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(shí)） 學(xué)案 (1).doc

第1課時(shí)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法與鈉 細(xì)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(shí)驗(yàn)法、分類法、比較法等，其中觀察法是一種有計(jì)劃、有目的地用感官或借助儀器考察研究對(duì)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(guò)氧化鈉的性質(zhì)和用途1物理性質(zhì)過(guò)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(lái)源。重點(diǎn)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(diǎn)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(gè)方向游動(dòng)游鈉與水反應(yīng)生成氣體，推動(dòng)鈉球游動(dòng)聽(tīng)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(shí)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)非常活潑，在使用中要注意以下幾個(gè)方面：(1)鈉易與水蒸氣反應(yīng)生成naoh，naoh有強(qiáng)烈的腐蝕性，取用金屬鈉時(shí)要用鑷子，不能用手直接拿取。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)質(zhì)：一般情況下鈉與任何水溶液反應(yīng)時(shí)，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(shí)，鈉與酸中的h先反應(yīng)，如2na2hcl=2naclh2；如果鈉過(guò)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(shí)其實(shí)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(huì)發(fā)生兩個(gè)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(huì)有溶質(zhì)析出，溶液也會(huì)變渾濁。典例印證例題1金屬na與下列溶液反應(yīng)時(shí)，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(shí)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(gè)選項(xiàng)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(xiàng)a、b中每有23 g鈉進(jìn)入溶液均生成1 g h2，溶液質(zhì)量增加22 g。c項(xiàng)中由于鈉與水反應(yīng)生成的naoh還能進(jìn)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(xiàng)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(diǎn)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(jià)2價(jià)1價(jià)屬類堿性氧化物過(guò)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(qiáng)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(duì)na2o和na2o2的敘述正確的是()ana2o和na2o2中氧的化合價(jià)均為2價(jià)bna2o比na2o2的穩(wěn)定性強(qiáng)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(jià)為2價(jià)，在na2o2中則為1價(jià)，a項(xiàng)錯(cuò)誤；na2o易轉(zhuǎn)化為na2o2，即na2o2穩(wěn)定性更強(qiáng)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；na2oh2o=2naoh,2na2o22h2o=4naoho2，na2o2應(yīng)為淡黃色固體，故c項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)正確。答案dna2o2中的o是一個(gè)完整的原子團(tuán)，氧元素化合價(jià)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(shí)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：金屬鈉熔化；燃燒后得到白色固體；燃燒時(shí)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(diǎn)只有97.81 ，受熱時(shí)立即熔化；鈉是一種很活潑的金屬，受熱時(shí)與氧氣化合生成過(guò)氧化鈉(淡黃色)；鈉在空氣中燃燒的火焰為黃色。3對(duì)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(dòng)，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?yàn)殁c的密度小于水，故鈉浮在水面上；因?yàn)殁c與水反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而鈉本身的熔點(diǎn)是97.81 ，故與水劇烈反應(yīng)，熔成銀光閃閃的小球；因?yàn)楫a(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(diǎn)產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體推動(dòng)小球在水面游動(dòng)。4在下列敘述中：硬度大硬度小著火時(shí)用沙土撲滅熔點(diǎn)低于100 銀白色在煤油和水的混合物界面處上下跳動(dòng)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(guò)氧化鈉的性質(zhì)和用途5下列對(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(duì)象，而實(shí)驗(yàn)法是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。該圖表達(dá)的是通過(guò)觀察法來(lái)了解氣體的氣味。2鈉與水反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無(wú)關(guān)的是()a鈉的熔點(diǎn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可用5個(gè)字來(lái)概括為“浮、熔、游、響、氣”，即鈉浮在水面上，熔化成一個(gè)閃亮的小球，小球在水面上不斷游動(dòng)，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，體積不斷變小，并有氣體產(chǎn)生。這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反映了鈉是密度小、熔點(diǎn)低、具有銀白色金屬光澤的金屬。此外，“游、響、氣”說(shuō)明鈉與水反應(yīng)劇烈，迅速生成氫氣，由于反應(yīng)劇烈，同時(shí)可聽(tīng)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(shuō)明鈉很活潑。3下列判斷中正確的是()a可用水來(lái)確定某na2o粉末中是否含有na2o2b可用co2來(lái)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(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象區(qū)別；加熱時(shí)na2o會(huì)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(shí)，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(shí)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(lái)滅火；煤油為有機(jī)物，本身可燃燒，故c項(xiàng)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(guò)氧化鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原溫度，下列說(shuō)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?jǐn)?shù)增大d溶液中na數(shù)目減少，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?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(shí)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?jǐn)?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(wú)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(shí)將混合氣體通過(guò)足量的na2o2后，na2o2增重的質(zhì)量為()a1.5 g b3 gc6 g d無(wú)法計(jì)算解析：選b2coo2點(diǎn)燃,2co22h2o2點(diǎn)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)容易因定向思維而錯(cuò)選a、b，是因?yàn)闆](méi)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(shí)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(shuō)法正確的是()a銀白色變灰暗是因?yàn)樯闪诉^(guò)氧化鈉b出現(xiàn)液滴是因?yàn)閚aoh具有吸濕性c過(guò)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(xiàng)，鈉與o2在常溫下生成na2o；c項(xiàng)，過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)為：2naohco2=na2co3h2o；d項(xiàng)，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?jǐn)?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(lái)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?jǐn)?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(dòng)，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(dá)飽和狀態(tài)，故naoh的濃度不變，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變；隨著反應(yīng)的進(jìn)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(guò)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(guò)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(shuō)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(shí)驗(yàn)。(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(wú)色無(wú)味氣體放出。如何檢驗(yàn)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(cè)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(guò)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(lái)。(1)由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的有關(guān)過(guò)氧化鈉跟水反應(yīng)的結(jié)論是：第一，有氧氣生成，第二，_；過(guò)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明上述結(jié)論。用以驗(yàn)證第一條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象是_，用以驗(yàn)證第二條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象是：_。解析：(1)過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成o2，并且反應(yīng)放熱，達(dá)到脫脂棉的燃點(diǎn)，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(yàn)，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(huì)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(dòng)小組為了檢驗(yàn)鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)如圖