第1章 第2节 第1课时 研究物质性质的基本方法-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习全书word（新教材，鲁科版）

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 1.通过对金属钠的性质研究,掌握研究物质性质的基本方法:观察、实验、比较、分类、假说、模型。 2.通过钠与水、与氧气的反应实验,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。 3.通过对钠与氧气反应的实验探究,体会实验过程中控制实验条件的重要性。 4.通过对过氧化钠的化学性质的学习,了解其在生产、生活中的应用。 学习任务1　研究物质性质的方法及运用——金属钠的性质 1.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定义:有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。 (2)实验法。 ①目的: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。 ②过程。 ③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)分类和比较。 ①分类:可通过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。 ②比较:可运用比较的方法,认识各种物质性质之间的异同与内在联系。 (4)假说和模型。 ①提出假说可以对有关现象或规律的本质以及未知物质或现象进行推测性说明。 ②构建模型可以对物质或物质的变化进行简化模拟。 一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时,有同学提出:“我们可以先拿磁铁来吸一下。”同学们在探讨的过程中应用了研究物质性质的哪些方法? 提示:同学们通过磁铁验证硬币是否为铁制的,这属于用实验验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。这一过程属于实验法,还应用了观察法。 2.研究物质性质方法的运用——金属钠的性质 (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、硬度和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 较低 (2)实验法、观察法认识金属钠与水的反应。 实验步骤 实验现象 解释与结论 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 反应后生成碱性物质 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+2H2O2NaOH+H2↑ (3)实验法、观察法、比较法认识钠与氧气的反应。 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+O22Na2O 剧烈燃烧:2Na+O2Na2O2 结论 当钠与O2的反应条件不同时,现象不同,产物也不同 3.钠的用途 (1)工业上用来冶炼金属,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。 判断正误。[正确的打“√”,错误的打“×”] (1)打开集气瓶,用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔,该实验方法属于观察法。(　　) (2)取用金属钠时,剩余的钠放入废液缸。(　　) (3)Na与少量O2反应生成Na2O,Na与过量O2反应生成Na2O2。(　　) 答案:(1)√　(2)×　(3)× 探究1　钠与水、酸、盐溶液的反应 　　为了增强实验的安全性和效果,某学习小组的同学设计了一套如图所示的实验装置(夹持装置略)。实验如下: (1)实验用品:U形玻璃管、分液漏斗、大头针、医用针头。 (2)实验方法。 ①如图组装实验仪器,医用针头朝上插在胶塞上,顶端用橡胶块封闭。 ②将大头针穿透橡胶塞,顶端插上擦干煤油的钠块。 (3)实验操作。 ①通过分液漏斗向U形管内注入加有酚酞溶液的蒸馏水到接近管口。 ②迅速塞上橡胶塞,拔出大头针,使钠块落入水中。 问题1:你能看到哪些明显的现象?能得出什么结论? 提示:(1)钠与水剧烈反应,快速游动,钠块逐渐变小,管壁发热。表明反应放热。 (2)右侧管中水面逐渐下降,表明有难溶于水的气体生成。 (3)管中水的颜色从无色变成粉红色,证明有碱性物质生成。 问题2:待反应结束,拔掉针头的橡胶块,用燃着的火柴靠近针头,会看到什么现象? 提示:有蓝色的火焰。表明生成了可燃性气体。 问题3:如将H2O改为稀硫酸,现象有何不同? 提示:Na与稀硫酸反应更为剧烈。 问题4:如将H2O改为CuSO4溶液,现象有何不同? 提示:除问题1的现象外,管中还会出现蓝色沉淀。