研究物质性质的方法和程序

研究物质性质的方法和程序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）状态颜色硬度和密度的相对大小熔点的相对高低固体银白色、有金属光泽质软，比煤油的密度大 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、红现象原因钠浮在水面上钠的密度比水小，浮在水面上钠立即熔化成一个闪亮的银白色的小球此反应为放热反应，而且钠的熔点较低，从而熔化成小球小圆球到处游动反应生成了气体，使得钠小球迅速游动嘶嘶作响反应剧烈，有气体生成反应后溶液使酚酞变红生成溶液显碱性【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（CuSO4、FeCl3 、NaCl）【演示实验】CuSO4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 + H2O 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 + 2H2O === 2NaOH + H2↑ CuSO4 + 2NaOH === Na2SO4 + Cu（OH）2↓ 总反应方程式：CuSO4 + 2Na + 2H2O === Na2SO4 + Cu（OH）2↓+ H2↑ 【思考】金属钠放入FeCl3 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FeCl3 溶液中：现象：FeCl3溶液中有气泡冒出，产生红褐色沉淀化学方程式：2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ FeCl3 + 3NaOH === Fe（OH）3↓ + 3NaCl FeCl3 + 2Na + 2H2O === Fe（OH）3↓+ 3NaCl + H2↑2、钠放入NaCl 溶液中：现象：同在水中的现象化学方程式：2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ 【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 Na2S （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 + Cl2 2NaCl （2）与氧气的反应（先将化学方程式补充上去）【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：实验内容实验现象结论金属钠放置在空气中表面很快变暗，失去金属光泽钠在空气中，很快与氧气反应，生成Na2O，纯净的氧化钠是一种白色固体在空气中加热金属钠钠迅速熔化，变成光亮的银白色小球，最后燃烧，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体钠在加热（或点燃）条件下与氧气反应生成Na2O2 【板书】常温下：4Na + O2 === 2Na2O （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Na2O)→变成白色固体（生成NaOH）→形成液体（NaOH潮解）→结成白色固体（吸收CO2生成Na2CO3•10H2O）→最后变成白色粉末（Na2CO3•10H2O晶体风化成Na2CO3）【板书】加热：2Na + O2 === Na2O2 （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】Na2O2与水（滴水生火；试管实验验证气体为氧气，加入酚酞） Na2O2与CO2的反应（吹起生火） Na2O与Na2O2性质的比较化学式 Na2O Na2O2 颜色状态白色淡黄色生成条件常温钠和氧气反应燃烧或加热钠与氧气反应化合物类型碱性氧化物过氧化物氧元素化合价 -2 -1 稳定性不稳定较稳定化学性质与水反应 Na2O +H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2 + 2 CO2 === 2Na2CO3 + O2↑ 与酸反应 Na2O+HCl===NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=== 4NaCl+2H2O+ O2↑ 转化关系 2Na2O+O2=====2Na2O2 存放密闭、隔绝空气和水用途作供氧剂、漂白剂等【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？四、研究物质的基本程序五、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Cl2会刺激鼻腔、喉头黏膜，并引起胸痛和咳嗽，吸入较多的Cl2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O2（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H2、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，CuCl2溶于水，溶液呈现蓝绿色。

【板书】 2、化学性质（1）与金属反应： 2Fe+Cl2 FeCl3 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。

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Cl2反应化合生成的是FeCl3而不是FeCl2，Cu与Cl2化合生成的是CuCl2而不是Cu2Cl2。

【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。