高中化學(xué) 第一章 認(rèn)識化學(xué)科學(xué) 第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序?qū)W案(1)魯科版必修1.doc
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第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序 互動課堂 疏導(dǎo)引導(dǎo) 一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法 1.研究物質(zhì)的基本方法 (1)研究物質(zhì)的基本方法主要有觀察、實(shí)驗(yàn)、分類、比較等。 (2)觀察是一種有計(jì)劃、有目的地用感觀考察研究對象的方法。 (3)在研究物質(zhì)的過程中可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。 (4)在研究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí),運(yùn)用分類的方法,分門別類地對物質(zhì)及其變化進(jìn)行研究,可以總結(jié)出各類物質(zhì)的通行和特性。 (5)運(yùn)用比較的方法,可以找出物質(zhì)性質(zhì)間的異同,認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系。 2.金屬鈉的性質(zhì) (1)金屬鈉的物理性質(zhì) 金屬鈉是一種銀白色金屬固體,熔點(diǎn)較低,密度比水小。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①金屬鈉與水的反應(yīng) 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑ 記憶要決Na與H2O反應(yīng)的現(xiàn)象 Na與H2O反應(yīng)的現(xiàn)象可簡約為5個(gè)字:“浮、熔、游、響、紅”而進(jìn)行巧記。 ①金屬鈉為銀白色的金屬;感覺鈉很軟——硬度??;鈉浮在水面上,熔成閃亮的小球,迅速向各個(gè)方向游動,并發(fā)出嘶嘶的響聲,知道鈉的密度小、熔點(diǎn)低;與水反應(yīng)放出熱量,生成氣體,酚酞的溶液變紅色,點(diǎn)燃生成的氣體時(shí)聽到爆鳴聲,生成物是NaOH和H2。 ②金屬鈉與氧氣的反應(yīng) 4Na+O2====2Na2O 2Na+O2====Na2O2 金屬鈉通常保存在煤油中 案例1將一小塊金屬鈉投入盛有5 mL澄清石灰水的試管中,不可能觀察到的現(xiàn)象是( ) A.鈉熔成小球,并在液面上滾動 B.有氣體產(chǎn)生 C.溶液底部有銀白色物質(zhì)生成 D.溶液變渾濁 【剖析】 鈉與石灰水中的水反應(yīng),生成氫氣,反應(yīng)放出的熱量使鈉熔成小球,同時(shí)石灰水溫度升高,氫氧化鈣析出,溶液變渾濁。 【答案】 C 【借題發(fā)揮】 有關(guān)金屬鈉的性質(zhì)考查,還可以考查金屬鈉與氧氣的反應(yīng)、金屬鈉的保存、金屬鈉與水反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算等等。 3.過氧化鈉的性質(zhì) 2Na2O2+2H2O4====NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2 案例2某密閉容器中有100 g氧氣和足量的過氧化鈉,向其中充入5 g CO和H2的混合氣體后,電火花點(diǎn)燃,反應(yīng)足夠長時(shí)間后,容器內(nèi)氣體的質(zhì)量為( ) A.大于100 g B.小于100 g C.等于100 g D.無法確定 【剖析】 根據(jù)反應(yīng)2CO+O2====2CO2和2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2可得CO+Na2O2====Na2CO3;由2H2+O2====2H2O和2H2O+2Na2O2====4NaOH+O2可得H2+Na2O2====2NaOH,所以可知Na2O2固體質(zhì)量的增加量就等于CO和H2的總質(zhì)量。 【答案】 C 【借題發(fā)揮】 一般來講,涉及Na2O2的有關(guān)計(jì)算可以采用方程式疊加法簡化運(yùn)算過程,由2CO+O22CO2,2H2+O22H2O,又由過氧化鈉與CO2和H2O的反應(yīng)得Na2O2+CO====Na2CO3,Na2O2+H2====2NaOH知滿足通式(CO)x(H2)y的物質(zhì),在氧氣中完全燃燒后所得產(chǎn)物全部通過足量的Na2O2后,固體質(zhì)量的增加量就等于該物質(zhì)的質(zhì)量。 知識總結(jié) 物質(zhì)的物理性質(zhì) 一般包括:顏色、狀態(tài)、氣味、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、硬度等。 知識拓展 金屬的共性 (1)物理性質(zhì) ①有金屬光澤、不透明的固體; ②電和熱的良導(dǎo)體; ③有延展性。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①常溫或加熱條件下與氧氣反應(yīng); ②常溫或加熱時(shí)與水反應(yīng),置換出水中的氫(比氫活潑); ③與酸反應(yīng)置換出酸中的氫(比氫活潑); ④與鹽溶液反應(yīng)置換出在金屬活動順序中排在它后面的金屬(K、Ca、Na先與水反應(yīng))。二、研究物質(zhì)的基本程序 1.研究物質(zhì)的基本程序 (1)首先觀察物質(zhì)的外觀。 (2)通過實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)(預(yù)測性質(zhì)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→觀察現(xiàn)象→對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和分析,對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行整合)。 (3)通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,歸納出與預(yù)測一致的性質(zhì),并對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的研究。 2.氯氣 (1)氯氣的物理性質(zhì) 通常狀況下,氯氣是黃綠色的氣體,有刺激性氣味,密度比空氣的大,能溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。 記憶要決 氯氣物理性質(zhì) 黃綠(色)有毒易液化, 刺激(性氣味)可溶(于水)密度大。 (2)氯氣的化學(xué)性質(zhì) ①氯氣與金屬的反應(yīng) 2Na+Cl22====NaCl,2Fe+3Cl2====2FeCl3、Cu+Cl2====CuCl2。(氯氣能夠與大多數(shù)金屬反應(yīng),通常生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物) ②氯氣與非金屬的反應(yīng) H2+Cl2====2HCl(產(chǎn)生白霧) ③氯氣與水的反應(yīng) Cl2+H2O====HCl+HClO ④氯氣與堿溶液的反應(yīng) Cl2+2NaOH====NaClO+NaCl+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 要點(diǎn)剖析 漂白劑 a.有效成分為次氯酸鹽,如NaClO、Ca(ClO)2。 b.漂白原理(用方程式表示):2NaClO+CO2+H2O====Na2CO3+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO。 c.久置失效的原因(用方程式說明):2NaClO+CO2+H2O====Na2CO3+2HClO或2Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。 d.保存方法:隔絕空氣密封保存,目的是防止次氯酸鹽與二氧化碳和水分反應(yīng)而失效。(3)次氯酸的性質(zhì) ①酸性:是一元弱酸,酸性比碳酸還弱。HClO+NaOH====NaClO+H2O NaClO+HCl====HClO+NaCl 2NaClO+CO2+H2O====Na2CO3+2HClO ②不穩(wěn)定性:2HClO2HCl+O2↑ ③殺菌漂白性(強(qiáng)氧化性):遇到有色物質(zhì),氧化其中的有色物質(zhì),使之褪色。還能殺滅細(xì)菌。 說明:a.干燥的氯氣本身沒有漂白性,只有水存在時(shí),轉(zhuǎn)化成HClO才有漂白性,其實(shí)質(zhì)是HClO的漂白性。 b.ClO2也可用于漂白和消毒。其消毒能力是等質(zhì)量的Cl2的2.63倍。但ClO2價(jià)格高,故目前還不能完全代替氯氣。 知識拓展 Cl2的氧化性 與O2都屬于非金屬元素形成的單質(zhì),能跟金屬(如Na、Fe、Cu等)反應(yīng),能跟非金屬(如H2、C、P等)反應(yīng)。類比氧氣的性質(zhì),Cl2與O2均為氧化劑。 案例3下列物質(zhì)中同時(shí)含有氯分子和氯離子的是( ) A.液氯 B.新制氯水 C.CaCl2溶液 D.次氯酸溶液 【剖析】 A中的液氯指的是液態(tài)的氯分子,不含氯離子;B中氯水是氯氣的水溶液,含有H2O、HClO、Cl2和H+、Cl-、ClO-、OH-;C中的氯化鈣溶液不含氯分子;D中的次氯酸溶液不存在氯分子和氯離子。 【答案】 B 【借題發(fā)揮】 有關(guān)氯氣的性質(zhì)考查還可以考查氯氣與金屬的反應(yīng)、氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)物HClO的性質(zhì)以及氯氣與堿溶液的反應(yīng)及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算等等。 知識總結(jié)氯水中的微粒 Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(少量)。 3.假說和模型 (1)假說:以已有事實(shí)材料和科學(xué)理論為依據(jù),面對未知事實(shí)或規(guī)律所提出的一種探測性說明。(假說提出后須得到實(shí)踐的證實(shí),才能成為科學(xué)理論) (2)模型:以客觀事實(shí)為依據(jù)建立起來的,是對事物及其變化的簡化模型。模型一般可以分為物體模型(如球棍模型)和思維模型。 案例4下列說法正確的是( ) ①“方法”和“程序”是兩個(gè)不同的概念,只有兩者相互配合才能有效地完成研究物質(zhì)性質(zhì)的任務(wù) ②“假說”是以已有事實(shí)材料和科學(xué)理論為依據(jù),面對未知事實(shí)或規(guī)律所提出的一種探測性說明 ③“模型”是以客觀事實(shí)為依據(jù)建立起來的,是對事物及其變化的簡化模型 ④研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序一般是:觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)→預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)→實(shí)驗(yàn)和觀察→解釋和結(jié)論 A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有①③④ D.全部 【剖析】 本題涉及有關(guān)概念的辨析問題,根據(jù)題目給定的幾個(gè)概念可知這些概念都是正確的。 【答案】 D 【借題發(fā)揮】 涉及這部分內(nèi)容的考查關(guān)鍵在于對概念的理解,學(xué)習(xí)時(shí)要注意理解概念的內(nèi)涵和外延。 活學(xué)巧用 1.金屬鈉著火,能用來滅火的是( ) A.水 B.濕抹布 C.泡沫滅火劑 D.干沙 【思路解析】 由于金屬鈉著火產(chǎn)生的Na2O2能夠與H2O、CO2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,所以金屬鈉著火選用沙子滅火。 【答案】 D 2.比較是區(qū)分事物之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)的邏輯方法。運(yùn)用比較的方法,可以找出物質(zhì)性質(zhì)的異同,認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)一步形成基本概念或化學(xué)理論。我們學(xué)過以下三個(gè)化學(xué)反應(yīng): ①C+2CuO====CO2↑+2Cu; ②2Na+2H2O====2NaOH+H2↑; ③Fe3O4+2C====3Fe+2CO2↑。 (1)通過分析比較,這三個(gè)反應(yīng)有很多相似之處,請寫出其中一處_________。 (2)它們之間也有不同之處,其中一個(gè)反應(yīng)與眾不同,這個(gè)反應(yīng)與其他兩個(gè)反應(yīng)的不同之處是(答出一處即可)__________。 【思路解析】 根據(jù)上述幾個(gè)反應(yīng)可以發(fā)現(xiàn)上述三個(gè)反應(yīng)均為置換反應(yīng),反應(yīng)中都有氣體產(chǎn)生,都是單質(zhì)與氧化物反應(yīng)等等。不同之處:反應(yīng)②是固體與液體反應(yīng)而其他兩個(gè)是固體與固體反應(yīng),反應(yīng)②是金屬置換出非金屬而其他兩個(gè)反應(yīng)則是非金屬置換出金屬等等。 【答案】 相同之處:均為置換反應(yīng)(或反應(yīng)中都有氣體產(chǎn)生或都是單質(zhì)與氧化物反應(yīng)等等) 不同之處:反應(yīng)②是固體與液體反應(yīng)而其他兩個(gè)是固體與固體反應(yīng)(或反應(yīng)②是金屬置換出非金屬而其他兩個(gè)反應(yīng)則是非金屬置換出金屬等等)。 3.研究物質(zhì)的性質(zhì),常運(yùn)用的基本方法有:_____________、_____________、_____________、_____________等方法。一般是多種方法并用,但每種方法的使用關(guān)鍵和目的不同。 【思路解析】 研究物質(zhì)的主要方法有:觀察、實(shí)驗(yàn)、分類和比較等等。 【答案】 觀察法 實(shí)驗(yàn)法 分類法 比較法 4.將2.3 g鈉放入100 g水中,生成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A.等于2.3% B.等于4% C.大于2.3%小于4% D.大于4% 【思路解析】 根據(jù)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,可知產(chǎn)生的NaOH的質(zhì)量為4 g,所得溶液的質(zhì)量為102.2 g,所以所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于4%。 【答案】 C 5.將一小塊鈉投入下列溶液時(shí),既能產(chǎn)生氣體又會出現(xiàn)沉淀的是( ) A.稀H2SO4 B.氫氧化鈉溶液 C.硫酸銅溶液 D.氯化鉀溶液 【思路解析】 A中只產(chǎn)生氣體;B中只產(chǎn)生氣體;C中產(chǎn)生氣體和藍(lán)色沉淀;D中只產(chǎn)生氣體?!敬鸢浮? C 6.g Na2O和g Na2O2分別加入等質(zhì)量的水中(水足量),結(jié)果得到等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液,則與y關(guān)系正確的是( ) A.= B.> C.< D.無法確定 【思路解析】 根據(jù)Na2O+H2O====2NaOH和2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑可知當(dāng)所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等時(shí)過氧化鈉的質(zhì)量大于氧化鈉的質(zhì)量。 【答案】 C 7.用脫脂棉包住0.2 g Na2O2粉末,放在石棉網(wǎng)上,在脫脂棉上滴加幾滴水,可以觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是( ) A.Na2O2與H2O反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng) B.Na2O2與H2O反應(yīng)中有氧氣生成 C.Na2O2與H2O反應(yīng)中有氫氧化鈉生成 D.Na2O2與H2O反應(yīng)中有中間產(chǎn)物H2O2生成 【思路解析】 根據(jù)上述反應(yīng)的現(xiàn)象可知上述過程中產(chǎn)生了助燃物氧氣,同時(shí)由于脫脂棉燃燒起來,說明上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 【答案】 AB 8.下列敘述正確的是( ) A.Na2O和Na2O2都是堿性氧化物 B.Na2O是氧化物,Na2O2不是氧化物 C.Na2O2用于呼吸面具,活性炭用于防毒面具,兩者原理不同 D.62 g Na2O和78 g Na2O2分別溶于等量且足量的水中,所得溶液中,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等 【思路解析】 Na2O和Na2O2都是氧化物,前者為堿性氧化物,后者則不是;Na2O2用于呼吸面具,主要是發(fā)生氧化還原反應(yīng),活性炭用于防毒面具則是活性炭的吸附作用。 【答案】 CD 9.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序是一個(gè)系統(tǒng)的過程,其主干一般分為四個(gè)步驟。下列研究物質(zhì)性質(zhì)的一般程序的第一步是( ) A.預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì) B.觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì) C.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察 D.做出有關(guān)的解析和結(jié)論 【思路解析】 研究物質(zhì)時(shí)一般先觀察物質(zhì)的外觀,然后再進(jìn)行分析。 【答案】 B 10.金屬單質(zhì)與足量Cl2反應(yīng)后,生成物的化學(xué)式中,不正確的是( ) A.FeCl2 B.AlCl3 C.FeCl3 D.CuCl2 【思路解析】 氯氣能夠與大多數(shù)金屬反應(yīng),通常生成較高價(jià)態(tài)的金屬氯化物。 【答案】 A 11.下列物質(zhì)在光照條件下,能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是 …( ) A.HCl B.KCl C.H2和Cl2混合物 D.HClO 【思路解析】 氫氣和氯氣在光照條件下易產(chǎn)生氯化氫氣體;次氯酸見光容易分解產(chǎn)生氯化氫和氧氣。 【答案】 CD 12.飽和氯水長期放置后,下列微粒在溶液中不減少的是( ) A.Cl2 B.HClO C.Cl- D.H2O 【思路解析】 氯水中次氯酸分解導(dǎo)致水、氯氣和次氯酸的量減少,而氯離子的量則會增加?!敬鸢浮? C 13.下列各選項(xiàng)中物質(zhì)在反應(yīng)時(shí),生成白色煙霧的是( ) A.氫氣在氯氣中燃燒 B.紅磷在氯氣中燃燒 C.鈉在氯氣中燃燒 D.銅絲在氯氣中燃燒 【思路解析】 A中產(chǎn)生白霧,B中產(chǎn)生白色煙霧,C中產(chǎn)生白煙,D中產(chǎn)生棕黃色的煙。【答案】 B 14.能直接使有色干布條褪色的物質(zhì)是( ) A.鹽酸 B.次氯酸 C.次氯酸鈣 D.氯氣 【思路解析】 能夠使有色布條褪色的物質(zhì)主要是強(qiáng)氧化性的物質(zhì),含氯化合物中主要是HClO。 【答案】 B 15.下說法中錯(cuò)誤的是( ) A.Cl-已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Cl-顯電性 B.Cl不顯電性,性質(zhì)很穩(wěn)定 C.氯原子和氯離子由于最外層電子數(shù)不同,所以性質(zhì)也不同 D.氯原子和氯離子的性質(zhì)相同,因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)子數(shù)相同 【思路解析】 由于氯原子最外層有7個(gè)電子,所以容易得到一個(gè)電子而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而氯離子已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以氯離子較氯原子的性質(zhì)穩(wěn)定。 【答案】 BD 16.下列關(guān)于氯水的敘述中,正確的是( ) A.新制氯水中既有分子,又有離子 B.新制氯水在光照的條件下,可以產(chǎn)生氣體,該氣體是氯氣 C.新制氯水中滴加硝酸銀溶液,沒有任何現(xiàn)象 D.新制氯水可以使干燥的有色布條褪色 【思路解析】 氯水在光照條件下HClO分解產(chǎn)生氧氣;氯水中滴加硝酸銀溶液會產(chǎn)生白色沉淀。 【答案】 AD 17.已知溴原子與氯原子最外層電子數(shù)相同,Br2、Cl2在物質(zhì)分類中都被劃分為非金屬中的一類元素。 (1)試根據(jù)Cl2的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測Br2的化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示,至少寫3條): ①___________________; ②___________________; ③___________________。 (2)預(yù)測Br2的化學(xué)性質(zhì),可采用的方法是___________________,欲驗(yàn)證以上預(yù)測的正誤,可采用的方法是_________________________。 【思路解析】 根據(jù)氯氣的性質(zhì)分析可預(yù)測溴單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì):與氫氣化合、與水反應(yīng)、與金屬反應(yīng)、與堿溶液反應(yīng)等等;預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的方法可以運(yùn)用比較,驗(yàn)證可以采用實(shí)驗(yàn)法。 【答案】 (1)①H2+Br2====2HBr ②2Na+Br2====2NaBr?、跙r2+H2O====HBr+HBrO?。?)比較實(shí)驗(yàn) 18.在氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出各自的性質(zhì)。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是( ) A.加入有色布條,一會兒有色布條褪色,說明溶液中有Cl2存在 B.溶液呈黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2分子存在 C.加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,說明有Cl-存在 D.加入NaOH溶液,氯水黃綠色消失,說明有HClO分子存在 【思路解析】 A中有色布條褪色主要是HClO作用的結(jié)果;D中氯水的顏色變淺是由于Cl2與氫氧化鈉反應(yīng)所導(dǎo)致的。 【答案】 BC- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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