第1章 第2节 第1课时 研究物质性质的基本方法(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记(鲁科版 山东海南专版)
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
[核心素养发展目标] 1.了解研究物质性质的基本方法(观察法、实验法、分类法和比较法等),会用观察法研究钠的物理性质,通过观察分析钠与水的反应,认识钠是一种活泼的金属。2.会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
一、研究物质性质的基本方法
1.研究物质性质的方法有观察、实验、分类、比较、假说、模型等。
2.观察法: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。
常见观察法
3.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。
4.分类和比较法
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;运用比较的方法认识各种物质性质之间的异同和内在联系。
5.假说和模型
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; 建构模型可以对物质或物质的变化进行简化模拟。
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思考
用如图所示的方法研究某气体的性质,这种方法属于哪一种基本方法?理由是什么?
提示 观察法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法,直接用肉眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻物质的气味,都属于观察法。
1.判断正误
(1)科学家提出的假说一定能成为科学理论( )
(2)使用模型有助于人们研究物质的性质( )
(3)运用实验法时,应设计实验方案( )
答案 (1)× (2)√ (3)√
2.下列关于研究物质性质的方法描述正确的是( )
A.观察法只能通过视觉来完成
B.将NaCl固体放入水中,从而获取NaCl的某些性质,这只涉及实验法
C.银、铁、铜、锌等均为金属,具有金属光泽和导电性,涉及的是比较法
D.研究物质的性质时,往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法
答案 D
解析 观察法可以通过视觉、嗅觉、触觉或实验仪器来完成,A项错误;将NaCl固体放入水中是实验法,还需通过观察才能获取实验现象,B项错误;C项涉及的是分类法,C项错误;研究物质的性质时,往往不单独采用一种方法,而是多种方法综合使用,D项正确。
二、观察法的应用——金属钠及其与水的反应
1.观察金属钠及其与水反应的现象
(1)观察金属钠
操作 | 现象及结论 |
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金属钠保存在煤油中,且密度比煤油的大 | |
金属钠有银白色金属光泽,硬度小 |
(2)观察钠与水的反应
实验操作 | 实验现象 | 分析及结论 |
钠浮在水面上 | 钠的密度比水小 | |
钠熔成小球 | 钠熔点低,反应放热 | |
钠在水面上迅速游动 | 反应产生的氢气推动钠游动 | |
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失 | 钠与水剧烈反应,产生气体 | |
溶液的颜色逐渐变红 | 有碱性物质生成 | |
化学方程式 | 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ | |
特别提醒 ①钠性质活泼,需隔绝空气和水保存,实验室里将其保存在煤油或石蜡油中。
②钠与水反应的实质:钠与水电离出来的H+反应。
思考1
如将H2O换成稀硫酸, 现象有何不同?为什么?
提示 Na与稀硫酸反应更剧烈。因为钠与水反应的实质是钠与水电离出来的H+反应,硫酸中H+浓度比水中大得多。
思考2
如将H2O换成CuSO4溶液,现象有何不同?写出该反应的化学方程式。
提示 除了浮、熔、游、响外,还会出现蓝色沉淀。金属钠和硫酸铜溶液的反应先是Na和CuSO4溶液中的水反应,生成氢氧化钠和氢气,然后是氢氧化钠和硫酸铜之间发生复分解反应,即2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,总反应的化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。
思考3
将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是 (填序号)。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水
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