【课件】版新教材高中化学第1章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序课件鲁科版必修第一册

第2节研究物质性质的方法和程序1.通过对钠、氯气性质的研究等一系列科学探究活动,增强安全意识。2.根据研究物质性质的基本方法和基本程序,探究钠、氯及其化合物的性质。3.能根据问题设计简单的实验方案并完成实验,观察并客观记录实验现象,通过分

析、推理获得实验结论,解决实际问题。4.掌握钠与水反应的现象及钠表现的性质。

1|钠和钠的氧化物1.金属钠的物理性质颜色状态密度熔点硬度银白色固体比水小较低较小2.金属钠的化学性质

(1)金属钠与水的反应实验操作实验现象解释

钠①

浮

在水面上钠的密度比水②

小

钠③

熔

成闪亮的小球钠的熔点④

低

,反应放热小球在水面上四处游动,最后完

全消失反应产生的⑤

H2

推动小球

游动与水反应发出嘶嘶的响声钠与水反应剧烈滴有酚酞溶液的水变红反应生成⑥

NaOH

实验结论常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2,化学方程式为⑦

2Na+2H2O

2NaOH+H2↑

归纳总结钠的性质银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。(2)金属钠与氧气的反应实验操作实验现象实验结论

新切开的钠表面具有银白色金

属光泽,在空气中表面迅速变暗钠是银白色金属,硬度⑧

小

,

常温下钠与O2的反应为4Na+O2

2Na2O加热后钠先熔化成小球,然后燃

烧,火焰呈⑨

黄色

,最后生成

⑩

淡黄色

固体加热时钠与O2的反应为2Na+O2

Na2O2归纳总结a.钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属,在空气中极易被氧化,实验室保存钠时

应与空气隔绝,通常保存在煤油中。b.钠在常温下与氧气反应生成氧化钠,在加热或点燃时生成过氧化钠,由此可知,

钠与氧气反应,反应条件不同,其产物不同。

氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色、状态白色固体

淡黄色

固体粉末氧元素化合价-2价-1价生成条件常温加热或点燃与H2O反应的化学方程式Na2O+H2O

2NaOH

2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑

与CO2反应的化学方程式Na2O+CO2

Na2CO3

2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2

与HCl反应的化学方程式Na2O+2HCl

2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl

4NaCl+2H2O+O2↑主要用途制烧碱做供氧剂、漂白剂、消毒剂等保存密封密封、远离易燃物3.氧化钠和过氧化钠

链接拓展钠露置在空气中的变化银白色金属钠(Na)

表面变暗(生成Na2O)

出现白色固体(生成NaOH)

表面变成溶液(NaOH潮解)

白色块状物质(生成Na2CO3·10H2O)

白色粉末状物质(生成Na2CO3)。2|研究物质性质的基本程序3|氯气及其重要化合物1.氯气的性质(1)氯气的物理性质颜色气味状态密度水溶性

黄绿色

刺激性气味气体比空气

大

能溶(2)氯气的化学性质

氯气的化学性质化学方程式与金属的反应与钠反应2Na+Cl2

2NaCl(发出黄色火焰,产生白烟)与铁反应2Fe+3Cl2

2FeCl3(产生棕褐色的烟)与铜反应Cu+Cl2

CuCl2(产生棕黄色的烟)与非金属的反应与氢气反应H2+Cl2

2HCl(发出苍白色火焰,有白雾生成);H2+Cl2

2HCl(爆炸)与磷反应2P+3Cl2

2PCl3(氯气不足)2P+5Cl2

2PCl5(氯气充足)与水反应

Cl2+H2O

HCl+HClO

与碱的反应与NaOH溶液反应Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O(可用于吸收氯气)与Ca(OH)2反应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)与某些还原性物质的反应与FeCl2反应2FeCl2+Cl2

2FeCl3(溶液由浅绿色变为黄色)与KI反应2KI+Cl2

2KCl+I2(可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝)与H2S反应Cl2+H2S

S↓+2HCl(溶液中出现黄色浑浊)与SO2反应SO2+Cl2+2H2O

2HCl+H2SO4归纳总结a.“烟”与“雾”的区别:“烟”是指固体“小颗粒”,而“雾”是指“小液

滴”,H2在Cl2中燃烧时集气瓶口的“白雾”是产物HCl与空气中的H2O(g)结合成

的盐酸“小液滴”。b.燃烧是一种发光、放热的剧烈的化学反应。c.干燥的氯气在常温下不与铁反应,因此干燥的氯气可用钢瓶贮存。d.Fe、Cu与Cl2反应时生成高价氯化物。2.液氯和氯水

氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2O

HCl+HClO,氯气的水溶液叫作氯水。(1)氯水中各成分的性质参与反应的微粒所加试剂或物质实验现象Cl-AgNO3溶液产生白色沉淀H+Na2CO3固体有气泡产生HClO有色布条布条颜色褪去Cl2FeCl2溶液溶液变为黄色Cl2、H2OSO2溶液浅黄绿色褪去HClO、H+紫色石蕊试液先变红后褪色(2)新制氯水、久置氯水、液氯的比较物质新制氯水久置氯水液氯物质类别混合物混合物纯净物微粒种类Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H2O、H+、Cl-、OH-Cl2主要性质浅黄绿色溶液,能导电,

有酸性、漂白性即稀盐酸,无色溶液,有酸性黄绿色液体,不导电,有

氧化性存在条件常温常压下避光可存

在,不宜久置——低温条件下密封可存

在保存方法棕色试剂瓶盛装,避光

保存——低温密封3.次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸

次氯酸见光分解的化学方程式为

2HClO

2HCl+O2↑

。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质a.Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。b.与酸反应生成HClO,作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为

Ca(ClO)2+H2O+CO2

CaCO3↓+2HClO

。(3)保存方法:漂白粉和漂粉精都要密封、避光并置于阴凉干燥处保存。链接拓展

漂白粉的漂白原理及失效原因1.漂白粉的漂白原理:漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有

漂白性的次氯酸。2.漂白粉长期露置于空气中,最终会生成氯化钙而失效,有关反应的化学方程式:a.Ca(ClO)2+H2O+CO2

CaCO3↓+2HClO;b.2HClO

2HCl+O2↑;c.CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2↑。1.在探究新制饱和氯水成分的实验中,向新制氯水中滴加氢氧化钠溶液,溶液黄绿色消失,说明氯水中含有Cl2()2.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠做供氧剂

()3.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。将紫

色石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红色

()4.金属钠着火可用水扑灭

()提示:金属钠着火生成Na2O2,Na2O2与H2O反应生成O2,O2助燃,故金属钠着火不可

用水扑灭,可用沙土覆盖灭火。5.Na2O2与Na2O中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1

()提示:Na2O2中阳离子与阴离子分别为Na+、

,故Na2O2与Na2O中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1。判断正误，正确的画“√”，错误的画“✕”。✕✕√√√6.把钠投入稀盐酸中,钠先和水发生反应,再与HCl发生反应

()提示:把钠投入稀盐酸中,钠先和HCl发生反应,再与H2O发生反应,错误。7.氯水和液氯都是混合物

()提示:氯水属于混合物,液氯属于纯净物。8.新制氯水必须用棕色瓶密封保存,光照氯水有气泡逸出,该气体是氯气

()提示:氯水中的次氯酸见光分解,生成氧气,所以该气体为氧气。✕✕✕1|钠与水溶液的反应某条河上曾出现神秘“水雷”。据一位现场围观的群众讲,早上一个“漏气”的铁桶漂在水面上,并不停地冒着

气泡。不久突然从铁桶内窜出亮黄色的火苗,紧接着一声巨响,水柱冲天而起。

原来铁桶里装的是金属钠,“没想到水里的东西也能爆炸!”一位目击者惊讶地

说。随后,这个铁桶又连续爆炸了多次,爆炸腾起的水柱有十几米高。问题1.铁桶内漏出的气体是什么?提示:金属钠与水反应产生H2。2.铁桶为什么会发生爆炸呢?提示:H2具有可燃性,与空气混合遇明火会发生爆炸。3.金属钠应如何保存?提示:金属钠易与空气中的氧气、水蒸气发生反应,所以金属钠应保存在煤油中。

(2021山东师大附中高一质量检测)把少量金属钠分别投入下列溶液中,溶液质量

增加的是

()A.FeCl3溶液B.MgCl2溶液C.稀NaOH溶液D.饱和K2SO4溶液C解析钠投入到FeCl3溶液中生成氢氧化铁沉淀、氢气和氯化钠,溶液质量减小,

A不选;钠投入MgCl2溶液中生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯化钠,溶液质量减小,B

不选;钠投入稀NaOH溶液中生成氢氧化钠和氢气,溶液质量增加,C选;钠投入饱和

K2SO4溶液中生成氢氧化钠和氢气,溶剂减少,有硫酸钾晶体析出,溶液质量减小,D

不选。归纳总结

当钠加到盐溶液中时,首先是钠与水反应;如果生成的NaOH能够和盐反应,则反

应继续进行,即“先水后盐”。2|过氧化钠的性质2008年9月28日,“神舟七号”载人飞船安全回到祖国怀抱,是我国航天科技领域

的又一次重大胜利,实现了我国空间技术发展具有里程碑意义的重大跨越。为了

向航天员提供氧气,飞船上有专门的供氧装置,现有供氧剂过氧化钠和超氧化钾

(KO2),有人将过氧化钠放入滴有酚酞溶液的水中,溶液先变红后褪色。提示:过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,氢氧化钠使酚酞溶液变红,而过氧化钠具有强氧化性,能使有色物质褪色。提示:过氧化钠与二氧化碳、H2O反应能得到氧气,反应方程式分别为2Na2O2+2

CO2

2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,所以过氧化钠可以用作供氧剂。问题1.过氧化钠为什么可以用作供氧剂?反应方程式是什么?2.过氧化钠放入滴有酚酞溶液的水中,溶液先变红后褪色的原因是什么?3.过氧化钠与水蒸气、二氧化碳的混合气体反应的先后顺序是什么?提示:当CO2和H2O(g)同时存在时,由于Na2O2与H2O反应生成的NaOH能与CO2反应

生成Na2CO3,所以可以视为Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,再与H2O(g)反

应。三个角度探究Na2O2与CO2、H2O反应的规律1.固体质量差量的计算2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑①2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2②对于Na2O2固体而言:在反应①中,固体增加的质量实际上相当于水中“H2”的质

量,在反应②中,固体增加的质量实际上相当于CO2中“CO”的质量。其结果可

以看作:Na2O2+H2

2NaOHNa2O2+CO

Na2CO3

实际上两反应均不能发生,只是从质量的角度可看作Na2O2只吸收了“H2”和

“CO”,固体增加的质量等于“H2”和“CO”的质量。如ag符合(CO)m(H2)n

(m、n为任意不同时为0的整数)的物质在过量的氧气中完全燃烧,将产物通过足

量的Na2O2固体,反应完毕固体增加的质量为ag。2.气体体积差量的计算2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2气体体积差21

ΔV=12Na2O2+2H2O(g)

4NaOH+O2气体体积差21

ΔV=1在相同状况下,无论是CO2或H2O(g)的单一气体还是二者的混合气体,与足量Na2O

2反应时,生成O2的体积总是CO2或H2O(g)或二者的混合气体体积的一半,气体体积的减小量也是原气体体积的一半。3.先后顺序关系当CO2和H2O(g)同时存在时,由于Na2O2与H2O(g)反应生成的NaOH能与CO2反应生

成Na2CO3,所以可以视为Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完后,再与H2O(g)反应。解析已知有关反应:2H2+O2

2H2O,2CO+O2

2CO2,2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2。将上述化学方程式合并可知,反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收,固体增加的质量就是CO和H2的总质量。

CO和H2的混合气体21.2g,与足量O2反应后,通过足量Na2O2,固体质量增加

(

)A.21.2g

B.14gC.6.78g

D.不能确定A思路点拨将Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式与CO、H2的燃烧反应作对比,得出相关关系。方法技巧

在化学问题分析中,对于只考虑起始状态,不考虑中间过程的情况,常常将涉及的

多个反应进行加减,删除“中间产物”而得到一个总反应式,利用这个总反应式

来进行计算或分析。3|氯气的性质2006年贵州省遵义市南部工业区内遵义钛厂发生氯气泄漏事故,泄漏的氯气迅速

向周围的居民区扩散,先后有100多人出现流泪、呕吐、胸闷等症状,这些人全部

被送去医院治疗。问题1.如果你在该厂实验室,准备撤离时,应该准备什么样的简易“防毒面具”?如果

你当时在距离该厂较近的居民家中,如何利用家中现有的物质来制作简易“防毒

面具”?提示:用蘸有稀碳酸钠溶液的湿毛巾捂住口鼻;用蘸有小苏打溶液或肥皂水的湿

毛巾捂住口鼻。2.消防员赶到现场处理,他们把泄漏氯气的钢瓶投入一盛有某物质水溶液的水池

中,该物质是什么?提示:NaOH。3.对弥漫在空气中没有散去的氯气,消防队员喷洒了一种