高中化学第1章第2节研究物质性质的方法和程序第1课时研究物质性质的基本方法学生用书鲁科版必修第一册

第1课时 研究物质性质的基本方法

学业要求

1．通过对金属钠的性质探究等一系列科学探究活动，认识钠是一种非常活泼的金属单质，了解金属钠的物理性质、主要化学性质，形成科学探究与创新意识的化学核心素养。

2．通过观察、分析实验现象，体会如何科学、合理地运用观察方法。在归纳金属钠的性质的过程中，体验分类、比较等方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。

3．激发学习化学的兴趣，同时树立安全意识和环保意识，形成科学态度与社会责任的化学核心素养。

知识网络

学业基础——自学·思记·尝试

一、研究物质性质的基本方法

研究物质的性质有________、________、________、________、假说、模型等方法。

1．观察法

(1)含义：观察是一种________、________地运用________考察研究对象的方法。

(2)

2．实验法

(1)概念：实验是根据科学研究的目的，尽可能排除外界影响、突出主要因素，并利用一些专门的仪器设备，人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一现象或过程发生或再现的研究方法。

(2)实验步骤 明确实验的 和要求 →设计实验方案，选择实验用品 →观察实验现象，做好实验记录 →分析实验结果，得出实验结论

(3)注意事项

实验时要注意控制________、________、________的浓度等条件，因为同样的反应物在不同条件下可能会发生不同的反应。

3．分类法

(1)可以总结出各类物质的一般性质；

(2)根据物质所属的________对物质及其变化进行预测。

4．比较法

认识各种物质性质之间的异同与内在联系。

特别提醒

(1)研究某种物质的性质时，只用一种方法往往得不出结论，有时需要多种方法综合应用，比较法和实验法是比较常用的两种方法。

(2)运用假说和模型进行的预测，还需要通过实验来验证。

[即学即练]

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)科学家提出的假说一定能成为科学理论( )

(2)使用模型有助于人们研究物质性质( )

(3)运用观察法时，可以用手直接接触化学药品( )

(4)严禁品尝化学药品的味道( )

(5)闻气体时应按如图操作( )

(6)通过观察物质的颜色、气味、状态可了解其物理性质，通过实验可了解其化学性质( )

2．下列关于研究物质性质的方法的描述正确的是( )

A．观察法只能通过视觉来完成

B．将NaCl固体放入水中，从而获取NaCl的某些性质，这只涉及实验法

C．银、铁、铜、锌等均为金属，具有金属光泽和导电性，这是物质性质研究方法中的比较法

D．研究物质的性质时，往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法

3．“实验与探究”是一种非常重要的学习化学的方法。通过化学实验进行科学探究，是认识物质及其变化的重要方法。一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的( )

A．实验 B．假设

C．观察 D．得出结论

二、观察法的应用——金属钠及其与水的反应 1．观察法认识钠的物理性质

操作 观察试剂瓶里面的钠 用____从____中取出金属钠，用____吸干表面的煤油，在干燥的________上用____切下一小块金属钠，观察钠块的切面，剩余钠块放回原试剂瓶

结论 钠性质活泼，需隔绝空气和水保存，实验室里保存在煤油中 钠具有____金属光泽，质____，硬度____，密度比煤油____，常温下是____

2.钠与水的反应

观察并记录结果，分析得出结论：

实验操作 实验现象 解释

(1)钠浮在水面上 (1)钠的密度比水的________

(2)钠与水反应发出嘶嘶响声 (2)钠与水反应剧烈

(3)钠熔化成闪亮的小球 (3)钠熔点______，反应______________

(4)小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失 (4)反应产生的气体推动小球游动

(5)反应后溶液的颜色逐渐变________ (5)有________生成

结论 钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，化学方程式为____________________________

[即学即练]

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)金属钠着火时，可以用水灭火( )

(2)取用金属钠时，剩余的钠放入废液缸( )

(3)钠与皮肤接触会腐蚀皮肤，应用干燥的镊子夹取，不能用手直接接触( )

(4)钠投入CuSO4溶液中，会生成红色固体，发生反应2Na＋CuSO4===Cu＋Na2SO4( )

(5)钠投入饱和氢氧化钠溶液中有沉淀产生( )

2．交流思考

(1)①探究钠的物理性质的过程中，运用了研究物质性质的哪些方法？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

②钠与水反应的探究过程运用了哪些方法？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(2)回答下列问题：

①将绿豆粒大小的一块钠加入CuSO4溶液中能生成蓝色沉淀，请用化学方程式解释这一现象。________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

②把钠加入稀盐酸中，有何现象？相比钠与水的反应哪个更剧烈？为什么？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

3．实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出钠的物理性质是( )

A钠在常温下是固体

B．钠的熔点很低

C．钠具有银白色的金属光泽

D．金属钠很软

4．向分别盛有100 mL水、100 mL盐酸、100 mL硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中分别投入1.15 g Na，Na均完全反应，下列说法正确的是( )

A．三个烧杯中一定会发生的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

B．三个烧杯中的反应，相比而言，X中的反应最剧烈

C．Z烧杯中一定会有Cu(OH)2沉淀生成

D．三个烧杯中生成的气体的质量不相同

三、实验法的应用——钠与氧气反应

【实验】金属钠与氧气的反应实验

(1)实验目的

a．探究金属钠与氧气的反应。

b．认识条件控制对于实验研究的意义。

(2)实验用品

金属钠、酒精灯、坩埚、三脚架、泥三角、坩埚钳、镊子、小刀、玻璃片、滤纸、火柴。

(3)实验方案

a．将切好的金属钠放置在空气中，观察现象。

b．将一小块金属钠放入坩埚中加热，观察现象。

(4)实验过程

步骤1：金属钠放置在空气中

实验现象：新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快________。

实验结论：在常温下，4Na＋O2===2Na2O(白色固体)。

步骤2：金属钠在空气中加热

实验现象：钠先熔化成________，然后剧烈燃烧，火焰呈________，生成________色固体。

实验结论：在加热条件下，2Na＋O2=====△ Na2O2(淡黄色固体)。

[即学即练]

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)金属钠可以放置在空气中( )

(2)Na2O可由两种单质直接反应生成，Na2O2则不能( )

(3)Na燃烧火焰为黄色( )

(4)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体( )

(5)钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同，说明反应条件的控制对实验研究有重要意义( )

2．交流思考

(1)上述探究过程，用到了哪些研究方法？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(2)请比较金属钠与其他金属(如铁)在化学性质上的相同点和不同点。________________________________________________________________________

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3．取一小块金属钠，放在燃烧匙(底部铺有一层细沙)里加热，下列实验现象描述正确的是( )

①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体

A．①② B．①②③

C．①④⑤ D．④⑤

四、钠的保存及用途 未用完的金属钠要放回试剂瓶，不能随便丢弃！

(1)保存。

金属钠通常保存在煤油中或石蜡油中。

(2)用途。