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设计1【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
2、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
3、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
4、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。投影展示知识整合2min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
5、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交流展示探究结果，总结金属钠的性质2min各小组交流实验探究结果，总结出金属钠的化学性质。1、和水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2 2、和氧气的反应4Na+O2 =2Na2O（白色）2Na+O2Na2O2（淡黄色）实验验证了金属钠在不同条件下与氧气反应的性质。要求记写化学方程式准确，反应现象清楚。将实验结论用方程式的形式写出来，帮助学生记忆，加深理解。使学生明白反应条件的控制在反应中的意义（反应的条件不同，反应不同，产物不同）思考问
6、题2min1、实验中，你注意到金属钠是怎样保存的？为什么？2、通过金属钠与水的实验，预测金属钠与盐酸的反应的现象。思考讨论交流完成知识提升实验探究5min布置实验探究课本19页第三题：动手实践分组实验：探究Na2O2的性质新的应用钠的化合物交流展示2min2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2 + 2 CO2 = 2Na2CO3 + O2交流展示学习2Na2O2的性质和用途 补充研究物质性质常见的另外的两种方法2min初三学习酸的性质时用了什么研究方法？III、分类法：在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某
7、物质的类别，我们就可推知该物质的一般性质。IV、比较法：运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。布置学生阅读填写2min填写交流研讨活动12页1、运用所学知识，比较金属钠与金属铁的性质。2、根据所学的知识和已有的生活经验，预测金属可能具有哪些共同的性质？在研究金属钠性质的过程中，你用到了哪些研究方法？准确的做好记录。熟练的应用研究物质的基本方法。比较Na2O与Na2O2性质，填表巩固所学知识，对本节课学习做一小结。板书设计一、研究物质性质的基本方法(一)、研究物质性质的基本方法：观察、实验、分类、比较(二)、研究物质性质性质的案例金属钠
8、1 、钠的物理性质：银白色有金属光泽； 硬度小；密度小， 水 钠 煤油； 熔点低 。 2、金属钠的化学性质：非常活泼 与水反应： 2Na 2H 2 O=2NaOH+H 2 与氧气反应 4Na O 2 = 2Na2O 2Na O 2 = Na2O23、钠的用途：(三)、Na2O2的性质2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2 + 2 CO2 = 2Na2CO3 + O2二、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：有气泡产生。产生气体使带火星木条复燃。滴加酚酞后先变红后褪为无色。结论：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2说明：Na2
9、O2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+O
10、2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BBa(OH)2稀溶液CMgCl2溶液 DCuSO4溶液2. 下列叙述中不正确的是()ANa2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，二者都能与水反应生成NaOHBNa和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2OCNa2O与CO2发生化合反
11、应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2D2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2 g3. 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
12、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()AHNO3BH2O2CKClO3 DNa2O26. 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()ANa2O2和H2O BNa和O2CCa(OH)2和CO2 DC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2Na2H2O=2NaOHH2，MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，Mg(OH)2为白色沉淀；投入到CuSO4溶液中，发生反应为：2Na2H2O=2NaOHH2，CuSO42NaOH=Cu(O
13、H)2Na2SO4，Cu(OH)2为蓝色沉淀。【答案】C2. 【解析】Na2O2与CO2反应生成O2：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，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2Na2O22H2O=4NaOHO2，由质量守恒可知，固体由Na2O2NaOH，其质量增加的量等于H2OO2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】CD3. 【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
14、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】C4. 【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】BC5. 【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】D6. 【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：2Na2O22H2O=4NaOHO2；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