鲁科版高中化学必修第一册第1章第2节第1课时研究物质性质的基本方法基础课课件

第1课时研究物质性质的基本方法(基础课)第1章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序素养目标1．认识钠是一种非常活泼的金属单质，了解钠的物理性质、主要化学性质，了解各种研究物质性质、基本方法的应用。2．根据氧化钠是碱性氧化物和具有碱性氧化物通性，预测氧化钠、过氧化钠的性质。初高衔接氢氧化钠的组成和性质(1)化学式：NaOH；俗称：烧碱、火碱、苛性钠。(2)物理性质：白色、无味、片状、易溶固体、易潮解。(3)化学性质——碱的通性：①遇酚酞溶液变红色、遇紫色石蕊溶液变蓝色；②与某些非金属氧化物反应；③与酸溶液反应；④与某些盐溶液反应。必备知识自主预习一、研究物质基本性质的四种方法1．研究物质的方法：通常有____、实验、____、比较等方法。2．观察法(1)定义：有计划、有目的地运用____考察研究对象的方法。(2)方式：用肉眼看、用鼻子闻、借助仪器观察等。观察分类感官3．实验法(1)含义：通过实验来验证对物质性质的____或探究物质未知的性质的方法。(2)注意的问题：在进行实验时，要注意控制____、____、溶液的浓度等条件。预测温度压强(3)实验的步骤4．运用分类的方法，总结各类物质的________，并根据物质所属的类别对物质及其变化进行____。5．运用比较的方法，认识各种物质性质之间的____与内在____。一般性质预测异同联系练一练某学习小组为探究钠的化学性质，进行如下活动：(1)该小组认为钠属于金属单质，其研究方法为________。(2)用小刀切开钠块(已用滤纸吸去表面的煤油)，切面呈银白色，有金属光泽，其研究方法为________。(3)将钠放置于陶土网上，用酒精灯加热，钠熔化成闪亮的小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体，其研究方法为_________________。分类法观察法实验法、观察法二、金属钠的性质、用途及保存1．物理性质颜色状态熔点密度硬度____色块状固体____比水__，比煤油______银白较低小

大质软2．化学性质(1)钠与水(含酚酞溶液)反应实验步骤实验现象现象分析

钠浮在水面上______________钠熔化成闪亮的小球______________________小球在水面上四处游动，最后完全消失__________________________与水反应发出嘶嘶响声__________________反应后溶液变为红色________________钠的密度比水小钠的熔点低，反应产生热反应产生的气体推动小球运动钠与水反应产生气体反应生成碱性物质实验步骤实验现象现象分析实验结论常温下，钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2。反应的化学方程式为_______________________________2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2)与O2反应

产物化学方程式化学式颜色状态常温_______________________________加热________________Na2O白色固体4Na＋O2===2Na2ONa2O2淡黄色固体3．用途(1)金属钠可用于制造高压钠灯，这种灯因钠蒸气放电而产生的黄光射程远、透雾能力强，常用作路灯。(2)金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。(3)钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂。4．保存实验室中少量的金属钠保存在____或石蜡油中。煤油判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)金属钠着火时，可以用水灭火。 (

)(2)取用金属钠时，剩余的钠放入废液缸。 (

)(3)钠与皮肤接触会腐蚀皮肤，应用干燥的镊子夹取，不能用手直接接触。 (

)(4)钠与O2的反应条件不同，产物不同。 (

)××√√三、过氧化钠的性质及用途1．物理性质：______的固体。2．化学性质(1)与CO2反应：_______________________________(写化学方程式，下同)。(2)与H2O反应：______________________________。3．用途：常用于呼吸面具和潜水艇里的____供给，也可作____剂。淡黄色2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑氧气漂白练一练金属钠着火时，既不能用水灭火，也不能用CO2灭火，而应该用沙子灭火。请你用化学方程式表示钠不能用CO2灭火的原因：_____________________、________________________________。2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

关键能力情境探究1807年，戴维发现了金属钠。戴维把这种金属颗粒投入水中，发现它浮在水面上，在水面上急速奔跃，并发出“嘶嘶”的声音。钠与酸、碱、盐溶液的反应[问题1]

取一小块金属钠放入一定量稀盐酸中，能否反应？与水相比剧烈程度如何？提示：能反应。在酸溶液中H＋浓度比水中大，所以钠在酸溶液中反应更剧烈。[问题2]

钠与CuSO4溶液反应，能观察到哪些现象？涉及反应的化学方程式有哪些？提示：现象：钠浮在水面上，熔化成光亮的小球并四处游动，同时发出嘶嘶的响声，生成蓝色沉淀。涉及反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。[问题3]

已知Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低。试分析把一小块钠放入饱和石灰水中时会发生什么现象？提示：钠浮在水面上，熔化成光亮的小球并四处游动，同时发出嘶嘶的响声。由于Na与水反应消耗水，且该反应放热，会使溶液温度升高，从而使Ca(OH)2因溶解度降低和溶剂减少而析出，所以还会观察到石灰水变浑浊。1．钠与酸溶液(盐酸)反应(1)酸过量与酸反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。(2)酸不足先与酸反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑；再与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。2．钠与碱溶液反应：其实质是钠与水的反应。如钠与氢氧化钠溶液的反应，即钠与水的反应。3．钠与盐溶液反应速记口诀：遇酸酸优先，遇碱消耗水，遇盐水优先，遇氧看条件。1．按如图所示装置进行相应实验，有关它们反应现象的分析正确的是(

)A．均有可燃性气体生成B．反应剧烈程度：甲>乙>丙C．丙中钠能置换出单质铜D．乙、丙中钠在液面下反应√A

[钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，钠与稀盐酸反应生成氯化钠和氢气，钠与硫酸铜溶液反应的实质是钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。故甲、乙、丙中均有可燃性气体氢气生成，A正确。]2．将一小块钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现红褐色沉淀的是(

)A．稀硫酸 B．氢氧化钠溶液

C．硫酸铜溶液 D．氯化铁溶液√D

[钠分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、氯化铁溶液反应的化学方程式如下：2Na＋H2SO4===Na2SO4＋H2↑；2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；CuSO4＋2Na＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑；2FeCl3＋6H2O＋6Na===2Fe(OH)3↓＋6NaCl＋3H2↑；A、B项只产生气体没有沉淀生成；C项生成的是蓝色沉淀，不符合题意；D项既有红褐色沉淀产生又有气体生成，符合题意。]3．将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是(

)A．钠熔化成闪亮的小球B．钠在液面上四处游动C．溶液底部有银白色物质生成D．溶液变浑浊√C

[钠与水反应放出大量的热，使钠熔成小球，故A正确；钠的密度小于水的密度，故一定小于饱和澄清石灰水的密度，所以会浮在液面上，钠与水反应生成的氢气使钠在液面上四处游动，故B正确；钙的金属活动性强于钠，且钠、钙都易与水反应，所以钠不可能置换出钙，故C错误；因为反应消耗了水，且反应放热，所以饱和澄清石灰水中会有部分溶质析出而导致溶液变浑浊，故D正确。]易错警示(1)将钠投入饱和溶液，如饱和NaCl溶液、饱和NaOH溶液中，虽然钠与水反应生成的NaOH不与溶质反应，但由于反应消耗了水，故会有溶质析出，溶液也会变浑浊。(2)由于钠能够与水剧烈反应，所以不能从溶液中置换出比它不活泼的金属。神舟十六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。过氧化钠的性质[问题1]

过氧化钠为什么可以用作供氧剂？反应化学方程式是什么？提示：过氧化钠与二氧化碳、H2O反应能得到氧气，反应化学方程式分别为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以过氧化钠可以用作供氧剂。[问题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？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。1．Na2O2与Na2O性质的比较化学式Na2ONa2O2颜色白色淡黄色状态固体固体氧元素的化合价－2价－1价属类碱性氧化物非碱性氧化物化学式Na2ONa2O2生成条件常温下缓慢氧化燃烧或加热热稳定性不稳定，易转化为Na2O2较稳定与H2O反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2主要用途用于制取Na2CO3强氧化剂、漂白剂、供氧剂2．Na2O2与H2O、CO2反应后固体质量的变化相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。[教材资料在线]金属钠可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。(1)金属钠在700～800℃时可与四氯化钛(TiCl4)反应制取金属钛，写出反应的化学方程式。(2)利用金属钠制取这些金属时，能否在水溶液中进行，为什么？

1．可作为呼吸面具中氧气来源的物质是(

)A．Na2O2

B．Na2CO3C．NaHCO3 D．Na2SO4A

[过氧化钠能与水或二氧化碳反应产生氧气，可用作呼吸面具中供氧剂，Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4都不能和水、二氧化碳反应生成氧气。]√2．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(

)A．利用加热法可除去Na2O中少量的Na2O2杂质B．Na2O和Na2O2均为白色固体C．Na2O、Na2O2中阳离子与阴离子的数目比分别为2∶1和1∶1D．将含等质量钠元素的Na2O与Na2O2固体加入等量且足量的水中，充分反应后所得溶液中溶质的质量分数相等√

学习效果随堂评估1．钠着火不能用二氧化碳灭火。钠在二氧化碳中燃烧生成炭黑和一种白色固体，它可能是(

)A．碳酸钠 B．硫酸钠C．碳酸氢钠 D．氢氧化钠√243题号15A

[白色固体不可能是硫酸钠，这是因为反应物中不含有硫元素；也不可能是碳酸氢钠或氢氧化钠，这是因为反应物中不含有氢元素。白色固体只可能是碳酸钠。]2．下列关于钠的叙述中，不正确的是(

)A．钠燃烧时发出黄色的火焰

B．钠燃烧时生成氧化钠C．钠具有很强的还原性

D．钠原子的最外电子层上只有1个电子23题号14√5B

[钠燃烧时生成Na2O2，B不正确。]3．把一绿豆粒大小的金属钠投入盛有CuSO4溶液的烧杯里，不可能观察到的现象是(

)A．钠熔化，浮在液面上四处游动B．有气体产生C．溶液中产生蓝色絮状沉淀D．溶液中析出红色的铜23题号41√5D

[钠与CuSO4溶液反应时不能置换出Cu，而是钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与CuSO4反应产生蓝色絮状沉淀，故D项中的现象不可能观察到。]4．下列叙述正确的是(

)①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物②钠在常温下不容易被氧气氧化③Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行④石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成⑤钠与浓NaCl溶液反应，放出的气体是H2A．都正确 B．②③④⑤C．②⑤ D．③④⑤243题号15√D

[碱性氧化物与水反应只生成碱，Na2O和水反应只生成碱，是碱性氧化物；Na2O2和水反应生成NaOH和氧气，不是碱性氧化物，①错误。钠的性质很活泼，在常温下易被氧气氧化生成氧化钠，②错误。Na2O2能与二氧化碳反应生成Na2CO3和O2，Na2O2能与水反应生成NaOH和O2；而Na2O与二氧化碳和水反应都不会产生氧气，因此Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行，③正确。Na2O2粉末与水反应生成NaOH和O2，所得溶液呈碱性，使石蕊溶液变蓝；Na2O2具有强的氧化性，具有漂白性，可以使石蕊溶液褪色，所以石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成，④正确。钠与浓的NaCl溶液反应，实质是钠和水反应生成NaOH和H2，⑤正确。]243题号155．A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示：(1)A的化学式是________，B的化学式是__________。243题号15Na2O2H2O(2)写出甲＋B―→C＋丙的化学方程式：

_____________________________。(3)写出A的一种重要用途：________________________________________。243题号152Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑作呼吸面具中的供氧剂(其他合理答案也可)

243题号15课时分层作业(二)研究物质性质的基本方法题号1352468791011121314(选择题只有一个选项符合题目要求)1．金属钠不仅能与氧气和水反应，还能与酒精在常温下反应，要研究金属钠与酒精反应的性质以及金属钠与酒精反应和金属钠与水反应的异同点，下列研究方法没有用到的是(

)A．分类法 B．观察法C．实验法 D．比较法

√A

[金属钠与酒精反应、金属钠与水反应两个实验用到了实验法，研究二者的异同用到了观察法与比较法，没有用到分类法。]题号13524687910111213142．钠与水反应时产生如下现象，其中正确的一组是(

)①钠浮在水面上②钠沉入水底③钠熔化成闪亮的小球④钠球在水面上四处游动⑤发出“嘶嘶”的响声⑥滴入酚酞后溶液显红色A．①②③④⑤ B．全部C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥题号1352468791011121314√C

[①ρ(Na)<ρ(H2O)，Na浮在水面上；③Na的熔点低，与水反应放热；④Na与水反应产生的H2推动钠球运动；⑤Na与水反应剧烈，产生的H2发出响声；⑥Na与水反应产生的NaOH使含酚酞的溶液变红。]题号13524687910111213143．下列关于钠的叙述正确的是(

)A．钠熔点高B．钠在空气中燃烧，生成淡黄色固体C．钠可保存在水中D．钠与CuSO4溶液反应可置换出铜题号1352468791011121314B

[钠的熔点低，熔点为97.8℃，小于100℃，A错误；钠在空气中燃烧，可以生成Na2O2淡黄色固体，B正确；钠性质活泼，能与水反应，应保存在煤油中，C错误；钠性质活泼，钠先与CuSO4溶液中的水反应，不能置换出铜，D错误。]√4．Na与水、氧气、氯气等均能反应，下列说法中正确的是(

)A．将Na投入盐酸中，Na先与水反应，生成的NaOH再与HCl反应B．Na与氧气在常温下反应生成Na2O2，加热时二者反应生成Na2OC．Na虽然能与氯气反应生成NaCl，但不能在氯气中燃烧D．常温下，Na可以与水反应，证明Na比Fe更活泼题号1352468791011121314√D

[将Na投入盐酸中，Na先与HCl反应生成氢气及氯化钠，若Na过量，过量的Na再与水反应，A错误；Na与氧气在常温下反应生成Na2O，加热时二者反应生成Na2O2，B错误；Na在氯气中可以燃烧，C错误；常温下，Na可以与水剧烈反应，Fe与水在常温下不反应，证明Na比Fe更活泼，D正确。]题号13524687910111213145．下列判断正确的是(

)A．Na2O是淡黄色固体，而Na2O2是白色固体B．可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2C．可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D．Na2O2比Na2O稳定题号1352468791011121314√D

[Na2O是白色固体而Na2O2是淡黄色固体，A错误；虽然二氧化碳和氧化钠反应生成碳酸钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，但过氧化钠和二氧化碳反应过程中无明显现象，不可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2，B错误；加热氧化钠生成过氧化钠，不能用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2，C错误；Na2O可与氧气继续反应生成Na2O2，所以Na2O2比Na2O稳定，D正确。]题号13524687910111213146．将少量金属钠分别投入下列物质中，有气体放出，且溶液质量减小的是(

)A．稀盐酸 B．K2SO4溶液C．CuCl2溶液 D．NaOH溶液题号1352468791011121314√C

[钠与题中四种溶液反应均有气体(H2)放出。少量金属Na分别与稀盐酸、K2SO4溶液、NaOH溶液反应生成的Na＋的质量大于放出H2的质量，故反应后溶液的质量均增大，A、B、D项不符合题意。由反应2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl可知，少量金属钠与CuCl2溶液反应生成的Cu(OH)2沉淀的质量与放出H2的质量之和大于生成的Na＋的质量，故溶液质量减小，C项符合题意。]题号13524687910111213147．下列叙述中不正确的是(

)A．Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，二者都能与水反应生成NaOHB．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2OC．Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2D．2gH2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2g题号1352468791011121314√C

[Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应。2gH2充分燃烧后生成18g水，完全被Na2O2固体吸收，发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由质量守恒定律可知，固体由2Na2O2→4NaOH，其质量增加的量等于2H2O→O2质量减少的量，18g水被吸收后生成16gO2，即Na2O2固体增重为2g。]题号13524687910111213148．3.72gNa、Na2O和Na2O2组成的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到一定体积的混合气体，将混合气体用电火花引燃恰好完全反应，则Na与Na2O2的质量之比为(

)A．2∶1 B．46∶39C．23∶39 D．23∶78题号1352468791011121314√

题号1352468791011121314

题号13524687910111213149．如图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。试推出各物质的化学式，并写出B→C、C→D、D→E反应的化学方程式。(1)写出各物质的化学式：A__________，B__________，C_________，D________，E________。题号1352468791011121314Na2O2NaNaOHNa2CO3NaCl(2)写出B→C、C→D、D→E反应的化学方程式：B→C：___________________________________________________。C→D：___________________________________________________。D→E：___________________________________________________。题号13524687910111213142Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2ONa2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O[解析]

由题给信息及框图转化关系可知A、B、C、D、E分别为Na2O2、Na、NaOH、Na2CO3、NaCl。(选择题有一个或两个选项符合题目要求)10．下列对Na2O2的叙述不正确的是(

)A．Na2O2是淡黄色固体，久置于空气中变成白色B．Na2O2的稳定性比Na2O差C．用Na2O2和水反应制取氧气D．Na2O2放入饱和NaOH溶液中有O2放出，恢复常温后有晶体析出题号1352468791011121314√B

[Na2O2是淡黄色固体，久置于空气中会与空气中的水和二氧化碳发生反应，最终变成白色的碳酸钠；Na2O加热时可与O2反应生成Na2O2，故Na2O2更稳定；Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，所以可以用Na2O2和水反应制取氧气；Na2O2放入饱和NaOH溶液中会与水反应，生成NaOH和O2，此过程中不只生成了氢氧化钠，而且还消耗了大量的溶剂水，所以恢复常温后溶液过饱和，会有晶体析出。]题号1352468791011121314

题号1352468791011121314√√AD

[钠露置于空气中，发生的反应如下：①4Na＋O2===2Na2O，生成的是氧化钠；②Na2O＋H2O===2NaOH，生成的不是碳酸钠；③氢氧化钠吸收空气中的水蒸气，表面出现液滴；④2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O，发生的是化学变化；⑤Na2CO3·10H2O风化为Na2CO3。]题号135246879101112131412．(素养题)某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应：下列说法不正确的是(

)A．②中的大量气泡主要成分是氢气B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成C．④中现象可能是由于振荡时溶液与空气中二氧化碳反应造成的D．⑤中气体是H2O2分解产生的O2题号1352468791011121314√√AC

[Na2O2中加水，发生反应生成NaOH和O2，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，A错误；酚酞遇酸不变色，遇碱变红色，所以③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B正确；因为空气中CO2的含量很小，且溶解比较缓慢，所以④中现象不可能是与空气中二氧化碳反应造成的，而应是含有强氧化性的物质，将酚酞氧化而使其褪色，C错误；MnO2是H2O2分解的催化剂，H2O2