内容正文:
第一章 认识化学科学
第二节 研究物质性质的方法和程序
1.2.1 研究物质性质的基本方法
钠的性质
核心素养目标
宏观辨识与微观探析:
能从宏观上观察金属钠的物理性质以及与水反应的实验现象,并能从微观角度初步探析金属钠与水反应的本质,理解物质性质与微观结构的关联。
科学态度与社会责任:
了解金属钠性质在实际应用中的体现,认识化学知识与社会生活的联系,增强社会责任意识。
科学探究与创新意识:
通过金属钠与水反应的实验探究,学会运用观察法研究物质性质,掌握实验操作的基本技能,培养科学探究能力;在探究过程中,能提出基于实验现象的思考与疑问,具备一定的创新意识。
重点
研究物质性质的基本方法,并能运用这些方法研究金属钠的物理性质和化学性质。
金属钠的物理性质和化学性质。
难点
从实验现象推理得出金属钠的物理性质和化学性质,并理解反应的本质。
掌握运用观察法研究物质性质时的注意事项,并能将观察法有效应用于其他物质性质的研究。
课前导入
课前导入
研究物质的性质是化学研究的重要内容,只有深入了解物质的性质,才能更好地利用物质。比如,叠氮化钠因性质特殊可用于汽车安全气囊的气体发生剂,液态氢和液态氧的性质研究促成了火箭推进剂的制备。
那么,怎样科学地研究物质的性质呢?这就需要掌握一定的方法和程序。今天,我们将以金属钠为例,运用研究物质性质的基本方法,来探究金属钠的性质。
01
研究物质性质的基本方法
研究物质的基本方法
→概念:
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。
→分类:
直接观察(眼看:物质的颜色、状态及其变化;鼻闻:物质的气味;耳听:物质变化过程中发出的声音;手摸:物质变化过程中的热量变化)
间接观察:借助一些仪器来进行更为细致的观察
观察法
研究物质的基本方法
实施观察的程序
→观察前:要有明确而具体的目的。
→观察时:要用感官去搜集信息,还要积极地动脑思考并及时储存和处理所搜集的信息。
→观察后:对观察到的现象进行分析和综合。
研究物质的基本方法——实验法
→概念:
实验是根据科学研究的目的,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。
→实验程序及注意事项:
实验前要明确实验目的、实验用品和实验方案等;实验中要仔细观察实验现象,并做好实验记录;实验后要对实验结果进行分析,并写好实验报告。实验过程中,要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件,这是因为同样的反应物在不同的条件下可能会发生不同的反应。
研究物质的基本方法
→概念:
分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。
→分类法的应用:
①总结各类物质的一般性质;
②根据物质所属的类别对物质及其变化进行预测
分类法
研究物质的基本方法
比较法
假说
模型
找出各类物质性质之间的异同,认识各类物质性质之间的内在联系。
假说是在已有事实和科学理论的基础上,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。
模型是以客观事实为依据建立起来的,通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟。
运用假说和模型所做的预测或说明是否正确还需要通过实验来验证。
02
钠的性质
实验探究
→观察目的:
1. 认识金属钠的颜色、状态、硬度和密度的相对大小以及熔点的相对高低。
→观察内容:
1. 观察盛放在试剂瓶中的金属钠。用镊子将金属钠从试剂瓶中取出,用滤纸将其表面的煤油吸干,在玻璃片上用小刀切下一小块金属钠,观察钠块的切面。
保存在煤油中的
金属钠
实验探究
实验探究
钠的物理性质
颜色 状态 光泽 硬度的相对大小 密度的相对大小 熔点的相对高低
银白色 固态 金属光泽 小
(质软) 比水的小,比煤油的大
(0.97g·cm-3) 低
(97.8℃)
实验记录
实验现象
用小刀可以很轻松地切开金属钠,切口处可观察到银白色光泽,暴露在空气中很快变暗。
注意事项
1. 取用钠时必须用镊子,切不可用手直接接触,否则皮肤会被腐蚀。
2. 切下来未用的钠要及时放回盛钠的原试剂瓶中,切不可放入废液缸或自来水池中。
3. 实验室中用到的镊子、小刀和滤纸等都必须是干燥的。
4. 为了不影响对钠的颜色和光泽的观察,在切割之前要用滤纸吸干钠表面的煤油,钠的切面要尽量大一些,切开后要及时观察。
实验探究
容易失去1个电子
原子结构
物质类别:钠是金属单质,具有金属的通性。通常能与非金属单质反应,能与酸反应放出H2,能与盐反应等
元素化合价:Na单质中Na显0价,处于最低价,具有还原性,结合金属活动性顺序,Na具有强还原性
钠的化学性质
实验探究
→观察目的:
2. 认识金属钠与水的反应。
→观察内容:
2. 向培养皿中加入适量的水,滴入 1~2 滴酚酞溶液,取一块绿豆粒大小的金属钠放入水中,观察现象。
金属钠与水的反应
金属钠与皮肤接触会
腐蚀皮肤,千万不要用手直接接触金属钠!
实验探究
实验记录
实验现象 分析及结论
钠浮在水面上
钠的密度比水小
熔成光亮小球且周围有水雾产生
反应放热,且钠的熔点低
小球在水面上迅速四处游动
有气体生成,推动小球迅速游动
嘶嘶作响,钠球逐渐变小,最后完全消失。
有气体生成,反应剧烈
滴有酚酞的溶液由无色变成红色
有碱性物质生成
化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠与酸反应的实质:2Na+2H+=2Na++H2↑
钠与稀盐酸反应比与水反应剧烈:
2Na+ 2HCl =2NaCl+H2↑
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
若钠过量,钠把酸反应完之后,再与水反应:
2Na+ 2HCl = 2NaCl+H2↑
钠与酸的反应
1.钠与NaCl溶液反应,实质是钠与水的反应
2.钠与CuSO4溶液反应,可以理解为先后发生
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应为:2Na+CuSO4+2H2O =Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
钠与溶液的反应
1.高压钠灯:金属钠可用于制造高压钠灯,这种灯因钠蒸气放电而产生的黄光射程远、透雾能力强,常用作路灯
2.钾钠合金:熔点低,常温下呈液态,导热性好,可用作快中子反应堆的热交换剂
3冶炼金属:利用钠的强还原性,在一定条件下可以将钛、锆等金属从其熔融盐中置换出来,如
钠的用途
钠的保存
由于金属钠易与O2、H2O发生反应,但不与煤油(或石蜡油)反应,且钠的密度比煤油(或石蜡油)的大,故在实验室中, 通常将少量金属钠保存在煤油(或石蜡油)中,以隔绝空气和H2O
发生金属钠着火应该如何应对
一定不能用水灭火!应用干燥的沙土来灭火。
钠的保存与火灾处理
03
课堂小结
04
课堂练习
1.某学生运用所学知识研究物质的性质:将一块金属钠和一块锌片分别放在表面皿上,研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是( )
①假说法 ②实验法 ③比较法 ④分类法
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
C
2.下列关于金属钠的叙述错误的是( )
A.金属钠可以保存在煤油中
B.钠元素只能以化合态形式存在于自然界中
C.实验室取金属钠可用药匙
D.钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在
C
3.关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠是活泼金属,将其投入硫酸铜溶液中,可置换出铜
B.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的
C.加热时,金属钠先熔化,再剧烈燃烧,产生黄色火焰
D.4.6g金属钠投入95.4g水中,所得溶液中溶质的质量分数为8%
C
4.如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断,下列说法正确的是( )
A.上述反应不能说明钠比铜活泼
B.将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液,反应现象相同
C.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
D.上述反应一定不是置换反应
C
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好好学习天天向上
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