高中化學(xué) 第一章 認(rèn)識(shí)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(dòng)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(duì)象的方法。 （3）在研究物質(zhì)的過(guò)程中可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)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(mén)別類地對(duì)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(shí)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(jiǎn)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(jué)鈉很軟——硬度小；鈉浮在水面上，熔成閃亮的小球，迅速向各個(gè)方向游動(dòng)，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(tīng)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(dòng) 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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(wú)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(lái)講，涉及Na2O2的有關(guān)計(jì)算可以采用方程式疊加法簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程，由2CO+O22CO2，2H2+O22H2O，又由過(guò)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(guò)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(shí)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(shí)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(dòng)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(guò)實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)（預(yù)測(cè)性質(zhì)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→觀察現(xiàn)象→對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行整合）。 （3）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出與預(yù)測(cè)一致的性質(zhì)，并對(duì)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(shuō)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(shuō)明：a.干燥的氯氣本身沒(méi)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(shí)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(shí)總結(jié)氯水中的微粒 Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-（少量）。 3.假說(shuō)和模型 （1）假說(shuō)：以已有事實(shí)材料和科學(xué)理論為依據(jù)，面對(duì)未知事實(shí)或規(guī)律所提出的一種探測(cè)性說(shuō)明。（假說(shuō)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(lái)的，是對(duì)事物及其變化的簡(jiǎn)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(shuō)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(shuō)”是以已有事實(shí)材料和科學(xué)理論為依據(jù)，面對(duì)未知事實(shí)或規(guī)律所提出的一種探測(cè)性說(shuō)明 ③“模型”是以客觀事實(shí)為依據(jù)建立起來(lái)的，是對(duì)事物及其變化的簡(jiǎn)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(cè)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(wèn)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(duì)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(lái)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(shí)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(guò)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(guò)分析比較，這三個(gè)反應(yīng)有很多相似之處，請(qǐng)寫(xiě)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(huì)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(wú)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(guò)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(lái)。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(guò)程中產(chǎn)生了助燃物氧氣，同時(shí)由于脫脂棉燃燒起來(lái)，說(shuō)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(guò)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(cè)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(jiàn)光容易分解產(chǎn)生氯化氫和氧氣。 【答案】 CD 12.飽和氯水長(zhǎng)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(huì)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(shuō)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(méi)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(huì)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(cè)Br2的化學(xué)性質(zhì)（用化學(xué)方程式表示，至少寫(xiě)3條）： ①___________________； ②___________________； ③___________________。 （2）預(yù)測(cè)Br2的化學(xué)性質(zhì)，可采用的方法是___________________，欲驗(yàn)證以上預(yù)測(cè)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(cè)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(cè)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?、?Na＋Br2====2NaBr?、跙r2＋H2O====HBr＋HBrO　（2）比較實(shí)驗(yàn) 18.在氯水中存在多種分子和離子，它們?cè)诓煌姆磻?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(huì)兒有色布條褪色，說(shuō)明溶液中有Cl2存在 B．溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說(shuō)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(shuō)明有Cl-存在 D．加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說(shuō)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