研究物质性质的方法和程序教案 (1)

第二节研究物质的方法和程序[教学目标]1.通过对钠与氧气反应及氯气性质的实验探究，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识实验过程中控制实验条件的重要性。

2.在归纳金属钠的性质及预测氯气性质的过程中，体会分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质的过程中的作用。

3.通过观察、分析实验现象，体会怎样科学、合理的运用观察方法。

4.以研究氯气性质为例，知道研究物质性质的基本程序。

[教学重点]1.理解利用观察法探究金属钠及钠与水的反应，理解利用实验法探究金属钠与氧气的反应2.理解探究氯气性质的过程与方法，掌握研究物质的基本程序。

[教学难点]1.实验、比较、分类等科学方法对化学研究的作用2.研究物质的基本程序[教学过程]第一课时【引言】掌握了物质的性质才能更好地发挥该物质的优点，更好的服务于人类。

怎样才能更科学的认识物质的性质？通常我们采用观察、实验、分类、比较等方法来研究物质的性质。

一、研究物质的基本方法1.观察法：有计划、有目的地用感官（眼、鼻、耳、手）考察研究对象的方法2.实验法：在研究物质性质的过程中，可通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。

要求：（1）实验前要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等（2）实验中要仔细观察实验现象，做好实验记录（3）实验后要写好实验报告并对实验结果进行分析，得出客观而正确的结论3.分类法：根据分析对象的共同点和差异点，将对象分为不同种类并且形成有一定从属关系的、不同等级的、系统的逻辑方法。

（例：金属，非金属;酸碱盐）4.比较法：就两种或两种以上同类的事物辨别异同的方法。

（主要是站在研究物质性质的角度对物质性质进行比较）二、探究钠的性质【观察】1、盛放在试剂瓶中的金属钠：比煤油的密度大的固体2、用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下黄豆粒大小的钠块，观察切面：银白色、有金属光泽，质软【要求】观察操作及现象记录金属钠的物理性质（课本P10填表）3、[演示实验]:向一个盛有水的小烧杯滴入几滴酚酞试液，然后把一块黄豆大的钠投入小烧杯中。

【要求】观察反应的现象和溶液颜色的变化,并做记录（课本P10填表，补充上表）：现象：浮、熔、游、嘶、红【分析得结论】【板书】1、物理性质：银白色、有金属光泽的固体，是热和电的良导体,质软；密度小，比水的密度小，比煤油的密度大；熔点低，比水的沸点低。

（白、软、低、小、导）2、化学性质：【板书】1、与水的反应结论：有可燃性的气体H2生成，和能使酚酞变红的NaOH生成化学方程式: 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑【思考】1、钠着火是否能用水灭火？不能，如果用水灭火，钠与水反应生成氢气，燃烧更加剧烈。

2、能否用手直接取钠？为什么？不能因为手上有汗液。

钠与水反应生成强碱NaOH会把手灼伤。

【讨论】在探究钠与水的化学性质过程中我们采用了哪些方法？ 观察法，实验法【过渡】如果我们把钠放入一些盐的水溶液中会有什么现象呢？ 2、与某些盐溶液的反应（CuSO 4、FeCl 3 、NaCl ） 【演示实验】CuSO 4溶液与金属钠的反应实验现象：硫酸铜溶液中有气泡冒出，产生蓝色沉淀，和少量黑色固体。

Cu （OH ）2 === CuO + H 2O这些过程包括两步：（1）与水的反应。

（2）反应后的产物与盐的反应。

如：2Na + 2H 2O === 2NaOH + H 2↑CuSO 4 + 2NaOH === Na 2SO 4 + Cu （OH ）2↓总反应方程式：CuSO 4 + 2Na + 2H 2O === Na 2SO 4 + Cu （OH ）2↓+ H 2↑【思考】金属钠放入FeCl 3 溶液、NaCl 溶液中会有什么现象？发生了哪些反应？化学方程式如何写？1、 钠放入FeCl 3 溶液中：现象：FeCl 3溶液中有气泡冒出，产生红褐色沉淀 化学方程式：2Na + 2H 2O === 2NaOH + H 2↑FeCl 3 + 3NaOH === Fe （OH ）3↓ + 3NaClFeCl 3 + 2Na + 2H 2O === Fe （OH ）3↓+ 3NaCl + H 2↑2、 钠放入NaCl 溶液中： 现象：同在水中的现象化学方程式：2Na + 2H 2O === 2NaOH + H 2↑【过渡】从钠和水反应的实验现象我们可以看出钠是一种非常活泼的金属，那它是否可以和其它的物质发生反应呢？下面我们再看一个实验：【演示实验】Na + S【板书】3、与非金属单质的反应 【板书】 （1）与其他活泼非金属的反应2Na + S Na 2S （纯硫化钠为无色结晶粉末） 注：钠与硫化合时剧烈反应甚至发生爆炸，生成硫化钠。

2Na + Cl 2 2NaCl（2）与氧气的反应（先将化学方程式补充上去）燃烧燃烧【板书】常温下：4Na + O2 === 2Na2O （白色）△加热：2Na + O2 ===Na2O2 （淡黄色）第二课时3、与非金属单质反应 （3）金属钠与氧气的反应【演示实验】1、用小刀切开钠的表面，观察到光亮的表面2、将金属放在钠在蒸发皿中加热，燃烧的条件下，也可以与氧气反应按要求填下表： 【板书】 常温下：4Na + O 2 === 2Na 2O （白色）【思考】如果将一块钠放在空气中，钠在经过一系列反应后的最终产物是什么？【分析】用刀切开金属钠,呈银白色（钠的真实面目）→变暗(生成Na 2O)→变成白色固体（生成NaOH ）→形成液体（NaOH 潮解）→结成白色固体（吸收CO 2生成Na 2CO 3·10H 2O ）→最后变成白色粉末（Na 2CO 3·10H2O 晶体风化成Na 2CO 3）【板书】 加热：2Na + O 2 === Na 2O 2 （淡黄色）【思考】1、这组实验对你有什么启示？反应条件不同，产物不同。

在进行实验时要注意控制条件。

2、金属钠通常是怎样保存的？为什么？金属钠通常保存在煤油或石蜡油中，使金属钠与空气和水隔离 3、根据白磷，钠的保存方式，试归纳液体保存物质的条件：（1）与被保存物不能反应 （2）不能使被保存物溶解 （3）被保存物质的密度大于液体的密度所以，水、四氯化碳等都不能用来保存钠。

【过渡】氧化钠、过氧化钠都是钠的重要的化合物，下面我们就来介绍一下这两种氧化物： 三、钠的氧化物【演示实验】Na 2O 2与水（滴水生火；试管实验验证气体为氧气，加入酚酞）Na 2O 2与CO 2的反应（吹起生火）△【思考】在研究钠的性质，钠的氧化物的性质过程中，我们使用了那些研究方法？比较法，实验法，分类法，观察法通过上面对钠的学习，我们已经对几种基本方法有所了解。

回忆一下我们的研究过程，我们是按什么样的程序来研究钠的性质呢？五、探究氯气的性质【引言】1915年4月22日，黄绿色的“幽灵”飘过伊普尔上空，这股毒浪使战壕里的英法军队感到鼻腔、咽喉疼痛、很快数百名战士窒息而死，数千名士兵双目失明．英法士兵被吓得惊慌失措，四散奔逃。

德军只用一个小时就攻破了英法盟军曾坚守数月的防线……据估计，这次战役英法军队约有15000人中毒。

其实这种黄绿色气体就是现在在工业生产中担任重要角色的氯气。

氯气究竟是一种什么样的气体，今天我们就来研究一下它的性质。

【观察】盛满氯气的集气瓶，瓶后放一白纸，让学生观察氯气的颜色，稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少的氯气飘进鼻孔，问气味。

【演示实验】氯气的溶解性实验 【结论】【板书】1、物理性质：黄绿色有刺激性气味的气体，有毒（吸入少量Cl 2会刺激鼻腔、喉头黏膜，并引起胸痛和咳嗽，吸入较多的Cl 2会使人窒息死亡），可溶于水（常温下1体积水可溶解2体积氯气）易液化（沸点：-34.6℃），比空气密度大。

【预测】氯气是一种非金属单质，结合以前学过的O 2（非金属单质）的化学性质，预测氯气可能会有那些化学性质呢？一定条件下资料：氧气的化学性质：与Fe 、Al 、Cu 、Na 等金属反应；与H 2、S 、P 等非金属单质反应。

氯气在一定条件下可与金属和非金属单质反应。

【演示实验】将两根细铁丝用砂纸打亮，螺旋绕于火柴棍上，用镊子夹住，在酒精灯上引燃火柴，稍停，待火柴将燃尽，置上盛有氯气的集气瓶中，观察现象。

反应完毕，用洗瓶注少量水于集气瓶中，观察溶液颜色。

观察描述：铁在氯气里燃烧，产生大量棕褐色的烟→黄色溶液【演示实验】用砂纸打亮铜丝，用镊子夹住，在酒精灯上加热至红热，放入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。

反应完毕，用洗瓶注少量集气瓶中。

观察溶液颜色。

观察描述：铜在氯气里燃烧，产生大量棕色的烟，CuCl 2溶于水，溶液呈现蓝绿色。

【板书】 2、化学性质（1）与金属反应：2Fe+Cl 2点燃FeCl 3注意：在常温下，单氯与铁不发生化学反应，故大量的液态氯常用钢瓶做容器储存。

22CuCl Cl Cu 点燃Cl 2 + H 2O === HCl + HClO （次氯酸）NaCl Cl Na 222+小结：氯气在加热条件下，还可以和金、铂反应，生成相应的金属氯化物。

若金属元素有多种化合价，则该金属在与氯气直接化合的产物中的化合价为高价。

如Fe 和Cl 2反应化合生成的是FeCl 3而不是FeCl 2，Cu 与Cl 2化合生成的是CuCl 2而不是Cu 2Cl 2。

【板书】（2）与某些非金属单质反应【演示实验】将点燃的氢气伸入盛有氯气的集气瓶中，观察氢气在氯气中燃烧时的现象。

【板书】（纯净的氢气在氯气中可以安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾产生，有刺激性气味气体生成。

）【讲解】磷单质在Cl 2中也可以燃烧，现象：白色烟雾（烟和雾的区别烟是固体小颗粒组成，雾是液体小液滴组成的）【板书】【讲解】我们经常看到有白色烟雾生成是因为生成了PCl 3和PCl 5的混合物。

【提问】初中所学燃烧的定义是什么？物质与氧气发生的发光发热的剧烈的化学反应叫燃烧【思考】通过对氯气性质的学习，可燃物燃烧是否一定要有氧气参加反应呢？怎样的现象叫燃烧？ 【回答】燃烧不一定有氧气参与 。

【讲解】对，燃烧是不一定有氧气参与的，比如我们本节课学习的Na ， Cu ，H 2等物质均可在Cl 2中燃烧，因而任何发光发热的剧烈的化学反应都叫燃烧。

【过渡】从以上性质我们可以看出：氯气化学性质非常活泼，因此自然界中不存在游离态的氯元素。

对于氯气，除了具有类似于氧气的化学性质以外，还有哪些特殊的性质呢？【预测】氯气与水反应【演示实验】取四支试管，各加入少量氯水，做下面四组实验：记录填表P15【板书】（3）与水的反应HClCl H 222点燃+HClCl H 2 22 + 光照2P+3Cl 2===2PCl 3(液) 白雾 点燃 2P+5Cl 2===2PCl 5(固) 白烟 点燃（黄色火焰，产生大量白烟）(光照条件下会发生爆炸)【结论】氯水的成分：氯水是含Cl2、HCl、HClO三种溶质的混合溶液，其中含有三种分子：H2O、Cl2、HClO; 四种离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量）。