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
课程标准要求
学业质量水平
1.了解观察、实验、比较、分类等方法在化学科学研究中的运用。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的主要性质,了解它们在生产、生活中的应用。
3.能列举、描述、辨识钠及其重要化合物的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式正确表示其典型物质的主要化学性质。
1.能对钠、钠的化合物及其变化进行描述和符号表征;能说明常见物质的性质与应用的关系。(水平1)
2.并能通过实验探究钠及其化合物的性质和变化规律。(水平2)
一、研究物质性质的基本方法
研究物质的性质常用的基本方法有观察、实验、分类、比较等,另外还有假说和模型的方法。
1.观察法
(1)概念:观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。
(2)途径:通过眼看、耳听、鼻闻、触摸或借助仪器观察等。
2.实验法
(1)概念:实验是根据科学研究目的,尽可能排除外界影响、突出主要因素,并利用一些专门的仪器设备,人为地变革、控制或模拟研究对象,使某一现象或过程发生或再现的研究方法。
(2)应用:在研究物质性质的过程中,可以通过实验验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。
(3)要领:
3.分类法:在研究物质的性质时,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.金属钠的性质、用途及保存方法
1.物理性质
颜色
状态
熔点
密度
硬度
银白色
块状固体
较低
比水小,比煤油大
小
2.化学性质
(1)与水反应:化学反应化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(2)与氧气反应
反应条件
反应现象
化学方程式
常温下放置于空气中
迅速反应,失去金属光泽,生成白色固体
4Na+O2===2Na2O
在空气中加热
剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体粉末
2Na+O2Na2O2
3.钠的用途
(1)用于制造高压钠灯,因钠蒸气放电而产生的黄光射程远、透雾能力强,常用做路灯。
(2)金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。
(3)钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂。
4.钠的保存:通常保存在煤油或石蜡中。
三.过氧化钠的性质与用途
1.性质:能与H2O和CO2反应生成氧气,其反应的化学方程式为:
与H2O反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,
与CO2反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
2.用途:常用于呼吸面具和潜水艇里的氧气供给。
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)观察就是用眼睛看现象,比较就是找物质间的差别(×)
(2)钠是金属,不可用小刀切割,放入水中沉于底部(×)
(3)Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体粉末,都能与水生成NaOH(√)
(4) Na2O和Na2O2都能与H2O和CO2发生化合反应(×)
(5)Na2O和Na2O2中氧元素的化合价分别为-2价和-1价(√)
2.把一小块钠放入滴有酚酞溶液的水中,下列现象不会出现的是( )
A.钠熔化成闪亮的小球 B.钠在水面上四处游动
C.溶液中产生较多的气泡 D.水溶液变成红色
C [A项,钠与水反应放热,且钠的熔点低,会熔化成一个闪亮的小球;B项,钠的密度比水小,浮在水面上,由于其周围不均匀地有氢气生成,其气泡会推动钠球四处游动;C项,钠与水反应放出气体,是在水面上生成,所以看不到溶液中产生较多的气泡;D项,钠与水反应生成碱,溶液变红色。]
3.根据下面取用钠的操作过程,回答问题。
(1)依据钠的取用过程,可以通过实验法、观察法方法研究钠的颜色、状态、密度和硬度等物理性质。
(2)用化学方程式表示钠保存在煤油中的原因:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、4Na+O2===2Na2O。
(3)切去钠时,剩余的钠块应放回原试剂瓶,以防引起火灾事故。
学习任务一 钠与水、酸及盐溶液的反应
1.写出钠与水反应的化学方程式,钠与水反应的实质是什么?
提示 钠与水反应的化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,由此可知,钠与水反应的实质是钠与水中的氢离子发生了置换反应。
2.结合钠的物理性质分析,把一小块钠投入到滴有酚酞溶液的水中可能出现的反应现象是什么?
提示 由于钠是很活泼的金属,且密度小于水,故可能出现的现象是钠浮在水的表面,剧烈反应,且能使滴有酚酞溶液的水变红色。
3.把钠投入到盐酸中,同钠与水的反应相比,哪一个更剧烈?为什么?
提示 钠与盐酸的反应比与水的反应更剧烈,因为盐酸中的氢离子浓度比水中的大。
4.将金属钠放入CuSO4溶液中会产生蓝色沉