Ⅰ 研究物质性质的基本方法
研究物质性质的基本方法如下:
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。
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)
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
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,比煤油的意度大
3、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
Ⅱ 高一化学研究物质性质的方法和程序知识点归纳
一、研究物质性质的方法和程序
1.研究物质的性质的方法
研究物质的性质,常常运用观察、实验、分颤山类、比较等方法。
⑴观察法:是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。如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。观察时,要有明确而具体的目的,要对观察到的现象进行分析和综合。
注意:闻气体的方法:稍打开瓶口,用手在瓶口轻轻的扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔(如右图所示)。
⑵实验法:是验证对物质性质的预测或探究物质未知的`性质的过程。在实验前,要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等;实验中,要仔细观察实验现象,并做好实验记录;实验后,要写好实验报告,并对实验结果进行分析。实验进行时,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下可能发生不同的反应。
注意:许多化学反应若使反应物按不同的量比或采用不同的条件,则可能得到不同的产物。如:钠与氧气的发应,常温下生成氧化钠、受热时生成过氧化钠;炭与氧气的反应,在足量的氧气中燃烧生成CO2,不足量的氧气中燃烧时生成CO。
⑶分类法与比较法
在研究物质的性质时,运用分类的方法,分门别类的对物质及其变化进行研究,可以总结出各类物质间的通性和特性和;运用比较的方法,可以找出物质间的异同,认识物质性质间的内在联系。
2.研究物质性质的基本程序
⑴观察物质的外观性质。了解物质存在的状态、颜色、气味等。
⑵预测物质的性质。运用分类的方法,根据物质所属的类别或利用有关反应规律预测物质的性质。
⑶实验和观察。根据预测进行设计并实施实验验证所做的预测,然后通过对实验现象的观察和分析,归纳出与预测一致的性质;如果实验中出现预测以外的特殊现象,则需要进一步研究,提出新问题和做出新预测,并再进行实施实验,验证所做的新预测。
⑷解释及结论。需要对实验现象进行分析、综合、推论,概括出结论。一般运用比较的方法,归纳出物质的通性及特性,并整合实验结论。
二、研究金属钠及其化合物的性质
1.金属钠的物理性质:银白色有金属光泽的固体,质软茄喊中(比铁软,可用小刀切割),密度小(比水小、比煤油大),熔点低(熔点是97.81℃,比水的沸点低)。
注意:
⑴少量的钠存放在煤油中。
⑵金属钠有强烈的腐蚀性,千万不要用手直接接触它,要用镊子夹取。
⑶一般取用后剩余的试剂不能放回原瓶,但剩余的钠要迅速放回原瓶中。
2.金属钠的化学性质
⑴金属钠与氧气的反应
①钠在空气中放置,表面很快变暗,失去金属光泽,生成一种白色Na2O固体。反应的化学方程式:4Na+O2=2Na2O。
②在空气中加热,先熔化成闪亮的小球,然后剧烈反应,发出黄色火焰,生成一种淡黄色Na2O2固体,反应的化学方程式:2Na+O2 Na2O2。
⑵金属钠与水的反应
①反应的现象:钠浮在水面上,说明钠的密度比水小;钠块熔成闪亮的小球,说明反应放热且金属钠的熔点低;钠球迅速向各个方向游动,说明反应生成气体,经验证得知:气体为氢气;听到液面上发出嘶嘶的响声,说明反应剧烈且产生的H2与O2反应形成爆鸣;滴有酚酞的溶液变红色,说明有碱性物质生成。
②反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
注意:钠与水的反应的实质是钠与水电离出的H+反应,置换出水中的氢,因此可推知钠与酸溶液也能反应,且反应更剧烈,并且反应的顺序是:钠先与酸反应,酸反应完后,再与酸中的水反应,因此钠与酸反应,钠能反应完全且生成的氢气的量只与钠的量有关。
⑶金属钠与盐溶液的反应
金属钠与CuSO4溶液的反应:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
注意:
①钠不能置换出硫酸铜溶液中的铜。
②金属钠与盐溶液的反应,首先是与溶液渗姿中的水反应,然后生成的NaOH再与盐中的阳离子反应。
③虽然金属钠不能置换出溶液中的金属,但能够置换出熔融状态的金属,工业上用钠把钛、锆、铌、钽等稀有金属从熔融的氯化物中置换出来,如:4Na+TiCl4 Ti+4NaCl。
Ⅲ 如何进行钠及其化合物性质的实验探究
通过化学实验开展探究性学习,必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力,同时也必须依据学生的知识能力来确定探究课题,特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的探究课题。根据我们开展探究性教学的体会,在服从课题探究的原则基础上,我们通过以下几个阶段进行钠及其化合物性质的化学实验探究性教学。
研究物质性质的一般程序:观察物质的外观属性到 预测物质的性质到实验观察到 解释及结论。
一.创设问题情境,引导发现问题
钠单质很软,可以用小刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽,很快就会被氧化失去光泽。钠的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,比煤油密度大,钠的熔点点是97.81℃,沸点是882.9℃。钠单质还具有良好的延展性,硬度也低。钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去,所以有强还原性。
根据钠的物理性质和它的原子结构可以推测它可以和能够和大量无机物,绝大部分非金属单质反应和大部分有机物反应。
1)钠为活泼金属,活泼金属能与酸反应原因酸能够电离出氢离子,而水也能够电离出氢离子,故其也可以和钠反应,生成氢气和碱
2)从类别上分析 钠为金属能够和氧气反应生成相应的氧化物
例如: Mg与O2反应生成MgO
3) 从组成上看,过氧化钠为金属氧化物,活泼金属氧化物能够和水、二氧化碳反应生成相应的碱和盐
预测: 过氧化钠能够和二氧化碳、水反应生成碳酸钠和氢氧化钠
设计实验
1) 钠与水的反应
2) 钠与氧气的反应
3) 过氧化钠与二氧化碳的反应
4) 过氧化钠与水的反应
二、体验合作学习,获得正确认识
通过探究性分组实验,教师创造性地提出问题或创设条件,让学生自己对问题进行猜想与假设,制定计划,进行实验,收集证据,整理分析,解释与结论,反思与评价,表达与交流等。在此过程中,学生始终处于主动探索的情景中,认真操作、仔细观察、积极思维,充分发挥学生的潜能,培养学生的创新精神,发展学生的创新能力。
对于探究性分组实验教学,教师应注意把握以下几点:
1.选择和设计合适的分组探究的内容。探究的内容要能较好地激发学生的探究兴趣和探究热情。
2.教师应给予学生充分的探究时间。由于分组探究性实验教学是一种新型的实验教学方式,学生有知识、能力和经验,对仪器和药品的了解情况,预习与否,纪律情况以及学校资源和条件,教师本身对探究实验的了解和挖掘情况等方面都可能会影响到实验的进行情况。
3.把握探究过程。探索过程中的各方面,都要受学生的知识基础、能力发展水平和身心发展规律等的制约。因此在实施探究性分组实验时,要考虑到学生已有的经验和能力水平,对学生做适当的指导。在学生探究过程中,教师还应设法激趣,以诱发学生的探究动机,变“要我探究”为“我要探究”。教师应抓住机会,适时地与各小组进行交流,掌握学生的问题、倾听他们的想法,适时地评价他们的探究情况,并作适当的个别指导。
4.引导学生做好实验记录。认真记录实验数据、实验现象,便于学生作数据处理、实验分析和归纳,总结,培养学生的科学研究素质。
三、在实践中应用,获取真实体验
1、所需仪器及药品:
仪器类:小刀、镊子、玻璃片、滤纸、石棉网、试管、酒精灯、铁架台、玻璃管
药品类:金属钠、蒸馏水、过氧化钠、酚酞溶液
2、钠与水的反应
实验步骤:
1)从试剂瓶中取出金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切割,观察切面。
实验现象:切面为银白色,但很快变成灰暗
解释结论及化学方程式:钠质软,易切割;钠易被氧化
2)取出250ml 烧杯,向里面加水后在滴入几滴酚酞,然后把切好的钠块投入里面,注意观察实验现象
实验现象:钠浮在水面上,迅速熔化成闪亮的小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,所到之处溶液变红(浮、熔、游、响、红)
解释结论及化学方程式:钠的密度比水小;该反应放热(钠的熔点低),生成气体,生成气体会燃烧、及钠块与水反应生成溶液显碱性
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
3、钠与氧气反应
实验步骤:如上述实验先取出钠块,然后将切好的钠块放在石棉网上加热
实验现象:钠块先熔化成闪亮的金属小球,后燃烧,火焰呈黄色,色,生成淡黄色固体
解释结论及化学方程式:钠的熔点低;2Na + O2 = Na2O2
4、过氧化钠与水
实验步骤:
1)取出过氧化钠观察颜色状态
实验现象:淡黄色的固体粉末
2)将少量的过氧
化钠加入试管中,加入少量的蒸馏水,用带火星的木条验证气体,在反应后溶液中加入几滴酚酞,观察现象
实验现象:有气泡产生,该气泡能使带火星的木条复燃,反应后的溶液加酚酞后变红
解释结论及化学方程式:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
5、过氧化钠与CO2反应
实验步骤:取少量的过氧化钠,用脱脂棉包裹,放在石棉网上,用玻璃管对准后吹气
实验现象:棉花迅速燃烧
解释结论及化学方程式:该反应放热后,环境温度升高达到棉花的着火点,同时产生氧气,所以燃烧很剧烈。2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2
制定合理的评价标准。教师要在实验的过程中评价一个学生,切记不能“只以成败论优劣”,要设法让学生在探究过程中更多地得到教师的鼓励,而非否定。
研究性学习作为综合实践活动课程的一部分,已纳入高中新课程大纲中的必修课。在高一阶段学生必然存在着多方面的差异,有的学生具有独立探究的能力,而大部分的学生还不具备这种能力。我们能做的就是对这些有能力的学生先进行研究性实验的培养,以他们为龙头带动其他同学。学生亲自探究实验,目的应该是发展学生的个性,满足学生的探究欲望,培养学生的实验设计能力和实验操作能力,让学生在实验中发现问题并解决问题。学生如何进行探究?根据学生想要探究的问题,要求学生设计实验方案。教师对学生设计的实验方案在保证安全性的同时不要做过多的评判,更不能全盘否定,打击学生的积极性。让学生带着这些问题到开放的实验室去探索研究,在实验中大胆尝试,尝试成功,也尝试失败。学生会有一种自己就是科学家的感觉,大大激起了学生对科学的迷恋和向往。
探究性实验进入高中化学课程,刺激了学生的思维兴奋点,在较为开放的探究情境中易于主动进入角色,这一方面加深了对具体知识的有效建构,另一方面也利于培养学生严谨的科学态度。学生在实验中探索,尝试成功的欢乐,吸取失败的教训,进而掌握科学探索的正确方法,养成良好的科学探究习惯,这也正是新课程改革的本来目的之一。与以往相比,探究性教学对教师也提出了更高要求,在教学的同时如何兼顾自身的专业发展,这也是亟待解决的问题。