




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文檔簡介
第2章元素與物質(zhì)世界
微項(xiàng)目科學(xué)使用含氯消毒劑
——運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理解決實(shí)際問題
項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)從物質(zhì)類別、元素化合價的角度預(yù)測含氯消毒劑有效成分的性質(zhì)。利用氧化還原反應(yīng)分析并解釋消毒劑在使用過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象和出現(xiàn)的問題。增強(qiáng)合理使用化學(xué)品的意識,科學(xué)使用含氯消毒劑。我們生活的環(huán)境中難免會有一些致病微生物,如細(xì)菌、病毒等。消毒殺菌可以減少致病微生物的數(shù)量,甚至殺死致病微生物的繁殖體和休眠體,降低人體的發(fā)病率。例如,酒精可以吸收細(xì)菌蛋白中的水分,使其脫水變性,達(dá)到消毒殺菌的目的;醫(yī)用雙氧水因具有氧化性,可以把膿液、污物中的細(xì)菌氧化來殺死細(xì)菌,因而常用于皮膚、黏膜傷口的消毒。84消毒液是一種常見的含氯消毒劑,廣泛用于家庭、賓館、醫(yī)院、食品加工行業(yè)的消毒。在本項(xiàng)目活動中,你將從物質(zhì)類別和元素化合價的角度,認(rèn)識84消毒液有效成分的化學(xué)性質(zhì),從化學(xué)視角解讀84消毒液的產(chǎn)品說明,嘗試分析隨意混用消毒劑可能帶來的危害,從而提升預(yù)測陌生物質(zhì)性質(zhì)的能力以及增強(qiáng)合理使用化學(xué)品的意識。項(xiàng)目話動1解讀84消毒液的產(chǎn)品說明產(chǎn)品特點(diǎn)本品是以次氯酸鈉主要成分的液體消毒劑。有效氯含量為5.1%~6.9%,可殺滅腸道致病菌、化膿性球菌、致病性酵母菌,并能滅活病毒。注意事項(xiàng)1.外用消毒劑,須稀釋后使用,勿口服。2.如原液接觸皮膚,立即用清水沖洗。3.本品不適用于鋼和鋁制品的消毒。4.本品易使有色衣物脫色,禁用于絲、毛、麻織物的消毒。5.置于避光、陰涼處保存。6.不得將本品與酸性產(chǎn)品(如潔廁類清潔產(chǎn)品)同時使用。84消毒液及其產(chǎn)品說明使用范圍及方法飲食用具消毒按1∶150的比例用水稀釋,有效氯含量約為400mg·L-1。飲食用具清洗后進(jìn)行浸泡消毒,20min后用生活飲用水將殘留消毒劑沖凈。果蔬消毒按1∶600的比例用水稀釋,有效氯含量約為100mg·L-1。果蔬清洗后進(jìn)行浸泡消毒,10min后用生活飲用水將殘留消毒劑沖凈。織物消毒按1∶240的比例用水稀釋,有效氯含量約為250mg·L-1。消毒時將織物全部浸沒在消毒液中,20min后用生活飲用水將殘留消毒劑沖凈。使用范圍及方法血液及黏液等液體污染物品的消毒按1∶10的比例用水稀釋,有效氯含量約為
6000mg·L-1。將各類傳染病病原體污染物品浸沒在消毒液中,浸泡消毒60min。一般物體表面的消毒馬桶、水槽、瓷磚、地板的消毒,按1∶150的比例用水稀釋,有效氯含量約為400mg·L-1。對各類需消毒的物體表面擦拭、浸泡、沖洗、噴灑消毒20min(噴灑量以噴濕為準(zhǔn))。提出問題:84消毒液有什么化學(xué)性質(zhì)?包括溶液酸堿性、氧化性或還原性等。預(yù)測性質(zhì):從類別上看,NaClO是一種弱酸鹽,類比于Na2CO3,其溶液應(yīng)呈堿性,而且可以與其他酸反應(yīng)生成次氯酸;從價態(tài)上看NaClO中的氯為“+1”價,降低變?yōu)椤?”價或“-1”價而表現(xiàn)氧化性;從84消毒液的使用說明看,NaClO還有一定的漂白性。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論用膠頭滴管滴一滴84消毒液于pH試紙上試紙先變藍(lán)后褪色消毒液具有_____和_________用膠頭滴管滴一滴84消毒液于紅紙上紅紙褪色消毒液具有_______[實(shí)驗(yàn)探究]堿性漂白性漂白性用膠頭滴管滴一滴84消毒液于碘化鉀試紙上試紙變藍(lán)消毒液具有__________試管1溶液為紫色試管2溶液為藍(lán)色短時間內(nèi)無明顯變化試管3溶液先變藍(lán),滴2滴稀硫酸后快速褪色NaClO與稀硫酸反應(yīng)生成氧化性更強(qiáng)的
。強(qiáng)氧化性HClO
在培養(yǎng)皿里分別加入2mL消毒液和2mL淀粉碘化鉀溶液,再向消毒液中滴加少許稀鹽酸,迅速蓋上表面皿。表面皿下方產(chǎn)生______色氣體,淀粉KI溶液______NaClO和HCl作用產(chǎn)生了Cl2,NaClO中氯元素化合價降低,表現(xiàn)________氧化性黃綠變藍(lán)安全提示84消毒液有腐蝕性,取用時應(yīng)戴好實(shí)驗(yàn)室專用手套,并戴上護(hù)目鏡。若不慎將84消毒液沾到皮膚上,應(yīng)立即用大量清水沖洗。實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)在通風(fēng)條件下完成,盡量使用微型及相對封閉的實(shí)驗(yàn)裝置(如培養(yǎng)皿上蓋上表面皿),同時注意尾氣吸收。思考交流1.稀釋或使用消毒液時,為什么要求相關(guān)人員必須帶手套?提示:因?yàn)?4消毒液具有堿性、強(qiáng)氧化性,所以會腐蝕人的皮膚。2.次氯酸鈉溶液本身有氧化性,可以消毒和漂白物品,為什么84消毒液使用時需要將被消毒的物品浸泡一段時間來增強(qiáng)消毒或漂白效果?提示:NaClO與空氣中的CO2、H2O作用生成HClO,HClO的消毒、漂白效果更好。2NaClO+CO2+H2O===2HClO+Na2CO3。3.有些消毒液特別補(bǔ)充說明:不可與酸性清潔劑如“潔廁劑”混合使用,為什么?提示:潔廁劑主要成分為稀鹽酸,可與消毒液反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,NaClO+2HCl===NaCl+H2O+Cl2↑,Cl2有毒會污染環(huán)境。84消毒液的有效成分是次氯酸鈉。從元素化合價的角度看,次氯酸鈉中的氯元素為+1價,化合價可以降低,因而次氯酸鈉具有氧化性;從物質(zhì)類別的角度看,次氯酸鈉屬于鹽,可以與稀酸反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸具有更強(qiáng)的氧化性。在使用過程中,84消毒液中的次氯酸鈉與水和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成次氯酸,從而發(fā)揮消毒功能。次氯酸雖然有較好的消毒、漂白作用,但在光照條件下會分解,因此不宜直接用作消毒劑或漂白劑。
光照除84消毒液外,含氯消毒劑還有很多種,包括無機(jī)含氯消毒劑如液氯、漂白粉(有效成分為次氯酸鈣)、二氧化氯等以及有機(jī)含氯消毒劑如二氯異氰尿酸鈉等。無機(jī)含氯消毒劑易受熱、光等環(huán)境條件的影響,喪失有效成分;有機(jī)含氯消毒劑則相對穩(wěn)定,但是作用效果較慢。在使用含氯消毒劑時,一定要認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明,做到科學(xué)使用。消毒劑產(chǎn)品的不當(dāng)使用,有時不僅不能消除致病微生物的侵害,還會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。項(xiàng)目活動2探究消毒劑的使用問題2016年巴西里約熱內(nèi)盧奧運(yùn)會期間,室外游泳池中的水變綠成為當(dāng)時的一大新聞。有關(guān)負(fù)責(zé)人說,池水變綠是藻類生長造成的。該泳池此前一直使用含氯消毒劑抑制藻類生長,這次事件中工作人員誤用了過氧化氫消毒劑。變綠的游泳池水[活動探究]實(shí)驗(yàn)用品:次氯酸鈉溶液,雙氧水,稀硝酸,硝酸銀溶液,火柴,試管,導(dǎo)管,膠頭滴管。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)向圖示裝置中依次加入次氯酸鈉溶液、少量雙氧水。現(xiàn)象與結(jié)論:觀察到有較多氣泡冒出。(2)探究生成的氣體是否為氧氣。用帶火星的火柴棒靠近導(dǎo)氣管口,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?,F(xiàn)象與結(jié)論:木條復(fù)燃,證明有氧氣生成。(3)向試管中繼續(xù)加入雙氧水至過量,再加入足量稀硝酸酸化,最后加入硝酸銀溶液,檢驗(yàn)Cl-的存在。思考交流1.實(shí)驗(yàn)過程中為什么要控制雙氧水的用量?提示:過量雙氧水久置也能緩慢分解生成氧氣。
2.為什么向試管繼續(xù)加入過量雙氧水?提示:加入過量雙氧水,目的是將次氯酸鈉全部還原,防止加入硝酸后生成HClO,次氯酸分解生成HCl(Cl-)會干擾實(shí)驗(yàn)。方法導(dǎo)引分析和解決與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問題的思路和方法1.分析實(shí)際問題中涉及哪些物質(zhì);有多種可能時可逐一研究,也可將物質(zhì)分類并選定代表物進(jìn)行研究。2.預(yù)測選定的物質(zhì)具有什么性質(zhì)、可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)。3.推測事件中的現(xiàn)象或問題是由什么物質(zhì)和變化引發(fā)的,提出假設(shè)。4.設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè),注意使實(shí)驗(yàn)條件與真實(shí)情境盡量保持一致,必要時設(shè)計控制變量的對比實(shí)驗(yàn)。
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