資源簡介

1.2 第2課時　研究物質性質的基本程序
【學習目標】
1.了解研究物質性質的基本程序。
2.能列舉、描述、辨識氯氣的重要物理性質、化學性質及實驗現象。
3.能說明氯水的重要性質及其應用。
4.能說明次氯酸的性質。
【自主預習】
一、研究物質性質的基本程序
主要包括:　　物質的外部特征→　　物質的性質→通過　　　　來驗證,并觀察現象→解釋現象及得出　　。
二、氯氣的物理性質
觀察法研究氯氣的物理性質
操作 ①觀察氯氣的顏色:取一個盛滿氯氣的集氣瓶,觀察氯氣的顏色; ②聞氯氣的氣味:稍打開玻璃片,　　　　　　　　,使極少量的氯氣飄進鼻孔; ③實驗探究氯氣的水溶性:取一支裝滿氯氣的試管,將其倒扣在水槽中,靜置一段時間后,觀察現象
結論 物理性質:氯氣為　　色氣體,有強烈的　　　氣味,　　,密度比空氣　　,易　　,　　溶于水(1∶2),新制氯水呈　　　
【微點撥】
氯氣有毒,人吸入少量氯氣會使鼻和喉頭的黏膜受到刺激,引起咳嗽和胸部疼痛,吸入大量氯氣會中毒致死。因此做氯氣相關實驗時要注意安全。
三、氯氣的化學性質
1.實驗法探究氯氣與金屬和非金屬單質的反應
(1)運用分類法預測氯氣的化學性質
氯氣與氧氣都是活潑的非金屬單質,它們的化學性質相似,在一定條件下都能與金屬單質(如鈉、鐵、銅等)、非金屬單質(如氫氣、硫、磷等)反應。
(2)實驗探究氯氣與金屬和非金屬的反應
實驗操作 實驗現象及結論
①將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在受熱熔化的鈉球上方 熔化的鈉球在氯氣中　　　　,產生　　　　　的煙,化學方程式:2Na+Cl22NaCl
②用坩堝鉗夾住一束細鐵絲,灼燒后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中(瓶內保留少量水) 鐵絲在氯氣中　　　　　,產生能溶于水的　　　色的煙,溶液呈黃色,化學方程式:2Fe+3Cl22FeCl3
③用坩堝鉗夾住一束細銅絲,灼燒后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中(瓶內保留少量水) 銅絲在氯氣中　　　　　,產生能溶于水的　　　色煙,溶液呈藍綠色,化學方程式:Cu+Cl2CuCl2
④在空氣中點燃(“驗純”后)氫氣,然后把通氫氣的導管伸入盛有氯氣的集氣瓶中 純凈的氫氣在氯氣中安靜地燃燒,產生　　　　　色火焰。集氣瓶瓶口上方產生　　　;化學方程式:H2+Cl22HCl
【微點撥】
(1)燃燒不僅僅指物質在氧氣中被點燃,很多發光、發熱的反應都可稱為燃燒。
(2)描述現象時,固體小顆粒分散在空氣中形成“煙”,液體小液滴分散在空氣中形成“霧”。
2.實驗法探究Cl2與水的反應
操作
現象 A中干燥紅紙條　　　　,B中濕潤紅紙條褪色
結論 氯氣本身沒有　　　　,氯氣與水反應的產物HClO有漂白性;化學方程式:Cl2+H2OHCl+HClO
3.氯氣與堿的反應
(1)與氫氧化鈉溶液反應——制取84消毒液
①化學方程式:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
②84消毒液的有效成分是　　　　　　。
(2)與石灰乳反應——制取漂白粉
①化學方程式:
2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②漂白粉的主要成分是　　　　　　　　　　,有效成分是　　　　　　　。
【參考答案】一、觀察　預測　實驗和觀察　結論
二、用手輕輕地在瓶口扇動　黃綠　刺激性　有毒　大
液化　可　淺黃綠色
三、1.(2)劇烈燃燒　白色　劇烈燃燒　棕紅　劇烈燃燒　棕黃　蒼白　白霧　2.不褪色　漂白性
3.(1)次氯酸鈉(NaClO)　(2)Ca(ClO)2和CaCl2　Ca(ClO)2
【效果檢測】
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)新制氯水可以使藍色石蕊試紙先變紅后褪色。 (　　)
(2)氯氣可以使濕潤的有色布條褪色,但是實際起漂白作用的物質是次氯酸而不是氯氣。 (　　)
(3)光照氯水有氣泡逸出,該氣體是氯氣。 (　　)
(4)新制氯水必須用棕色瓶密封保存。 (　　)
(5)干燥的Cl2不具有漂白性,濕潤的Cl2具有漂白性。 (　　)
(6)漂白粉是一種純凈物。 (　　)
(7)久置氯水酸性減弱。 (　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×
(7)×
2.已知Cl2為非金屬單質,你會通過什么方法研究Cl2的性質
【答案】預測Cl2能與金屬反應,也可能與某些非金屬單質反應,然后通過實驗來驗證預測,得出結論。
【合作探究】
任務1：氯氣、氯水的主要性質
情境導入　
你知道如何用自來水養金魚嗎 首先,用容器取適量的自來水,將其放置在陽光照射的地方兩天以上,再將其倒進魚缸里面。這是因為自來水為了適合人類飲用,都經過了處理,其中含有氯氣,氯氣是一種密度大于空氣的黃綠色氣體,此氣體對金魚的生長不利,時間久了很容易造成金魚中毒。將自來水放置在陽光照射的地方,是因為在陽光照射下,自來水中有毒物質會減少,從而防止金魚中毒。
問題生成
1.氯氣的性質
　(1)情境中的例子說明了氯氣具有哪些性質
【答案】氯氣呈黃綠色,有毒,密度比空氣大,能溶于水。
　(2)當日常生活中遇到氯氣泄漏時,應如何躲避
【答案】氯氣密度比空氣大,應躲避到較高位置;可以使用蘸有弱堿性溶液的毛巾捂住口鼻。
2.氯水的成分和性質
　(1)自來水用Cl2消毒的原理是什么 寫出化學方程式。水中含氯的微粒有哪些
【答案】Cl2通入水中發生反應,生成的具有強氧化性的次氯酸能夠殺菌、消毒。Cl2+H2OHCl+HClO。水中含氯的微粒有Cl2、HClO、Cl-、ClO-。
　(2)用Cl2消毒的自來水,用哪些方法可以增強消毒性 舉例說明。
【答案】向自來水中加少量CaCO3或NaHCO3。
　(3)經陽光曬過一段時間后,自來水中的有毒物質會減少,該過程發生了哪些化學反應
【答案】用氯氣對自來水消毒后,自來水中含有少量氯氣和次氯酸。經過陽光照射后,發生的化學反應有2HClO2HCl+O2↑。
　(4)氯水長期放置在空氣中,最后溶液中的溶質是什么 氯水應該如何保存
【答案】最后溶質為HCl。氯水應保存在棕色試劑瓶中,放置在低溫避光處。
【實驗探究】
探究新制氯水的性質與成分
1.實驗過程
2.原理分析
(1)2 mL新制氯水呈黃綠色,說明氯水中含有什么物質
【答案】Cl2呈黃綠色,說明新制氯水中含有Cl2。
(2)實驗一中氣泡的成分是什么 由實驗一中的現象,說明氯水中含有的微粒是什么 寫出該反應的化學方程式。
【答案】CO2;說明氯水中含有HCl,反應的化學方程式為Na2CO3+2HClH2O+CO2↑+2NaCl。
(3)由實驗二中的現象,說明氯水有哪些性質
【答案】氯水能使紫色石蕊溶液變紅,說明氯水具有酸性;一段時間后紅色褪去,說明氯水具有漂白性。
(4)實驗三中2 mL新制氯水在太陽光下放置發生的反應是什么 實驗中“紅色不褪去”的原因是什么
【答案】氯水中的HClO經光照發生分解,反應的化學方程式為2HClO2HCl+O2↑;長時間放置的氯水中無HClO,失去漂白性,故紅色不褪去。
(5)由實驗四中的現象,說明氯水中含有的微粒是什么 寫出反應的化學方程式。
【答案】Cl-;AgNO3+HClAgCl↓+HNO3。
【核心歸納】
1.氯氣的主要化學性質
2.氯水的主要成分
3.氯水的多重性質
【典型例題】
【例1】發生氯氣泄漏事故會嚴重污染環境。下列有關處理方法不正確的是(　　)。
A.在事發現場噴灑氫氧化鈉溶液
B.將人、畜迅速轉移到地勢較高的地方
C.快速撥打119報警電話,用毛巾浸透NaOH溶液捂住鼻子
D.用毛巾浸透肥皂水捂住鼻子
【答案】C
【解析】氯氣有毒,氫氧化鈉溶液可吸收氯氣,A項正確;氯氣的密度比空氣的大,會聚集在空氣下方,應將人、畜迅速轉移到地勢較高的地方,B項正確;氫氧化鈉有腐蝕性,不能直接用毛巾浸透NaOH溶液捂住鼻子,C項錯誤;肥皂水具有堿性,可用毛巾浸透肥皂水捂住鼻子,防止吸入氯氣,D項正確。
【例2】下列有關氯氣性質的敘述正確的是(　　)。
A.鈉在氯氣中燃燒產生白色的霧
B.紅熱的銅絲可以在氯氣中燃燒生成CuCl
C.純凈的氫氣可以在氯氣中安靜地燃燒,產生黃色火焰
D.氯氣有毒且密度較大
【答案】D
【解析】鈉在氯氣中燃燒產生白煙,A項錯誤;紅熱的銅絲可以在氯氣中燃燒生成CuCl2,B項錯誤;純凈的氫氣可以在氯氣中安靜地燃燒,產生蒼白色火焰,C項錯誤;氯氣有毒、密度大,D項正確。
方法技巧：液氯、新制氯水和久置氯水的比較
物質 液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、OH-、H2O
分類 純凈物 混合物 混合物
顏色 黃綠色 淺黃綠色 無色
性質 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
保存方法 特制鋼瓶 棕色試劑瓶盛裝,置于陰涼處,一般現配現用 置于普通試劑瓶,玻璃塞即可(會腐蝕橡膠)
任務2：次氯酸及其鹽的主要性質
情境導入　漂白粉在社會生活、工業生產中用途廣泛,除了具有漂白作用外,還被應用于殺菌消毒。
問題生成
1.氯水具有漂白性,為什么人們不直接使用氯水漂白、殺菌、消毒呢
【答案】氯水不穩定且氯氣溶解度小,難以保存,使用起來很不方便。
2.漂白粉漂白原理是什么 為什么敞口久置后會失效
【答案】漂白原理為Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO。漂白粉敞口存放在潮濕的空氣中容易失效,其原因是Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。
3.84消毒液容易使有色衣服褪色,原因是什么
【答案】NaClO與空氣中的CO2、H2O反應生成具有漂白作用的HClO,化學方程式為NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO。
【核心歸納】
1.次氯酸的“三性”
2.氯氣與堿溶液的反應
(1)與NaOH溶液的反應:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,利用此反應原理可以吸收尾氣中的有毒氣體Cl2,也可以制取漂白液,這種液體的主要成分是NaCl和NaClO,有效成分是NaClO。
(2)與石灰乳反應:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,利用此反應原理可以制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。如果Cl2與Ca(OH)2反應充分,并使Ca(ClO)2成為主要成分,則得到漂粉精。
3.漂白液和漂白粉的漂白原理及保存
(1)均利用“強酸制弱酸”的反應原理使其有效成分NaClO或Ca(ClO)2與較強的酸反應轉化為HClO來進行漂白或消毒,如Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,Ca(ClO)2+2HCl(少量)CaCl2+2HClO。
(2)由于漂白液和漂白粉中的有效成分NaClO或Ca(ClO)2能夠與空氣中的CO2和H2O反應生成不穩定的HClO,故漂白液和漂白粉應密封、避光并置于陰涼干燥處保存。
【典型例題】
【例3】已知NaClO溶液與CO2能發生如下反應:NaClO+H2O
+CO2NaHCO3+HClO。下列敘述錯誤的是(　　)。
A.HClO的酸性比H2CO3的弱
B.加入少量鹽酸可增強NaClO溶液的漂白性
C.通入少量Cl2可增強NaClO溶液的漂白性
D.84消毒液的有效成分是Ca(ClO)2,可用于消毒
【答案】D
【解析】84消毒液的有效成分是次氯酸鈉,不是次氯酸鈣,D項錯誤。
【例4】在探究新制氯水成分及性質的實驗中,依據下列方法和現象,不能得出相應結論的是(　　)。
選項 方法 現象 結論
A 觀察氯水顏色 氯水呈淺黃綠色 氯水中含Cl2
B 向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有無色氣體產生 氯水中含HClO
C 向紅色紙條上滴加氯水 紅色紙條褪色 氯水具有漂白性
D 把氯水置于日光下 有氣泡產生 氯水中的HClO分解產生O2
　　【答案】B
【解析】氯氣為黃綠色氣體,氯水呈淺黃綠色,是因為溶解了氯氣,A項正確;向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有氣泡產生,是因為碳酸氫根離子與氯水中的H+發生反應生成水和二氧化碳,B項錯誤;紅色紙條褪色,說明氯水具有漂白性,C項正確;由反應2HClO2HCl+O2↑知,D項正確。
【隨堂檢測】
1.下列敘述正確的是(　　)。
A.鐵絲在氯氣中燃燒生成FeCl2
B.紅熱的銅絲在氯氣中劇烈燃燒,產生棕黃色的煙
C.氯氣、液氯和氯水都是純凈物,都有漂白性
D.用氯氣對生活用水進行消毒的原因是氯氣本身能殺滅細菌
【答案】B
【解析】鐵絲在氯氣中燃燒生成FeCl3,A項錯誤;紅熱的銅絲在氯氣中劇烈燃燒,產生棕黃色的煙,B項正確;氯水是混合物,C項錯誤;用氯氣對生活用水進行消毒的原因是氯氣與水反應生成次氯酸,次氯酸能殺滅細菌,D項錯誤。
2.溴與氯是同主族元素,溴單質(Br2)的性質與氯氣相似。在研究溴單質的性質時,其基本程序應是(　　)。
A.觀察溴的外觀→做實驗并觀察實驗現象→分析、解釋,得出結論
B.預測溴的性質→觀察溴的外觀→做實驗并觀察實驗現象→分析、解釋,得出結論
C.觀察溴的外觀→預測溴的性質→做實驗并觀察實驗現象→分析、解釋,得出結論
D.做實驗并觀察實驗現象→分析、解釋,得出結論
【答案】C
【解析】探究物質的性質時其基本程序是:觀察物質外觀→預測物質的性質→做實驗并觀察現象→分析現象,并用相應的化學知識解釋→得出結論。
3.某同學用下列裝置進行有關Cl2的實驗。下列說法不正確的是(　　)。
A.圖Ⅰ中:實驗現象證明氯氣無漂白作用,氯水有漂白作用
B.圖Ⅱ中:聞Cl2的氣味
C.圖Ⅲ中:生成棕黃色的煙
D.圖Ⅳ中:若氣球干癟,證明Cl2可與NaOH反應
【答案】D
【解析】若Cl2能與NaOH溶液反應,則燒瓶內壓強減小,氣球會鼓起來,D項錯誤。
4.一些含氯產品如圖所示。
(1)①中鋼瓶上應貼的標簽為　　　　(填字母,后同)。
A.腐蝕品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(2)下列有關漂白粉和漂白液的說法正確的是　　　　。
A.漂白粉是純凈物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工業上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工業上利用Cl2制鹽酸,其化學方程式為 　。
Cl2溶于水可制得氯水,檢驗一瓶氯水是否已經完全變質,可選用的試劑是　　　　。
A.硝酸銀溶液 B.酚酞溶液
C.碳酸鈉溶液 D.紫色石蕊溶液
【答案】(1)C
(2)B
(3)H2+Cl22HCl　D
【解析】(1)Cl2有毒,貯存Cl2的鋼瓶應貼的標簽為有毒品。
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,漂白液的有效成分是NaClO,二者均是混合物,A、D兩項錯誤;制取漂白粉時,不用澄清石灰水,因氫氧化鈣的溶解度較小,一般用石灰乳,也可用氯氣與稍濕的消石灰作用制得,C項錯誤。
(3)久置氯水的成分為稀鹽酸,新制氯水的主要成分有Cl2、HCl、HClO等,新制氯水和久置氯水均與AgNO3溶液反應生成白色沉淀,均與Na2CO3溶液反應放出CO2氣體,遇酚酞溶液均無明顯現象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先變紅后褪色,而稀鹽酸中加入紫色石蕊溶液只變紅不褪色。
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