第2章 微项目2 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（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）

微项目2　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 学习目标项目 1.从物质类别、元素化合价的角度预测含氯消毒剂有效成分的性质。 2.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和出现的问题。 3.增强合理使用化学品的意识，科学使用含氯消毒剂。 项目活动1　解读84消毒液的产品说明 阅读P73图2－4－1“84消毒液及其产品说明”，完成下列探究任务。 1．84消毒液的有效成分是次氯酸钠，它可能具有什么性质？ 提示　从化合价的角度分析，NaClO中氯元素为＋1价，化合价可以降低，NaClO应具有氧化性；从物质类别分析，NaClO是弱酸盐，能与较强的酸反应生成氧化性更强的HClO。 2．设计实验验证对次氯酸钠性质的预测是否正确。 提示　性质验证： 预测性质 实验内容 实验现象 实验结论 氧化性 1.向培养皿中加入少量稀释的84消毒液，并将表面皿内壁涂上淀粉碘化钾溶液 2.用胶头滴管向培养皿中滴入少量稀盐酸，快速将表面皿扣在培养皿的口上，周围缝隙用蘸有NaOH溶液的棉花条围住，观察现象 培养皿中滴入少量稀盐酸后，内部气体由无色变为黄绿色，表面皿内壁上的液体由无色变为蓝色 NaClO具有氧化性，与稀盐酸可发生反应NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O 可与强酸反应 1.用玻璃棒蘸取稀硫酸点在一片pH试纸的中间，观察现象 2.再用胶头滴管在pH试纸变色的部位滴一滴稀释的84消毒液，观察现象 pH试纸遇稀硫酸立即变红色，滴一滴稀释的84消毒液，红色迅速褪去 NaClO能与稀硫酸反应生成具有漂白作用的次氯酸，其反应为2NaClO＋H2SO4===Na2SO4＋2HClO 3.产品说明中的哪些注意事项可以用次氯酸钠的性质来解释？ 提示　产品说明中的注意事项第1、2、3、4、6条都可以用NaClO的氧化性(强腐蚀性)来解释，第5条可以用NaClO是弱酸盐能跟较强的碳酸(相当于CO2和H2O)反应生成HClO，HClO不稳定见光分解为HCl和O2的性质来解释。 4．84消毒液为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸性产品同时使用？ 提示　NaClO具有强氧化性， HCl具有还原性，两者易发生氧化还原反应NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O，Cl2有毒污染环境，故84消每液与洁厕剂等酸性产品不能同时使用。 5．资料表明，84消毒液使用过程中起主要消毒作用的是次氯酸。你认为这里的次氯酸是怎样生成的？ 提示　由于HClO的酸性小于H2CO3，故84消毒液在使用过程中与H2O、CO2反应生成氧化性更强的HClO，其反应方程式为NaClO＋H2O＋CO2=== NaHCO3＋HClO。 1．次氯酸钠 2．次氯酸的性质 (1)弱酸性：比碳酸弱。 (2)氧化性：能与Fe2＋、SO、I－等还原剂反应。 (3)不稳定性：见光易分解：2HClO2HCl＋O2↑。 (4)具有漂白作用和消毒作用。 3．常见含氯消毒剂 [活动拓展]　常见漂白剂的漂白原理 SO2(待学) HClO、H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 物理变化 是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色 漂白对象 有色的有机物，不能漂白指示剂 有色的有机物和指示剂 有机色质 项目活动2　探究消毒剂的使用问题 阅读P75“变绿的游泳池水”相关内容，并设计实验方案，探究过氧化氢消毒剂能否与含氯消毒剂(以84消毒剂为例)混合使用？ 提示　实验方案的设计及实施： 探究的问题 实验内容 实验现象 结论和解释 过氧化氢消毒剂能否与含氯消毒剂混用 (1)取相同浓度、相同体积(如5 mL)的稀84消毒液两份，分别置于两试管中 (2)取相同浓度、相同体积(如5 mL)的稀过氧化氢消毒液两份，分别置于两试管中 (3)将一份84消毒液与一份过氧化氢消毒液混合。向上述三份溶液(如下图)中同时放入大小相同的同种红布条，观察三种液体中红布条的颜色变化 一段时间后，84消毒液、过氧化氢消毒液中的红布条均褪色；在混合液体中的红布条颜色变化不明显 结论：含氯消毒剂与过氧化氢消毒剂不能混用 原因：含氯消毒剂具有强氧化性，而过氧化氢不仅具有强氧化性，也具有还原性，两者会发生氧化还原反应，生成的产物不具有杀菌消毒的能力 原理：NaClO＋H2O2===NaCl＋H2O＋O2↑ 1．选取和使用消毒剂时的注意事项： (1)消剂的种类较多，不同种类的消毒剂的消毒原理不同，功能不同，适用的范围和使用方法也不同，因此应根据需要和使用范围合理选择； (2)不同的消毒剂稳定性不同，选择时应注意产品的有效期； (3)使用时应根据说明书正确使用； (4)不同类型，特别是相互反应的消毒剂不能混用； (5)消毒剂大多具有一定的毒性、腐蚀性和刺激性，一定要注意个人防护，必要时应戴防护眼镜、口罩和手套等。(合理即可) 2．解决游泳池水变绿的方法：定期换水，定期投放消毒剂，注意不同消毒剂性质，避免相互间因发生反应而失效。(合理即可) [活动拓展]　分析和解决与化学相关的实际问题的思路方法 1．(2020·天津河西区期中)地震、洪水等自然灾害过后，地下水等饮用水都会受到一定程度的污染，为了保证人们身心健康，下列物质不能用于水源消毒的是(　C　) A．氯气 B．漂白粉 C．烧碱 D．次氯酸钠 2．使用化学消毒剂应掌握的知识不包括(　C　) A．了解消毒剂的性质 B．了解消毒剂的使用方法 C．了解生产消毒剂的厂家 D．了解影响消毒杀菌效果的因素 3．有经验的阿姨在用氯气消毒过的自来水洗有色衣服之前，都会将自来水在阳光下暴晒一段时间，其目的是(　B　) A．使水中的杂质沉淀 B．使水中的HClO分解 C．起到杀菌作用 D．增加水中O2的含量 4．氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂，在生产生活中有着重要的应用。主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺等。 (1)氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO，生成HClO的离子方程式为________________________。 (2)与次氯酸相比，用次氯酸盐作消毒剂有哪些优点(至少写两点)？________________。 解析　(1)氯气与水反应生成HClO和HCl，反应的离子方程式为Cl2＋H2O===HClO＋H＋＋Cl－。 (2)次氯酸不稳定，易分解，而次氯酸盐稳定性好，可长期保存，容易储存、运输。 答案　(1)Cl2＋H2O===HClO＋H＋＋Cl－ (2)次氯酸盐稳定性好，可长期保存，容易储存、运输 5．(2020·山东菏泽一中检测)(1)储氯钢瓶外应贴的标签为________(填字母代号)。 A．易燃品　 B．有毒品　 C．爆炸品 (2)洁厕灵使用注意事项中特别说明在使用时切勿与漂白剂一同使用，否则会产生有害气体。“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠，写出“84”消毒液与洁厕灵(有效成分为盐酸)混合后反应的离子方程式：________________。 (3)漂白粉的有效成分是________(填化学式)，老师新买的漂白粉没有保存说明书，请你为漂白粉设计一份保存注意事项，并用化学用语解释设计原因。 注意事项(不超过30个字)： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解释(用化学用语)： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)氯气有毒，储氯钢瓶外应贴的标签为有毒品，故选B。 (2)次氯酸钠具有强氧化性，与盐酸反应生成氯气、水和氯化钠，反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (3)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，漂白粉容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳生成次氯酸，次氯酸见光易分解，化学方程式分别为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、2HClO2HCl＋O2↑，所以保存的注意事项是密封，在阴凉干燥处保存，避免与酸性物质接触。 答案　(1)B　(2)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　(3)Ca(ClO)2　密封，在阴凉干燥处保存，避免与酸性物质接触　Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、2HClO2HCl＋O2↑ 学科网（北京）股份有限公司 $$