21（必修1）第1章 第2节 第1课时（导学案2）

skybamboo

第2节　研究物质性质的方法和程序
第1课时　研究物质性质的基本方法

核心素养发展重点	学业要求
1.基于研究物质性质的方法，探究钠及其化合物的性质，增强探索未知、崇尚真理的意识。 2.观察并客观记录物质及其变化的现象，通过分析、推理获得实验结论。	1.能列举钠的重要化合物并了解金属钠及其氧化物、过氧化物的性质及其在生产、生活中的应用。 2.通过运用实验基本操作实施实验方案；能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。

自主学习
2．钠的性质、用途及保存
(1)钠的物理性质

常温状态	颜色	密度相对大小	硬度	熔、沸点相对高低
			小

(2)钠的化学性质
②钠与氧气的反应
(3)钠的保存
(4)钠的用途
3．Na2O2的性质及用途
(2)用途：常用于呼吸面具和潜水艇里的氧气供给。
课堂探究
一、研究物质性质的基本方法


在初中化学的学习中，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？
提示：①认识的物质有H2O、空气、O2、H2O2、H2、Mg、Zn、Cu、Fe、H2SO4、CaCO3、CO2、NaOH、CaO、Ca(OH)2……
②观察外观——颜色、状态、气味，借助实验观察其水溶性和与某些物质反应的现象，然后分析归纳出它们的物理性质、化学性质及应用等。


　实施实验和观察的程序
(1)实施观察的程序


(2)实验程序


设计实验时，一定要注意安全问题和药品取用量要适宜等。
知识拓展
实验室研究物质性质时应注意的问题
(1)不能用手直接接触化学药品。
(2)严禁品尝化学药品的味道。
(3)闻气体气味时要用“飘闻法”，用手在容器口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔。禁止把鼻子凑到容器口去闻气体。操作如下图所示。




1．如下图所示的方法研究某气体的性质，这种方法属于(　　)


A．实验法  B．观察法
C．分类法  D．比较法
答案　B
解析　该方法是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，属于观察法。直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味等，都属于观察法。
2．查阅资料发现，金属钠不仅能与氧气、水反应，还能跟多种其他物质发生反应，其中包括与酒精在常温下的反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与金属钠跟水反应的异同点，下列的研究方法中用不到的是(　　)
A．实验法  B．观察法  C．分类法  D．比较法
答案　C
解析　研究金属钠与酒精反应的性质，必然要用实验法，有实验必有观察。研究金属钠跟酒精、水反应的异同点，必然要通过比较进行。
二、钠的物理性质及钠与H2O的反应


通过什么方法来研究钠的性质？
提示：观察外观——银白色固体；贮存在煤油中——不与煤油反应，密度比煤油大；用小刀切割——实验法，易切下——观察法得出硬度小；再实验观察它能否与水反应。通过实验观察得出钠的性质，与学过的金属Fe、Zn等比较得出结论。


1．实验观察钠的物理性质
[观察目的]　认识金属钠的状态、颜色、硬度以及密度的相对大小和熔点的相对高低。
[观察内容]　观察盛放在试剂瓶中的金属钠——贮存在煤油中，因此钠不与煤油反应，且ρ(钠)>ρ(煤油)。如下图所示：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。


[观察记录]　

状态	颜色	光泽	硬度	密度
固体	银白色	有金属光泽	小，可切割	比煤油的大

2．实验法、观察法探究钠与水的反应
[实验操作]　向培养皿中加适量水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切好的钠投入水中，观察现象。
[实验现象、分析及结论]


知识拓展
1．观察钠：块状固体药品取用时一般要用镊子(粉末用药匙)，切忌用手；刚切开的金属钠表面呈银白色金属光泽，但迅速变暗——说明钠在空气中易变质，保存在煤油中是为了隔绝空气。
2．钠与水的反应
(1)由于反应剧烈，因此设计实验时为了安全，钠取用黄豆粒大小的量，且在敞口仪器中进行，剩余的钠要放回原试剂瓶。
(2)钠与盐溶液反应时，先与溶液中的水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH可能与溶质再反应，但绝不会置换出盐溶液中的金属，如钠投入到CuSO4溶液中发生的反应为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。


3．下列有关钠的物理性质叙述正确的是(　　)
①银白色金属　②质软，可以用小刀切割　③熔点较低
④密度比水小　⑤热和电的良导体
A．①②④  B．②③⑤
C．①③④  D．①②③④⑤
答案　D
解析　将钠放入水中，钠会熔成小球，说明钠的熔点低，钠能浮在水面上，说明其密度比水小，钠是金属，是热和电的良导体，D项正确。
4．为探究钠的部分性质，设计实验操作如下：


①向如图所示的试管中加入苯(已知苯的密度为0.86 g·cm－3，苯不溶于水)；②拔出大头针，使Na(密度为0.97 g·cm－3)落入苯中(钠与苯不反应)；③从长颈漏斗中加入MgCl2溶液(密度约为1 g·cm－3)。
下列说法中正确的是(　　)
A．把MgCl2溶液加入苯中，MgCl2溶液在上层
B．钠一直停留在苯层不发生反应
C．Na在MgCl2溶液与苯的界面处反应，并上下跳动直至消失，下层有白色沉淀产生
D．Na在MgCl2溶液底部四处游动，MgCl2溶液中有白色沉淀产生
答案　C
解析　MgCl2溶液的密度大于苯的，分层后MgCl2溶液在下层，A项错误；Na的密度介于苯和MgCl2溶液之间，故Na在MgCl2溶液与苯的界面处与水反应，生成的H2附着在Na表面，在H2逸出的过程中带动Na上浮至苯层，H2逸出后，Na在重力作用下又回到界面处，故可观察到Na上下跳动直至消失，又因为钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2，故下层有白色沉淀产生，C项正确，B、D两项错误。
三、金属钠与氧气的反应


1．金属钠为什么一接触空气表面就迅速变暗？
提示：钠极易与空气中的氧气反应而变质。
2．钠在空气中加热得到的产物与钠常温下与氧气反应的产物相同吗？
提示：不同。钠常温下与O2反应生成Na2O，加热时钠与O2反应生成Na2O2。


1．实验法、观察法、比较法研究钠与氧气在不同条件下的反应


结论：钠与O2反应时，反应条件不同，产物不同，人们可通过反应条件来控制制备钠与氧气反应的产物。
2．Na2O、Na2O2的比较

物质	氧化钠	过氧化钠
化学式	Na2O	Na2O2
颜色、状态	白色固体	淡黄色固体
生成条件	钠与氧气常温下反应	钠与氧气在点燃或加热条件下反应
热稳定性	不稳定，易转化为Na2O2	较稳定
与H2O反应	Na2O＋H2O===2NaOH	2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应	Na2O＋CO2===Na2CO3	2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反应	Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O	2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要用途	—	用于制取强氧化剂、漂白剂，作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂
联系

知识拓展
1．钠久置于空气中的现象及最终产物
钠表面迅速变暗生成Na2O，接着变白并表面有液珠生成(Na2O＋H2O===NaOH，NaOH潮解变为液珠)，最后变为白色粉末(NaOH吸收空气中的CO2生成Na2CO3粉末)。Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空气中最终都会变为Na2CO3。
2．钠着火时，不能用水或湿布灭火，可用细沙盖灭。


5．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中(常温)充分反应，下列说法正确的是(　　)
A．第一块钠消耗的氧气多
B．两块钠消耗的氧气一样多
C．第二块钠的反应产物质量大
D．两块钠的反应产物质量一样大
答案　A
解析　钠与氧气在加热条件下反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O，等质量的两块钠在两种条件下反应，第一块钠消耗的氧气多，得到的反应产物质量大。
6．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__________。
(2)写出甲＋B―→C＋丙的化学方程式：_________________________。
(3)写出A的一种重要用途：________________________________。
答案　(1)Na2O2　H2O
(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(3)作呼吸面具中的供氧剂(其他合理答案也可)
本课小结