第1章 第2节 第2课时 研究物质性质的基本程序（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（鲁科版2019）

第2课时　研究物质性质的基本程序 课程标准要求 学业质量水平 1.能预测物质的某些性质，并进行实验验证；认识化学实验是探究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。 2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。 3.能列举、描述、辨识氯及其重要化合物的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式正确表示其典型物质的主要化学性质。 1.能对氯、氯的化合物及其变化进行描述和符号表征，并能说明其常见物质的性质与应用的关系。(水平1) 2.并能通过实验探究氯及其化合物的性质和变化规律。(水平2) 3.能根据氯气所属的类别说明或预测氯气的性质，评估所做说明或预测的合理性。(水平4) 一、研究物质性质的基本程序图示 二．研究物质性质的基本程序案例——研究氯气的 性质 1．主要应用：在工业上大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。 2．物理性质 颜色 状态 气味 密度 水溶性 毒性 黄绿色 气体 强烈刺激 性气味 比空气大 可溶于水 有毒 注意　闻氯气气味时，应稍打开集气瓶口的玻璃片，用手轻轻地在瓶口煽动，使极少量的氯气飘进鼻孔。 3．化学性质 (1)与单质反应 反应物 实验现象 化学方程式 金属 钠 加热后的钠块在氯气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟 2Na＋Cl22NaCl 铁 加热后的铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生大量的红棕色的烟，加适量水振荡后得到棕黄色溶液 2Fe＋3Cl22FeCl3 铜 加热后的铜丝在氯气中剧烈燃烧，产生大量的棕黄色的烟，加适量水振荡后得到蓝色溶液 Cu＋Cl2CuCl2 非金属 氢气 点燃后的氢气在氯气中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，在集气瓶口有白雾出现 H2＋Cl22HCl 点拨　①由于氯原子夺取电子的能力强，与变价金属反应时都生成高价金属氯化物。 ②氢气在氯气中燃烧时，在集气瓶口产生的白雾是由于HCl极易溶解于水，与空气中的水蒸气形成的盐酸小液滴。 (2)与水反应：Cl2能溶解于水，且与水能发生反应，其化学方程式为Cl2＋H2O===HCl＋HClO，其中次氯酸能使有色物质褪色，并能杀灭细菌，具有漂白作用和消毒作用。 (3)与碱反应：Cl2能与碱发生反应生成盐酸盐、次氯酸盐和水，例如： ①Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，其中NaCl和NaClO是84消毒液的主要成分，_NaClO是有效成分。 ② Cl2与石灰乳反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，其中CaCl2和Ca(ClO)2是漂白粉的主要成分，Ca(ClO)2是有效成分。 注意　i．通常制取次氯酸盐作为漂白剂和消毒剂的主要原因是由于次氯酸是一种不稳定的酸，见光易分解。 ii.含氯化合物中二氧化氯(ClO2)也具有很强的漂白能力和消毒能力，且使用起来比较安全，现在越来越多地取代以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)氯气可与饱和石灰水反应制得漂白粉(×) (2)次氯酸是一种比碳酸还弱的酸(√) (3)漂白粉和84消毒液中的有效成分是次氯酸盐，其本身具有很强的漂白和消毒作用(×) (4)氯气泄漏可以用喷洒石灰水的方法处理(√) 2．A、B、C、D、E五种物质都含有相同的元素X，这五种物质间的相互转化关系如图所示。 已知X元素的单质是黄绿色气体，请推断这五种物质，写出它们的化学式。 A．________，B．________，C．________，D．________，E________。 答案　A．Cl2　B．NaClO　C．NaCl　D．HClO　E．HCl 学习任务一　氯水的成分和性质 根据下列实验的现象，分析判断实验结论： 序号 实验内容 实验现象 实验结论 1 把氯气通入水中制得氯水，观察新制氯水的颜色 呈浅黄绿色 2 使干燥的Cl2依次通过内有干燥红色纸条和湿润红色纸条的集气瓶，观察两纸条的颜色变化 干燥红色纸条无变化，湿润红色纸条逐渐褪色 3 向盛有少量氯水的试管中滴入几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察溶液中的现象 石蕊溶液先变红后褪色 4 向盛有少量氯水的试管中滴入几滴AgNO3溶液，振荡，观察溶液中的现象 有白色沉淀生成 5 把盛有少量新制氯水的试管放置于太阳光下照射，久置后再滴入几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察溶液中的现象 新制氯水中有无色气泡放出，颜色逐渐变浅，久置后，溶液呈无色，滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色但不褪色 提示　(1)Cl2与H2O不能完全反应，氯水中存在Cl2。 (2)Cl2没有漂白性，Cl2与H2O反应生成了漂白性物质。 (3)Cl2与H2O反应生成了酸和能使有色物质褪色的物质。 (4)氯水中含有Cl－。 (5)Cl2与H2O继续反应，氯水中漂白性物质在光照下发生分解有气体生成。 1．新制氯水的成分 Cl2溶解于水得到氯水。溶解于水中的Cl2，一部分以Cl2分子存在，一部分与水发生反应：Cl2＋H2O===HCl＋HClO，所以新制氯水中含有H2O、Cl2、HCl、HClO。 2．次氯酸(HClO)的性质与应用 — ︱ — ︱ — 其中：①氯水中的HClO见光或受热易分解，故新制氯水应密封、避光并置于阴凉处保存。 ②次氯酸的漂白原理是将有机色质氧化为稳定的无色物质。 3．液氯、新制氯水和久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、H2O、HClO、HCl HCl、H2O 类别 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 酸性 无 弱 强 漂白性 无 有 无 在氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定，下列说法中错误的是(　　) A．加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，说明有H＋存在 B．加入有色布条后，有色布条褪色，说明有HClO分子存在 C．氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在 D．加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在 A　[氯水中加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，可能是氯水中的H＋恰好与OH－中和，也可能是HClO漂白作用引起的，A项错误；HClO有漂白性，可使有色布条褪色，B项正确；氯水中因含有Cl2分子而呈浅黄绿色，挥发出来的Cl2具有刺激性气味，C项正确；氯水中含有Cl－，与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色的AgCl沉淀，D项正确。] [归纳总结]　氯水性质的多重性 为了保障人们的身体健康，自来水厂通常通过对江河湖泊中的水进行沉淀、过滤，并用氯气进行杀菌消毒，以达到相应标准供人们生活和生产使用。根据所学知识回答下列问题： 氯气消毒的自来水 (1)氯气本身是否具有杀菌消毒作用？自来水中起到杀菌消毒作用的物质是什么？ 提示　氯气本身没有杀菌消毒作用，自来水中起到杀菌消毒作用的物质是氯气与水反应生成的次氯酸。 (2)刚从自来水管中放出来的水往往具有一定的刺激性气味，影响人们的口感且直接饮用对人体也有一定的危害，应如何处理更好一些？ 提示　由于次氯酸不稳定，见光、受热易分解，故可把刚从自来水管中放出来的水在太阳光下晒一段时间以促进其中的氯气与水完全反应，从而除去水中的异味，改善口感。 (3)用自来水洗衣服通常容易褪色，为什么？ 提示　因为自来水中含有次氯酸，次氯酸具有漂白作用。 学习任务二　84消毒液和漂白粉的漂白、消毒原理 1．84消毒液和漂白粉敞口长期放置于空气中后为什么不能使有色物质褪色？ 提示　因为次氯酸的酸性小于碳酸，敞口长期放置于空气中会与二氧化碳和水蒸气反应使其中的次氯酸盐逐渐转化为碳酸盐和次氯酸，其中次氯酸不稳定，发生了分解。 2．日常生活和工业生产中为了增强84消毒液和漂白粉的漂白、消毒效果，可以采取什么措施？ 提示　日常生活和工业生产中在使用84消毒液和漂白粉时可加入少量的酸性物质，尽快地使其中的次氯酸盐转化为次氯酸，以增强其漂白、消毒效果。 1．84消毒液和漂白粉的漂白、消毒原理都是在酸性条件下使其中的次氯酸盐转化成次氯酸(HClO)达到漂白、消毒作用，以漂白粉为例： Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO(家庭漂白、消毒) Ca(ClO)2＋H2SO4===CaSO4↓＋2HClO(工业漂白、消毒) 2．84消毒液和漂白粉在空气中久置易失效的原因是：NaClO和Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成了HClO，HClO不稳定，见光或受热易分解，即2HClO2HCl＋O2↑，故84消毒液和漂白粉应密封，避光保存。 1．(双选)下列关于漂白粉的叙述正确的是(　　) A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B．漂白粉在空气中久置后能变质 C．工业上制取漂白粉作杀菌消毒剂而不直接用HClO的原因是次氯酸盐比HClO稳定 D．把Cl2通入石灰水可制得漂白粉 BC　[漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2，A项错误；漂白粉中的Ca(ClO)2在空气中能与CO2和H2O反应转化为CaCO3而变质，B项正确；由于HClO不稳定易分解，故工业上制取漂白粉作杀菌消毒剂而不直接用HClO的原因是次氯酸盐比HClO稳定，C项正确；由于石灰水的浓度很小，故工业上是把Cl2通入石灰乳可制取漂白粉，D项错误。] 2．家庭中使用84消毒液时，为了增强杀菌消毒效果，可以加入少量的物质是(　　) A．食盐　 B．食醋　 C．盐酸　 D．纯碱 B　[84消毒液的有效成分为NaClO，食醋的酸性强于HClO，加入食醋可与NaClO反应生成HClO，可增强杀菌消毒效果；盐酸能和次氯酸盐反应能生成有毒气体氯气，危害人体健康。] [易错警示]　(1)氯气、84消毒液和漂白粉能够用于漂白、消毒，但它们本身并没有漂白、消毒作用，而真正起到漂白、消毒作用的是它们转化成的次氯酸。 (2)虽说Cl2与Ca(OH)2反应能够生产CaCl2和Ca(ClO)2，但在工业生产中通常不用石灰水，而用石灰乳，因为Ca(OH)2的溶解度很小。 自从2019年12月8日在我国武汉确诊了首例新型冠状病毒感染的肺炎病例后，疫情以武汉为中心迅速扩散到了全国各地，以及世界20多个国家，给人们生命健康带来了重大危害，全国上下迅速打响了一场全民抗疫阻击战，其中84消毒液在环境杀菌消毒中发挥了重要作用。请回答下列有关84消毒液的相关问题： (1)写出工业上制取84消毒液的化学方程式__________________________________； 提示　Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O (2)打开盛装84消毒液的瓶盖可闻到刺激性气味，其原因是___________________； 提示　84消毒液中存在没有完全反应的Cl2 (3)84消毒液的有效成分是__________，其本身_______(填“有”或“无”)消毒作用，其消毒原理是_______________________________________________________________； 提示　NaClO　无　NaClO和空气中的CO2与H2O反应生成HClO，HClO具有消毒作用 (4)工业上制取84消毒液而不直接用氯水消毒的原因是_______________________； 提示　HClO不稳定见光、受热易分解，次氯酸盐稳定性大于HClO (5)洁厕灵也是家庭保洁的重要用品，能否与84消毒液混合使用？为什么？ 提示　不能　 因为洁厕灵与84消毒液混合使用会发生反应生成氯气，污染空气，危害人体健康。 学科网（北京）股份有限公司 $$