确;通常情况下是固体,密度比水小是钠的物理性质,B项正确;钠的化学性质很活泼,可与空气中的水蒸气和氧气反应,少量的钠可保存在煤油中,以隔绝空气,C项正确;将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出氢气,D项错误。]
3.下列物质在一定条件下均能产生氧气,其中最适宜用于呼吸面具中供氧的是( )
A.HNO3
B.Na2O2
C.KClO3
D.H2O2
B [作为呼吸面具的供氧剂必须是固体,且极易与呼出的CO2及H2O反应产生O2,符合要求的只有Na2O2。]
钠与酸、碱、盐溶液的反应
1.钠与酸溶液的反应
钠与水反应的实质是钠与H+反应,因而钠与酸溶液反应比与水反应剧烈。如:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。
2.钠与碱溶液的反应
钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。
3.钠与盐溶液的反应
钠投入到盐溶液中,先与水反应,生成NaOH;如果NaOH能与该盐反应,则继续发生复分解反应。
【典例1】 将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,不可能观察到的现象是( )
A.溶液中有蓝色絮状沉淀生成
B.有气体生成
C.有红色物质析出
D.钠熔成小球浮游在液面上
C [钠投入CuSO4溶液中首先与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,此时钠熔化成闪亮的小球浮游在液面上,有气体生成,生成的NaOH与CuSO4发生复分解反应,产生蓝色絮状沉淀。A、B、D项所指的现象均能观察到,但钠不能将铜置换出来。]
上述例题操作中导致溶液质量发生什么变化?
[答案] 溶液质量减轻。
(1)钠与酸反应时,很多同学因思维定势认为是钠先与水反应导致出现错误。
(2)钠投入到饱和盐溶液(若盐不与碱反应)或碱溶液时,因为水的消耗会析出固体盐或碱。
1.下列关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠单质与氯化亚铁溶液反应生成氯化钠和铁单质
B.钠与水反应的现象能说明钠的熔点低,且与水反应放热
C.钠与酸溶液反应产生氢气,实质是钠与H2O的反应
D.将4.6 g金属钠投入到95.4 g水中,所得溶液中溶质的