第2章 微项目 科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题-2021-2022学年新教材高中化学必修第一册【提分教练】同步Word教参(鲁科版)

微项目　科学使用含氯消毒剂 ——运用氧化还原反应原理解决实际问题 学业要求 核心素养 1．从物质类别、元素化合价的角度预测含氯消毒剂的性质。 科学探究与创新意识 2．从生活实际问题中提炼化学问题，利用氧化还原反应分析并解释消毒剂在使用过程中产生的现象及问题。 宏观辨识与微观探析 3．强化合理使用化学品的意识，能够正确地使用含氯消毒剂。 科学态度与社会责任 1．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2；用化学方程式表示其漂白原理：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3＋2HClO。漂白粉、HClO、H2O2、Na2O2等都具有杀菌、消毒和漂白的作用，是因为它们都具有强氧化性。 2．HClO的化学性质 (1)酸性强弱：HClO<H2CO3，为弱酸。 (2)稳定性：不稳定，见光受热易分解， 化学方程式：2HClO2HCl＋O2↑。 (3)强氧化性具体表现为杀菌、消毒、漂白。 3．根据物质的分类、元素的化合价结合所学知识，Ca(ClO)2应有什么化学性质？ (1)按照物质的类别从物质类别的角度看，次氯酸钙属于盐，能与稀酸反应生成次氯酸。 (2)次氯酸钙中氯元素为＋1价，化合价可以降低因而具有氧化性。 一、解读84消毒液的产品说明 1．预测 84消毒液的有效成分是NaClO，它可能具有的性质是强氧化性和与某些稀酸发生反应。 2．验证 (1)强氧化性 ①实验内容 取少许稀释后的84消毒液于试管中，滴加少许稀盐酸，观察现象，将生成的气体通入淀粉KI溶液中，观察现象。 ②实验现象 向84消毒液中滴入稀盐酸少许，会产生黄绿色气体，将气体通入淀粉KI溶液中，溶液变蓝色。 ③反应的化学方程式：NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O，Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 ④实验结论 NaClO具有氧化性，可将HCl中－1价的氯氧化为Cl2。 (2)可与稀酸反应 2NaClO＋H2SO4===2HClO＋Na2SO4 2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO 由上述两个反应可知HClO是弱酸，酸性比H2CO3弱。 3．应用 (1)杀菌、消毒。 (2)漂白。 4．含氯消毒剂的分类及特点 分类 特点 举例 无机含氯消毒剂 易受光、热等环境条件的影响，丧失有效成分 液氯、漂白粉[Ca(ClO)2]、ClO2等 有机含氯消毒剂 相对稳定，但是作用效果较慢 二氯异氰尿酸钠等 84消毒液与稀盐酸反应体现的是84消毒液的什么性质？ 提示：强氧化性。 二、探究消毒剂的使用问题 1．消毒剂选用的原则 (1)选择合适的消毒剂。 (2)选择安全的消毒剂。 (3)选择有效的消毒剂。 2．如何正确选择消毒剂(以2016年巴西里约热内卢奥运会泳池变绿为例)。 (1)泳池变绿可能的原因：使用H2O2和Cl2做消毒剂而非只使用含氯消毒剂。 (2)如何分析和解决与化学相关的实际问题？ ①分析：分析实际问题中涉及哪些物质。 ②预测：预测选定的物质具有什么性质，可发生哪些化学反应。 ③推测：推测事件中的现象或问题由什么物质和变化引发的，提出假设。 ④设计：设计实验验证假设。 ⑤思考：思考对同一现象的解释是否存在其他假设，如存在时，进行必要验证。 1．选取和使用消毒剂时应注意哪些问题？ 提示：由于不同种类的消毒剂消毒原理不同，功能不同，运用的范围和使用方法也不同，故使用时要认真区分，合理选用。 2．如何防止池水变绿？请说明理由。 提示：池水变绿是由于工作人员错误地使用了H2O2和Cl2同时漂白，二者反应产生的O2使水体富营养化，故若防止池水变绿，可仅使用Cl2，不再使用H2O2即可。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)NaClO是84消毒液的有效成分。 (　√　) (2)漂白粉长期放置在空气中不会变质。 (　×　) (3)NaClO只有氧化性没有还原性。 (　×　) (4)用H2O2为游泳池水消毒可使水体富营养化。 (　√　) (5)不同消毒剂之间消毒效果和原理不同，故为了增加消毒效果，不同消毒剂之间可以相互混合使用。 (　×　) 2．ClO2是一种新型水处理剂，工业上用NaClO2与盐酸反应制备ClO2的反应如下： ①5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O ②NaClO2＋4HCl(浓)===NaCl＋2Cl2↑＋2H2O 下列说法正确的是(　　) A．两种反应中HCl均做还原剂 B．盐酸浓度越大，还原性越强 C．①中氧化产物与还原产物物质的量之比为4∶5 D．②中每生成1 mol Cl2转移2 mol电子 B　解析：①中盐酸中的Cl－全部转入NaCl中，电子转移发生在NaClO2中的氯元素之间，A错误；盐酸表现还原性时，浓度越大，还原性越强，B正确；①中ClO2