【課件】版新教材高中化學(xué)第1章認識化學(xué)科學(xué)第2節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序課件魯科版必修第一冊

第2節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序1.通過對鈉、氯氣性質(zhì)的研究等一系列科學(xué)探究活動,增強安全意識。2.根據(jù)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和基本程序,探究鈉、氯及其化合物的性質(zhì)。3.能根據(jù)問題設(shè)計簡單的實驗方案并完成實驗,觀察并客觀記錄實驗現(xiàn)象,通過分

析、推理獲得實驗結(jié)論,解決實際問題。4.掌握鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象及鈉表現(xiàn)的性質(zhì)。

1|鈉和鈉的氧化物1.金屬鈉的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)密度熔點硬度銀白色固體比水小較低較小2.金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)

(1)金屬鈉與水的反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象解釋

鈉①

浮

在水面上鈉的密度比水②

小

鈉③

熔

成閃亮的小球鈉的熔點④

低

,反應(yīng)放熱小球在水面上四處游動,最后完

全消失反應(yīng)產(chǎn)生的⑤

H2

推動小球

游動與水反應(yīng)發(fā)出嘶嘶的響聲鈉與水反應(yīng)劇烈滴有酚酞溶液的水變紅反應(yīng)生成⑥

NaOH

實驗結(jié)論常溫下,鈉與水劇烈反應(yīng),生成NaOH和H2,化學(xué)方程式為⑦

2Na+2H2O

2NaOH+H2↑

歸納總結(jié)鈉的性質(zhì)銀白輕低軟,傳導(dǎo)熱和電;遇氧產(chǎn)物變,遇氯生白煙;遇水記五點,浮熔游響紅;遇酸酸優(yōu)先,遇鹽水在前。(2)金屬鈉與氧氣的反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

新切開的鈉表面具有銀白色金

屬光澤,在空氣中表面迅速變暗鈉是銀白色金屬,硬度⑧

小

,

常溫下鈉與O2的反應(yīng)為4Na+O2

2Na2O加熱后鈉先熔化成小球,然后燃

燒,火焰呈⑨

黃色

,最后生成

⑩

淡黃色

固體加熱時鈉與O2的反應(yīng)為2Na+O2

Na2O2歸納總結(jié)a.鈉是一種硬度小、熔點低的銀白色金屬,在空氣中極易被氧化,實驗室保存鈉時

應(yīng)與空氣隔絕,通常保存在煤油中。b.鈉在常溫下與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉,在加熱或點燃時生成過氧化鈉,由此可知,

鈉與氧氣反應(yīng),反應(yīng)條件不同,其產(chǎn)物不同。

氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)顏色、狀態(tài)白色固體

淡黃色

固體粉末氧元素化合價-2價-1價生成條件常溫加熱或點燃與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2O+H2O

2NaOH

2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑

與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2O+CO2

Na2CO3

2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2

與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2O+2HCl

2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl

4NaCl+2H2O+O2↑主要用途制燒堿做供氧劑、漂白劑、消毒劑等保存密封密封、遠離易燃物3.氧化鈉和過氧化鈉

鏈接拓展鈉露置在空氣中的變化銀白色金屬鈉(Na)

表面變暗(生成Na2O)

出現(xiàn)白色固體(生成NaOH)

表面變成溶液(NaOH潮解)

白色塊狀物質(zhì)(生成Na2CO3·10H2O)

白色粉末狀物質(zhì)(生成Na2CO3)。2|研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序3|氯氣及其重要化合物1.氯氣的性質(zhì)(1)氯氣的物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度水溶性

黃綠色

刺激性氣味氣體比空氣

大

能溶(2)氯氣的化學(xué)性質(zhì)

氯氣的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式與金屬的反應(yīng)與鈉反應(yīng)2Na+Cl2

2NaCl(發(fā)出黃色火焰,產(chǎn)生白煙)與鐵反應(yīng)2Fe+3Cl2

2FeCl3(產(chǎn)生棕褐色的煙)與銅反應(yīng)Cu+Cl2

CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙)與非金屬的反應(yīng)與氫氣反應(yīng)H2+Cl2

2HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成);H2+Cl2

2HCl(爆炸)與磷反應(yīng)2P+3Cl2

2PCl3(氯氣不足)2P+5Cl2

2PCl5(氯氣充足)與水反應(yīng)

Cl2+H2O

HCl+HClO

與堿的反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O(可用于吸收氯氣)與Ca(OH)2反應(yīng)2Cl2+2Ca(OH)2

Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂白粉)

Ca(ClO)2+CO2+H2O

CaCO3↓+2HClO

(漂白粉的

漂白原理)與某些還原性物質(zhì)的反應(yīng)與FeCl2反應(yīng)2FeCl2+Cl2

2FeCl3(溶液由淺綠色變?yōu)辄S色)與KI反應(yīng)2KI+Cl2

2KCl+I2(可使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍)與H2S反應(yīng)Cl2+H2S

S↓+2HCl(溶液中出現(xiàn)黃色渾濁)與SO2反應(yīng)SO2+Cl2+2H2O

2HCl+H2SO4歸納總結(jié)a.“煙”與“霧”的區(qū)別:“煙”是指固體“小顆?！?而“霧”是指“小液

滴”,H2在Cl2中燃燒時集氣瓶口的“白霧”是產(chǎn)物HCl與空氣中的H2O(g)結(jié)合成

的鹽酸“小液滴”。b.燃燒是一種發(fā)光、放熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)。c.干燥的氯氣在常溫下不與鐵反應(yīng),因此干燥的氯氣可用鋼瓶貯存。d.Fe、Cu與Cl2反應(yīng)時生成高價氯化物。2.液氯和氯水

氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+H2O

HCl+HClO,氯氣的水溶液叫作氯水。(1)氯水中各成分的性質(zhì)參與反應(yīng)的微粒所加試劑或物質(zhì)實驗現(xiàn)象Cl-AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀H+Na2CO3固體有氣泡產(chǎn)生HClO有色布條布條顏色褪去Cl2FeCl2溶液溶液變?yōu)辄S色Cl2、H2OSO2溶液淺黃綠色褪去HClO、H+紫色石蕊試液先變紅后褪色(2)新制氯水、久置氯水、液氯的比較物質(zhì)新制氯水久置氯水液氯物質(zhì)類別混合物混合物純凈物微粒種類Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H2O、H+、Cl-、OH-Cl2主要性質(zhì)淺黃綠色溶液,能導(dǎo)電,

有酸性、漂白性即稀鹽酸,無色溶液,有酸性黃綠色液體,不導(dǎo)電,有

氧化性存在條件常溫常壓下避光可存

在,不宜久置——低溫條件下密封可存

在保存方法棕色試劑瓶盛裝,避光

保存——低溫密封3.次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)(1)次氯酸

次氯酸見光分解的化學(xué)方程式為

2HClO

2HCl+O2↑

。(2)Ca(ClO)2的主要化學(xué)性質(zhì)a.Ca(ClO)2的穩(wěn)定性比HClO強。b.與酸反應(yīng)生成HClO,作為漂白劑或消毒劑的原理可用化學(xué)方程式表示為

Ca(ClO)2+H2O+CO2

CaCO3↓+2HClO

。(3)保存方法:漂白粉和漂粉精都要密封、避光并置于陰涼干燥處保存。鏈接拓展

漂白粉的漂白原理及失效原因1.漂白粉的漂白原理:漂白粉中的次氯酸鈣與酸(如鹽酸或碳酸等)反應(yīng)生成具有

漂白性的次氯酸。2.漂白粉長期露置于空氣中,最終會生成氯化鈣而失效,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:a.Ca(ClO)2+H2O+CO2

CaCO3↓+2HClO;b.2HClO

2HCl+O2↑;c.CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2↑。1.在探究新制飽和氯水成分的實驗中,向新制氯水中滴加氫氧化鈉溶液,溶液黃綠色消失,說明氯水中含有Cl2()2.在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉做供氧劑

()3.在氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出各自的性質(zhì)。將紫

色石蕊溶液滴入氯水中,溶液變紅色

()4.金屬鈉著火可用水撲滅

()提示:金屬鈉著火生成Na2O2,Na2O2與H2O反應(yīng)生成O2,O2助燃,故金屬鈉著火不可

用水撲滅,可用沙土覆蓋滅火。5.Na2O2與Na2O中陽離子與陰離子的個數(shù)比均為2∶1

()提示:Na2O2中陽離子與陰離子分別為Na+、

,故Na2O2與Na2O中陽離子與陰離子的個數(shù)比均為2∶1。判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“?”。??√√√6.把鈉投入稀鹽酸中,鈉先和水發(fā)生反應(yīng),再與HCl發(fā)生反應(yīng)

()提示:把鈉投入稀鹽酸中,鈉先和HCl發(fā)生反應(yīng),再與H2O發(fā)生反應(yīng),錯誤。7.氯水和液氯都是混合物

()提示:氯水屬于混合物,液氯屬于純凈物。8.新制氯水必須用棕色瓶密封保存,光照氯水有氣泡逸出,該氣體是氯氣

()提示:氯水中的次氯酸見光分解,生成氧氣,所以該氣體為氧氣。???1|鈉與水溶液的反應(yīng)某條河上曾出現(xiàn)神秘“水雷”。據(jù)一位現(xiàn)場圍觀的群眾講,早上一個“漏氣”的鐵桶漂在水面上,并不停地冒著

氣泡。不久突然從鐵桶內(nèi)竄出亮黃色的火苗,緊接著一聲巨響,水柱沖天而起。

原來鐵桶里裝的是金屬鈉,“沒想到水里的東西也能爆炸!”一位目擊者驚訝地

說。隨后,這個鐵桶又連續(xù)爆炸了多次,爆炸騰起的水柱有十幾米高。問題1.鐵桶內(nèi)漏出的氣體是什么?提示:金屬鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生H2。2.鐵桶為什么會發(fā)生爆炸呢?提示:H2具有可燃性,與空氣混合遇明火會發(fā)生爆炸。3.金屬鈉應(yīng)如何保存?提示:金屬鈉易與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生反應(yīng),所以金屬鈉應(yīng)保存在煤油中。

(2021山東師大附中高一質(zhì)量檢測)把少量金屬鈉分別投入下列溶液中,溶液質(zhì)量

增加的是

()A.FeCl3溶液B.MgCl2溶液C.稀NaOH溶液D.飽和K2SO4溶液C解析鈉投入到FeCl3溶液中生成氫氧化鐵沉淀、氫氣和氯化鈉,溶液質(zhì)量減小,

A不選;鈉投入MgCl2溶液中生成氫氧化鎂沉淀、氫氣和氯化鈉,溶液質(zhì)量減小,B

不選;鈉投入稀NaOH溶液中生成氫氧化鈉和氫氣,溶液質(zhì)量增加,C選;鈉投入飽和

K2SO4溶液中生成氫氧化鈉和氫氣,溶劑減少,有硫酸鉀晶體析出,溶液質(zhì)量減小,D

不選。歸納總結(jié)

當(dāng)鈉加到鹽溶液中時,首先是鈉與水反應(yīng);如果生成的NaOH能夠和鹽反應(yīng),則反

應(yīng)繼續(xù)進行,即“先水后鹽”。2|過氧化鈉的性質(zhì)2008年9月28日,“神舟七號”載人飛船安全回到祖國懷抱,是我國航天科技領(lǐng)域

的又一次重大勝利,實現(xiàn)了我國空間技術(shù)發(fā)展具有里程碑意義的重大跨越。為了

向航天員提供氧氣,飛船上有專門的供氧裝置,現(xiàn)有供氧劑過氧化鈉和超氧化鉀

(KO2),有人將過氧化鈉放入滴有酚酞溶液的水中,溶液先變紅后褪色。提示:過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,氫氧化鈉使酚酞溶液變紅,而過氧化鈉具有強氧化性,能使有色物質(zhì)褪色。提示:過氧化鈉與二氧化碳、H2O反應(yīng)能得到氧氣,反應(yīng)方程式分別為2Na2O2+2

CO2

2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,所以過氧化鈉可以用作供氧劑。問題1.過氧化鈉為什么可以用作供氧劑?反應(yīng)方程式是什么?2.過氧化鈉放入滴有酚酞溶液的水中,溶液先變紅后褪色的原因是什么?3.過氧化鈉與水蒸氣、二氧化碳的混合氣體反應(yīng)的先后順序是什么?提示:當(dāng)CO2和H2O(g)同時存在時,由于Na2O2與H2O反應(yīng)生成的NaOH能與CO2反應(yīng)

生成Na2CO3,所以可以視為Na2O2先與CO2反應(yīng),待CO2反應(yīng)完全后,再與H2O(g)反

應(yīng)。三個角度探究Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的規(guī)律1.固體質(zhì)量差量的計算2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑①2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2②對于Na2O2固體而言:在反應(yīng)①中,固體增加的質(zhì)量實際上相當(dāng)于水中“H2”的質(zhì)

量,在反應(yīng)②中,固體增加的質(zhì)量實際上相當(dāng)于CO2中“CO”的質(zhì)量。其結(jié)果可

以看作:Na2O2+H2

2NaOHNa2O2+CO

Na2CO3

實際上兩反應(yīng)均不能發(fā)生,只是從質(zhì)量的角度可看作Na2O2只吸收了“H2”和

“CO”,固體增加的質(zhì)量等于“H2”和“CO”的質(zhì)量。如ag符合(CO)m(H2)n

(m、n為任意不同時為0的整數(shù))的物質(zhì)在過量的氧氣中完全燃燒,將產(chǎn)物通過足

量的Na2O2固體,反應(yīng)完畢固體增加的質(zhì)量為ag。2.氣體體積差量的計算2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2氣體體積差21

ΔV=12Na2O2+2H2O(g)

4NaOH+O2氣體體積差21

ΔV=1在相同狀況下,無論是CO2或H2O(g)的單一氣體還是二者的混合氣體,與足量Na2O

2反應(yīng)時,生成O2的體積總是CO2或H2O(g)或二者的混合氣體體積的一半,氣體體積的減小量也是原氣體體積的一半。3.先后順序關(guān)系當(dāng)CO2和H2O(g)同時存在時,由于Na2O2與H2O(g)反應(yīng)生成的NaOH能與CO2反應(yīng)生

成Na2CO3,所以可以視為Na2O2先與CO2反應(yīng),待CO2反應(yīng)完后,再與H2O(g)反應(yīng)。解析已知有關(guān)反應(yīng):2H2+O2

2H2O,2CO+O2

2CO2,2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2。將上述化學(xué)方程式合并可知,反應(yīng)結(jié)果相當(dāng)于CO、H2恰好被Na2O2吸收,固體增加的質(zhì)量就是CO和H2的總質(zhì)量。

CO和H2的混合氣體21.2g,與足量O2反應(yīng)后,通過足量Na2O2,固體質(zhì)量增加

(

)A.21.2g

B.14gC.6.78g

D.不能確定A思路點撥將Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式與CO、H2的燃燒反應(yīng)作對比,得出相關(guān)關(guān)系。方法技巧

在化學(xué)問題分析中,對于只考慮起始狀態(tài),不考慮中間過程的情況,常常將涉及的

多個反應(yīng)進行加減,刪除“中間產(chǎn)物”而得到一個總反應(yīng)式,利用這個總反應(yīng)式

來進行計算或分析。3|氯氣的性質(zhì)2006年貴州省遵義市南部工業(yè)區(qū)內(nèi)遵義鈦廠發(fā)生氯氣泄漏事故,泄漏的氯氣迅速

向周圍的居民區(qū)擴散,先后有100多人出現(xiàn)流淚、嘔吐、胸悶等癥狀,這些人全部

被送去醫(yī)院治療。問題1.如果你在該廠實驗室,準(zhǔn)備撤離時,應(yīng)該準(zhǔn)備什么樣的簡易“防毒面具”?如果

你當(dāng)時在距離該廠較近的居民家中,如何利用家中現(xiàn)有的物質(zhì)來制作簡易“防毒

面具”?提示:用蘸有稀碳酸鈉溶液的濕毛巾捂住口鼻;用蘸有小蘇打溶液或肥皂水的濕

毛巾捂住口鼻。2.消防員趕到現(xiàn)場處理,他們把泄漏氯氣的鋼瓶投入一盛有某物質(zhì)水溶液的水池

中,該物質(zhì)是什么?提示:NaOH。3.對彌漫在空氣中沒有散去的氯氣,消防隊員噴灑了一種