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第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序
第2課時(shí) 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序
1.以研究氯氣的性質(zhì)為例，熟知研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序(難點(diǎn))。
2.通過實(shí)驗(yàn)探究氯氣的化學(xué)性質(zhì)，掌握氯氣與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、水及堿
溶液的反應(yīng)(重點(diǎn))。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
6·24莊河氯氣泄漏事故，造成104人入院治療。
2020年8月29日，安徽發(fā)生氯氣泄漏，造成29人住院治療。
2021年4月28日，江蘇發(fā)生氯氣泄漏
2023年2月17日，廣西氯氣泄漏事件共造成5人中毒
研究Cl2的性質(zhì)
目標(biāo)一
將氯氣通過軟管灌入田鼠洞，消滅田鼠，利用Cl2的什么性質(zhì)？
①黃綠色②密度大③有毒④易液化⑤能溶于水
牛刀小試
1、Cl2與O2、 H2都是非金屬單質(zhì)，應(yīng)該具有某些類似性質(zhì)。與哪種更相似
與Na、Fe、Cu等金屬單質(zhì)反應(yīng)。
與S、P等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
從原子結(jié)構(gòu)看，氯元素與氧元素更相似，它們的原子的最外層電子數(shù)都比較多，容易得到電子成為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以都是較活潑的非金屬元素。氧氣與氯氣都是活潑的非金屬單質(zhì)。
預(yù)測
二、預(yù)測氯氣的化學(xué)性質(zhì)
〖實(shí)驗(yàn)1〗取一塊綠豆粒大小的金屬鈉，用濾紙吸干其表面的煤油，切去表層，放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈微熱。待金屬鈉熔化成球狀時(shí)，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉球的上方，觀察現(xiàn)象。
〖實(shí)驗(yàn)2〗用坩堝鉗夾住一束鐵絲，灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象；然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里，用玻片蓋住瓶口，振蕩觀察現(xiàn)象
〖實(shí)驗(yàn)3〗在通風(fēng)柜中，用坩堝鉗夾注一束銅絲，灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象；然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里，用玻片蓋住瓶口，振蕩觀察現(xiàn)象。
三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——氯氣與金屬單質(zhì)的反應(yīng)
劇烈燃燒，火焰呈黃色，產(chǎn)生白煙
劇烈燃燒，產(chǎn)生棕紅色煙，溶于水呈（棕）黃色
劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙，溶于水呈藍(lán)綠色
2Na+Cl2 2NaCl
變式訓(xùn)練
寫出下列反應(yīng)方程式：
1.氯氣與鋁反應(yīng)
2.氯氣與汞反應(yīng)
〖實(shí)驗(yàn)4〗在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?，然后把?dǎo)管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察氫氣在氯氣中燃燒時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。
安靜燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧
劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸
研究氯水的性質(zhì)
目標(biāo)二
1.發(fā)現(xiàn)新問題
在研究氯氣的溶解性實(shí)驗(yàn)中，將淺黃綠色的氯水密閉放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)氯水的顏色變淺了。這說明氯氣可能與水發(fā)生反應(yīng)。
能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明？
【思考】
思考二、氯水的顏色：黃綠色——說明氯水中含有
什么分子？能否由此說明氯氣與水沒反應(yīng)
Cl2、H2O
說明含有Cl2分子。
不能，因?yàn)橐苍S氯氣只是沒反應(yīng)完全。
可能是：Cl2、H2O、HCl(Cl- 、 H+)
思考三、若Cl2與H2O發(fā)生了反應(yīng)，氯水中可能有哪些成分？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)？
思考一、如果氯氣溶于水僅僅是純物理過程，
則氯水成分是什么
討論：
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氯氣與水能否反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？
【思考與假設(shè)】
氯氣能否與水反應(yīng)？
方案：氯水與硝酸銀（硝酸酸化）溶液反應(yīng)
探究一：氯水中有無 Cl-
氯水
AgNO3
白色沉淀
現(xiàn)象
結(jié)論
有Cl-
實(shí) 驗(yàn) 探 究
氯氣能否與水反應(yīng)？
探究一：氯水中有無 H+ (方法1)
實(shí) 驗(yàn) 探 究
氣體（H2）
現(xiàn)象
結(jié)論
有H＋
鎂條
氯水
氯氣能否與水反應(yīng)探究
藍(lán)色石蕊試紙
鹽酸↓
變紅
先變紅后褪色
氯水↓
探究二：氯水中有無 H+ (方法2)
實(shí) 驗(yàn) 探 究
歸納總結(jié)：氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物判斷
氯水中加 入的試劑 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 起作用 的微粒 解釋
AgNO3溶液 產(chǎn)生白色沉淀 Cl－ HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
鎂條 鎂條表面有氣泡產(chǎn)生 H+ 鎂條把溶液中的H+置換成H2
藍(lán)色石蕊試紙 先變紅后褪色 H＋、及漂白性物質(zhì) 酸性使石蕊變紅，漂白性物質(zhì)使之褪色
實(shí)驗(yàn)結(jié)論(寫化學(xué)方程式) Cl2能與H2O發(fā)生反應(yīng)生成HCl和漂白性的物質(zhì)
藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色
氯氣能與水反應(yīng)，生成酸性物質(zhì)以及有漂白性的物質(zhì)
分類
預(yù)測
觀察
實(shí)驗(yàn)
發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，提出新問題
【提出質(zhì)疑】是氯氣具有漂白性？
還是氯氣與水的反應(yīng)產(chǎn)物具有漂白性？
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想
實(shí)驗(yàn)用品提供：有色布條
進(jìn)一步研究
實(shí)驗(yàn)探究 漂白性的物質(zhì)是什么？
結(jié)論：干燥的Cl2無漂白性，氯氣能與水反應(yīng)，且產(chǎn)生新的物質(zhì)(HClO)有漂白性
不褪色
褪色
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
1、氯氣不僅能溶于水，還能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，
生成HCl和HClO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Cl2+H2O HCl+HClO
2、干燥的Cl2不具有漂白性。
3、HClO具有漂白性。
原因：它遇到有色物質(zhì)時(shí)，能破壞其中的有機(jī)色質(zhì)，
使有色物質(zhì)褪色。
次氯酸雖然有殺菌消毒的功能，但由于其不穩(wěn)定性導(dǎo)致其應(yīng)用受限，化學(xué)家是如何解決這一問題的？
思考2
氯氣與NaOH反應(yīng)制成84消毒液；
也可以與石灰乳反應(yīng)制成漂白粉，便于儲存和運(yùn)輸。
4.氯氣與堿的反應(yīng)
(1)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)——制取84消毒液
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(2)與石灰乳反應(yīng)——制取漂白粉
2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
有效成分
有效成分
主要成分
漂白粉的漂白原理：
利用復(fù)分解反應(yīng)原理，漂白粉中的次氯酸鈣與酸(如鹽酸或碳酸等)反應(yīng)生成具有漂白性的次氯酸。
漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2
實(shí)驗(yàn)室處理氯氣的尾氣
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO
思考
漂白粉長期露置于空氣中會失效，你能說出其中的原因嗎？漂白粉應(yīng)該如何保存？
漂白粉長期露置于空氣中，其中的次氯酸鈣與空氣中的水和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。
而HClO不穩(wěn)定，在光照條件下分解：2HClO 2HCl＋O2↑，具有漂白作用的次氯酸分解了，那么漂白粉也就失效了。漂白粉應(yīng)該避光并置于陰涼處密封保存。
小結(jié)　次氯酸的性質(zhì)
不穩(wěn)定性：
弱酸性：酸性比碳酸還弱
強(qiáng)氧化性：次氯酸具有漂白作用和消毒作用
【類比分析】
氯水（淺黃綠色） 液氯（黃綠色） 久置氯水（無色）
物質(zhì)類別
粒子種類
主要性質(zhì)
存在條件
保存方法
混合物
純凈物
黃綠色溶液，具有氯氣的性質(zhì)；能導(dǎo)電；具有酸性、漂白性
Cl2
H2O、Cl2、HClO、ClO-、OH-、Cl-、H+
黃綠色液體，不導(dǎo)電；具有氯氣的性質(zhì)
常溫常壓下可存在，但不宜久置，須隨用隨制
常溫常壓下不能存在 -34.6oC
棕色瓶盛裝放在陰涼處
特制耐壓鋼瓶中
H2O、OH-、Cl-、H+
只有酸性
混合物
新制氯水、久置氯水和液氯的比較
借助所學(xué)氯氣化學(xué)性質(zhì)，解釋氯氣泄漏事件中的現(xiàn)象和操作
【小結(jié)】氯氣的化學(xué)性質(zhì)
3、氯氣與水的反應(yīng)
4、氯氣與堿的反應(yīng)
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
注：漂白粉的成份及工作原理和失效的原因
1、氯氣與金屬單質(zhì)的反應(yīng)
2Fe + 3Cl2 ====2FeCl3
點(diǎn)燃
Cu + Cl2 ==== CuCl2
點(diǎn)燃
2、氯氣與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
H2 + Cl2 === 2HCl
點(diǎn)燃
點(diǎn)燃
2Na+ Cl2 ==== 2NaCl
H2 + Cl2 === 2HCl
光照
小 試 牛 刀
1、下列物質(zhì)屬于純凈物的是（ ）
液氯 B.氯水
C. 鹽酸 D.漂白粉
2、下列關(guān)于氯水的敘述正確的是（ ）
新制氯水中只含有Cl2和H2O兩種分子
新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙變紅但不褪色
新制氯水在光照下有氣泡逸出，該氣體是Cl2
新制氯水放置數(shù)天后酸性增強(qiáng)
A
D
3. 氯氣可用排水法收集。 （ ）
×
可用向上排空氣法或排飽和食鹽水法收集
應(yīng)用體驗(yàn)
4.判斷正誤
(1)氯氣、氯水、液氯是同一種物質(zhì)，只是狀態(tài)不同，都屬于純凈物
(2)Cl2與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，故氯水中無Cl2分子
(3)濕潤的有色布條遇Cl2褪色，說明Cl2具有漂白性
(4)氯水的淺黃綠色是Cl2引起的
(5)新制取的漂白粉是純凈物
×
×
×
√
×
5.(2022·棗莊滕州一中高一月考)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與新制氯水中的某些成分(括號內(nèi)微粒)沒有關(guān)系的是
A.將鋅粒加入新制氯水中，有無色氣泡冒出(H＋)
B.新制氯水呈淺黃綠色(Cl2)
C.使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色(H＋、Cl2)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)
√
1
2
3
自我測試
H＋可使藍(lán)色石蕊試紙變紅，HClO具有漂白性，可使變色后的石蕊試紙褪色
6.現(xiàn)有 A、B、C、D 四種氣體,A是密度最小的氣體;B 呈黃綠色;A 可以在B 中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色的火焰并生成 D;把無色無刺激性氣味的C氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁。
(1)A、C 的化學(xué)式分別為:A ;C
(2)寫出下列各反應(yīng)的化學(xué)方程式。
A與B反應(yīng):
B 與水反應(yīng):
B 與 NaOH 溶液反應(yīng):
氯氣
顏色 氣味 溶解性 毒性 狀態(tài)
物理性質(zhì)　　　　　　　　　　　　　　　
氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)　　　　　　　　　　　　　　　
(1)與鐵反應(yīng)_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
與銅反應(yīng)_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
與鈉反應(yīng)_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
(2)與氫氣反應(yīng)___________．　　　　　　　　　　　　　　　
(3)與水反應(yīng)_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
(4)與堿反應(yīng)_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
小 結(jié)

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