2021学年第2节 研究物质性质的方法和程序背景图课件ppt

这是一份2021学年第2节 研究物质性质的方法和程序背景图课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了知识网络，学业基础，一般性质，银白色，淡黄色，呼吸面具，潜水艇，答案D，答案A，答案B等内容，欢迎下载使用。
学业要求1．通过对金属钠的性质探究等一系列科学探究活动，认识钠是一种非常活泼的金属单质，了解金属钠的物理性质、主要化学性质，形成科学探究与创新意识的化学核心素养。2．通过观察、分析实验现象，体会如何科学、合理地运用观察方法。在归纳金属钠的性质的过程中，体验分类、比较等方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。3．激发学习化学的兴趣，同时树立安全意识和环保意识，形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
一、研究物质基本性质的四种方法1．研究物质的性质，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。3．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________。4．运用比较的方法，认识各类物质性质之间的________，以及各类物质性质之间的内在________。
二、利用观察法探究钠的物理性质及钠与水的反应1．钠的物理性质
2.钠与水的反应观察并记录结果，分析得出结论：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
3.钠与氧气的反应实验探究
4Na＋O2===2Na2O　
2Na＋O2 Na2O2
4.Na2O和Na2O2的比较(1)物理性质。氧化钠是一种________固体，过氧化钠是一种________固体。(2)化学性质。Na2O、Na2O2与H2O反应的化学方程式分别为__________________；________________________。Na2O、Na2O2分别与CO2反应的化学方程式为Na2O＋CO2===Na2CO3，_____________________________。(3)用途。Na2O2可用于________和________中作为氧气的来源。
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
5.钠的保存及用途(1)保存。金属钠通常保存在煤油中或石蜡油中。(2)用途。
未用完的金属钠要放回试剂瓶，不能随便丢弃！
[即学即练]1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)通过观察物质的颜色、气味、状态可了解其物理性质，通过实验可了解其化学性质。(　　)(2)金属钠着火可用水扑灭。(　　)(3)Na2O2与Na2O固体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1。(　　)(4)钠与CuSO4溶液反应可置换出铜。(　　)
(5)把钠投入到稀盐酸中，钠先和水发生反应，再与HCl发生反应。(　　)(6)Na与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快。(　　)(7)Na2O2可使酚酞溶液变红。(　　)(8)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物的原因是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(　　)
2．下列关于氧化钠和过氧化钠的说法正确的是(　　)A．它们是白色粉末B．它们都能与水反应产生氧气C．它们都能与二氧化碳发生反应生成氧气D．过氧化钠可作为潜水艇和呼吸面具的供氧剂
解析：过氧化钠是淡黄色粉末，A错误；氧化钠与水反应只生成氢氧化钠，不产生氧气，B错误；氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠，不会生成氧气，C错误；过氧化钠与水、二氧化碳反应都能生成氧气，可作为潜水艇和呼吸面具的供氧剂，D正确。
3．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
解析：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。
4．下面关于金属钠的描述不正确的是(　　)A．钠的化学性质很活泼，一般保存在煤油中B．钠在O2中燃烧生成淡黄色的Na2OC．钠不能和CuSO4溶液发生置换反应置换出铜D．钠质地软，可用小刀切割
解析：钠在O2中燃烧生成淡黄色的Na2O2。
5．已知用金属钠制取氧化钠的方法有许多，下列方法最好且解释合理的是(　　)A．4Na＋O2(纯)常温2Na2O；产物唯一，条件易控制B．4Na＋CO2 2Na2O＋C；原料价廉，反应操作简便C．2NaNO2＋6Na 4Na2O＋N2↑；产物中只有Na2O固体生成，且生成的N2可将周围环境中的O2排净，保护Na2O不被进一步氧化D．4Na＋O2(空气)常温2Na2O；操作简便
解析：钠与纯氧中反应生成氧化钠，虽然产物唯一，但无法确定反应是否完全，故不选A；钠与二氧化碳在加热条件下反应生成氧化钠和碳，氧化钠又能与二氧化碳反应生成碳酸钠，故不选B；C项中反应是工业制取氧化钠最常见的方法，产生的氮气和固体易分离，目标产物中无杂质，而且亚硝酸钠属于工业常用盐，价格低，它提供一部分的钠元素，从而减少较贵重的金属钠的用量，且生成的N2可保护Na2O不被进一步转化为Na2O2，故选C；钠放置在空气中不仅与氧气反应还与水蒸气反应，所以产物不纯，故不选D。
6．如图所示，在坩埚中放一小块钠，加热至熔化，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法不正确的是(　　)A．上述反应是置换反应B．上述反应是放热反应C．上述反应中CuSO4表现了吸水性D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析：根据题意，红色物质肯定是单质铜，因为无水CuSO4是白色的，所以必定是Na和CuSO4发生置换反应：2Na＋CuSO4 Cu＋Na2SO4，因为无水CuSO4与熔化的钠接触时瞬间产生耀眼的火花，说明该反应放出大量的热，使钠发生燃烧，A、B、D正确；题给反应不能体现CuSO4的吸水性，C项错误。
一 钠与溶液的反应[例1]　将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是(　　)①MgSO4溶液　②NaHCO3溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水　⑤NH4Cl溶液A．①③④ B．②⑤C．①④ D．全部
解析：将钠放入盛有题给溶液的烧杯中，金属钠均先与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。①中MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4；②中NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3，故不会产生沉淀；③中Na2SO4与NaOH不反应，没有沉淀生成；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；⑤中只产生气体，没有沉淀生成。
状元随笔　钠与某些物质的水溶液反应一定有气体产生，是否产生沉淀则需考虑NaOH与原溶质的反应、溶剂H2O的减少对溶质的影响以及反应放热对溶质溶解度的影响等。
[提升1]　将一块绿豆粒大小的金属钠分别投入下列溶液中，反应产生的现象及发生的反应均正确的是(　　)
解析：A错，钠与稀盐酸反应生成NaCl和H2，NaCl易溶于水。B错，Na是极活泼金属，投入CuSO4溶液中，Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，不能置换出铜。C对，Na先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与FeCl3发生复分解反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀。D错，Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH易溶于水。
状元随笔　(1)在酸溶液中H＋浓度比水中大，在酸中反应会更剧烈。(2)钠不能从盐溶液中置换出金属单质。
关键能力钠与水反应的延伸应用
状元随笔　金属钠与溶液反应的现象(1)共性：因为钠与水的反应属于剧烈的置换反应，故钠与溶液反应有共同的现象产生。①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完；④响：反应过程中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应程度比钠与水的反应剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶性碱)、气体(NH3)等。
二 Na2O2的性质[例2]　下列叙述不正确的是(　　)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．2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2 g
解析：Na2O2与CO2反应生成O2：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应，C项错误；2 g H2充分燃烧后生成18 g水，完全被Na2O2固体吸收发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由质量守恒可知，固体由Na2O2―→NaOH，其质量增加的量等于H2O―→O2的质量减少量，18 g水被吸收后生成16 g O2，即Na2O2固体增重2 g。
[提升2]　下列说法中正确的是(　　)A．将Na块放入水中，产生气体：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑B．二氧化碳通过Na2O2粉末，反应后固体质量减少C．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋CuSO4===Cu↓＋Na2SO4D．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
解析：A对，Na与水反应生成NaOH和H2，化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。B错，二氧化碳通过Na2O2粉末，发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应后固体质量增加。C错，钠极易与水反应，不能与CuSO4溶液发生置换反应生成Cu，而是生成Cu(OH)2沉淀。D错，Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，发生的反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
状元随笔　高考试题中常考查有关钠、过氧化钠的三个反应：(1)钠与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。(2)过氧化钠与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(3)过氧化钠与水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 
关键能力1.Na2O2与Na2O性质的比较
实际上这两个反应均不能发生，只是从质量的角度可看作Na2O2只吸收了H2和CO，Na2O2增加的质量等于H2和CO的质量。这样在分析H2和CO在氧气中燃烧的产物被Na2O2完全吸收后固体质量的变化时会变得很方便。凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g该物质在O2中完全燃烧后的产物(CO2和水蒸气)与足量的Na2O2固体反应后，固体增加的质量为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要该物质中C、O原子个数比为1∶1，也可满足该变化。(2)先后顺序关系。当CO2、H2O(g)与足量的Na2O2同时接触时，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，Na2O2再与H2O(g)反应。
1．从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中主要的存在形式是(　　)A．Na B．NaClC．NaOH D．Na2O
解析：钠是活泼金属，在自然界中全部以化合物的形式存在，氢氧化钠溶液能够吸收CO2，氧化钠吸收水生成氢氧化钠，所以钠元素在自然界中主要的存在形式是NaCl。
2．将一小块金属钠投入盛有滴有紫色石蕊试液的冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有(　　)①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面②钠立即与水反应，并有气体产生③反应后溶液变红色④钠熔化成光亮的小球⑤小球在水面上迅速游动⑥有“嘶嘶”的响声发出A．①②③④ B．②③④⑤C．②④⑤⑥ D．③④⑥
解析：钠的密度比水小，投入水中，不会沉入水底，而是浮在水面上，①错误；钠是活泼金属，能与冷水剧烈反应，钠与水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，有气体产生，②正确；钠与水反应生成NaOH，反应后溶液呈碱性，紫色石蕊试液变蓝，③错误；钠的熔点低，与水反应时放热，会熔化成光亮的小球，④正确；钠与水反应生成氢气，在气体推动下，钠球在水面上迅速游动，⑤正确；钠与水剧烈反应，会发出“嘶嘶”的响声，⑥正确。故选C。
3．一小块钠暴露在空气中一段时间，发生的反应有(　　)①4Na＋O2===2Na2O②2Na＋O2===Na2O2③Na2O＋H2O===2NaOH④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2OA．① B．②④C．①③ D．①③④
解析：暴露在空气中的钠首先反应生成Na2O，Na2O与水反应转化为NaOH，NaOH与空气中的CO2、H2O作用生成Na2CO3·10H2O，最后Na2CO3·10H2O风化转化为Na2CO3，D正确。
4．下列关于Na2O、Na2O2的叙述正确的是(　　)A．都是白色固体B．都是碱性氧化物C．都能和水反应形成强碱溶液D．都是强氧化剂
解析：氧化钠是白色固体，但过氧化钠是淡黄色固体，故A错误；过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气，则过氧化钠不属于碱性氧化物，故B错误；氧化钠和水反应生成氢氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，均能形成强碱溶液，故C正确；氧化钠中氧元素的化合价是－2价，过氧化钠中氧元素的化合价是－1价，过氧化钠具有强氧化性，故D错误。
5．下列说法不正确的是(　　)A．Na2O2可以作为呼吸面具或潜水艇里的氧气来源B．将Na2O加入到酚酞溶液中，溶液先变红色后褪色C．可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2D．过氧化钠为淡黄色固体粉末
解析：过氧化钠与二氧化碳和水反应均生成氧气，可作为呼吸面具或潜水艇中氧气的来源，A正确；氧化钠与水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性，所以将Na2O加入到酚酞溶液中，溶液变红色，但不褪色，B错误；Na2O＋H2O===2NaOH，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，如果Na2O样品中含有Na2O2，加入水后会产生气泡，C正确；过氧化钠为淡黄色粉末状固体，D正确。