内容正文:
化学(加工制造类)
4.1常见非金属单质及其化合物
主题四 常见无机物及其应用
1.能从原子的结构和组成出发,初步
学习目标
与核心素养
【学习目标】
1.从原子结构角度认识氯、硫、氮的非金属性,及其重要化合物的主要性质;理解“结构决定性质,性质反映结构”的内涵;
2.能从离子反应的角度学会氯离子、硫酸根离子、铵离子的检验方法,从实验中培养细心观察、主动探索的习惯和规范操作、精益求精的态度;
3.能从非金属的性质出发,认识非金属在生产生活中的应用和对环境的影响。了解酸雨的形成及防治、汽车尾气的净化等,增强环保意识和社会责任感。
【核心素养】
1.通过动手实验、观察记录,培养学生实验探究与创新意识、现象观察与规律认知等化学学科核心素养;
2.通过从原子结构角度认识非金属(Cl、S、N)及其化合的主要性质,培养学生宏观辨识与微观辨析等化学学科核心素养。
创设情境,生成问题
高炉炼铁过程中常添加含氯助燃剂,这些含氯物质生成的HCl气体会腐蚀高炉设备。因此,钢铁企业需要制定相应的氯检测系统,以减少氯元素的影响。
主要内容
非金属单质
1
2
几种重要的非金属化合物
一、非金属单质
(一)海水的无机盐成分之冠——氯
图 4-1-1 氯元素的原子结构示意图
氯元素原子最外层有7个电子,在化学反应中容易得到1个电子,呈现-1价。
在自然界中常以化合态形式存在,并且,其单质为共价单键结合的双原子分子(Cl2)。
氯气
一、非金属单质
1.氯气的物理性质
通常状况下,氯气是一种黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体,密度约为空气的2.5倍。氯气容易液化,常压下,冷却至-34.6 ℃会变为黄绿色油状液体,工业上称为“液氯”,可储存于钢瓶中进行运输和使用。
氯气
闻氯气
一、非金属单质
氯气有毒,吸入少量氯气会使人的鼻黏膜和喉头黏膜受损,引起咳嗽和胸部疼痛;大量吸入时会中毒窒息,甚至致死。
实验室制备氯气必须在通风橱中进行,并注意尾气处理。
嗅闻氯气时须用手在容器口轻轻扇动,让极微量的气体飘进鼻孔。
若发生氯气泄漏,应立即离开现场,向上风向地区转移,并用湿毛巾护住口鼻。
氯气
①与金属反应
白烟
棕褐色烟
棕黄色烟
体现氯气的强氧化性
2.氯气的化学性质
图 4-1-3 铁丝在氯气中燃烧
氯气
②与非金属反应
氢气在氯气中燃烧
氯气
②与非金属反应
氯气与非金属的反应
氢气在氯气中燃烧发出苍白色的火焰,并生成气体氯化氢(HCl),该气体极易溶于水,形成的水溶液就是人们常用的盐酸。
氯气与水的反应
氯气能溶于水,常温下,1体积的水能够溶解约2.5体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。
氢气在氯气中燃烧
氯气
氯气溶于水后是否与水发生反应?氯水中溶质的微粒是以何种形式存在的?我们通过下面的实验进行分析和探究,并将结果填入表4-1-1中。
步骤 实验现象 结论
①
②
③
④
⑤
表 4-1-1 实验与探究结果
实验探究
(1)实 验
①观察氯水的颜色,嗅闻氯水的气味。
②如图4-1-5所示,在两个干燥的集气瓶中分别放入一小片干燥的和湿润的红色纸条,通入氯气,观察纸条颜色的变化。
③别用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量新制氯水和稀盐酸,滴在pH试纸上,观察并比较对应的pH及试纸颜色有无变化。
实验探究
④在一洁净的试管中加入2mL新制氯水,再向试管中加入几滴10%AgNO3溶液和几滴稀硝酸,观察现象。
⑤将两瓶新制氯水分别置于阳光下和冷暗处,相同时间后观察并比较溶液颜色的变化。
氯气溶于水得到的氯水呈黄绿色,有氯气气味,呈酸性,有漂白作用,氯水中存在Cl-。溶解在水中的Cl2能部分与水发生反应,生成盐酸和次氯酸(HClO)。
探究结果
图 4-1-5 次氯酸的漂白作用
特别提示:氯水最好现用现配,配好的氯水应储于棕色瓶中并置于冷暗处。
探究结果
HClO具有强氧化性,能杀死水里的病菌,起消毒作用;同时,还能使染料等有机色素褪色,有漂白性。HClO不稳定,容易分解放出氧气,在阳光照射下其分解速率加快。
图 4-1-5 次氯酸的漂白作用
氯气溶于水后是否与水发生反应?氯水中溶质的微粒是以何种形式存在的?我们通过下面的实验进行分析和探究,并将结果填入表4-1-1中。
步骤 实验现象 结论
①
②
③
④
⑤
表 4-1-1 实验与探究结果
实验探究
黄绿色,有氯气气味
有氯气
干的布条不褪色,湿的布条褪色
氯水有HClO,有漂白性
滴有盐酸的试纸变红;
氯水的试纸先变红后褪色
氯水有H+
氯水中存在Cl-
有白色沉淀生成
有阳光照,有气体生成,溶液颜色变浅
HClO不