研究化学的基本物质性质的方法和程序

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1、第第1 1章章 走进化学科学走进化学科学 第第2 2节节 研究物质性质的方法和程序研究物质性质的方法和程序 化学研究的任务是什么化学研究的任务是什么 ? ? 研究物质的性质 交流研讨 物 质研究它们性质的主要方法 氧气 氢气 锌、铁 盐酸 观察和实验法 非金属的通性 金属的通性 酸的通性 分类、比较法 1、在初中化学中，你认识了哪些物质？你是 通过什么方法来研究它们的性质的？ 研究物质的性质就应该首先 把握研究物质的方法和程序 可见： 化学学习,贵在得法。 当代著名的科学家和科学史学者 贝尔纳曾经指出: “良好的方法能使我们更好地发 挥运用天赋的才能,而拙劣的方法 则可能阻碍才能的发挥”。 研

2、究物质的性质的常用方法有哪些 ？ 常用观察、实验、分类、比较等方法 下面以金属钠为例 体会一下观察法 研究物质性质的基本方法：观察法 【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； 通过观察认识钠的色、态、硬度的密度的相对 大小，熔点的相对高低； 通过观察钠与水反应的现象，分析钠的化学性质 。 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 研究物质性质的基本方法：观察法 【实验步骤】 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。 (3)用小刀或玻璃

3、片挤压豆粒状的钠 (4)向培养皿中加适量水，滴入12滴酚酞酞溶液， 将切好的钠钠投入到水中，观观察现现象 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 研究物质性质的基本方法：观察法 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 金属钠的物理性质 研究物质性质的基本方法：观察法 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 研究物质性质的基本方法：观察法 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 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 银白较软比水小良好 研究物质性质的基本方法：观察法 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 现现 象象 分析（或结论）分析（或结论） 浮在水

4、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 研究物质性质的基本方法：观察法 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 问题思考 1、能写出钠与水反应的化学反应程式吗？ 2Na+2H2O=2NaOH+H2 少量的金属钠保存在煤油中 2、你注意到金属钠的保存方法是什么？ 3、你的观察能力与初中相比有哪些提高？ 形成了哪些观察的方法以及透过现象 看本质的分析方法。 研究物质性质的基本方法：观察法 实例：观察金属钠的物理性质及与水的反应 拓展延伸 1、

5、预测钠与盐酸的反应现象，推测方程式。 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 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。 研究物质性质的基本方法：观察法 1、含义：是一种有计划、有目的的用 感官察研究对象的方法 2、观察的详细过程： u用感官观察：看、闻、听、摸 u借助仪器观察：提高灵敏度 u大脑的积极思维活动： 观察要有明确而具体的目的和计划 要积极思考，及时贮存和处理信息。 要对所观察到的现象进行分析和综合。 知识

6、上：金属钠的化学性质知识上：金属钠的化学性质 方法上：初步学会以观察在研方法上：初步学会以观察在研 究物质性质中的运用究物质性质中的运用 研究物质性质的基本方法：实验法 实例：实验探究金属钠与氧气的反应 【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。 研究物质性质的基本方法：实验法 实例：实验探究金属钠与氧气的反应 【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 研究物质性质的基本方法：实验法 实例：实验探究金属钠与氧气的反应 【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

7、 与O2反应生成了 白色的Na2O 研究物质性质的基本方法：实验法 实例：实验探究金属钠与氧气的反应 【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 研究物质性质的基本方法：实验法 实例：实验探究金属钠与氧气的反应 【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 研究物质性质的基本方法：实验法 问题讨论： 1、这组实验对你有何启示？ 相同的反应物，在不同条件下，可

8、以发生相同的反应物，在不同条件下，可以发生 不同的反应，生成不同的产物。不同的反应，生成不同的产物。 2、在你所知道的反应中,还有因条件不 同而得到不同反应产物的实例吗? 碳与氧气碳与氧气: :氧气量不同氧气量不同, ,产物不同产物不同. . 铁与氧气铁与氧气: :条件不同条件不同, ,产物不同产物不同. . 研究物质性质的基本方法：实验法 问题讨论： 3、钠为什么保存在煤油中？ 能否保存在汽油中？ 钠很易与空气中的钠很易与空气中的O O 2 2 和和H H 2 2 O O起反应起反应, ,而不与煤油起反应而不与煤油起反应 , ,且密度比煤油大且密度比煤油大, ,钠沉在煤油下面钠沉在煤油下面,

9、 ,使钠与使钠与O O 2 2 和和H H 2 2 O O隔绝隔绝 ，达到保护的目的。，达到保护的目的。 钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。 4、金属钠着火，能否用水灭火？ 补充实验：吹气生火补充实验：吹气生火 钠遇水发生轻微爆炸 邻居喷水“相救” 2007/5/11/13:55 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

10、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 上隔壁不明事理地这么一浇水的话，后果将不堪设想。” 研究物质性质的基本方法：实验法 问题讨论： 3、钠为什么保存在煤油中？ 能否保存在汽油中？ 钠很易与空气中的钠很易与空气中的O O 2 2 和和H H 2 2 O O起反应起反应, ,而不与煤油起反应而不与煤油起反应 , ,且密度

11、比煤油大且密度比煤油大, ,钠沉在煤油下面钠沉在煤油下面, ,使钠与使钠与O O 2 2 和和H H 2 2 O O隔绝隔绝 ，达到保护的目的。，达到保护的目的。 钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。钠不能保存在汽油中，因汽油易挥发。 4、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 . . 钠与盐溶液的反应实验探究 实验课题：钠与硫酸铜溶液反应，实验课题：钠与硫酸铜溶液反应， 能否置换出铜？能否置换出铜？ 假设1：钠是活泼金

12、属，能置换出金属铜 假设2：钠先和水反应，生成的氢氧化钠 与硫酸铜溶液反应生成沉淀。 实验方案： 将一小块钠放在硫酸铜溶液中观察。 结 论： v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。 v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 u请写出化学方程式： 拓展提高 思考：将一小块钠放入思考：将一小块钠放入FeClFeCl 3 3 溶液中，溶液中， 有什么现象？写出反应的化学方程式。有什么现象？写出反应的化学方程式。 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2FeCl3+ 3NaOH=Fe

13、(OH)3+3NaCl 32，得： 6Na + 6H2O + 2FeCl3 =2Fe (OH)3 +3 H2+6NaCl 研究物质性质的基本方法：实验法 小结： 1、金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而 生成氧化钠，失去金属光泽（因此金属钠通 常保存在煤油里）： 4Na 4Na O O 2 2 = 2Na = 2Na 2 2O O 2、金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠 2Na 2Na O O 2 2 = 2Na = 2Na 2 2O O2 2 3 3、该实验验证了金属钠在不同条件下与氧、该实验验证了金属钠在不同条件下与氧 气反应的性质。气反应的性质。 性 质Na2ONa2O2 颜色 状态 与水 反

14、应 与酸 反应 与CO2 反应 白色 粉末 淡黄色 粉末 Na2O+H2O= 2NaOH 2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2 Na2O+2HCl= 2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl= 4NaCl+2H2O +O2 Na2O+CO2 = Na2 CO3 2Na2O2+2CO2 = 2Na2 CO3+O2 活动探究： 由Na2O的性质 预测并验证Na2O2的性质 补充：Na2O2与水的反应 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。 2.2.向试管中插入一向试管中插入一 根带火星的小木条根带火星的小木条 ( (验证气体是验证气体

15、是OO 2 2) ) 2 Na2O2 + 2 H2O =4NaOH + O2 Na2O2+2 H2O=2NaOH+H2O2 2 H2O2= 2H2O +O2 小木条复燃 说明气体确实是氧气 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 会观察到什么现象？ 应怎样继续实验 ？ 吹气生火 补充：Na2O2与二氧化碳的反应 2Na2O2 + 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 研究物质性质的基本方法：比较法 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 常温下：钠能与O2反应 ，铁不能与O2反应 钠可在空气中燃烧， 铁只能在纯氧中燃烧 铁可置换出CuSO4溶液 中的Cu，钠先与水反应 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