鲁科版化学1（必修）认识化学科学第2节 研究物质性质的方法和程序“百校联赛”一等奖

第一章第二节研究物质性质的方法和程序溴化银用于黑白照相的胶片和底片制备碘化银可用于人工降雨2AgBr2Ag+Br2光照2AgI2Ag+I2光照溴化银的感光性用途：溴化银用于制变色墨镜2Ag+Br2==2AgBr2AgBr2==2Ag+Br2光黑白照像底片曝光的原理：叠氮化钠撞击分解反应3NaN3=Na3N+4N2↑研究物质性质的基本方法一：观察法1．含义：是一种有计划、有目的的用感官考察研究对象的方法2．内容：用肉眼或借助仪器（提高灵敏度）观察物质的色、态、闻气味。在此过程中不仅要用感官搜集信息，还须同时进行积极的思考，及时储存和处理所搜集的信息。观察要有明确而具体的目的，并对所观察到的现象进行分析和综合。研究物质性质的基本方法二：实验法1．含义：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。2．注意：在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶解的浓度等条件，这是因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应。3．实验的步骤：实验前，要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。3．实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应【目的】⑴学会观察实验现象的方法；⑵通过对所观察到的现象进行分析，揭示物质的性质；⑶通过观察认识钠的色、态、硬度的密度的相对大小，熔点的相对高低；⑷通过观察钠与水反应的现象，分析钠的化学性质。金属钠保存在盛有煤油的试剂瓶中。观察根据观察所得，金属钠有何性质？★金属钠不与煤油反应★金属钠的密度比煤油大★金属钠常温下呈固态，银白色金属金属钠的物理性质状态颜色硬度的相对大小密度的相对大小延展性固体银白较软比水小良好用刀切开一小块钠，观察断面变化。实验1现象：切开的光亮的金属断面很快地变暗。反应：4Na+O2=2Na2O结论：★钠是银白色金属★钠质软★常温下易与空气中的氧气反应1．钠和非金属的反应把一小块钠放在石棉网上加热。实验2现象：钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体。反应：2Na+O2=Na2O2

思考：Na2O2

稳定Na2O和Na2O2

哪个稳定？过氧化钠点燃把一小块钠放在氯气中燃烧。实验现象：钠在氯气中剧烈燃烧，产生白色的烟。反应：2Na+Cl2=2NaCl

思考：为什么说是白烟？因为生成的是NaCl固体小颗粒。点燃烟：是固体小颗粒形成的；雾：是小液滴形成的。

在研钵中把钠与硫粉混合研磨。实验现象：燃烧，火星四射，发生爆炸。反应：2Na+S=Na2S

结论：钠是一种很活泼的金属，能与非金属如氧气、氯气和硫等反应。研磨2.金属钠与水（水中加酚酞）反应：现象分析（或结论）⑴⑵⑶⑷⑸⑹浮在水面熔化成液态小球在水面无规则游动经过处水溶液变红发出咝咝的声音用火柴可以点燃密度比水小反应放热，钠的熔点低产生气体，受力不匀生成了可溶性碱—NaOH反应剧烈生成了可燃性气体—H2问题思考1．能写出钠与水反应的化学反应程式吗？2．你注意到金属钠的保存方法是什么？2Na+2H2O=2NaOH+H2↑少量的金属钠保存在煤油中拓展·延伸1．预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。2．预测钠与CuSO4稀溶液的反应现象，观察并分析结果，推测化学反应方程式。反应更剧烈2Na+2HCl=2NaCl+H2↑反应剧烈，产生气泡，并有蓝色沉淀生成2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

4．实例：金属钠与氧气反应的实验【阅读P10有关内容】明确实验目的、所需仪器、实验步骤【实验记录】实验内容实验现象结论在空气中放置在空气中加热很快失去金属光泽与O2反应生成了白色的Na2O剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。与O2反应生成了淡黄色的的Na2O2思考：

金属钠为何保存在煤油中？

因金属钠与空气中的O2和H2O容易反应，所以应将金属钠与空气隔绝。

金属钠为何能保存在煤油中？

因金属钠的密度比煤油大且不与煤油反应

金属钠能否保存在四氯化碳中？

不能，因钠的密度比CCl4

小，浮在液面。不能与空气隔绝。解释现象取一小块金属钠，去掉表面的煤油，露置于空气中，可观察到的现象是：银白色逐渐变暗，固体消失变成液滴，液滴消失变成白色粉末。解释上述现象，写出有关反应的化学方程式。

4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O生成氧化钠而变暗氢氧化钠吸水潮解形成溶液认真思考

足量的金属钠和铁分别投入等体积、等物质的量浓度的稀硫酸中，充分反应后产生的氢气的质量是否相等？为什么？

不相等。金属钠产生的氢气质量大。因为铁只和稀硫酸反应，硫酸耗尽后反应即停止。而钠除与稀硫酸反应外，还可与水反应，放出H2。钠的存在在自然界里钠能以游离态存在吗？为什么？当然不可能，因钠太活泼了！钠的化合物在自然界中分布很广，如：

氯化钠NaCl

硫酸钠

Na2SO4

碳酸钠

Na2CO3

硝酸钠

Na

NO3钠的小结：

钠是银白色金属，质软，密度小，熔点低，是电和热的良导体。钠能与氧气，硫和氯气等非金属单质反应，能与水剧烈反应。钠与盐溶液的反应分为两个过程：先与水反应生成碱，碱再与盐反应。钠与酸直接反应，放出H2【问题讨论】1．这组实验对你有何启示？2．列举你所知道的因条件不同影响反应产物的实例。研究物质性质的基本方法三：分类法在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可推知该物质的一般性质。

研究物质性质的基本方法四：比较法运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。

交流·研讨金属钠与铁的比较性质相同点不同点结论物理性质化学性质均为银白色金属钠比铁硬度、密度小，熔点沸点低均能与O2、酸、盐溶液反应①钠常温下能与O2反应，铁常温下不能与O2反应②钠可在空气中燃烧，铁只能在纯氧中燃烧③铁可置换出CuSO4溶液中的Cu，而钠是先与水反应虽都是金属单质，但物理性质有较大差别都是较活泼的金属单质，但钠比铁更活泼活动探究由Na2O的性质预测并验证Na2O2的性质性质Na2ONa2O2色态与水反应与酸反应与CO2反应白色粉末淡黄色粉末Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑Na2O+CO2=Na2CO32Na2O+2CO2=2Na2CO3+O2↑【结论】氧化钠是典型的碱性氧化物，过氧化钠不是碱性氧化物练习1．将一小块金属钠放置在空气中较长时间，请描述可能出现的现象，写出可能发生的化学反应方程式。【思考】归纳金属可能具有的共性。金属可能具有的物理性质：金属可能具有的化学性质：①有金属光泽、不透明的固体；②电和热的良导体；③有延展性。①常温或加热条件下与氧气反应；②常温或加热时与水反应，置换出水中的氢（比氢活泼）；③与酸反应置换出酸中的氢（比氢活泼）；④与盐溶液应，置换出在金属活动顺序中排在它后面的金属（K、Ca、Na先与水反应）研究氯气的性质一、观察氯气的物理性质1．通常从哪些方面认识物质的物理性质？色、态、味，“二点”（熔点、沸点）“二度”(密度、硬度)“三性”（溶解性、导电性、导热性）2．闻气味的方法3．试验氯气的溶解性飘闻（注意操作要领）实验（检验气体水溶性的常用方法）案例〖小结〗氯气的物理性质颜色气味水溶性黄绿色刺激性气味（剧毒！）能溶于水（氯水）将盛满氯气的试管倒置在水中，水面上升，并呈黄绿色二、预测氯气的化学性质1．Cl2与O2、H2氢气都是非金属单质，应该具有某些类似性质。与Na、Fe、Cu等金属单质反应。与S、P等非金属单质反应。但从原子结构看，氯元素与氧元素更相似，它们的原子的最外层电子数都比较多，容易得到电子成为8电子的稳定结构，所以都是较活泼的非金属元素。氧气与氯气都是活泼的非金属单质。预测实验探究实验内容实验现象生成物Cl2与Fe反应Cl2与Cu反应Cl2与H2反应剧烈燃烧，产生红棕色浓烟，产物水溶液呈棕黄色FeCl3剧烈燃烧，产生棕色浓烟，产物水溶液呈棕蓝绿色CuCl2剧烈燃烧，产生苍白色火焰，集气瓶口有白雾HCl实验探究氯气能与水反应吗？1．预测与假设：Cl2与O2的性质相似，但氧气不易溶于水，而氯气能溶于水，可能是氯气与水发生了反应的缘故。若Cl2与H2O发生了反应，可能会生成H+和Cl-，也可能生成其它含氯的化合物。2．实验设计：方案目的实验设计所需药品所需仪器123检验Cl-取少量氯水于试管中，滴加AgNO3溶液氯水，AgNO3溶液试管，胶头滴管检验H+取少量氯水于试管中，滴加石蕊试液氯水石蕊试液试管胶头滴管检验漂白性①用镊子夹干燥的红纸条放在盛氯水的试剂瓶口②将红纸条用水湿润后沾在玻璃棒一端，放在盛氯水的试剂瓶口红纸条氯水蒸馏水镊子玻璃棒2．实验记录：实验内容实验现象结论方案1方案2方案3有白色沉淀生成氯水中有Cl-存在，说明Cl2与H2O发生了反应溶液先变红后褪色氯水中有酸生成，还有一种具有漂白性的物质生成。说明Cl2与H2O发生了反应①无变化②湿润的红色纸条逐渐褪色①氯气本身无漂白性。②氯水中存在一种具有漂白性的物质。说明Cl2与H2O发生了反应3．实验结论：氯气不仅能溶于水，还能与水发生化学反应，生成HCl和HClO，反应的化学方程式为：

Cl2+H2O=

HCl+HClO干燥的Cl2不具有漂白性。HClO具有漂白性，它遇到有色物质时，能破坏其中的有机色质，使有色物质褪色。但HClO不稳定，见光会分解：