【精选】高中化学第一章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序第1课时教学设计1鲁科版必修1

第一章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序
【教学目标】
1.了解金属钠及其重要化合物的主要性质及应用。

2.能规范解答以Na及其氧化物为载体的实验探究及相关计算。

3.通过对钠跟氧气的反应及氯气性质的实验探究，让学生体会实验方法在化学研究中的作用，并认识到实验过程中控制实验条件的重要性。

【教学过程】
研究物质的性质，常常用观察法、实验法、分类法、比较法等方法，今天我们就利用这些研究方法来认识一种新物质――钠，在认识新物质的过程中学习研究物质性质的基本方法。

一、研究物质性质的一般方法
(一)研究物质性质的基本方法
设问：金属钠是一种重要的金属我们怎样研究它的物理性质和化学性质呢？
认识一种新的物质一般是从它的物理性质开始的。

首先，我们可以利用观察法来获得物质的某些方面的性质，如颜色、状态、相对密度等。

投影：I、观察法
观察是一种有计划的、有目的地用感官考察研究对象的方法。

可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。

观察法的四个步骤：明确观察目的→明确观察内容→记录观察结果→分析、思考和综合。

学生对“观察”的范畴有一些疑问？可能认为观察只是直接用肉眼观察到的物质的颜色、状态，不包括别的方面。

应利用本部分的教学，使学生对“观察”的范畴有了进一步全面的的认识，为以具体物质为例进行的实验探究提供了坚实的理论基础。

（二）研究物质性质的基本方法实例—钠
引导学生学会观察实验现象，掌握观察的方法；使学生学会通过实验现象的分析，揭示物质的性质。

1.观察放在试剂瓶中的金属钠。

2.取出金属钠，在玻璃片上用小刀切一小块，观察钠块的切面。

由以上的内容，以初步观察及分析了解钠的一些性质，还可以通过实验法继续研究金属钠的化学性质。

合作探究：学生在观察时，有可能因为时间的问题，认为金属钠的颜色是暗灰色。

产生的问题：
1、金属钠为什么保存在煤油中？
2、为什么在切金属钠的之前要用滤纸滤干表层的煤油？II、实验法。

实验法是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的方法。

注意的问题：在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物在不同的条件可能会发生不同的反应。

实验的步骤：
1.明确实验的目的和要求、实验的用品和实验步骤等。

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。

学生活动探究：
1.金属钠与水的反应。

2.金属钠与氧气的反应。

实验目的:
1.学会通过实验来验证物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。

2.探究金属钠与水和氧气的反应。

3.认识控制条件在实验研究中的意义。

教师对表现出色的小组及时给予表扬；让实验中出现问题的小组成员进行交流讨论，给予适当的指导。

二、过氧化钠（Na2O2）物理性质：淡黄色固体。

化学性质：具有强氧化性。

（1）与水反应现象：①有气泡产生。

②产生气体使带火星木条复燃。

③滴加酚酞后先变红后褪为无色。

结论：2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑说明：Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O既不是氧化剂以不是还原剂。

【考考你】为什么酚酞变红后会褪色？说明：Na2O2具有强氧化性，能够使有色物质褪色，即具有漂白能力。

（2）与酸的反应说明：反应较与水反应更剧烈，Na2O2先与酸反应后与水反应。

2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑思考：氧化剂与还原剂的质量比=（1：1）练习：将该反应改写成离子反应方程式。

2Na2O2+4H++===2H2O+4Na++O2↑讨论：Na2O2是否属于碱性氧化物？结论与分析：不属，因为它与酸反应时不仅生成盐和水，还生成了氧气。

Na2O2属过氧化物（3）与酸性氧化物（CO2）反应。

2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑练习：标出反应中电子得失的方向和数目。

说明：Na2O2在反应中既作氧化剂又作还原剂。

应用：利用该反应，可将Na2O2用于呼吸面具中和潜水艇里,作为氧气的来源。

过氧化钠的用途：a：漂白剂。

利用其强氧化性b：供氧剂。

利用其与CO2反应有O2产生的性质。

三、检测题
1. 将一小块金属钠投入足量的下列溶液中，既能生成气体，又能生成白色沉淀的是()
A．稀盐酸B．Ba(OH)2稀溶液
C．MgCl2溶液 D．CuSO4溶液
2. 下列叙述中不．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NaOH
B．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O
C．Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D．2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2 g
3. 对钠跟水反应的现象叙述完全且正确的是()
A．钠浮在水面上，反应很快停止
B．钠浮在水面上剧烈燃烧，火焰呈黄色
C．钠熔化成闪亮小球浮在水面上，不断游动，嘶嘶作响
D．钠熔化成闪亮小球，沉在水底，并有气泡产生
4. 把一块黄豆粒大小的金属钠投入到盛有硫酸铜溶液的烧杯里，观察所发生的现象，下列对观察记录现象的叙述错误的是()
A．钠浮在液面上，熔化成闪亮的小球
B．钠浮在液面上静止不动
C．溶液里冒出了大量的无色气泡
D．溶液里产生了蓝色沉淀
5. 下列物质在一定条件下均能产生氧气，其中最适合用于宇航员(宇航员呼吸所需的氧气主要来自太空服中的呼吸面具)出舱时的供氧剂的是()
A．HNO3B．H2O2
C．KClO3 D．Na2O2
6. 下列各组中的两种物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是()
A．Na2O2和H2O B．Na和O2
C．Ca(OH)2和CO2 D．C和O2
检测题参考答案
1.【解析】Na投入到稀盐酸、Ba(OH)2稀溶液中，只有气体产生；投入到MgCl2溶液中，发生2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，Mg(OH)2为白色沉淀；投入到CuSO4溶液中，发生反应为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，
Cu(OH)2为蓝色沉淀。

【答案】C
2.【解析】Na2O2与CO2反应生成O2：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应。

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质量减少的量，18 g水被吸收后生成16 g O2，即Na2O2固体增重为2 g。

【答案】CD
3.【解析】钠遇到水后，立即与水发生反应，因为钠的密度小于水，故钠浮在水面上；因为钠与水反应是放热反应，而钠本身的熔点是97.81℃，故与水剧烈反应，熔成银光闪闪的小球；因为产生氢气，故发出嘶嘶声响；并由于气体是在球与水面接触点产生，产生的气体推动小球在水面游动。

【答案】C
4.【解析】将钠投入到硫酸铜溶液中，由于钠的密度比水小，故金属钠首先浮在液面上，同时钠跟溶液里的水反应，生成了NaOH和H2，且该反应放热，故钠会熔化成闪亮的小球，放出的气体推动钠在溶液中四处游动；生成的NaOH能与溶液中的CuSO4反应，生成Cu(OH)2蓝色沉淀。

故选BC。

【答案】BC
5.【解析】作为呼吸面具的供氧剂必须是固体，且极易与呼出的CO2及H2O反应产生O2，符
合要求的只有Na2O2。

【答案】D
6.【解析】A项中无论反应条件或反应物用量怎么改变，只发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；B项中钠与O2反应由于条件的不同可生成Na2O或Na2O2；C项中，少量的CO2与Ca(OH)2溶液反应会生成CaCO3，CO2足量时会生成Ca(HCO3)2；D项中C与O2由于相对量不同可生成CO或CO2或二者混合物。

【答案】A。