魯科版必修1 第1章第2節(jié) 研究物質(zhì)的方法和程序（第1課時） 學(xué)案 (1).docVIP

第1課時研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法與鈉 細讀教材記主干一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法常用方法有觀察法、實驗法、分類法、比較法等，其中觀察法是一種有計劃、有目的地用感官或借助儀器考察研究對象的方法。二、金屬鈉的性質(zhì)及用途1物理性質(zhì)顏色狀態(tài)硬度密度熔點銀白色固體質(zhì)軟比水的小，而比煤油的大較低2.化學(xué)性質(zhì) 3保存方法實驗室中，少量的鈉保存在煤油中，大量的鈉保存在液態(tài)石蠟中。4用途鈉、鉀合金可用做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，高壓鈉燈常用做路燈，金屬鈉還可用于鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。三、過氧化鈉的性質(zhì)和用途1物理性質(zhì)過氧化鈉為淡黃色固體。2化學(xué)性質(zhì)(1)與h2o反應(yīng)(化學(xué)方程式)：2na2o22h2o=4naoho2(2)與co2反應(yīng)(化學(xué)方程式)：2na2o22co2=2na2co3o23用途作為呼吸面具和潛水艇里氧氣的來源。重點剖析1鈉與滴有酚酞的水的反應(yīng)現(xiàn)象分析鈉浮在水面上浮證明(na)(h2o)鈉塊熔成閃亮的小球熔鈉熔點低，鈉與水反應(yīng)放出熱量，使鈉塊熔成了鈉球鈉球迅速向各個方向游動游鈉與水反應(yīng)生成氣體，推動鈉球游動聽到液面上發(fā)出嘶嘶的響聲響鈉與水劇烈反應(yīng)生成氣體，與水摩擦發(fā)出響聲滴有酚酞的溶液變紅色紅鈉與水反應(yīng)生成了堿反應(yīng)實質(zhì)是na與水電離出的極少的h之間的置換反應(yīng)特別提醒鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，在使用中要注意以下幾個方面：(1)鈉易與水蒸氣反應(yīng)生成naoh，naoh有強烈的腐蝕性，取用金屬鈉時要用鑷子，不能用手直接拿取。(2)實驗時切取鈉不宜太多，一般有黃豆粒大小即可。(3)切完剩余的鈉要放回原瓶，不得隨意亂丟。2鈉與水溶液的反應(yīng)(1)反應(yīng)實質(zhì)：一般情況下鈉與任何水溶液反應(yīng)時，都是鈉與該溶液中的h反應(yīng)，產(chǎn)生h2。(2)具體反應(yīng)物質(zhì)分類反應(yīng)分析與酸鈉與酸反應(yīng)時，鈉與酸中的h先反應(yīng)，如2na2hcl=2naclh2；如果鈉過量，鈉把酸消耗盡之后，再與水反應(yīng)與堿鈉與堿溶液反應(yīng)時其實質(zhì)是鈉與水的反應(yīng)與鹽鈉與鹽溶液的反應(yīng)先發(fā)生鈉與水的反應(yīng)，它包括兩種情況：如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉不反應(yīng)只發(fā)生鈉與水的反應(yīng)；如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng)，則會發(fā)生兩個反應(yīng)，如鈉與fecl3溶液反應(yīng)：2na2h2o=2naohh23naohfecl3=fe(oh)33nacl3.鈉與熔融狀態(tài)的鹽反應(yīng)在熔融狀態(tài)下，金屬鈉能將不活潑金屬置換，如4naticl4 4naclti。特別提醒將鈉投入到飽和溶液，如飽和nacl溶液，飽和naoh溶液中，雖然鈉與水反應(yīng)生成的naoh不再與溶質(zhì)反應(yīng)，但由于反應(yīng)消耗了水，故會有溶質(zhì)析出，溶液也會變渾濁。典例印證例題1金屬na與下列溶液反應(yīng)時，既有氣體，又有白色沉淀產(chǎn)生的是()afecl3溶液bkcl溶液cna2so4溶液 dmgso4溶液解析na與鹽溶液的反應(yīng)，實際是na先與水反應(yīng)生成naoh，naoh再與鹽反應(yīng)。因此，不管什么鹽溶液與na反應(yīng)一定有h2生成。fecl3與naoh反應(yīng)：fecl33naoh=fe(oh)33nacl，但fe(oh)3沉淀為紅褐色沉淀；kcl、na2so4不與naoh反應(yīng)；mgso4與naoh反應(yīng)：mgso42naoh=mg(oh)2na2so4，mg(oh)2為白色沉淀，符合題意。答案d鈉不能從任何鹽的水溶液中置換出金屬單質(zhì)。1雙選將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是()a稀鹽酸 bk2so4ccucl2 d飽和naoh溶液解析：選c、d鈉遇水或水溶液均能發(fā)生反應(yīng)置換出氫氣，故以上四個選項均能滿足題干中有氣體放出這一條件。解題的關(guān)鍵在于題干中的最后“溶液質(zhì)量減輕”。若投入金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量，則溶液的質(zhì)量減輕。選項a、b中每有23 g鈉進入溶液均生成1 g h2，溶液質(zhì)量增加22 g。c項中由于鈉與水反應(yīng)生成的naoh還能進一步與cucl2反應(yīng)，析出cu(oh)2沉淀，所以溶液質(zhì)量減輕。d選項中naoh溶液是飽和溶液，投入鈉后消耗水，析出氫氧化鈉固體，溶液質(zhì)量也減輕。 重點剖析化學(xué)式na2ona2o2顏色白色淡黃色狀態(tài)固體固體續(xù)表化學(xué)式na2ona2o2氧元素的化合價2價1價屬類堿性氧化物過氧化物生成條件常溫下緩慢氧化燃燒或加熱熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為na2o2較穩(wěn)定與h2o反應(yīng)na2oh2o=2naoh2na2o22h2o=4naoho2與co2反應(yīng)na2oco2= na2co32na2o22co2=2na2co3o2與hcl反應(yīng)na2o2hcl=2naclh2o2na2o24hcl=4nacl2h2oo2主要用途用于制取na2co3強氧化劑、漂白劑、供氧劑轉(zhuǎn)化：2na2oo22na2o2特別提醒(1)na2o2具有漂白性，可使酸堿指示劑退色，如將na2o2投入滴有酚酞的水中，溶液先變紅后又退色。(2)na2o2與co2和h2o(氣)混合氣體反應(yīng)，可視為先與co2反應(yīng)，再與h2o(氣)反應(yīng)。典例印證例題2對na2o和na2o2的敘述正確的是()ana2o和na2o2中氧的化合價均為2價bna2o比na2o2的穩(wěn)定性強cna2o和h2o反應(yīng)為化合反應(yīng)；na2o2是白色固體，與h2o作用放出o2，生成naohd在呼吸面具中，na2o2常作供氧劑，而na2o不能解析在na2o中氧的化合價為2價，在na2o2中則為1價，a項錯誤；na2o易轉(zhuǎn)化為na2o2，即na2o2穩(wěn)定性更強，b項錯誤；na2oh2o=2naoh,2na2o22h2o=4naoho2，na2o2應(yīng)為淡黃色固體，故c項錯誤，d項正確。答案dna2o2中的o是一個完整的原子團，氧元素化合價為1，na2o2在熔融狀態(tài)下電離生成na和o。2下列敘述中不正確的是()ana2o2是淡黃色固體，na2o是白色固體，二者都能與水反應(yīng)生成naohbna和o2在加熱時反應(yīng)生成na2o2，在常溫下反應(yīng)生成na2ocna2o與co2發(fā)生化合反應(yīng)生成na2co3，na2o2與co2發(fā)生置換反應(yīng)生成o2d2 g h2充分燃燒后產(chǎn)物被na2o2完全吸收，na2o2固體增重2 g解析：選cna2o2與co2反應(yīng)生成o2：2na2o22co2=2na2co3o2，該反應(yīng)不是置換反應(yīng)。2 g h2充分燃燒后生成18 g水，完全被na2o2固體吸收發(fā)生反應(yīng)2na2o22h2o=4naoho2，由質(zhì)量守恒可知，固體由na2o2naoh，其質(zhì)量增加的量等于h2oo2質(zhì)量減少的量，18 g水被吸收后生成16 g o2，即na2o2固體增重為2 g。題組一研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法及鈉的性質(zhì)1將、相關(guān)內(nèi)容用短線連接。2取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，觀察到下列實驗現(xiàn)象：金屬鈉熔化；燃燒后得到白色固體；燃燒時火焰為黃色；燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì)，描述正確的是()abcd解析：選d鈉的熔點只有97.81 ，受熱時立即熔化；鈉是一種很活潑的金屬，受熱時與氧氣化合生成過氧化鈉(淡黃色)；鈉在空氣中燃燒的火焰為黃色。3對鈉跟水反應(yīng)的現(xiàn)象敘述完全且正確的是()a鈉浮在水面上，反應(yīng)很快停止b鈉浮在水面上劇烈燃燒，火焰呈黃色c鈉熔化成閃亮小球浮在水面上，不斷游動，嘶嘶作響d鈉熔化成閃亮小球，沉在水底，并有氣泡產(chǎn)生解析：選c鈉遇到水后，立即與水發(fā)生反應(yīng)，因為鈉的密度小于水，故鈉浮在水面上；因為鈉與水反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而鈉本身的熔點是97.81 ，故與水劇烈反應(yīng)，熔成銀光閃閃的小球；因為產(chǎn)生氫氣，故發(fā)出嘶嘶聲響，并由于氣體是在球與水面接觸點產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體推動小球在水面游動。4在下列敘述中：硬度大硬度小著火時用沙土撲滅熔點低于100 銀白色在煤油和水的混合物界面處上下跳動在空氣中燃燒生成淡黃色固體用小刀切割后的斷面很快變暗與鈉的物理性質(zhì)有關(guān)的是_，與鈉的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)的是_。答案：題組二過氧化鈉的性質(zhì)和用途5下列對na2o2的敘述不正確的是()ana2o2是淡黃色固體，久置于空氣中變成白色bna2o2的穩(wěn)定性比na2o差c用na2o2和水反應(yīng)可以制取氧氣dna2o2放入飽和naoh溶液中有o2放出，恢復(fù)常溫后有晶體析出解析：選bna2o加熱時可與o2反應(yīng)生成na2o2，故na2o2更穩(wěn)定。6試寫出下列化學(xué)方程式na2o溶于水：_；na2o2溶于水：_；na2o與co反應(yīng)：_；na2o2與co2反應(yīng)：_。答案：na2oh2o=2naoh2na2o22h2o=4naoho2na2oco2=na2co32na2o22co2=2na2co3o2一、選擇題1如圖所示，聞氣體氣味的方法屬于()a實驗法b觀察法c分類法 d比較法解析：選b觀察法是用感官(耳、鼻、口、手等)觀察研究對象，而實驗法是通過實驗來驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。該圖表達的是通過觀察法來了解氣體的氣味。2鈉與水反應(yīng)時的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是()a鈉的熔點低 b鈉的密度小c鈉的硬度小 d很活潑解析：選c金屬鈉投入水中，觀察到的實驗現(xiàn)象可用5個字來概括為“浮、熔、游、響、氣”，即鈉浮在水面上，熔化成一個閃亮的小球，小球在水面上不斷游動，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，體積不斷變小，并有氣體產(chǎn)生。這些實驗現(xiàn)象反映了鈉是密度小、熔點低、具有銀白色金屬光澤的金屬。此外，“游、響、氣”說明鈉與水反應(yīng)劇烈，迅速生成氫氣，由于反應(yīng)劇烈，同時可聽到“嘶嘶”的響聲，看到有氣體產(chǎn)生(反應(yīng)放熱，使水蒸發(fā)，與反應(yīng)生成的h2一起逸出，故可能觀察到“裊裊白煙”)。反應(yīng)劇烈，說明鈉很活潑。3下列判斷中正確的是()a可用水來確定某na2o粉末中是否含有na2o2b可用co2來確定某na2o粉末中是否含有na2o2c可利用在空氣中加熱的方法除去na2o中的na2o2d將足量的na2o2、na2o分別加到酚酞試液中，最終溶液均為紅色解析：選ana2o2可與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體o2，而na2o不能；co2是氣體，與na2o和na2o2反應(yīng)時無明顯現(xiàn)象區(qū)別；加熱時na2o會與氧氣反應(yīng)；na2o2加到酚酞試液中，試液先變紅后退色。4金屬鈉著火時，應(yīng)選用的滅火劑是()a水 b泡沫滅火器c沙土 d煤油解析：選c鈉著火時生成na2o2，而na2o2能與水和co2反應(yīng)生成o2，故不能用含水的物質(zhì)來滅火；煤油為有機物，本身可燃燒，故c項正確。5雙選在一定溫度下，向飽和燒堿溶液中加入一定量的過氧化鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原溫度，下列說法正確的是()a溶液中有晶體析出，na數(shù)目變小b溶液中有氣體逸出，na數(shù)目增加c溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大d溶液中na數(shù)目減少，溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)未變解析：選a、d加入na2o2，na2o2與水反應(yīng)：2na2o22h2o=4naoho2，消耗水的同時生成naoh，因此析出晶體，溶液中na數(shù)目減少。因溶液仍為原溫度下的飽和溶液，溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變而溶劑減少。62.3 g鈉在干燥的空氣中與氧氣反應(yīng)，可得3.5 g固體(假設(shè)產(chǎn)物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，據(jù)此可判斷其產(chǎn)物為()a只有na2o2 b只有na2ocna2o和na2o2 d無法確定解析：選c金屬鈉和氧氣反應(yīng)可生成na2o或na2o2，此題用“極值法”：若2.3 g 鈉全部反應(yīng)生成na2o，由反應(yīng)4nao2=2na2o可得生成na2o的質(zhì)量為3.1 g；若2.3 g鈉全部反應(yīng)生成na2o2，由反應(yīng)2nao2na2o2可得生成na2o2的質(zhì)量為3.9 g；現(xiàn)產(chǎn)物為3.5 g，介于3.1 g 和3.9 g之間，故產(chǎn)物為na2o和na2o2的混合物。7co與h2的混合氣體3 g和足量的氧氣燃燒后，在150 時將混合氣體通過足量的na2o2后，na2o2增重的質(zhì)量為()a1.5 g b3 gc6 g d無法計算解析：選b2coo2點燃,2co22h2o2點燃,2h2o2co22na2o2=2na2co3o22h2o2na2o2=4naoho2將合并得：cona2o2=na2co3將合并得：h2na2o2=2naoh由式可以看出na2o2固體增重的質(zhì)量就是co和h2的質(zhì)量。8.如圖裝置，試管中盛有水，氣球a中盛有干燥的na2o2顆粒，u形管中注有滴加了酚酞溶液的水，將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實驗時將氣球中的na2o2抖落到試管b的水中，將發(fā)生的現(xiàn)象是()au形管內(nèi)的水變紅 b試管內(nèi)溶液變紅c氣球a被吹大 du形管水位dc解析：選c此題解答時容易因定向思維而錯選a、b，是因為沒有注意到滴加了酚酞溶液的水是在u形管中而非試管中。由于發(fā)生反應(yīng)2na2o22h2o=4naoho2，產(chǎn)生的o2使氣球膨脹，同時該反應(yīng)放出大量的熱，使廣口瓶中空氣受熱膨脹而出現(xiàn)u形管中水位dc。9觀察是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學(xué)將一小塊金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色變灰暗變白色 出現(xiàn)液滴白色固體。下列說法正確的是()a銀白色變灰暗是因為生成了過氧化鈉b出現(xiàn)液滴是因為naoh具有吸濕性c過程只發(fā)生了物理變化d最后得到的白色固體是naoh解析：選ba項，鈉與o2在常溫下生成na2o；c項，過程發(fā)生的反應(yīng)為：2naohco2=na2co3h2o；d項，最后得到的白色固體為na2co3。10將10.4 g na2o和na2o2的固體混合物投入到水中，充分反應(yīng)后收集到o2的質(zhì)量為1.6 g，則混合物中na2o的質(zhì)量分數(shù)為()a20% b75%c25% d66%解析：選c由生成o2的質(zhì)量可先求出na2o2的質(zhì)量，2na2o22h2o=4naoho2278 32x 1.6 gx7.8 g，混合物中m(na2o)10.4 g7.8 g2.6 g，100%25%。11一定溫度下，向飽和naoh溶液中投入一小塊金屬鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來溫度。下列敘述中，不合理的是()anaoh溶液濃度增大，并放出h2b溶液中naoh的質(zhì)量分數(shù)不變，有h2放出c溶液的質(zhì)量減小，有h2放出d鈉浮于液面，到處游動，發(fā)出嘶嘶響聲解析：選ana和h2o反應(yīng)生成naoh和h2，而原溶液中naoh已達飽和狀態(tài)，故naoh的濃度不變，質(zhì)量分數(shù)不變；隨著反應(yīng)的進行，水被消耗，溶液的質(zhì)量減小。12若將2.3 g鈉樣品置于過量氧氣中燃燒后，生成了3.6 g 固體物質(zhì)，則下列推斷合理的是()a鈉在燃燒前已有部分被氧化b生成物中可能有氧化鈉c鈉在燃燒前未被氧化d生成物中只有氧化鈉解析：選a鈉在過量氧氣中燃燒，燃燒產(chǎn)物只能是na2o2。假設(shè)2.3 g鈉樣品為純凈的鈉，生成的na2o2的質(zhì)量為x。2nao2na2o2 46 78 2.3 g x解得x3.9 g3.6 g，說明原na樣品中已經(jīng)含有na2o。二、非選擇題13下面有關(guān)na及na2o2性質(zhì)的探究實驗。(1)取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列現(xiàn)象中正確的是_。熔成小球在空氣中燃燒火星四射燃燒后得白色固體火焰為黃色燃燒后生成淡黃色固體abc d(2)取少量(1)中生成的固體放入試管中，滴幾滴水，有無色無味氣體放出。如何檢驗該氣體？_。(3)總結(jié)na2o與h2o、na2o2與h2o、na2o與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律，寫出na2o2與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，并判斷na2o2是否為堿性氧化物。_。解析：na在空氣中加熱，首先熔化成小球，繼而燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，得到的產(chǎn)物為淡黃色固體na2o2，發(fā)生反應(yīng)的方程式為2nao2na2o2。na2o2與h2o反應(yīng)放出o2，化學(xué)方程式為2na2o22h2o=4naoho2，帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃，證明生成的氣體為o2；na2o與h2o、鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為na2oh2o=2naoh(生成堿)、na2o2hcl=2naclh2o(生成鹽和水)，而na2o2與h2o反應(yīng)生成naoh和o2，不難推測出na2o2與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2na2o24hcl=4nacl2h2oo2。堿性氧化物的定義是能與酸反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物，而na2o2與鹽酸反應(yīng)不只生成鹽和水，還生成了o2，故na2o2不屬于堿性氧化物。答案：(1)c(2)用帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃則為o2(3)2na2o24hcl=4nacl2h2oo2，不是堿性氧化物14用脫脂棉包住約0.2 g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。(1)由上述實驗現(xiàn)象所得出的有關(guān)過氧化鈉跟水反應(yīng)的結(jié)論是：第一，有氧氣生成，第二，_；過氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)某研究性學(xué)習(xí)小組擬用如圖所示裝置進行實驗，以證明上述結(jié)論。用以驗證第一條結(jié)論的實驗方法及現(xiàn)象是_，用以驗證第二條結(jié)論的實驗方法及現(xiàn)象是：_。解析：(1)過氧化鈉與水反應(yīng)生成o2，并且反應(yīng)放熱，達到脫脂棉的燃點，使棉花劇烈燃燒。(2)可在p處收集產(chǎn)生的氣體，并用帶有余燼的木條檢驗，在q處放一盛有水的燒杯，若反應(yīng)放熱，則錐形瓶中氣體受熱膨脹，水中會有氣泡產(chǎn)生。答案：(1)反應(yīng)放熱2na2o22h2o=4naoho2(2)在p處收集一試管氣體，將帶有余燼的木條放在試管口，若木條復(fù)燃，則證明生成的氣體是o2在q處放一盛有水的燒杯，若q處有氣泡產(chǎn)生，則證明反應(yīng)放出熱量15某課外活動小組為了檢驗鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，設(shè)計如圖