新教材高中化學(xué)第1章認(rèn)識化學(xué)科學(xué)第2節(jié)第2課時研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序課件魯科版必修第一冊

第2課時研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序第1章2021素養(yǎng)目標(biāo)1.通過對氯氣性質(zhì)的研究等一系列科學(xué)探究活動,認(rèn)識氯氣是一種非?；顫姷姆墙饘賳钨|(zhì)。了解氯氣的物理性質(zhì)和主要化學(xué)性質(zhì),形成科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.通過對氯氣性質(zhì)的實驗探究,體會實驗方法在化學(xué)研究中的作用,體驗分類、比較等研究方法在研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)過程中的重要應(yīng)用,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。素養(yǎng)目標(biāo)3.通過對氯氣性質(zhì)的探究,認(rèn)識研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序,形成證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。4.樹立安全意識和環(huán)保意識;培養(yǎng)將化學(xué)知識與生產(chǎn)、生活實踐相結(jié)合的意識,形成科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探知識鋪墊1.回憶能與氧氣發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)氧氣與金屬單質(zhì)(如銅、鐵)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Cu+O22CuO,3Fe+2O2Fe3O4。氧氣與非金屬單質(zhì)磷、碳反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為4P+5O22P2O5,C+O2(足量)CO2。2.寫出氫氣與氧氣、氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式氫氣與氧氣反應(yīng):2H2+O22H2O。氫氣與氧化銅反應(yīng):H2+CuOCu+H2O。必備知識一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序

二、氯氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)顏色氣味密度水溶性毒性黃綠色刺激性氣味比空氣大能溶有毒【微思考1】如何聞氯氣的氣味?提示

取一個盛滿氯氣的集氣瓶,稍打開玻璃片,用手輕輕地在瓶口扇動,使極少量的氯氣飄進鼻孔。2.化學(xué)性質(zhì)(1)氯氣與單質(zhì)反應(yīng)。反應(yīng)物實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論反應(yīng)的化學(xué)方程式Na加熱后的鈉珠在氯氣中劇烈燃燒,發(fā)出黃色火焰,產(chǎn)生白色的煙(食鹽小顆粒)氯氣是比較活潑的非金屬單質(zhì),能與大多數(shù)金屬反應(yīng)2Na+Cl2

2NaClFe燒得紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生大量的棕褐色的煙,加適量水振蕩后得到棕黃色溶液2Fe+3Cl2

2FeCl3Cu+Cl2

CuCl2Cu燒得紅熱的銅絲在氯氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生大量的棕黃色的煙,加適量水振蕩后溶液呈藍綠色反應(yīng)物實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論反應(yīng)的化學(xué)方程式H2點燃后的氫氣在氯氣中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,在集氣瓶口產(chǎn)生白霧(鹽酸小液滴);強光照射Cl2與H2的混合氣體則發(fā)生爆炸①氯氣能與部分非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)②燃燒不一定有氧氣參與H2+Cl2

2HCl【微思考2】根據(jù)Cl2與變價金屬Fe、Cu的反應(yīng)產(chǎn)物,你能得到什么結(jié)論?提示

Cl2與變價金屬反應(yīng)生成的是高價態(tài)化合物,與Cl2的量多少無關(guān),如Cl2與Fe反應(yīng)時無論Cl2過量還是不足,生成的都是FeCl3。(2)氯氣與水反應(yīng)。

實驗操作實驗現(xiàn)象A中干燥的有色布條不褪色;B中濕潤的有色布條褪色化學(xué)方程式Cl2+H2O==HCl+HClO(3)氯氣與堿反應(yīng)。①Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。②Cl2與石灰乳反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。正誤判斷判斷下列說法是否正確,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。1.Cl2是黃綠色的有毒氣體。(

)2.次氯酸的酸性比碳酸的酸性強。(

)3.氯水和液氯都是混合物。(

)4.漂白粉的有效成分是CaCl2。(

)5.氯氣可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,但是實際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸,而不是氯氣。(

)√×××√6.新制氯水必須用棕色瓶密封保存,光照氯水有氣體逸出,該氣體是氯氣。(

)7.氯水可使石蕊溶液變紅,且長時間不變。(

)××課堂篇素養(yǎng)提升探究1氯水的成分與性質(zhì)問題探究探究氯水的有關(guān)性質(zhì)。(1)氯氣、液氯和氯水有什么區(qū)別?提示

物質(zhì)氯氣液氯氯水狀態(tài)氣態(tài)液態(tài)溶液成分Cl2Cl2分子:Cl2、H2O、HClO離子:H+、Cl-、ClO-、OH-(極少)類別純凈物純凈物混合物(2)氯氣有漂白性嗎?提示

干燥的氯氣不能使有色布條褪色,所以氯氣沒有漂白性,氯氣與水反應(yīng)生成的HClO才有漂白性。(3)新制氯水和久置氯水的成分一樣嗎?為什么?新制氯水如何保存?提示

不一樣。①由于溶解于水的氯氣只有少量與水發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2O==HCl+HClO,所以氯水中含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-。②氯水久置時,由于HClO不穩(wěn)定,見光或受熱易分解,促使Cl2繼續(xù)與H2O反應(yīng),最終使Cl2消耗完,使溶液變?yōu)橄←}酸。③新制氯水要保存在棕色試劑瓶中,并放置在陰涼處保存?！疚⑻骄俊炕瘜W(xué)現(xiàn)象中煙、霧、氣有什么區(qū)別?提示

項目狀態(tài)舉例煙固體小顆粒分散到氣體中Na在Cl2中燃燒產(chǎn)生白煙(NaCl)霧小液滴分散到氣體中HCl在空氣中遇水蒸氣形成白霧(鹽酸小液滴)氣氣態(tài)物質(zhì)若氣體無色則看不到,若氣體有色則能觀察到(如氯氣呈黃綠色)深化拓展1.氯水的成分

三分子四離子H2O、Cl2、HClOH+、Cl-、ClO-、OH-(極少量)2.新制氯水的多重性質(zhì)

氯水中參與反應(yīng)的成分其他反應(yīng)的對象或條件實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式或解釋HClAgNO3溶液白色沉淀HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3Na2CO3粉末產(chǎn)生無色無味的氣體Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑HClO濕潤的有色布條布條褪色HClO具有漂白性光照或加熱產(chǎn)生氣泡HClO具有不穩(wěn)定性:2HClO2HCl+O2↑氯水中參與反應(yīng)的成分其他反應(yīng)的對象或條件實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式或解釋Cl2FeCl2溶液溶液變?yōu)樽攸S色2FeCl2+Cl2==2FeCl3H2OCuSO4白色粉末白色粉末變?yōu)樗{色CuSO4+5H2O==CuSO4·5H2OHCl和HClO石蕊溶液先變紅后褪色HCl、HClO具有酸性,HClO具有漂白性典例剖析例1(2021安徽合肥十中高一期中)氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是(

)A.向氯水中放入有色布條,一會兒有色布條褪色,說明有Cl2存在B.溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有HClO分子存在C.先加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,說明有Cl-存在D.加入NaOH溶液,氯水黃綠色消失,說明有HClO分子存在答案

C解析

次氯酸具有漂白性,則放入有色布條后,有色布條褪色,說明有HClO分子存在,故A錯誤;氯氣為黃綠色氣體,具有刺激性氣味,則氯水呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2分子存在,故B錯誤;因AgCl不溶于硝酸,先加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,說明有Cl-存在,故C正確;氯氣和氫氧化鈉能發(fā)生反應(yīng),因此加入NaOH溶液后氯水的黃綠色消失,但不能說明有HClO存在,故D錯誤。方法點撥(1)新制氯水為混合物,其中含有H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、ClO-、OH-(極少量)。新制氯水在與不同物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時,表現(xiàn)出不同成分的相關(guān)性質(zhì),即新制氯水組成的多樣性,表現(xiàn)為性質(zhì)的復(fù)雜性。(2)次氯酸的特殊性。①弱酸性:HClO酸性<H2CO3酸性。②不穩(wěn)定性(見光易分解):2HClO2HCl+O2↑。③具有漂白性和消毒作用。變式訓(xùn)練1氯水中含有多種成分,因而具有多重性質(zhì),根據(jù)新制氯水分別與如圖所示四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a代表光照條件下的反應(yīng),b、c、d、e代表物質(zhì)間反應(yīng),且氯水足量)。(1)能證明氯水具有漂白性的是

(填“b”“c”“d”或“e”)。

(2)c過程中的現(xiàn)象是

,

e過程中的現(xiàn)象是

,

e過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

,b過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(3)久置的氯水變?yōu)?/p>

,主要原因為(用化學(xué)方程式表示)

。

(4)實驗室保存飽和氯水的方法是

。

答案

(1)d(2)有白色沉淀生成氯水的黃綠色消失Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2ONa2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑(3)稀鹽酸2HClO2HCl+O2↑(4)置于棕色試劑瓶中密封保存在陰涼處解析

由于新制氯水中含Cl2、H2O、HClO三種分子和H+、Cl-、ClO-、OH-(極少)四種離子,其性質(zhì)比較復(fù)雜,主要具有以下性質(zhì):酸性(H+)、漂白性(HClO)、與硝酸銀溶液反應(yīng)(Cl-)等。探究2次氯酸鹽的成分、性質(zhì)及用途問題探究新冠肺炎疫情發(fā)生后,消毒成了人們關(guān)注的話題。導(dǎo)致此次疫情的是新型冠狀病毒,含氯消毒劑能殺滅該病毒。常用的含氯消毒劑有漂白粉、84消毒液、二氧化氯等。(1)漂白粉、84消毒液的制取方法、消毒和漂白原理是什么?提示

漂白粉的制取:2Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O消毒和漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO84消毒液的制取:2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O消毒和漂白原理:NaClO+CO2+H2O==NaHCO3+HClO(2)長期放置的漂白粉為什么會失效?漂白粉應(yīng)如何保存?提示

Ca(ClO)2在空氣中會與H2O和CO2反應(yīng)生成HClO和CaCO3,HClO不穩(wěn)定,見光易分解。因此,漂白粉放置久了易變質(zhì)失效。漂白粉應(yīng)密封并置于避光干燥處保存。(3)84消毒液能和潔廁靈混在一起用嗎?為什么?提示

不能。84消毒液的有效成分為NaClO,潔廁靈的有效成分為鹽酸,二者相遇會發(fā)生反應(yīng)NaClO+2HCl==NaCl+Cl2↑+H2O,氯氣有毒,故不可混用。深化拓展漂白粉的制取和應(yīng)用(1)制取原料:氯氣和石灰乳。(2)制取原理:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(3)主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2。(4)有效成分:Ca(ClO)2。(5)漂白原理:漂白粉與空氣中的水和二氧化碳反應(yīng)生成HClO,HClO具有漂白性。(6)久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。(7)存放:置于避光干燥處密封保存。典例剖析例2(2020福建龍巖第二中學(xué)高一月考)(雙選)下列說法不正確的是(

)A.用氯氣制漂白粉的主要目的是使其轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定、便于貯存的Ca(ClO)2B.漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性C.漂白粉與84消毒液的殺菌、消毒原理相似D.工業(yè)上將氯氣通入石灰水[主要成分為Ca(OH)2]制得漂白粉答案

BD解析

氯氣是氣體,不便于保存和運輸,將氣體轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的固體物質(zhì)便于保存和運輸,所以工業(yè)上將氯氣制成漂白粉,故A正確;漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分為Ca(ClO)2,CaCl2不具有漂白性,故B錯誤;84消毒液的消毒原理和漂白粉的漂白原理是一樣的,都是與二氧化碳、水反應(yīng)生成次氯酸,故C正確;工業(yè)上制漂白粉是由氯氣與石灰乳[主要成分為Ca(OH)2]反應(yīng)制備的,故D錯誤。變式訓(xùn)練2(2020浙江杭州長征中學(xué)高一期中)下列說法不正確的是(

)A.用氯氣制漂白粉的主要目的是轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定、便于貯存的物質(zhì)B.漂白粉在空氣中容易失效的原因是次氯酸鈣易與空氣中的水及二氧化碳反應(yīng)C.氯原子最外層有7個電子,故在化學(xué)反應(yīng)中易結(jié)合一個電子而形成Cl-D.次氯酸是一種弱酸,是因為次氯酸不穩(wěn)定、易分解答案

D解析

次氯酸鈣的穩(wěn)定性強于次氯酸,故A正確;次氯酸鈣易與空氣中的水及二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和次氯酸,故B正確;氯原子最外層有7個電子,在化學(xué)反應(yīng)中易結(jié)合一個電子而形成Cl-,故C正確;因為次氯酸鹽能與空氣中的CO2和H2O反應(yīng)生成HClO,H2CO3是弱酸,所以次氯酸也是弱酸,HClO是弱酸與其不穩(wěn)定、易分解的性質(zhì)無關(guān),故D錯誤。素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測1.(2020吉林長春外國語學(xué)校高一期中)下列關(guān)于氯氣的說法正確的是(

)A.將氯氣通入紫色石蕊溶液中,溶液先變紅后褪色B.將鮮花放入盛有氯氣的集氣瓶中,鮮花褪色,說明Cl2具有漂白性C.金屬鐵在氯氣中燃燒生成氯化亞鐵D.氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰,瓶口有白色煙霧答案

A解析

氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,鹽酸可使石蕊溶液變紅,次氯酸可使石蕊溶液褪色,因此溶液先變紅后褪色,故A正確;氯氣沒有漂白性,故B錯誤;氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵,不能生成氯化亞鐵,故C錯誤;在點燃條件下,氫氣能在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰,生成的HCl遇水蒸氣形成鹽酸小液滴而形成白霧,所以氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰且瓶口有白霧,沒有煙生成,故D錯誤。2.氯氣泄漏事故發(fā)生時會嚴(yán)重污染環(huán)境。下列有關(guān)處理方法不正確的是(

)A.在事發(fā)現(xiàn)場噴灑石灰水B.將人、畜迅速轉(zhuǎn)移到地勢較高的地方C.用毛巾浸透Na