第1章走進(jìn)化學(xué)科學(xué)第2節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序化學(xué)研究的任務(wù)是什么?研究物質(zhì)的性質(zhì)

交流·研討

物質(zhì)研究它們性質(zhì)的主要方法氧氣氫氣鋅、鐵鹽酸觀察和實驗法非金屬的通性金屬的通性酸的通性分類、比較法

1、在初中化學(xué)中，你認(rèn)識了哪些物質(zhì)？你是通過什么方法來研究它們的性質(zhì)的？研究物質(zhì)的性質(zhì)就應(yīng)該首先把握研究物質(zhì)的方法和程序可見：

研究物質(zhì)的性質(zhì)的常用方法有哪些？常用觀察、實驗、分類、比較等方法下面以金屬鈉為例體會一下觀察法研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法：觀察法

【實驗?zāi)康摹竣艑W(xué)會觀察實驗現(xiàn)象的方法；⑵通過對所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析，揭示物質(zhì)的性質(zhì)；⑶通過觀察認(rèn)識鈉的色、態(tài)、硬度的密度的相對大小，熔點的相對高低；⑷通過觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，分析鈉的化學(xué)性質(zhì)。

實例：觀察金屬鈉的物理性質(zhì)【實驗步驟】⑴觀察盛放在試劑瓶中的金屬鈉。(2)用鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出，用濾紙將其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小塊鈉（黃豆粒大?。^察鈉塊的切面。(3)用小刀或玻璃片擠壓豆粒狀的鈉(4)向培養(yǎng)皿中加適量水，滴入1～2滴酚酞溶液，將切好的鈉投入到水中，觀察現(xiàn)象

金屬鈉的物理性質(zhì)煤油金屬鈉的物理性質(zhì)

狀態(tài)

顏色

硬度的相對大小

密度的相對大小延展性固體銀白較軟比水小良好

實例：觀察金屬鈉與水的反應(yīng)

現(xiàn)象

分析（或結(jié)論）⑴⑵⑶⑷⑸⑹浮在水面熔化成液態(tài)小球在水面無規(guī)則游動經(jīng)過處水溶液變紅發(fā)出咝咝的聲音用火柴可以點燃密度比水小反應(yīng)放熱，鈉的熔點低產(chǎn)生氣體，受力不勻生成了可溶性堿—NaOH反應(yīng)劇烈生成了可燃性氣體—H2問題思考1、能寫出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)程式嗎？2Na+2H2O===2NaOH+H2↑少量的金屬鈉保存在煤油中2、你注意到金屬鈉的保存方法是什么？3、你的觀察能力與初中相比有哪些提高？形成了哪些觀察的方法以及透過現(xiàn)象看本質(zhì)的分析方法。研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法：實驗法

實例：實驗探究金屬鈉與氧氣的反應(yīng)

【實驗步驟】⑴將切好的金屬鈉放置在空氣中，使其跟氧氣反應(yīng)；⑵將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，使其跟氧氣反應(yīng)。

【實驗記錄】實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論在空氣中放置在空氣中加熱

【實驗記錄】實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論在空氣中放置在空氣中加熱很快失去金屬光澤與O2反應(yīng)生成了白色的Na2O

【實驗記錄】實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論在空氣中放置在空氣中加熱很快失去金屬光澤與O2反應(yīng)生成了白色的Na2O劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體。與O2反應(yīng)生成了淡黃色的的Na2O2

問題討論：1、這組實驗對你有何啟示？

相同的反應(yīng)物，在不同條件下，可以發(fā)生不同的反應(yīng)，生成不同的產(chǎn)物。2、在你所知道的反應(yīng)中,還有因條件不同而得到不同反應(yīng)產(chǎn)物的實例嗎?

碳與氧氣:氧氣量不同,產(chǎn)物不同.鐵與氧氣:條件不同,產(chǎn)物不同.

問題討論：3、鈉為什么保存在煤油中？

能否保存在汽油中？鈉很易與空氣中的O2和H2O起反應(yīng),而不與煤油起反應(yīng),且密度比煤油大,鈉沉在煤油下面,使鈉與O2和H2O隔絕，達(dá)到保護(hù)的目的。鈉不能保存在汽油中，因汽油易揮發(fā)。4、金屬鈉著火，能否用水滅火？補充實驗：吹氣生火

鈉遇水發(fā)生輕微爆炸

鄰居噴水“相救”

2007/5/11/13:55

來源：臺州商報

作者：王淑嬌

王琴琴

朱小兵

日前，仙居縣一化工廠內(nèi)，鈉與水發(fā)生反應(yīng)并伴有輕微爆炸。隔壁廠的員工不明事理，往冒煙霧的圍墻邊噴水來“幫倒忙”，險些將事故擴大。

據(jù)現(xiàn)場的員工介紹，當(dāng)時天正下著雨，火是一名員工在運輸化工原料鈉的過程中，不慎將包裝袋滑落，導(dǎo)致破裂，里面的鈉與水接觸，發(fā)生輕微爆炸所引起。

該廠職工說，鈉與水發(fā)生爆炸后，正當(dāng)他們用滅火器滅火時，隔壁藥廠的員工突然往圍墻這邊射水，險些將事故擴大，幸虧他們及時加以阻止。

“鈉與水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，要熄滅由鈉引起的火災(zāi)，應(yīng)用干粉滅火器或者沙土來滅火，而不是用水?！毕拦俦f，“幸虧這次灑落的鈉量比較少，如果量大，加上隔壁不明事理地這么一澆水的話，后果將不堪設(shè)想。”???鈉與鹽溶液的反應(yīng)實驗探究實驗課題：鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)，能否置換出銅？假設(shè)1：鈉是活潑金屬，能置換出金屬銅假設(shè)2：鈉先和水反應(yīng)，生成的氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成沉淀。實驗方案：將一小塊鈉放在硫酸銅溶液中觀察。拓展·延伸1、預(yù)測鈉與鹽酸的反應(yīng)現(xiàn)象，推測方程式。反應(yīng)更劇烈2Na+2HCl==2NaCl+H2↑反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生氣泡，并有藍(lán)色沉淀生成2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4

2、預(yù)測鈉與CuSO4稀溶液的反應(yīng)現(xiàn)象，觀察并分析結(jié)果，推測化學(xué)反應(yīng)方程式。結(jié)論：活潑金屬鈉（包括鉀、鈣等）與鹽溶液反應(yīng)時，一般不能置換出金屬，而是鈉先與水反應(yīng)，生成的堿再與鹽溶液反應(yīng)。只有與熔融鹽作用才能置換出相應(yīng)的金屬。如：4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti請寫出化學(xué)方程式：拓展提高思考：將一小塊鈉放入FeCl3溶液中，有什么現(xiàn)象？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑①2FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl②①×3＋②×2，得：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+3H2↑+6NaCl

小結(jié)：1、金屬鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成氧化鈉，失去金屬光澤（因此金屬鈉通常保存在煤油里）：

4Na＋O2====2Na2O2、金屬鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉

2Na＋O2====2Na2O23、該實驗驗證了金屬鈉在不同條件下與氧氣反應(yīng)的性質(zhì)。

性質(zhì)Na2ONa2O2顏色狀態(tài)與水反應(yīng)與酸反應(yīng)與CO2反應(yīng)白色粉末淡黃色粉末Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

活動探究：由Na2O的性質(zhì)預(yù)測并驗證Na2O2的性質(zhì)補充：Na2O2與水的反應(yīng)過氧化鈉能與水迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，最后固體消失。滴加酚酞，溶液先變紅后逐漸褪去。2.向試管中插入一根帶火星的小木條(驗證氣體是O2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O22H2O2==2H2O

+O2小木條復(fù)燃說明氣體確實是氧氣實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象解釋及結(jié)論1.取一支小試管，向其中加入少量的過氧化鈉固體，然后加入少量蒸餾水，反應(yīng)后再滴加酚酞溶液會觀察到什么現(xiàn)象？應(yīng)怎樣繼續(xù)實驗？吹氣生火補充：Na2O2與二氧化碳的反應(yīng)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑【結(jié)論】氧化鈉是典型的堿性氧化物，過氧化鈉不是堿性氧化物研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法：比較法性質(zhì)

相同點

不同點

結(jié)論物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)均為銀白色金屬鈉比鐵硬度、密度小，熔點、沸點低均能與O2、酸、鹽溶液反應(yīng)①常溫下：鈉能與O2反應(yīng)， 鐵不能與O2反應(yīng)②鈉可在空氣中燃燒，鐵只能在純氧中燃燒③鐵可置換出CuSO4溶液中的Cu，鈉先與水反應(yīng)雖都是金屬單質(zhì)，但物理性質(zhì)有較大差別都是較活潑的金屬單質(zhì)，但鈉比鐵更活潑交流·研討：金屬鈉與鐵的比較物理性質(zhì)的共性：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?；瘜W(xué)性質(zhì)的共性：①常溫或加熱條件下與氧氣反應(yīng)；②常溫或加熱時與水反應(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與鹽溶液應(yīng)，置換出在金屬活動順序中排在它后面的金屬研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法：分類法

分類的必要性：

自然界中物質(zhì)幾百萬種，我們不可能一種一種地研究，只能一類一類地研究。分類的含義：

根據(jù)事物的特點分別歸類。分類的優(yōu)點：可以總結(jié)出各類物質(zhì)的通性和特性知道某物質(zhì)的類別，就可推知該物質(zhì)的一般性質(zhì)。比較的含義：

對兩種或兩種以上的同類事物辨別異同或高下。比較的優(yōu)點：可以物質(zhì)性質(zhì)間的異同可以認(rèn)識物質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系可以對物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行歸納和概括

例題解析1、下列物質(zhì)中既能與水反應(yīng)，又能與CO2反應(yīng)，且都有O2產(chǎn)生的是()

A、Na2OB、Na2O2

C、NaD、NaClB

例題解析2、氧化鈉與過氧化鈉共同之處是（）A均是淡黃色固體B均是堿性氧化鈉C與水反應(yīng)生成物中均有堿D均與二氧化碳反應(yīng)放出氧氣C

例題解析3、向紫色石蕊試液中加入過量的Na2O2粉末，充分?jǐn)嚢瑁_的敘述是（）A溶液仍為紫色B最后溶液變成藍(lán)色C最后溶液褪色D有氣泡產(chǎn)生CD

例題解析4、將一小塊金屬鈉放置在空氣中較長時間，請描述可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，寫出可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。

表面變暗，再慢慢變濕潤，接著形成少量液體，然后形成少量晶體，最后變成白色粉末。變暗是被氧化成Na2O，變濕潤是由于生成的NaOH具有吸濕性，慢慢吸水變成液體，由于空氣中CO2緣故而變成Na2CO3，水分蒸發(fā)形成Na2CO3·10H2O，最后，晶體風(fēng)化，變成Na2CO3粉末。

Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法---小結(jié)1.觀察法2.實驗法3.比較法4.分類法比較鈉與金屬鐵的性質(zhì)預(yù)測金屬的通性鈉物理性質(zhì)和與水的反應(yīng)鈉與氧氣的反應(yīng)二、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)實驗和觀察解釋及結(jié)論發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，提出新問題可以用分類的方法，根據(jù)物質(zhì)所屬的類別或利用有關(guān)反應(yīng)規(guī)律預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)驗證預(yù)測并做出新的預(yù)測對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析、綜合、推論，概括出結(jié)論運用比較的方法，歸納出物質(zhì)的通性及特性一、觀察氯氣的物理性質(zhì)1、通常從哪些方面認(rèn)識物質(zhì)的物理性質(zhì)？色、態(tài)、味，“二點”

（熔點、沸點）“二度”

（密度、硬度）“三性”

（溶解性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性）研究氯氣的性質(zhì)案例一、觀察氯氣的物理性質(zhì)1、通常從哪些方面認(rèn)識物質(zhì)的物理性質(zhì)？2、聞氣味的方法

用手輕輕地在瓶口扇動，僅使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔。

注意:

這是聞各種氣體氣味的方法。一、觀察氯氣的物理性質(zhì)1、通常從哪些方面認(rèn)識物質(zhì)的物理性質(zhì)？2、聞氣味的方法3、試驗氯氣的溶解性實驗（檢驗氣體水溶性的常用方法）將盛滿氯氣的試管倒置在水中，水面上升，并呈黃綠色顏色氣味水溶性黃綠色刺激性氣味（劇毒！）能溶于水（氯水）小結(jié)氯氣的物理性質(zhì)1、Cl2與O2、H2都是非金屬單質(zhì)，應(yīng)該具有某些類似性質(zhì)。與哪種更相似?與Na、Fe、Cu等金屬單質(zhì)反應(yīng)。與S、P等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。從原子結(jié)構(gòu)看，氯元素與氧元素更相似，它們的原子的最外層電子數(shù)都比較多，容易得到電子成為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以都是較活潑的非金屬元素。氧氣與氯氣都是活潑的非金屬單質(zhì)。預(yù)測預(yù)測氯氣的化學(xué)性質(zhì)

實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象

生成物Cl2與Fe反應(yīng)Cl2與Cu反應(yīng)Cl2與H2反應(yīng)實驗探究

實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象

生成物Cl2與Fe反應(yīng)Cl2與Cu反應(yīng)Cl2與H2反應(yīng)劇烈燃燒，產(chǎn)生紅棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕黃色FeCl3實驗探究實驗探究銅在氯氣中燃燒錄像

實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象

生成物Cl2與Fe反應(yīng)Cl2與Cu反應(yīng)Cl2與H2反應(yīng)劇烈燃燒，產(chǎn)生紅棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕黃色FeCl3劇烈燃燒，產(chǎn)生棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈藍(lán)綠色CuCl2實驗探究實驗探究氫氣在氯氣中燃燒錄像

實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象

生成物Cl2與Fe反應(yīng)Cl2與Cu反應(yīng)Cl2與H2反應(yīng)劇烈燃燒，產(chǎn)生紅棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕黃色FeCl3劇烈燃燒，產(chǎn)生棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕藍(lán)綠色CuCl2劇烈燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，集氣瓶口有白霧HCl實驗探究什么叫燃燒？燃燒一定要有氧氣嗎？

實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象

生成物Cl2與Fe反應(yīng)Cl2與Cu反應(yīng)Cl2與H2反應(yīng)劇烈燃燒，產(chǎn)生紅棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕黃色FeCl3劇烈燃燒，產(chǎn)生棕色濃煙，產(chǎn)物水溶液呈棕藍(lán)綠色CuCl2點燃?xì)錃馀c氯氣的混合氣體，發(fā)生爆炸HCl實驗探究思考

氯氣、氧氣等都是活潑的非金屬單質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)有相似之處。但是，化學(xué)性質(zhì)能完全相同嗎？

除了上述與氧氣類似的性質(zhì)外，氯氣還具有什么特性呢？Cl2與O2的性質(zhì)相似，但氧氣不易溶于水，而氯氣能溶于水。

思考

那么，氯氣溶于水的過程只是一個純物理過程嗎？ 能否設(shè)計實驗證明？思考與假設(shè)思考一、如果氯氣溶于水僅僅是純物理過程，則氯水成分是什么?思考二、氯水的顏色：黃綠色——說明氯水中含有什么分子？能否由此說明氯氣與水沒反應(yīng)?思考三、若Cl2與H2O發(fā)生了反應(yīng)，可能會生成什么？如何設(shè)計實驗檢驗？Cl2、H2O說明含有Cl2分子。不能，因為也許氯氣只是沒反應(yīng)完全?？赡苁牵篊l2、H2O、HCl(Cl-、H+)實驗探究

方案：氯水與硝酸銀（酸化）溶液反應(yīng)探究一：氯水中有

無Cl-

氯水AgNO3白色沉淀現(xiàn)象結(jié)論有Cl－氯氣能否與水反應(yīng)氣體（H2）現(xiàn)象結(jié)論有H＋鎂條氯水探究二：氯水中有

無H+(方法1)藍(lán)色石蕊試紙鹽酸↓變紅先變紅后褪色氯水↓探究二：氯水中有

無H+(方法2)現(xiàn)在，能否寫出氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式？Cl2+H2O==HCl+HClO依據(jù)：質(zhì)量守恒定律探究三：氯水中有漂白作用的是什么?綠油油的油菜被泄漏的氯氣熏成枯黃,為什么假設(shè)1：

；假設(shè)2：

；假設(shè)3：

。探究三：氯水中有漂白作用的是什么?氯水中

已被證實沒有漂白性。你認(rèn)為起漂白作用的微?？赡苁鞘裁矗咳绾卧O(shè)計實驗方案，驗證假設(shè)是否成立？氯氣具有漂白性次氯酸具有漂白性氯氣和次氯酸都具有漂白性

分析

假設(shè)

驗證H2O、HCl裝置設(shè)計：干燥氯氣干燥紅紙片濕潤紅紙片NaOH溶液不褪色褪色吸收余氯實驗結(jié)論：1、氯氣不僅能溶于水，還能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成HCl和HClO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

Cl2+H2O==

HCl+HClO2、干燥的Cl2不具有漂白性。3、HClO具有漂白性。原因：它遇到有色物質(zhì)時，能破壞其中的有機色質(zhì)，使有色物質(zhì)褪色。補充：HClO不穩(wěn)定，見光分解：2HClO==HCl+O2↑氯氣能與堿反應(yīng)嗎？

Cl2+H2O=HCl+HClO分步進(jìn)行：HCl+NaOH=NaCl+H2OHClO+NaOH=NaClO+H2OCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O次氯酸鈉總反應(yīng)Cl2與NaOH溶液?練習(xí)：應(yīng)用：實驗室常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，以消除污染。知識拓展2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCl2與熟石灰反應(yīng)有何應(yīng)用？漂白粉制備原理：漂白粉使用原理：CO2+Ca(ClO)2+2H2O==CaCO3+2HClO2漂白粉主要成分：

CaCl2+Ca(ClO)2漂白粉有效成分：

Ca(ClO)2漂白粉保存方法：密封（隔絕水和二氧化碳）知識拓展氯水與液氯的區(qū)別液氯氯水制法將氯氣加壓、降溫氯氣溶于水所含微粒Cl2分子H2O、Cl2、HClO、H+、ClO-

、

Cl-

化學(xué)性質(zhì)具有氯氣的化學(xué)性質(zhì)具有所含微粒的性質(zhì)知識拓展新制氯水與久置氯水的區(qū)別氯水分類成分

性質(zhì)混合物分子：離子：Cl2

，HClO，H2OH+，Cl－，ClO－分子：H2O離子：H+，Cl－新制有酸性，強氧化性，能漂白，消毒，光照時HClO分解久置實驗室中使用的氯水只能現(xiàn)配現(xiàn)用,并盛放在棕色試劑瓶中只有酸性知識拓展氯氣物理性質(zhì)

顏色氣味溶解性毒性狀態(tài)氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)

(1)與鐵反應(yīng)

．

與銅反應(yīng)

．

與鈉反應(yīng)

．

(2)與氫氣