魯科版化學(xué)1（必修）認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序“百校聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

第一章第二節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序溴化銀用于黑白照相的膠片和底片制備碘化銀可用于人工降雨2AgBr2Ag+Br2光照2AgI2Ag+I2光照溴化銀的感光性用途：溴化銀用于制變色墨鏡2Ag+Br2==2AgBr2AgBr2==2Ag+Br2光黑白照像底片曝光的原理：疊氮化鈉撞擊分解反應(yīng)3NaN3=Na3N+4N2↑研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法一：觀察法1．含義：是一種有計(jì)劃、有目的的用感官考察研究對(duì)象的方法2．內(nèi)容：用肉眼或借助儀器（提高靈敏度）觀察物質(zhì)的色、態(tài)、聞氣味。在此過程中不僅要用感官搜集信息，還須同時(shí)進(jìn)行積極的思考，及時(shí)儲(chǔ)存和處理所搜集的信息。觀察要有明確而具體的目的，并對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析和綜合。研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法二：實(shí)驗(yàn)法1．含義：通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。2．注意：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意控制溫度、壓強(qiáng)、溶解的濃度等條件，這是因?yàn)橥瑯拥姆磻?yīng)物質(zhì)在不同的條件下可能會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)。3．實(shí)驗(yàn)的步驟：實(shí)驗(yàn)前，要明確實(shí)驗(yàn)的目的要求、實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)步驟等；實(shí)驗(yàn)中，要仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做好實(shí)驗(yàn)記錄；實(shí)驗(yàn)后，要寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。3．實(shí)例：觀察金屬鈉的物理性質(zhì)及與水的反應(yīng)【目的】⑴學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法；⑵通過對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析，揭示物質(zhì)的性質(zhì)；⑶通過觀察認(rèn)識(shí)鈉的色、態(tài)、硬度的密度的相對(duì)大小，熔點(diǎn)的相對(duì)高低；⑷通過觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，分析鈉的化學(xué)性質(zhì)。金屬鈉保存在盛有煤油的試劑瓶中。觀察根據(jù)觀察所得，金屬鈉有何性質(zhì)？★金屬鈉不與煤油反應(yīng)★金屬鈉的密度比煤油大★金屬鈉常溫下呈固態(tài)，銀白色金屬金屬鈉的物理性質(zhì)狀態(tài)顏色硬度的相對(duì)大小密度的相對(duì)大小延展性固體銀白較軟比水小良好用刀切開一小塊鈉，觀察斷面變化。實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象：切開的光亮的金屬斷面很快地變暗。反應(yīng)：4Na+O2=2Na2O結(jié)論：★鈉是銀白色金屬★鈉質(zhì)軟★常溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng)1．鈉和非金屬的反應(yīng)把一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱。實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象：鈉在空氣中燃燒，發(fā)出黃色的火焰，生成淡黃色固體。反應(yīng)：2Na+O2=Na2O2

思考：Na2O2

穩(wěn)定Na2O和Na2O2

哪個(gè)穩(wěn)定？過氧化鈉點(diǎn)燃把一小塊鈉放在氯氣中燃燒。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生白色的煙。反應(yīng)：2Na+Cl2=2NaCl

思考：為什么說是白煙？因?yàn)樯傻氖荖aCl固體小顆粒。點(diǎn)燃煙：是固體小顆粒形成的；霧：是小液滴形成的。

在研缽中把鈉與硫粉混合研磨。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燃燒，火星四射，發(fā)生爆炸。反應(yīng)：2Na+S=Na2S

結(jié)論：鈉是一種很活潑的金屬，能與非金屬如氧氣、氯氣和硫等反應(yīng)。研磨2.金屬鈉與水（水中加酚酞）反應(yīng)：現(xiàn)象分析（或結(jié)論）⑴⑵⑶⑷⑸⑹浮在水面熔化成液態(tài)小球在水面無規(guī)則游動(dòng)經(jīng)過處水溶液變紅發(fā)出咝咝的聲音用火柴可以點(diǎn)燃密度比水小反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn)低產(chǎn)生氣體，受力不勻生成了可溶性堿—NaOH反應(yīng)劇烈生成了可燃性氣體—H2問題思考1．能寫出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)程式嗎？2．你注意到金屬鈉的保存方法是什么？2Na+2H2O=2NaOH+H2↑少量的金屬鈉保存在煤油中拓展·延伸1．預(yù)測鈉與鹽酸的反應(yīng)現(xiàn)象，推測方程式。2．預(yù)測鈉與CuSO4稀溶液的反應(yīng)現(xiàn)象，觀察并分析結(jié)果，推測化學(xué)反應(yīng)方程式。反應(yīng)更劇烈2Na+2HCl=2NaCl+H2↑反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生氣泡，并有藍(lán)色沉淀生成2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

4．實(shí)例：金屬鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)【閱讀P10有關(guān)內(nèi)容】明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所需儀器、實(shí)驗(yàn)步驟【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論在空氣中放置在空氣中加熱很快失去金屬光澤與O2反應(yīng)生成了白色的Na2O劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體。與O2反應(yīng)生成了淡黃色的的Na2O2思考：

金屬鈉為何保存在煤油中？

因金屬鈉與空氣中的O2和H2O容易反應(yīng)，所以應(yīng)將金屬鈉與空氣隔絕。

金屬鈉為何能保存在煤油中？

因金屬鈉的密度比煤油大且不與煤油反應(yīng)

金屬鈉能否保存在四氯化碳中？

不能，因鈉的密度比CCl4

小，浮在液面。不能與空氣隔絕。解釋現(xiàn)象取一小塊金屬鈉，去掉表面的煤油，露置于空氣中，可觀察到的現(xiàn)象是：銀白色逐漸變暗，固體消失變成液滴，液滴消失變成白色粉末。解釋上述現(xiàn)象，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O生成氧化鈉而變暗氫氧化鈉吸水潮解形成溶液認(rèn)真思考

足量的金屬鈉和鐵分別投入等體積、等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量是否相等？為什么？

不相等。金屬鈉產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量大。因?yàn)殍F只和稀硫酸反應(yīng)，硫酸耗盡后反應(yīng)即停止。而鈉除與稀硫酸反應(yīng)外，還可與水反應(yīng)，放出H2。鈉的存在在自然界里鈉能以游離態(tài)存在嗎？為什么？當(dāng)然不可能，因鈉太活潑了！鈉的化合物在自然界中分布很廣，如：

氯化鈉NaCl

硫酸鈉

Na2SO4

碳酸鈉

Na2CO3

硝酸鈉

Na

NO3鈉的小結(jié)：

鈉是銀白色金屬，質(zhì)軟，密度小，熔點(diǎn)低，是電和熱的良導(dǎo)體。鈉能與氧氣，硫和氯氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，能與水劇烈反應(yīng)。鈉與鹽溶液的反應(yīng)分為兩個(gè)過程：先與水反應(yīng)生成堿，堿再與鹽反應(yīng)。鈉與酸直接反應(yīng)，放出H2【問題討論】1．這組實(shí)驗(yàn)對(duì)你有何啟示？2．列舉你所知道的因條件不同影響反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)例。研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法三：分類法在研究物質(zhì)性質(zhì)時(shí)，運(yùn)用分類的方法，分門別類地對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行研究，可以總結(jié)出各類物質(zhì)的通性和特性；反之，知道某物質(zhì)的類別，我們就可推知該物質(zhì)的一般性質(zhì)。

研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法四：比較法運(yùn)用比較的方法，可以找出物質(zhì)性質(zhì)間的異同，認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行歸納和概括。

交流·研討金屬鈉與鐵的比較性質(zhì)相同點(diǎn)不同點(diǎn)結(jié)論物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)均為銀白色金屬鈉比鐵硬度、密度小，熔點(diǎn)沸點(diǎn)低均能與O2、酸、鹽溶液反應(yīng)①鈉常溫下能與O2反應(yīng)，鐵常溫下不能與O2反應(yīng)②鈉可在空氣中燃燒，鐵只能在純氧中燃燒③鐵可置換出CuSO4溶液中的Cu，而鈉是先與水反應(yīng)雖都是金屬單質(zhì)，但物理性質(zhì)有較大差別都是較活潑的金屬單質(zhì)，但鈉比鐵更活潑活動(dòng)探究由Na2O的性質(zhì)預(yù)測并驗(yàn)證Na2O2的性質(zhì)性質(zhì)Na2ONa2O2色態(tài)與水反應(yīng)與酸反應(yīng)與CO2反應(yīng)白色粉末淡黃色粉末Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑Na2O+CO2=Na2CO32Na2O+2CO2=2Na2CO3+O2↑【結(jié)論】氧化鈉是典型的堿性氧化物，過氧化鈉不是堿性氧化物練習(xí)1．將一小塊金屬鈉放置在空氣中較長時(shí)間，請(qǐng)描述可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，寫出可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式?！舅伎肌繗w納金屬可能具有的共性。金屬可能具有的物理性質(zhì)：金屬可能具有的化學(xué)性質(zhì)：①有金屬光澤、不透明的固體；②電和熱的良導(dǎo)體；③有延展性。①常溫或加熱條件下與氧氣反應(yīng)；②常溫或加熱時(shí)與水反應(yīng)，置換出水中的氫（比氫活潑）；③與酸反應(yīng)置換出酸中的氫（比氫活潑）；④與鹽溶液應(yīng)，置換出在金屬活動(dòng)順序中排在它后面的金屬（K、Ca、Na先與水反應(yīng)）研究氯氣的性質(zhì)一、觀察氯氣的物理性質(zhì)1．通常從哪些方面認(rèn)識(shí)物質(zhì)的物理性質(zhì)？色、態(tài)、味，“二點(diǎn)”（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)）“二度”(密度、硬度)“三性”（溶解性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性）2．聞氣味的方法3．試驗(yàn)氯氣的溶解性飄聞（注意操作要領(lǐng)）實(shí)驗(yàn)（檢驗(yàn)氣體水溶性的常用方法）案例〖小結(jié)〗氯氣的物理性質(zhì)顏色氣味水溶性黃綠色刺激性氣味（劇毒?。┠苋苡谒人⑹M氯氣的試管倒置在水中，水面上升，并呈黃綠色二、預(yù)測氯氣的化學(xué)性質(zhì)1．Cl2與O2、H2氫氣都是非金屬單質(zhì)，應(yīng)該具有某些類似性質(zhì)。與Na、Fe、Cu等金屬單質(zhì)反應(yīng)。與S、P等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。但從原子結(jié)構(gòu)看，氯元素與氧元素更相似，它們的原子的最外層電子數(shù)都比較多，容易得到電子成為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以都是較活潑的非金屬元素。氧氣與氯氣都是活潑的非金屬單質(zhì)。預(yù)測實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生成物Cl2與Fe反應(yīng)Cl2與Cu反應(yīng)Cl2與H2反應(yīng)劇烈燃燒，產(chǎn)生紅棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕黃色FeCl3劇烈燃燒，產(chǎn)生棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕藍(lán)綠色CuCl2劇烈燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，集氣瓶口有白霧HCl實(shí)驗(yàn)探究氯氣能與水反應(yīng)嗎？1．預(yù)測與假設(shè)：Cl2與O2的性質(zhì)相似，但氧氣不易溶于水，而氯氣能溶于水，可能是氯氣與水發(fā)生了反應(yīng)的緣故。若Cl2與H2O發(fā)生了反應(yīng)，可能會(huì)生成H+和Cl-，也可能生成其它含氯的化合物。2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：方案目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所需藥品所需儀器123檢驗(yàn)Cl-取少量氯水于試管中，滴加AgNO3溶液氯水，AgNO3溶液試管，膠頭滴管檢驗(yàn)H+取少量氯水于試管中，滴加石蕊試液氯水石蕊試液試管膠頭滴管檢驗(yàn)漂白性①用鑷子夾干燥的紅紙條放在盛氯水的試劑瓶口②將紅紙條用水濕潤后沾在玻璃棒一端，放在盛氯水的試劑瓶口紅紙條氯水蒸餾水鑷子玻璃棒2．實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論方案1方案2方案3有白色沉淀生成氯水中有Cl-存在，說明Cl2與H2O發(fā)生了反應(yīng)溶液先變紅后褪色氯水中有酸生成，還有一種具有漂白性的物質(zhì)生成。說明Cl2與H2O發(fā)生了反應(yīng)①無變化②濕潤的紅色紙條逐漸褪色①氯氣本身無漂白性。②氯水中存在一種具有漂白性的物質(zhì)。說明Cl2與H2O發(fā)生了反應(yīng)3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯氣不僅能溶于水，還能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成HCl和HClO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

Cl2+H2O=

HCl+HClO干燥的Cl2不具有漂白性。HClO具有漂白性，它遇到有色物質(zhì)時(shí)，能破壞其中的有機(jī)色質(zhì)，使有色物質(zhì)褪色。但HClO不穩(wěn)定，見光會(huì)分解：