第2节 研究物质性质的方法和程序 第1课时（教学课件）化学鲁科版2019必修第一册

第二节 研究物质性质的方法和程序 第2课时 研究物质性质的方法 鲁科版2019必修第一册 第一章 认识化学科学 研究物质性质的基本方法 壹 氧化钠及过氧化钠 贰 知识导航 叁 碳酸钠及碳酸氢钠 新课导入 通过溴化银感光性的研究，制成了感光胶卷 通过叠氮化钠的性质，制成了汽车安全气囊 通过对液态氢和液态氧的研究，制成了火箭推进剂 怎样才能更科学地研究物质的性质呢？ 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 新知学习 01 研究物质性质的基本方法 含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法 方式：眼看、耳听、鼻闻、手触摸、借助仪器等方法 步骤：目的、内容、结果、分析和综合 观察法 实验法 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 注意问题：控制变量，控制温度、压强、浓度等条件 2C+O2 (少量) ==== 2CO C + O2 (足量) ==== CO2 点燃 点燃 条件不同 结论不同 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 含义：分门别类地对物质性质进行研究，总结出各类物质的一般性质；反之，知道某物质的类别，我们就可预测该物质的一般性质。 分类 比较 含义：认识各物质性质之间的异同及内在联系 金属的通性： 金属光泽，良好的导热、导电性、延展性，活泼金属与盐酸反应生成H2。 新知学习 01 研究物质性质的基本方法 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 观察·思考 金属钠与水反应 颜色 状态 硬度 相对大小 密度 相对大小 熔点 相对高低 固态 银白 小（质软） ρ煤油＜ρ钠＜ρ水 金属钠的物理性质 阅读观察目的，观察内容 观察：①钠的位置 ②钠的状态 ③钠是静止的还是游动的 ④是否有声音 ⑤溶液的颜色 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 实验操作 实验现象 分析及结论 钠的密度比水 ②熔化成闪亮的小球 反应 ，钠的熔点 ③小球四处游走 有 产生 ④发出嘶嘶的响声 反应剧烈 ⑤溶液颜色变红 有 的物质生成 碱性 小 放热 气体 浮、熔、游、响、红 氢气 NaOH 化学方程式：2Na＋2H2O =2NaOH+ H2↑ ①钠浮在水面上 低 实验现象 观察·思考 金属钠与水反应 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 思考1：设计出收集并检验该反应中放出的气体的装置？ A B C 为什么“严禁用手触摸”？ 为什么“严禁比绿豆粒大”？ 为什么剩余的钠要放回原试剂瓶中？ 观察·思考 金属钠与水反应 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 知识延伸—— 钠单质的性质 Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au K Ca ①钠与酸的反应 例如钠与盐酸反应 先酸后水 ②钠与碱的反应 预测钠投入到饱和氢氧化钠溶液的反应 钠与碱消耗水 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4 总反应:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑ 先水后盐 Na不能置换出CuSO4溶液里的Cu 思考3：钠与熔融状态的盐反应 4Na+TiCl4 ====Ti+4NaCl 高温 思考2：在金属活动顺序表中，钠排在铜的前面，所以，将钠加入到CuSO4 溶液或氯化铁溶液中，会置换出金属铜或铁。这种说法对吗？ 可置换出【金属活动性顺序表】中排在钠后面的金属单质 例如，钠与熔融态TiCl4的反应？ 知识延伸—— 钠单质的性质及应用 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 钠 的 用 途 原子反应堆导热剂 高压钠灯 冶炼某些金属 Na、K合金导热性能好 黄光射程远，透雾力强 钠化学性质很活泼 知识延伸—— 钠单质的性质及应用 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 小试牛刀 查阅资料得知，金属钠能跟多种物质发生化学反应，其中包括与酒精在常温下的反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及该反应与金属钠跟水反应的异同点，下列研究方法中不需要的是(　　) A．实验法 B．观察法 C．分类法 D．比较法 C 在烧杯中加入水和煤油各50mL，将一小粒金属钠投入烧杯中，观察到的现象可能为（ ） A、 钠在水层中反应并四处游动 B、 钠停留在煤油层中不发生反应 C、 钠在煤油的液面上反应并四处游动 D、 钠在煤油和水的界面处反应并可能上下跳动 D 小试牛刀 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且有沉淀生成的是（ ） A. 稀盐酸 B. K2SO4稀溶液 C. CuCl2稀溶液 D. 水 C 小试牛刀 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 活动·探究——钠与氧气的反应实验 【实验目的】 1、探究金属钠与氧气的反应。 2、认识条件控制对实验研究的意义。 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 实验用品 滤纸 玻璃片 镊子 小刀 酒精灯 泥三角 三脚架 坩埚 坩埚钳 活动·探究——钠与氧气的反应实验 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 实验视频 活动·探究——钠与氧气的反应实验 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 实验内容 实验现象 结论 钠放置在空气中 钠在空气中加热 生成白色固体 4Na + O2 == 2Na2O 银白色光亮的金属切面很快的变暗 ①先熔化成闪亮的小球 ②发出黄色火焰 ③生成淡黄色固体 生成淡黄色的过氧化钠 2Na+O2==Na2O2 △ 实验现象及结论 活动·探究——钠与氧气的反应实验 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 思考： 1、通过这组实验，你对金属钠与氧气反应有了哪些认识？ 2、金属钠除了能与氧气、水发生反应外，还能与哪些物质发生反应？请比较金属钠与其他金属在化学性质上的相同点和不同点。 3、在研究金属钠性质的过程中，你用到了哪些研究方法？ 与酸：先酸后水 与碱：消耗水 与盐（水溶液）：先水后盐 与氧：看条件 活动·探究——钠与氧气的反应实验 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 实验前 明确实验目的 实验试剂和器具 实验方案 实验中 实验后 实验法 控制反应条件 仔细观察并记录实验现象 分析现象 得出结论 完成实验报告 活动·探究——钠与氧气的反应实验 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 新知学习 02 氧化钠及过氧化钠 氧化钠 过氧化钠 化学式 氧化合价 阴、阳离子个数比 颜色状态 与H2O反应 与CO2反应 与盐酸反应 用途 两者转化关系 Na2O Na2O2 -2 -1 1：2 淡黄色固体 白色固体 1：2 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+CO2 =Na2CO3 2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2 制碱 供氧剂、强氧化剂、漂白剂 2Na2O+O2 === 2Na2O2 △ Na2O+2HCl =2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl =4NaCl+2H2O+ O2↑ 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 思考1：Na着火可以用水灭火？泡沫灭火器呢？应该怎么办？ 新知学习 02 氧化钠及过氧化钠 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 下列关于钠与氧气的反应的说法正确的是(　　) A．钠与少量的O2反应生成Na2O，Na与过量的O2反应生成Na2O2 B．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗是由于发生反应：2Na＋O2===Na2O2 C．Na久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成NaHCO3 D．将一小块钠放在石棉网上，用酒精灯加热后，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成Na2O2 D 小试牛刀 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 下列判断正确的是 （ ） A．可用水来确定某 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2 B．可用 CO2来确定某 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2 C．Na2O 比 Na2O2稳定 D．将足量的 Na2O2、Na2O 分别加到酚酞溶液中， 最终溶液均为红色 A 小试牛刀 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 新知学习 03 碳酸钠及碳酸氢钠 白色粉末 白色晶体 苏打、纯碱 小苏打 Na2CO3 NaHCO3 俗称： 都能溶于水， 溶解性： （苏打） Na2CO3 >（小苏打） NaHCO3 水溶性： 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 酸碱性 结论： Na2CO3与NaHCO3的水溶液都显碱性 相同浓度时， Na2CO3溶液的碱性> NaHCO3溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 等浓度的两溶液 新知学习 03 碳酸钠及碳酸氢钠 与碱反应 Na2CO3溶液 NaOH溶液 NaHCO3溶液 NaOH溶液 不反应 NaHCO3+NaOH = Na2CO3 +H2O 新知学习 03 碳酸钠及碳酸氢钠 Na2CO3溶液 稀盐酸 NaHCO3溶液 稀盐酸 现象：反应较慢，刚开始无气泡，后来才有气泡 现象：反应剧烈，马上有气泡 开始：Na2CO3+HCl(少) = NaHCO3+NaCl 后来：NaHCO3+HCl = NaCl + H2O+CO2 ↑ NaHCO3+HCl=NaCl + H2O+CO2 ↑ 因而可利用这样的现象来检验Na2CO3(aq)和NaHCO3 (aq) 与盐酸反应 新知学习 03 碳酸钠及碳酸氢钠 思考: 把稀HCl逐滴滴加到Na2CO3(aq)和把Na2CO3(aq)逐滴滴加到稀HCl现象一样吗? Na2CO3溶液 稀盐酸 Na2CO3溶液 稀盐酸 现象：刚开始无气泡，后来才有气泡 现象：马上有气泡 开始：Na2CO3+HCl(少) = NaHCO3+NaCl 后来：NaHCO3+HCl = NaCl + H2O+CO2 ↑ Na2CO3+2HCl(多) = 2NaCl + H2O+CO2 ↑ 故可互滴鉴别二者!!! 相互转化 Na2CO3 NaHCO3 ①通CO2：Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 ②加少量盐酸：Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl NaHCO3 Na2CO3 ②溶液：加适量NaOH溶液： NaHCO3+NaOH = Na2CO3 +H2O ①固体：直接加热：2NaHCO3 = Na2CO3+ CO2↑+H2O △ 知识延伸 思考2：金属钠长期置于空气最终生成的物质是什么？发生哪些化学变化？ 银白色金属钠 ① 表面变暗 ② 出现白色固体 ③ 表面变成溶液 ④ 白色粉末 ①4Na+O2===2Na2O ④2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O 发生主要变化的化学方程式: ②Na2O+H2O===2NaOH 约 50 万年前 “北京猿人” 已会用火 公元前 8～6 千年 中国(新石器时代)开始制陶器 约公元前 2 千年 中国已会铸铜 观看视频 钠 及其化合物 性 质 研究物质性质的方法 分类法 实验法 比较法 观察法 指导 应用 物理性质 化学性质 决定 反应 取用 保存 用途 （重点） （化学方程式、实验现象及解释） 小结 下列鉴别Na2CO3与NaHCO3固体的实验不能达到实验目的的是(　　) 选项 操作 结论 A 分别取少许两种固体于试管中加热 能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3 B 分别取少许两种固体于试管中，加水溶解后，滴加少量极稀的CaCl2溶液 能产生白色沉淀的为Na2CO3 C 分别取少许两种固体于试管中，加水溶解后，滴加少量Ca(OH)2溶液 产生白色沉淀的为Na2CO3 D 分别取少许两种固体于试管中，逐滴加入同浓度的稀盐酸 立即产生气泡的为NaHCO3 C 随堂演练 演示完毕 感谢聆听 分层作业见本课时word Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$