高一化學研究物質性質的方法和程序知識點歸納
一、研究物質性質的方法和程序
1.研究物質的性質的方法
研究物質的性質,常常運用觀察、實驗、分類、比較等方法。
⑴觀察法:是一種有計劃、有目的地用感官考察研究對象的方法。如可以直接用肉眼觀察物質的顏色、狀態,用鼻子聞物質的氣味,也可以藉助一些儀器
來進行觀察。觀察時,要有明確而具體的目的,要對觀察到的現象
進行分析和綜合。
注意:聞氣體的方法:稍打開瓶口,用手在瓶口輕輕的扇動,
僅使極少量的氣體飄進鼻孔(如右圖所示)。
⑵實驗法:是驗證對物質性質的預測或探究物質未知的性質的過程。在實驗前,要明確實驗的目的要求、實驗用品和實驗步驟等;實驗中,要仔細觀察實驗現象,並做好實驗記錄;實驗後,要寫好實驗報告,並對實驗結果進行分析。實驗進行時,要注意控制温度、壓強、溶液的.濃度等條件,這是因為同樣的反應物在不同的條件下可能發生不同的反應。
注意:許多化學反應若使反應物按不同的量比或採用不同的條件,則可能得到不同的產物。如:鈉與氧氣的發應,常温下生成氧化鈉、受熱時生成過氧化鈉;炭與氧氣的反應,
在足量的氧氣中燃燒生成CO2,不足量的氧氣中燃燒時生成CO。
⑶分類法與比較法
在研究物質的性質時,運用分類的方法,分門別類的對物質及其變化進行研究,可以總結出各類物質間的通性和特性和;運用比較的方法,可以找出物質間的異同,認識物質性質間的內在聯繫。
2.研究物質性質的基本程序
⑴觀察物質的外觀性質。瞭解物質存在的狀態、顏色、氣味等。
⑵預測物質的性質。運用分類的方法,根據物質所屬的類別或利用有關反應規律預測物質的性質。
⑶實驗和觀察。根據預測進行設計並實施實驗驗證所做的預測,然後通過對實驗現象的觀察和分析,歸納出與預測一致的性質;如果實驗中出現預測以外的特殊現象,則需要進一步研究,提出新問題和做出新預測,並再進行實施實驗,驗證所做的新預測。
⑷解釋及結論。需要對實驗現象進行分析、綜合、推論,概括出結論。一般運用比較的方法,歸納出物質的通性及特性,並整合實驗結論。
二、研究金屬鈉及其化合物的性質
1.金屬鈉的物理性質:銀白色有金屬光澤的固體,質軟(比鐵軟,可用小刀切割),密度小(比水小、比煤油大),熔點低(熔點是97.81℃,比水的沸點低)。
注意:⑴少量的鈉存放在煤油中。⑵金屬鈉有強烈的腐蝕性,千萬不要用手直接接觸它,要用鑷子夾取。⑶一般取用後剩餘的試劑不能放回原瓶,但剩餘的鈉要迅速放回原瓶中。
2.金屬鈉的化學性質
⑴金屬鈉與氧氣的反應
①鈉在空氣中放置,表面很快變暗,失去金屬光澤,生成一種白色Na2O固體。反應的化學方程式:4Na+O2=2Na2O。
②在空氣中加熱,先熔化成閃亮的小球,然後劇烈反應,發出黃色火焰,生成一種淡黃色Na2O2固體,反應的化學方程式:2Na+O2 Na2O2。
⑵金屬鈉與水的反應
①反應的現象:鈉浮在水面上,説明鈉的密度比水小;鈉塊熔成閃亮的小球,説明反應放熱且金屬鈉的熔點低;鈉球迅速向各個方向遊動,説明反應生成氣體,經驗證得知:氣體為氫氣;聽到液麪上發出嘶嘶的響聲,説明反應劇烈且產生的H2與O2反應形成爆鳴;滴有酚酞的溶液變紅色,説明有鹼性物質生成。
②反應的化學方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
注意:鈉與水的反應的實質是鈉與水電離出的H+反應,置換出水中的氫,因此可推知鈉與酸溶液也能反應,且反應更劇烈,並且反應的順序是:鈉先與酸反應,酸反應完後,再與酸中的水反應,因此鈉與酸反應,鈉能反應完全且生成的氫氣的量只與鈉的量有關。
⑶金屬鈉與鹽溶液的反應
金屬鈉與CuSO4溶液的反應:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
注意:①鈉不能置換出硫酸銅溶液中的銅。②金屬鈉與鹽溶液的反應,首先是與溶液中的水反應,然後生成的NaOH再與鹽中的陽離子反應。③雖然金屬鈉不能置換出溶液中的金屬,但能夠置換出熔融狀態的金屬,工業上用鈉把鈦、鋯、鈮、鉭等稀有金屬從熔融的氯化物中置換出來,如:4Na+TiCl4 Ti+4NaCl。
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