《研究物质性质的基本方法1》课件

1、通信用光缆研究物质的性质化学研究的任务是什么? 只有深入地研究物质的性质，才能更好地利用物质。 例如对叠氮化钠（NaN3)性质的研究，制成了汽车安全气囊。由此可见，对物质性质的研究是十分重要的。 在初中化学中，我们已经认识了一些物质，我们是通过哪些科学的方法来研究它们的性质的？观察颜色和状态；将化合物分为酸、碱、盐；化学是以实验为基础的一门自然科学。观察法分类法实验法交流研讨观察，实验，分类，比较 1、观察法：利用感官（看、闻、听、摸），能借助仪 器，提高灵敏度，有计划有目的进行观察。2、实验法：验证预测，或探究未知，注意条件，明确步骤。条件不同结论不同2C+O2 (少量) = 2CO C +

2、 O2 (足量) = CO2点燃点燃一、研究物质性质的基本方法3、分类法：分类研究，总结通性和特性。金属的通性：银白色金属光泽，良好的导热、导电性能，活泼金属与盐酸反应生成H2。4、比较法：找出异同，认识内在联系。 二、以钠为例运用基本方法进行探究活动（一）、观察法认识钠的物理性质【实验步骤】(1)观察盛放在试剂瓶中的金属钠。(2)用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其 表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小 块钠（黄豆粒大小），观察钠块的切面。【实验目的】 通过观察认识钠的色、态、硬度以及密度的相对大小和熔点的相对高低；状态颜色硬度和密度的 相对大小熔沸点的相对高低固体银白色硬度很小；密

3、度比水小，比煤油大 钠的熔沸点低根据视频归纳钠的物理性质注意：1.严禁用手触摸钠! 严禁任意丢弃!严禁比黄豆粒大! 2.如何保存金属钠？少量的金属钠保存在煤油中（二）、实验法认识钠的化学性质1 钠与水反应【实验目的】 学会观察实验现象的方法； 通过对所观察到的现象进行分析，揭示物质的性质； 通过观察钠与水反应的现象，分析钠的化学性质。【实验步骤】(1)用小刀或玻璃片挤压豆粒状的钠(2)向培养皿中加适量水，滴入12滴酚酞溶液，将 切好的钠投入到水中，观察现象1 钠与水反应分析：实验现象：金属钠浮在水面熔成闪亮的小球在水面上四处游动发生“嘶嘶”的响声溶液变成红色密度比水小钠水反应放热，钠熔点低有气

4、体生成反应剧烈，放出大量热有碱生成依据视频思考钠与水反应的现象和发生现象的原因最后消失 能写出钠与水反应的化学反应程式吗？问题思考反应的化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2拓展延伸预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。反应更剧烈 2Na+2HCl=2NaCl+H22 钠与氧气反应（非金属单质）【实验步骤】 将切好的金属钠放置在空气中，使其跟氧气反应； 将金属钠放在石棉网上加热， 使其跟氧气反应。实验内容实验现象结论常温加热银白色逐渐变暗先熔化成小球，燃烧伴有黄色火焰,反应剧烈，最终得淡黄色固体4Na+O2= 2Na2O2Na+O2 = Na2O2淡黄色条件不同，反应不同依据视频归纳钠与

5、氧气反应的现象3 钠与盐酸反应：2Na+2HCl = 2NaCl+H2 2 钠与其它非金属单质反应（O2）: 点燃2Na+Cl2 = 2NaCl 利用分类法推测钠还可能具有哪些化学性质？交流研讨4 钠与盐溶液反应：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H22Na+2H2O=2NaOH+H22NaOH + CuSO4=Cu(OH)2 +Na2SO4思考：已知Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu ，把钠放入CuSO4的水溶液能置换出Cu吗？让我好好想想？反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成思考：将一小块钠放入FeCl3溶液中，有什么现象？写出反应的化学方程式。2Na

6、+2H2O=2NaOH+H2 FeCl3+ 3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl 32，得：6Na + 6H2O + 2FeCl3 =2Fe (OH)3 +3H2+6NaCl 活泼金属钠（包括钾、钙等）与盐溶液反应时，一般不能置换出金属，而是钠先与水反应，生成的碱再与盐溶液反应。 只有与熔融盐作用才能置换出相应的金属。 如：4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti思考：Na放置在空气中的变质过程：NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3O2H2O变暗白色固体白色固体白色固体CO2H2O银白色让我好好想想？风化现象：表面变暗，再慢慢变湿润，接着形成少量液体， 然后形成少量晶体

7、，最后变成白色粉末。思考: 钠元素在自然界中的存在形式？只有化合物形式NaCl广袤无垠的海水中有大量的NaCl。（三）了解钠的制备和保存、用途 制备：电解熔融的氯化钠保存：煤油或者石蜡中用途：钠钾合金可用做原子反应堆的导热剂。高压钠灯常用作路灯。金属钠能用于某些金属的冶炼（不在溶液中，K、Ti等金属的制取）。高压钠灯思考：钠的密度介于煤油和水之间，如果把黄豆大的钠放在水和煤油中的现象是什么？为什么？化学式名称颜色状态O化合价阴阳离子个数比 过氧化钠 氧化钠 Na2O2Na2O淡黄色固体-1-2白色固体三、比较法学习Na的两种氧化物的性质思考：钠在空气中燃烧时发生哪些化学反应？2Na2O +O2

8、 = 2 Na2O2 2Na+O2 = Na2O2 1:21:2过氧化钠能与水迅速反应，产生大量气泡，最后固体消失。滴加酚酞，溶液先变红后逐渐褪去。2 Na2O2 + 2 H2O =4NaOH + O2 Na2O2+2 H2O=2NaOH+H2O2 2 H2O2= 2H2O +O2小木条复燃实验内容实验现象解释及结论1.取一支小试管，向其中加入少量的过氧化钠固体，然后加入少量蒸馏水，反应后再滴加酚酞溶液2.向试管中插入一根带火星的小木条(验证气体是O2)说明气体确实是氧气补充：Na2O2与水的反应过氧化钠与水、CO2的反应吹气生火补充：Na2O2与二氧化碳的反应2Na2O2 + 2CO2 =

9、2Na2CO3 + O2应用：潜水、航空等领域供氧。 种类 化学性质 过氧化钠 氧化钠名称与H2O与CO2与酸Na2O+H2O =2NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O + 2HCl = 2NaCl+ H2O 比较法学习Na的两种氧化物的性质（续）2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH +O2 2Na2O2 + 2CO2 =2 Na2CO3 +O2 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）试比较金属钠与铁的性质的异同3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2高温点燃3Fe + 2O2 = Fe3O4Fe + CuCl2

10、 = FeCl2 + Cu Fe + 2HCl = FeCl2 + H2交流研讨先学习铁的化学性质性质相同点不同点物理性质化学性质都是银白色金属能导电导热延展性好都能跟氧气、水、酸等反应密度、硬度、熔沸点不同钠更易与O2、水、酸反应，不能置换出盐溶液中的金属 试比较金属钠与铁的性质的异同交流研讨物理性质的共性：有金属光泽、不透明的固体；电和热的良导体；有延展性。交流研讨：预测金属的共性化学性质的共性： 常温或加热条件下与氧气反应； 常温或加热时与水反应，置换出水中的氢（比 氢活泼）； 与酸反应置换出酸中的氢（比氢活泼）； 与盐溶液应，置换出在金属活动顺序中排在它 后面的金属 分类的必要性： 自

11、然界中物质几百万种，我们不可能一种一种地研究，只能一类一类地研究。分类的含义： 根据事物的特点分别归类。分类的优点：可以总结出各类物质的通性和特性知道某物质的类别，就可推知该物质的一般性质 。比较的含义： 对两种或两种以上的同类事物辨别异同或高下。比较的优点：可以物质性质间的异同可以认识物质间的内在联系 可以对物质的性质进行归纳和概括1、研究物质的方法:观察、实验、分类、比较。观察法：利用感官（看、闻、听、摸），能借助仪器，有计划有目的。实验法：验证预测，或探究未知，注意条件，明确步骤。分类法：分类研究，总结通性和特性。比较法：找出异同，认识内在联系。2、钠的性质2Na+2H2O= 2NaOH

12、+H24Na+O2= 2Na2O2Na+O2 = Na2O22Na+2HCl=2NaCl+H2 2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2点燃2Na+Cl2 = 2NaCl 水 非金属单质酸 盐溶液1、钠为什么保存在煤油中？能否保存在汽油中？ 钠很易与空气中的O2和H2O起反应,而不与煤油起反应,且密度比煤油大,钠沉在煤油下面,使钠与O2和H2O隔绝，达到保护的目的。 钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。2、金属钠着火，能否用水灭火？不能。一是因为钠与水的反应生成氢气能燃烧;二是因为钠燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气能助燃. 钠遇水发生轻微爆炸邻居喷水“相救” 2007/

13、5/11/13:55来源：台州商报作者：王淑娇王琴琴朱小兵 日前，仙居县一化工厂内，钠与水发生反应并伴有轻微爆炸。隔壁厂的员工不明事理，往冒烟雾的围墙边喷水来“帮倒忙”，险些将事故扩大。 据现场的员工介绍，当时天正下着雨，火是一名员工在运输化工原料钠的过程中，不慎将包装袋滑落，导致破裂，里面的钠与水接触，发生轻微爆炸所引起。 该厂职工说，钠与水发生爆炸后，正当他们用灭火器灭火时，隔壁药厂的员工突然往围墙这边射水，险些将事故扩大，幸亏他们及时加以阻止。 “钠与水会发生化学反应，要熄灭由钠引起的火灾，应用干粉灭火器或者沙土来灭火，而不是用水。”消防官兵说，“幸亏这次洒落的钠量比较少，如果量大，加上

14、隔壁不明事理地这么一浇水的话，后果将不堪设想。” 吹气生火例1. 把金属钠投入下列物质的溶液中溶液的质量会减轻的是（ ） A.稀H2SO4 B.(NH4)2SO4 C.H2O D. CuSO4【解析】 2Na46 g2NaOH Cu(OH)298 g, 且有气体生成，溶液质量减轻。D1.钠与酸反应，先与酸电离出来的H+反应，若钠过量，剩余的 钠再与水反应。2.钠与盐溶液反应时，先考虑与水反应，生成的碱再与盐反应。 把钠投入FeCl3溶液中，现象为：钠浮在液面上，融化成闪 亮的小球，四处游动，发出嘶嘶的响声，有红褐色的沉淀生 成。 2Na2H2O = 2NaOHH2， 3NaOHFeCl3 =

15、Fe(OH)33NaCl。3.钠与水反应后溶液的质量等于钠与水的质量和减去氢气的质 量，开始加入的水有两部分作用，一是做反应物，二是做反 应后的溶剂。 注意：钠可与熔化态的盐反应，例如与熔化态的TiCl4反应，4NaTiCl4 Ti4NaCl。=拓展：金属钠与水反应实验与计算例2、把4.6 g钠投入到95.6 g水中，发生化学反应，假设水无蒸发，则溶液中溶质的质量分数是（ ） A.4.6% B.7.7% C.8.0% D.10%C拓展：过氧化钠的特性与计算例4.在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体

16、中O2 和CO的质量比可能是（ ） A.94 B.11 C.76 D.67 D 由反应2CO+O2 2CO2，2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2可推得CO+Na2O2 = Na2CO3，所以固体增加的质量为原来CO的质量。则原混合气体中CO为14 g，O2为12 g，m(O2) m(CO)=67。例5在一定条件下，使H2和O2的混合气体26g充分发生反应。所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应，使固体增重2g。求原混合气体中O2和H2的质量。解析：由反应方程式得：2Na2O22H2O=4NaOHO2固体增重 36 4 g m(H2O) 2 gm(H2O)18g，根据2H2

17、O2=2H2O可求得参加反应的H2和O2的质量分别为2g和16g，质量共18g。H2和O2在反应时有一种气体过量，剩余气体质量为26-18=8 g。 若H2过量，则原混合气体中m(H2)10g，m(O2)16g。若O2过量，则原混合气体中m(H2)2g，m(O2)24g。答案：若H2过量，则原混合气体中m(H2)10g，m(O2)16g； 若O2过量，则原混合气体中m(H2)2g，m(O2)24g。1、下列关于钠的性质的叙述不正确的是（ ） A、钠投入水中立即熔化成闪亮的小球，说明反应放热且钠的熔点低B、钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2C、金属钠可以将铜从其盐溶液中置换出来D、实验后剩余的钠块能放回原试剂瓶中C2、下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是（ ）A、干冰 B、干粉(含NaHCO3)灭火剂 C、黄沙 D、泡沫灭火剂C3、将一块钠投入盛有煤油和水的试管中(煤油和水足够多)，可以观察到的现象是（ ）A、钠浮在试管中的液面上