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

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

析、推理獲得實驗結論,解決實際問題。4.掌握鈉與水反應的現象及鈉表現的性質。

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

(1)金屬鈉與水的反應實驗操作實驗現象解釋

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

,反應放熱小球在水面上四處游動,最后完

全消失反應產生的⑤

H2

推動小球

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

NaOH

實驗結論常溫下,鈉與水劇烈反應,生成NaOH和H2,化學方程式為⑦

2Na+2H2O

2NaOH+H2↑

歸納總結鈉的性質銀白輕低軟,傳導熱和電;遇氧產物變,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實驗操作實驗現象實驗結論

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的反應為2Na+O2

Na2O2歸納總結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

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

鈉與氧氣反應,反應條件不同,其產物不同。

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反應的化學方程式Na2O+H2O

2NaOH

2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑

與CO2反應的化學方程式Na2O+CO2

Na2CO3

2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2

與HCl反應的化學方程式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)

出現白色固體(生成NaOH)

表面變成溶液(NaOH潮解)

白色塊狀物質(生成Na2CO3·10H2O)

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

黃綠色

刺激性氣味氣體比空氣

大

能溶(2)氯氣的化學性質

氯氣的化學性質化學方程式與金屬的反應與鈉反應2Na+Cl2

2NaCl(發(fā)出黃色火焰,產生白煙)與鐵反應2Fe+3Cl2

2FeCl3(產生棕褐色的煙)與銅反應Cu+Cl2

CuCl2(產生棕黃色的煙)與非金屬的反應與氫氣反應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2P+3Cl2

2PCl3(氯氣不足)2P+5Cl2

2PCl5(氯氣充足)與水反應

Cl2+H2O

HCl+HClO

與堿的反應與NaOH溶液反應Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O(可用于吸收氯氣)與Ca(OH)2反應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)與某些還原性物質的反應與FeCl2反應2FeCl2+Cl2

2FeCl3(溶液由淺綠色變?yōu)辄S色)與KI反應2KI+Cl2

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

S↓+2HCl(溶液中出現黃色渾濁)與SO2反應SO2+Cl2+2H2O

2HCl+H2SO4歸納總結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”是產物HCl與空氣中的H2O(g)結合成

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

氯氣與水反應的化學方程式為Cl2+H2O

HCl+HClO,氯氣的水溶液叫作氯水。(1)氯水中各成分的性質參與反應的微粒所加試劑或物質實驗現象Cl-AgNO3溶液產生白色沉淀H+Na2CO3固體有氣泡產生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、液氯的比較物質新制氯水久置氯水液氯物質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主要性質淺黃綠色溶液,能導電,

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(1)次氯酸

次氯酸見光分解的化學方程式為

2HClO

2HCl+O2↑

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

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,有關反應的化學方程式: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,它們在不同的反應中表現出各自的性質。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,再與HCl發(fā)生反應

()提示:把鈉投入稀鹽酸中,鈉先和HCl發(fā)生反應,再與H2O發(fā)生反應,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|鈉與水溶液的反應某條河上曾出現神秘“水雷”。據一位現場圍觀的群眾講,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.鐵桶內漏出的氣體是什么?提示:金屬鈉與水反應產生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,所以金屬鈉應保存在煤油中。

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

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,溶液質量減小,D

不選。歸納總結

當鈉加到鹽溶液中時,首先是鈉與水反應;如果生成的NaOH能夠和鹽反應,則反

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

的又一次重大勝利,實現了我國空間技術發(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,能使有色物質褪色。提示:過氧化鈉與二氧化碳、H2O反應能得到氧氣,反應方程式分別為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的先后順序是什么?提示:當CO2和H2O(g)同時存在時,由于Na2O2與H2O反應生成的NaOH能與CO2反應

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

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

4NaOH+O2↑①2Na2O2+2CO2

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

量,在反應②中,固體增加的質量實際上相當于CO2中“CO”的質量。其結果可

以看作:Na2O2+H2

2NaOHNa2O2+CO

Na2CO3

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

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

(m、n為任意不同時為0的整數)的物質在過量的氧氣中完全燃燒,將產物通過足

量的Na2O2固體,反應完畢固體增加的質量為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.先后順序關系當CO2和H2O(g)同時存在時,由于Na2O2與H2O(g)反應生成的NaOH能與CO2反應生

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

2H2O,2CO+O2

2CO2,2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2。將上述化學方程式合并可知,反應結果相當于CO、H2恰好被Na2O2吸收,固體增加的質量就是CO和H2的總質量。

CO和H2的混合氣體21.2g,與足量O2反應后,通過足量Na2O2,固體質量增加

(

)A.21.2g

B.14gC.6.78g

D.不能確定A思路點撥將Na2O2與CO2、H2O反應的化學方程式與CO、H2的燃燒反應作對比,得出相關關系。方法技巧

在化學問題分析中,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

多個反應進行加減,刪除“中間產物”而得到一個總反應式,利用這個總反應式

來進行計算或分析。3|氯氣的性質2006年貴州省遵義市南部工業(yè)區(qū)內遵義鈦廠發(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,準備撤離時,應該準備什么樣的簡易“防毒面具”?如果

你當時在距離該廠較近的居民家中,如何利用家中現有的物質來制作簡易“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.消防員趕到現場處理,他們把泄漏氯氣的鋼瓶投入一盛有某物質水溶液的水池

中,該物質是什么?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