第02講-研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法(學(xué)生版)

第02講研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．了解實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)、模型、比較、分類等方法在化學(xué)科學(xué)研究中的運(yùn)用。2．結(jié)合真實(shí)情景中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解鈉及其化合物的主要性質(zhì)，了解它們的生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。3．結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)鈉及其化合物的多樣性，了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。1．通過(guò)宏觀、微觀結(jié)合的角度認(rèn)識(shí)金屬鈉及其化合物的性質(zhì)及其反應(yīng)的本質(zhì)。2．了解研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法，有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能根據(jù)已有知識(shí)獨(dú)立完成鈉及其氧化物的實(shí)驗(yàn)探究。3．通過(guò)學(xué)習(xí)激發(fā)興趣，同時(shí)樹(shù)立安全意識(shí)和保護(hù)意識(shí)。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法1．常用的基本方法2．觀察的步驟：明確觀察目的→用感官或儀器觀察→記錄觀察結(jié)果→分析、思考，歸納總結(jié)【即學(xué)即練1】查閱資料發(fā)現(xiàn)，金屬鈉不僅能跟氧氣和水反應(yīng)，還能跟多種其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，其中包括與酒精在常溫下反應(yīng)。要研究金屬鈉跟酒精反應(yīng)的性質(zhì)以及它與水反應(yīng)的異同點(diǎn)，下列的研究方法中沒(méi)有用到的是（）。A．實(shí)驗(yàn)法B．觀察法C．分類法D．比較法知識(shí)點(diǎn)02金屬鈉及性質(zhì)1．鈉的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)熔點(diǎn)密度硬度____色塊狀固體____比水____，比煤油________2．金屬鈉與水的反應(yīng)（1）實(shí)驗(yàn)步驟（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象分析鈉浮在水面上鈉的________鈉熔化成閃亮的小球鈉的________，反應(yīng)________小球在水面上四處游動(dòng)，最后完全消失____________推動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)與水反應(yīng)發(fā)出嘶嘶響聲____反應(yīng)后溶液變?yōu)榧t色反應(yīng)生成________物質(zhì)（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論①常溫下，鈉與水劇烈反應(yīng)，生成_________和_________。②反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________3．實(shí)驗(yàn)法的應(yīng)用——鈉與氧氣反應(yīng)反應(yīng)條件室溫加熱或點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象新切開(kāi)的鈉具有____色的金屬光澤，在空氣中很快變____鈉先熔化成____，然后劇烈燃燒，火焰呈____色，生成____色固體化學(xué)方程式緩慢氧化：__________________劇烈燃燒：__________________【即學(xué)即練2】下列有關(guān)金屬鈉的說(shuō)法正確的是（）。A．密度比水大B．常溫下易被氧氣氧化C．能與水反應(yīng)放出氧氣D．保存在煤油中，實(shí)驗(yàn)剩余的金屬鈉不能放回原瓶知識(shí)點(diǎn)03過(guò)氧化鈉的性質(zhì)及用途1．物理性質(zhì)：_________色的固體。2．化學(xué)性質(zhì)：（1）與CO2反應(yīng)：____________________________________。（2）與H2O反應(yīng)：____________________________________。3．用途：作為呼吸面具和潛水艇里的_________劑，也可作_________劑。【即學(xué)即練3】（2021·北京西城區(qū)高一檢測(cè)）有關(guān)Na2O2的敘述不正確的是（）。A．是淡黃色固體B．可以作供氧劑C．應(yīng)密封保存D．氧元素的化合價(jià)為－2價(jià)能力拓展能力拓展考法01研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法【典例1】某學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)研究鈉的性質(zhì)：將一粒金屬鈉和一塊銅片分別盛在表面皿中，來(lái)研究它們?cè)诳諝庵械姆€(wěn)定性。該學(xué)生采用的研究方法是：①假說(shuō)法；②實(shí)驗(yàn)法；③分類法；④比較法（）。A．①②B．①③C．②④D．①③【知識(shí)拓展】研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法方法概念說(shuō)明觀察有計(jì)劃、有目的地用感官考察研究對(duì)象的方法①感官是指眼、耳、口、鼻、舌、皮膚等；②考察內(nèi)容主要是顏色、氣味、狀態(tài)、硬度、溶解性等物理性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)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)未知性質(zhì)的方法在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意控制溫度、壓強(qiáng)、濃度等條件，這是因?yàn)橥瑯拥姆磻?yīng)物在不同條件下可能會(huì)發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)分類按照物質(zhì)的共同特征所形成的種類。根據(jù)某物質(zhì)的類別，可以預(yù)測(cè)該物質(zhì)可能具有的性質(zhì)比較比較是指確定對(duì)象之間差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的邏輯方法。根據(jù)一定的需要和標(biāo)準(zhǔn)，把彼此有某種聯(lián)系的物質(zhì)加以分析、對(duì)比，從而找出它們的內(nèi)在聯(lián)系、共同規(guī)律和特殊本質(zhì)考法02鈉和水反應(yīng)及其應(yīng)用【典例2】（2022·杭州高一檢測(cè)）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)如圖裝置（夾持裝置省略）。首先在U形管內(nèi)加入少量煤油和幾粒鈉塊，再?gòu)腢形管高端加入水（含有酚酞），趕出空氣，一會(huì)兒加熱銅絲。根據(jù)反應(yīng)中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題：（1）金屬鈉的變化現(xiàn)象_______________________。（2）U形管中溶液的顏色______________________，說(shuō)明有________生成。（3）銅絲的變化現(xiàn)象__________，說(shuō)明有________生成。（4）若ag鈉與bmL水完全反應(yīng)，則該溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_________?！局R(shí)拓展】鈉與水及各種溶液的反應(yīng)1．鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象及原因2．鈉與酸、鹽的反應(yīng)規(guī)律（1）金屬鈉和酸的反應(yīng)（2）金屬鈉和堿溶液的反應(yīng)實(shí)際上是鈉和水的反應(yīng)（3）鈉和鹽的反應(yīng)①鈉與鹽溶液反應(yīng)②鈉與熔融鹽反應(yīng)考法03鈉與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)【典例3】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，則下列說(shuō)法正確的是（）。A．①發(fā)生反應(yīng)生成了過(guò)氧化鈉B．②變白色主要是因?yàn)樯闪藲溲趸cC．③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D．④只發(fā)生物理變化【知識(shí)拓展】鈉在空氣中的變化過(guò)程1．變化過(guò)程2．相關(guān)方程式①4Na+O22Na2O②Na2O+H2O2NaOH④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O，Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O3．潮解過(guò)程主要發(fā)生物理變化；風(fēng)化過(guò)程則發(fā)生了化學(xué)變化。考法04氧化鈉和過(guò)氧化鈉的性質(zhì)及應(yīng)用【典例4】如圖所示裝置，試管中盛有水，氣球a盛有干燥的固體過(guò)氧化鈉顆粒，U形管中注有淺紅色的水，已知過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)是放熱的。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口，實(shí)驗(yàn)時(shí)將氣球中的固體顆粒抖落到試管b的水中，不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）。A．氣球a變大B．試管b內(nèi)有氣泡冒出C．U形管內(nèi)淺紅色褪去D．U形管水位d高于c【知識(shí)拓展】鈉的氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用物質(zhì)氧化鈉過(guò)氧化鈉氧的價(jià)態(tài)－2價(jià)－1價(jià)化學(xué)式Na2ONa2O2所含離子2個(gè)Na+和1個(gè)O2－2個(gè)Na+和1個(gè)O22－顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體氧化物類別堿性氧化物過(guò)氧化物（不屬堿性氧化物）與氧氣反應(yīng)2Na2O+O22Na2O2不反應(yīng)，穩(wěn)定性強(qiáng)與水反應(yīng)Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑與CO2反應(yīng)Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2與HCl反應(yīng)Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O漂白性無(wú)漂白性強(qiáng)氧化性漂白用途制NaOH漂白劑、消毒劑、供氧劑保存都容易吸收空氣中的CO2和水蒸氣而變質(zhì)，所以都應(yīng)密封保存；對(duì)于Na2O2還要遠(yuǎn)離易燃物?！咎貏e提醒】（1）過(guò)氧化鈉的穩(wěn)定性強(qiáng)于氧化鈉，氧化鈉可在加熱條件下與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化鈉。（2）Na2O2與水反應(yīng)生成堿的同時(shí)還生成氧氣，所以不屬于堿性氧化物。（3）Na2O2中氧元素化合價(jià)是－1價(jià)，陰離子是O22－，是個(gè)原子團(tuán)，不是O－，所以不能把過(guò)氧化鈉的化學(xué)式寫(xiě)成NaO。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．（2021·北京第一次普通高中合格性考試）下列關(guān)于金屬鈉的描述中，不正確的是（）。A．銀白色金屬B．能與水劇烈反應(yīng)C．保存在煤油中D．在空氣中燃燒只生成氧化鈉2．（2022·東臺(tái)高一檢測(cè)）某興趣小組同學(xué)將Na、Na2O、Na2O2、CaCO3分別投入盛有鹽酸的1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)四支試管中，結(jié)果他不會(huì)觀察到有氣體生成的是（）。A．1號(hào)B．2號(hào)C．3號(hào)D．4號(hào)3．（2021·唐山高一檢測(cè)）金屬鈉與下列溶液反應(yīng)時(shí)，既有白色沉淀析出又有氣體逸出的是（）。A．BaCl2溶液B．K2SO4溶液C．FeCl3溶液D．MgSO4溶液4．（2021~2022學(xué)年湖北省武漢市高一上期中）下列關(guān)于鈉的說(shuō)法中，正確的是（）。A．實(shí)驗(yàn)后剩余的鈉粒，不能放回原試劑瓶中B．鈉著火后，可用水來(lái)滅火C．鈉的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，少量的鈉可以保存在與鈉不反應(yīng)的煤油中D．當(dāng)鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，有大量紅色固體銅出現(xiàn)5．（2021·天津和平區(qū)高一上期中）鈉與水反應(yīng)的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作如下：取一張濾紙，用酚酞試液浸潤(rùn)并晾干，裁剪并折疊成信封狀，濾紙內(nèi)放一小塊（約綠豆粒般大?。┙饘兮c，把含鈉的濾紙信封放入水中，裝置如下圖所示。請(qǐng)回答：（1）寫(xiě)出金屬鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取用金屬鈉的操作方法是________________。（3）有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是________________。A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可能聽(tīng)到爆鳴聲B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，看到濾紙信封由白色逐漸變紅色C．實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)之一是由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能直接得出反應(yīng)產(chǎn)物D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，多余的金屬鈉不能放回原試劑瓶中，以免對(duì)瓶?jī)?nèi)試劑產(chǎn)生污染題組B能力提升練1．（2022·舟山高一檢測(cè)）向燒杯中分別加入等體積的水和煤油，片刻后再向該燒杯中加入綠豆粒大小的金屬鈉，可能觀察到的現(xiàn)象是（）。2．（2021~2022學(xué)年浙江省S9聯(lián)盟高一上期中）下列說(shuō)法不正確的是（）。A．Na2O2可以作為呼吸面具或潛水艇里的氧氣來(lái)源B．過(guò)氧化鈉為淡黃色固體粉末C．可用水來(lái)檢驗(yàn)?zāi)砃a2O樣品中是否含有Na2O2D．將Na2O加到酚酞溶液中，溶液先變紅色后褪色3．（2022·榆林高一上期中檢測(cè)）實(shí)驗(yàn)室里做鈉跟水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用到的儀器和藥品是：①試管夾；②鑷子；③小刀；④濾紙；⑤研缽；⑥燒杯；⑦坩堝；⑧石棉網(wǎng)；⑨玻璃片；⑩藥匙（）。A．①②③④B．②③④⑥⑨C．③④⑧⑨⑩D．②⑤⑦⑨⑩4．（2022·江蘇南通高一檢測(cè)）如圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，CuSO4溶液和FeCl3溶液較少，Na2O和Na2O2稍微過(guò)量。則下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或反應(yīng)原理的描述不正確的是（）。A．兩支試管中均發(fā)生兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)B．兩支試管中均產(chǎn)生有顏色的沉淀C．兩支試管中均有無(wú)色氣體生成D．反應(yīng)后，兩支試管過(guò)濾后所得溶液均為無(wú)色5．目前，世界上多采用電解熔融氯化鈉的方法來(lái)生產(chǎn)金屬鈉：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑。已知物質(zhì)A、B、C、D、E、F有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：（1）試根據(jù)上述變化過(guò)程寫(xiě)出A、B、C、D、E、F可能的化學(xué)式：A________；B________；C________；D________；E________；F________。（2）寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①C+D→NaCl：________________________。②E+F→NaCl：_________________________。題組C培優(yōu)拔尖練1．一定溫度下，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)的溫度。下列敘述中不合理的是（）。A．NaOH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”的響聲2．（2021·山東省濰坊市高一上期中）在坩堝中放一小塊鈉加熱，鈉很快熔成圓球，停止加熱，立即用玻璃棒蘸取少量無(wú)水CuSO4粉末與熔化的鈉接觸，產(chǎn)生耀眼的火花，并有輕微爆鳴聲，同時(shí)有紅色固體生成，經(jīng)檢驗(yàn)該紅色固體與稀硫酸不反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．鈉受熱易熔成圓球說(shuō)明其熔點(diǎn)低B．鈉與CuSO4粉末反應(yīng)時(shí)放出大量熱C．將無(wú)水CuSO4粉末改為CuSO4溶液，反應(yīng)現(xiàn)象相同D．一定條件下，Na可以與CuSO4反應(yīng)生成Cu3．（2022·浙江麗水高一檢測(cè)）某同學(xué)探究金屬Na與CO2的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)I實(shí)驗(yàn)II操作將點(diǎn)燃的金屬鈉伸到盛有CO2的集氣瓶中將實(shí)驗(yàn)I的集氣瓶用水沖洗，過(guò)濾。取黑色濾渣灼燒；取濾液分別滴加酚酞和氯化鋇溶液現(xiàn)象①火焰呈黃色②底部有黑色固體，瓶壁上附有白色固體①黑色濾渣可燃②濾液能使酚酞溶液變紅，滴加氯化鋇溶液有白色沉淀生成下列說(shuō)法不正確的是（）。A．生成的黑色固體中含有CB．白色固體是Na2OC．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明CO2具有氧化性D．金屬Na著火不能用CO2滅火4．