2025届高三化学一轮复习：探索物质转化的一般规律 课件

探索物质转化的一般规律 ——从消毒剂说起 1774年 用漂白粉作为感染创伤的治疗和饮用水的消毒 一战期间，用次氯酸钠溶液作为创伤伤口的抗菌剂 用亚氯酸钠（NaClO2）制得二氧化氯（ClO2），作为新型的消毒剂、漂白剂 舍勒将软锰矿（MnO2）浓盐酸共热得到氯气，发现水溶液对纸张、花有永久性的漂白作用 1820年 一战期间 1940年 消毒剂广泛应用于农业生产、医疗卫生、食品安全、水处理等领域 常见消毒剂简介 1970年 高铁酸钾（K2FeO4）作为一种高效、无毒的消毒剂，用于饮用水、工业水处理 任务一：再探氯气的实验室制备 实验室制氯气：MnO2+4HCl(浓) = MnO2+Cl2↑+2H2O 问题1：反应一段时间后，混合物中残留MnO2和盐酸，但不再产生氯气，为什么？ 事实一： MnO2(s)+4HCl(稀)，加热 不反应 事实二： MnO2(s)+4HCl(浓)，不加热 不反应 任务一：再探氯气的实验室制备 实验室制氯气：MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O 思考：若要用较稀的盐酸（如3mol/L），在常温下就制得氯气。 你有什么建议? 任务一：再探氯气的实验室制备 思考：“酸性高锰酸钾溶液”，是在高锰酸钾溶液中滴加某种酸溶液以增强高锰酸根的氧化性。能否选择盐酸？ KMnO4 + HCl MnCl2+Cl2↑+KCl+H2O +7 -1 +2 0 实验室制氯气：MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O 问题2：常温下，能否用KMnO4固体和浓NaCl溶液反应得到Cl2？ KMnO4(s)+NaCl(浓) Cl2 ? KMnO4(s)+NaCl(浓) +H2SO4（较浓） Cl2 ? MnO4- + H++ Cl- Mn2++Cl2↑+H2O 任务二：探究获取次氯酸的路径 问题3：氯水有杀菌、消毒、漂白功能是因为存在HClO。 如何获取HClO？ 任务二：探究获取次氯酸的路径 NaClO HClO 饱和NaCl溶液 NaOH Cl2 H2 电解 （必修1p51课后练习T5； 选择性必修1第4章） 用次氯酸钠制次氯酸的优点：低成本、技术成熟、使用方便 广泛使用：水体消毒（饮用水、污水、游泳池）、环境消毒（医院、家用）等 任务二：探究获取次氯酸的路径 问题4：高浓度的次氯酸具有更强的杀菌消毒漂白的能力，如何在短时间内获得较高浓度的次氯酸？ 任务二：探究获取次氯酸的路径 问题4：高浓度的次氯酸具有更强的杀菌消毒漂白的能力，如何在短时间内获得较高浓度的次氯酸？ 分组实验： 三支试管中分别滴加2滴管NaClO溶液和3滴紫色石蕊试液 伸入吸管， 手握端口， 轻轻吹气 稀盐酸1滴 用镊子夹住淀粉碘化钾试纸，湿润后，小心伸入3号试管口 任务二：探究获取次氯酸的路径 问题5：根据前面分析，请解释为什么氯气和水的反应不能彻底进行？ 思考：Cl-、ClO-能在溶液中大量共存吗？ 任务二：探究获取次氯酸的路径 +1 0 -1 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 物质类别 HCl Cl2 Cl- HCl ClO- HClO 化合价 任务三：探讨获取新物质的可能途径 问题6：根据价类图，讨论制备四氧化三铁可能的路径? 化合价 任务三：探讨获取新物质的可能途径 资料卡片1：四氧化三铁制备的有关文献 任务三：探讨获取新物质的可能途径 资料卡片1：四氧化三铁制备的有关文献 任务三：探讨获取新物质的可能途径 资料卡片2：表示氧化性（还原性）、酸性的物理量 “标准电极电势”可以定量描述不同微粒氧化性或者还原性的强弱。 “电离平衡常数”可以定量的描述不同酸的酸性强弱。 物质转化的一般规律：”一张图，两个视角，三个因素” 任务三：探讨获取新物质的可能途径 资料卡片3：高铁酸钾（K2FeO4） 高铁酸钾是一种高效、安全的水处理剂，具有杀菌、消毒、絮凝作用，能去除水中臭味物质、控制藻类污染，其氧化性比高锰酸钾更强。 任务三：探讨获取新物质的可能途径 氧化剂/还原产物 标准电极电势（V） （酸性 298K 1mol/L） 氧化剂/还原产物 标准电极电势（V） （碱性 298K 1mol/L） FeO42- Fe3+ 2.20 FeO42- Fe(OH)3 0.72 HClO Cl- 1.63 ClO- Cl- 0.89 碱性条件： 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 酸性条件：2FeO42-+3Cl-+10H+=2Fe3++3ClO-+5H2O 寻找合适的氧化剂、条件，制备高铁酸钾： 问题解决： 根据价类图，查阅资料，讨论获得二氧化氯（ClO2）的路径。 +7 +5 +4 +3 +1 0 -1 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 物质类别 HCl Cl2 Cl- HCl ClO- HClO Cl2O ClO2- HClO2 Cl2O3 ClO2 ClO3- HClO3 Cl2O5 ClO4- HClO4 Cl2O7 物质类别 氧化物--酸（碱）---盐 元素价态 氧化还原规律 探索物质转化的一般规律 反应物选择：微粒种类 条件的选择：浓度、温度、酸碱性… 综合考虑：安全、成本、环保等 要素 视角 板书： $$