第一章認識化學科學第2節 研究物質性質的方法和程序【教學目標】1. 了解金屬鈉及其重要化合物的主要性質及應用。2.能規范解答以Na及其氧化物為載體的實驗探究及相關計算。3. 通過對鈉跟氧氣的反應及氯氣性質的實驗探究，讓學生體會實驗方法在化學研究中的作用，并認識到實驗過程中控制實驗條件的重要性?！窘虒W過程】研究物質的性質，常常用觀察法、實驗法、分類法、比較法等方法，今天我們就利用這些研究方法來認識一種新物質鈉，在認識新物質的過程中學習研究物質性質的基本方法。一、研究物質性質的一般方法(一)研究物質性質的基本方法設問：金屬鈉是一種重要的金屬我們怎樣研究它的物理性質和化學性質呢？認識一種新的物質一般是從它的物理性質開始的。首先，我們可以利用觀察法來獲得物質的某些方面的性質，如顏色、狀態、相對密度等。投影：I、觀察法 觀察是一種有計劃的、有目的地用感官考察研究對象的方法。可以直接用肉眼觀察物質的顏色、狀態，用鼻子聞物質的氣味，也可以借助一些儀器來進行觀察，提高觀察的靈敏度。觀察法的四個步驟：明確觀察目的明確觀察內容 記錄觀察結果分析、思考和綜合。學生對“觀察”的范疇有一些疑問？可能認為觀察只是直接用肉眼觀察到的物質的顏色、狀態，不包括別的方面。應利用本部分的教學，使學生對“觀察”的范疇有了進一步全面的的認識，為以具體物質為例進行的實驗探究提供了堅實的理論基礎。（二）研究物質性質的基本方法實例鈉引導學生學會觀察實驗現象，掌握觀察的方法；使學生學會通過實驗現象的分析，揭示物質的性質。1.觀察放在試劑瓶中的金屬鈉。2.取出金屬鈉，在玻璃片上用小刀切一小塊，觀察鈉塊的切面。由以上的內容，以初步觀察及分析了解鈉的一些性質，還可以通過實驗法繼續研究金屬鈉的化學性質。合作探究：學生在觀察時，有可能因為時間的問題，認為金屬鈉的顏色是暗灰色。產生的問題：1、金屬鈉為什么保存在煤油中？2、為什么在切金屬鈉的之前要用濾紙濾干表層的煤油？II、實驗法。實驗法是通過實驗來驗證對物質性質的預測或探究物質未知的性質的方法。注意的問題：在進行實驗時，要注意控制溫度、壓強、溶液的濃度等條件，這是因為同樣的反應物在不同的條件可能會發生不同的反應。實驗的步驟：1.明確實驗的目的和要求、實驗的用品和實驗步驟等。2.實驗中，要仔細觀察實驗現象，做好實驗記錄。3.實驗后，要寫好實驗報告，并對實驗結果進行分析。學生活動探究：1.金屬鈉與水的反應。2.金屬鈉與氧氣的反應。實驗目的:1.學會通過實驗來驗證物質性質的預測或探究物質未知的性質的方法。2.探究金屬鈉與水和氧氣的反應。3.認識控制條件在實驗研究中的意義。教師對表現出色的小組及時給予表揚；讓實驗中出現問題的小組成員進行交流討論，給予適當的指導。投影展示知識整合2min現象原因鈉浮在水面上鈉的密度比水小，浮在水面上鈉立即熔化成一個閃亮的銀白色的小球此反應為放熱反應，而且鈉的熔點較低，從而熔化成小球小圓球到處游動反應生成了氣體，使得鈉小球迅速游動嘶嘶作響反應劇烈，有氣體生成反應后溶液使酚酞變紅生成溶液顯堿性交流展示探究結果，總結金屬鈉的性質2min各小組交流實驗探究結果，總結出金屬鈉的化學性質。1、和水反應2Na+2H2O=2NaOH+H2 2、和氧氣的反應4Na+O2 =2Na2O（白色）2Na+O2Na2O2（淡黃色）實驗驗證了金屬鈉在不同條件下與氧氣反應的性質。要求記寫化學方程式準確，反應現象清楚。將實驗結論用方程式的形式寫出來，幫助學生記憶，加深理解。使學生明白反應條件的控制在反應中的意義（反應的條件不同，反應不同，產物不同）思考問題2min1、實驗中，你注意到金屬鈉是怎樣保存的？為什么？2、通過金屬鈉與水的實驗，預測金屬鈉與鹽酸的反應的現象。思考討論交流完成知識提升實驗探究5min布置實驗探究課本19頁第三題：動手實踐分組實驗：探究Na2O2的性質新的應用鈉的化合物交流展示2min2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2 + 2 CO2 = 2Na2CO3 + O2交流展示學習2Na2O2的性質和用途 補充研究物質性質常見的另外的兩種方法2min初三學習酸的性質時用了什么研究方法？III、分類法：在研究物質性質時，運用分類的方法，分門別類地對物質及其變化進行研究，可以總結出各類物質的通性和特性；反之，知道某物質的類別，我們就可推知該物質的一般性質。IV、比較法：運用比較的方法，可以找出物質性質間的異同，認識物質性質間的內在聯系，對物質的性質進行歸納和概括。布置學生閱讀填寫2min填寫交流研討活動12頁1、運用所學知識，比較金屬鈉與金屬鐵的性質。2、根據所學的知識和已有的生活經驗，預測金屬可能具有哪些共同的性質？在研究金屬鈉性質的過程中，你用到了哪些研究方法？準確的做好記錄。熟練的應用研究物質的基本方法。比較Na2O與Na2O2性質，填表鞏固所學知識，對本節課學習做一小結。板書設計一、研究物質性質的基本方法(一)、研究物質性質的基本方法：觀察、實驗、分類、比較(二)、研究物質性質性質的案例金屬鈉 1 、鈉的物理性質：銀白色有金屬光澤； 硬度小；密度小， 水 鈉 煤油； 熔點低 。 2、金屬鈉的化學性質：非常活潑 與水反應： 2Na 2H 2 O=2NaOH+H 2 與氧氣反應 4Na O 2 = 2Na2O 2Na O 2 = Na2O23、鈉的用途：(三)、Na2O2的性質2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2 + 2 CO2 = 2Na2CO3 + O2二、過氧化鈉（Na2O2）物理性質：淡黃色固體?；瘜W性質：具有強氧化性。（1）與水反應現象：有氣泡產生。產生氣體使帶火星木條復燃。滴加酚酞后先變紅后褪為無色。結論：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2說明：Na2O2既是氧化劑又是還原劑，H2O既不是氧化劑以不是還原劑。【考考你】為什么酚酞變紅后會褪色？說明：Na2O2具有強氧化性，能夠使有色物質褪色，即具有漂白能力。（2）與酸的反應說明：反應較與水反應更劇烈，Na2O2先與酸反應后與水反應。2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2思考：氧化劑與還原劑的質量比=（1：1）練習：將該反應改寫成離子反應方程式。2Na2O2+4H+=2H2O+4Na+O2討論：Na2O2是否屬于堿性氧化物？結論與分析：不屬，因為它與酸反應時不僅生成鹽和水，還生成了氧氣。Na2O2屬過氧化物（3）與酸性氧化物（CO2）反應。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2練習：標出反應中電子得失的方向和數目。說明：Na2O2在反應中既作氧化劑又作還原劑。應用：利用該反應，可將Na2O2用于呼吸面具中和潛水艇里,作為氧氣的來源。過氧化鈉的用途：a：漂白劑。利用其強氧化性b：供氧劑。利用其與CO2反應有O2產生的性質。三、檢測題1. 將一小塊金屬鈉投入足量的下列溶液中，既能生成氣體，又能生成白色沉淀的是()A稀鹽酸BBa(OH)2稀溶液CMgCl2溶液 DCuSO4溶液2. 下列敘述中不正確的是()ANa2O2是淡黃色固體，Na2O是白色固體，二者都能與水反應生成NaOHBNa和O2在加熱時反應生成Na2O2，在常溫下反應生成Na2OCNa2O與CO2發生化合反應生成Na2CO3，Na2O2與CO2發生置換反應生成O2D2 g H2充分燃燒后產物被Na2O2完全吸收，Na2O2固體增重2 g3. 對鈉跟水反應的現象敘述完全且正確的是()A鈉浮在水面上，反應很快停止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，并有氣泡產生4. 把一塊黃豆粒大小的金屬鈉投入到盛有硫酸銅溶液的燒杯里，觀察所發生的現象，下列對觀察記錄現象的敘述錯誤的是()A鈉浮在液面上，熔化成閃亮的小球B鈉浮在液面上靜止不動C溶液里冒出了大量的無色氣泡 D溶液里產生了藍色沉淀5. 下列物質在一定條件下均能產生氧氣，其中最適合用于宇航員(宇航員呼吸所需的氧氣主要來自太空服中的呼吸面具)出艙時的供氧劑的是()AHNO3BH2O2CKClO3 DNa2O26. 下列各組中的兩種物質作用時，反應條件或反應物用量的改變，對生成物沒有影響的是()ANa2O2和H2O BNa和O2CCa(OH)2和CO2 DC和O2檢測題參考答案1. 【解析】Na投入到稀鹽酸、Ba(OH)2稀溶液中，只有氣體產生；投入到MgCl2溶液中，發生2Na2H2O=2NaOHH2，MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，Mg(OH)2為白色沉淀；投入到CuSO4溶液中，發生反應為：2Na2H2O=2NaOHH2，CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4，Cu(OH)2為藍色沉淀。【答案】C2. 【解析】Na2O2與CO2反應生成O2：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，該反應不是置換反應。2 g H2充分燃燒后生成18 g水，完全被Na2O2固體吸收發生反應2Na2O22H2O=4NaOHO2，由質量守恒可知，固體由Na2O2NaOH，其質量增加的量等于H2OO2質量減少的量，18 g水被吸收后生成16 g O2，即Na2O2固體增重為2 g?！敬鸢浮緾D3. 【解析】鈉遇到水后，立即與水發生反應，因為鈉的密度小于水，故鈉浮在水面上；因為鈉與水反應是放熱反應，而鈉本身的熔點是97.81，故與水劇烈反應，熔成銀光閃閃的小球；因為產生氫氣，故發出嘶嘶聲響；并由于氣體是在球與水面接觸點產生，產生的氣體推動小球在水面游動。【答案】C4. 【解析】將鈉投入到硫酸銅溶液中，由于鈉的密度比水小，故金屬鈉首先浮在液面上，同時鈉跟溶液里的水反應，生成了NaOH和H2，且該反應放熱，故鈉會熔化成閃亮的小球，放出的氣體推動鈉在溶液中四處游動；生成的NaOH能與溶液中的CuSO4反應，生成Cu(OH)2藍色沉淀。故選BC。【答案】BC5. 【解析】作為呼吸面具