资源简介

1.2 第2课时　研究物质性质的基本程序
【学习目标】
1.了解研究物质性质的基本程序。
2.能列举、描述、辨识氯气的重要物理性质、化学性质及实验现象。
3.能说明氯水的重要性质及其应用。
4.能说明次氯酸的性质。
【自主预习】
一、研究物质性质的基本程序
主要包括:　　物质的外部特征→　　物质的性质→通过　　　　来验证,并观察现象→解释现象及得出　　。
二、氯气的物理性质
观察法研究氯气的物理性质
操作 ①观察氯气的颜色:取一个盛满氯气的集气瓶,观察氯气的颜色; ②闻氯气的气味:稍打开玻璃片,　　　　　　　　,使极少量的氯气飘进鼻孔; ③实验探究氯气的水溶性:取一支装满氯气的试管,将其倒扣在水槽中,静置一段时间后,观察现象
结论 物理性质:氯气为　　色气体,有强烈的　　　气味,　　,密度比空气　　,易　　,　　溶于水(1∶2),新制氯水呈　　　
【微点拨】
氯气有毒,人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激,引起咳嗽和胸部疼痛,吸入大量氯气会中毒致死。因此做氯气相关实验时要注意安全。
三、氯气的化学性质
1.实验法探究氯气与金属和非金属单质的反应
(1)运用分类法预测氯气的化学性质
氯气与氧气都是活泼的非金属单质,它们的化学性质相似,在一定条件下都能与金属单质(如钠、铁、铜等)、非金属单质(如氢气、硫、磷等)反应。
(2)实验探究氯气与金属和非金属的反应
实验操作 实验现象及结论
①将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在受热熔化的钠球上方 熔化的钠球在氯气中　　　　,产生　　　　　的烟,化学方程式:2Na+Cl22NaCl
②用坩埚钳夹住一束细铁丝,灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量水) 铁丝在氯气中　　　　　,产生能溶于水的　　　色的烟,溶液呈黄色,化学方程式:2Fe+3Cl22FeCl3
③用坩埚钳夹住一束细铜丝,灼烧后立刻放入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量水) 铜丝在氯气中　　　　　,产生能溶于水的　　　色烟,溶液呈蓝绿色,化学方程式:Cu+Cl2CuCl2
④在空气中点燃(“验纯”后)氢气,然后把通氢气的导管伸入盛有氯气的集气瓶中 纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,产生　　　　　色火焰。集气瓶瓶口上方产生　　　;化学方程式:H2+Cl22HCl
【微点拨】
(1)燃烧不仅仅指物质在氧气中被点燃,很多发光、发热的反应都可称为燃烧。
(2)描述现象时,固体小颗粒分散在空气中形成“烟”,液体小液滴分散在空气中形成“雾”。
2.实验法探究Cl2与水的反应
操作
现象 A中干燥红纸条　　　　,B中湿润红纸条褪色
结论 氯气本身没有　　　　,氯气与水反应的产物HClO有漂白性;化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO
3.氯气与碱的反应
(1)与氢氧化钠溶液反应——制取84消毒液
①化学方程式:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
②84消毒液的有效成分是　　　　　　。
(2)与石灰乳反应——制取漂白粉
①化学方程式:
2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②漂白粉的主要成分是　　　　　　　　　　,有效成分是　　　　　　　。
【参考答案】一、观察　预测　实验和观察　结论
二、用手轻轻地在瓶口扇动　黄绿　刺激性　有毒　大
液化　可　浅黄绿色
三、1.(2)剧烈燃烧　白色　剧烈燃烧　棕红　剧烈燃烧　棕黄　苍白　白雾　2.不褪色　漂白性
3.(1)次氯酸钠(NaClO)　(2)Ca(ClO)2和CaCl2　Ca(ClO)2
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色。 (　　)
(2)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气。 (　　)
(3)光照氯水有气泡逸出,该气体是氯气。 (　　)
(4)新制氯水必须用棕色瓶密封保存。 (　　)
(5)干燥的Cl2不具有漂白性,湿润的Cl2具有漂白性。 (　　)
(6)漂白粉是一种纯净物。 (　　)
(7)久置氯水酸性减弱。 (　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×
(7)×
2.已知Cl2为非金属单质,你会通过什么方法研究Cl2的性质
【答案】预测Cl2能与金属反应,也可能与某些非金属单质反应,然后通过实验来验证预测,得出结论。
【合作探究】
任务1：氯气、氯水的主要性质
情境导入　
你知道如何用自来水养金鱼吗 首先,用容器取适量的自来水,将其放置在阳光照射的地方两天以上,再将其倒进鱼缸里面。这是因为自来水为了适合人类饮用,都经过了处理,其中含有氯气,氯气是一种密度大于空气的黄绿色气体,此气体对金鱼的生长不利,时间久了很容易造成金鱼中毒。将自来水放置在阳光照射的地方,是因为在阳光照射下,自来水中有毒物质会减少,从而防止金鱼中毒。
问题生成
1.氯气的性质
　(1)情境中的例子说明了氯气具有哪些性质
【答案】氯气呈黄绿色,有毒,密度比空气大,能溶于水。
　(2)当日常生活中遇到氯气泄漏时,应如何躲避
【答案】氯气密度比空气大,应躲避到较高位置;可以使用蘸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻。
2.氯水的成分和性质
　(1)自来水用Cl2消毒的原理是什么 写出化学方程式。水中含氯的微粒有哪些
【答案】Cl2通入水中发生反应,生成的具有强氧化性的次氯酸能够杀菌、消毒。Cl2+H2OHCl+HClO。水中含氯的微粒有Cl2、HClO、Cl-、ClO-。
　(2)用Cl2消毒的自来水,用哪些方法可以增强消毒性 举例说明。
【答案】向自来水中加少量CaCO3或NaHCO3。
　(3)经阳光晒过一段时间后,自来水中的有毒物质会减少,该过程发生了哪些化学反应
【答案】用氯气对自来水消毒后,自来水中含有少量氯气和次氯酸。经过阳光照射后,发生的化学反应有2HClO2HCl+O2↑。
　(4)氯水长期放置在空气中,最后溶液中的溶质是什么 氯水应该如何保存
【答案】最后溶质为HCl。氯水应保存在棕色试剂瓶中,放置在低温避光处。
【实验探究】
探究新制氯水的性质与成分
1.实验过程
2.原理分析
(1)2 mL新制氯水呈黄绿色,说明氯水中含有什么物质
【答案】Cl2呈黄绿色,说明新制氯水中含有Cl2。
(2)实验一中气泡的成分是什么 由实验一中的现象,说明氯水中含有的微粒是什么 写出该反应的化学方程式。
【答案】CO2;说明氯水中含有HCl,反应的化学方程式为Na2CO3+2HClH2O+CO2↑+2NaCl。
(3)由实验二中的现象,说明氯水有哪些性质
【答案】氯水能使紫色石蕊溶液变红,说明氯水具有酸性;一段时间后红色褪去,说明氯水具有漂白性。
(4)实验三中2 mL新制氯水在太阳光下放置发生的反应是什么 实验中“红色不褪去”的原因是什么
【答案】氯水中的HClO经光照发生分解,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑;长时间放置的氯水中无HClO,失去漂白性,故红色不褪去。
(5)由实验四中的现象,说明氯水中含有的微粒是什么 写出反应的化学方程式。
【答案】Cl-;AgNO3+HClAgCl↓+HNO3。
【核心归纳】
1.氯气的主要化学性质
2.氯水的主要成分
3.氯水的多重性质
【典型例题】
【例1】发生氯气泄漏事故会严重污染环境。下列有关处理方法不正确的是(　　)。
A.在事发现场喷洒氢氧化钠溶液
B.将人、畜迅速转移到地势较高的地方
C.快速拨打119报警电话,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】氯气有毒,氢氧化钠溶液可吸收氯气,A项正确;氯气的密度比空气的大,会聚集在空气下方,应将人、畜迅速转移到地势较高的地方,B项正确;氢氧化钠有腐蚀性,不能直接用毛巾浸透NaOH溶液捂住鼻子,C项错误;肥皂水具有碱性,可用毛巾浸透肥皂水捂住鼻子,防止吸入氯气,D项正确。
【例2】下列有关氯气性质的叙述正确的是(　　)。
A.钠在氯气中燃烧产生白色的雾
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧生成CuCl
C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,产生黄色火焰
D.氯气有毒且密度较大
【答案】D
【解析】钠在氯气中燃烧产生白烟,A项错误;红热的铜丝可以在氯气中燃烧生成CuCl2,B项错误;纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,C项错误;氯气有毒、密度大,D项正确。
方法技巧：液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质 液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H+、Cl-、OH-、H2O
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
保存方法 特制钢瓶 棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用 置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
任务2：次氯酸及其盐的主要性质
情境导入　漂白粉在社会生活、工业生产中用途广泛,除了具有漂白作用外,还被应用于杀菌消毒。
问题生成
1.氯水具有漂白性,为什么人们不直接使用氯水漂白、杀菌、消毒呢
【答案】氯水不稳定且氯气溶解度小,难以保存,使用起来很不方便。
2.漂白粉漂白原理是什么 为什么敞口久置后会失效
【答案】漂白原理为Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO。漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效,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与空气中的CO2、H2O反应生成具有漂白作用的HClO,化学方程式为NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO。
【核心归纳】
1.次氯酸的“三性”
2.氯气与碱溶液的反应
(1)与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2,也可以制取漂白液,这种液体的主要成分是NaCl和NaClO,有效成分是NaClO。
(2)与石灰乳反应:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,利用此反应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与Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
3.漂白液和漂白粉的漂白原理及保存
(1)均利用“强酸制弱酸”的反应原理使其有效成分NaClO或Ca(ClO)2与较强的酸反应转化为HClO来进行漂白或消毒,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能够与空气中的CO2和H2O反应生成不稳定的HClO,故漂白液和漂白粉应密封、避光并置于阴凉干燥处保存。
【典型例题】
【例3】已知NaClO溶液与CO2能发生如下反应:NaClO+H2O
+CO2NaHCO3+HClO。下列叙述错误的是(　　)。
A.HClO的酸性比H2CO3的弱
B.加入少量盐酸可增强NaClO溶液的漂白性
C.通入少量Cl2可增强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钠,不是次氯酸钙,D项错误。
【例4】在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是(　　)。
选项 方法 现象 结论
A 观察氯水颜色 氯水呈浅黄绿色 氯水中含Cl2
B 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含HClO
C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性
D 把氯水置于日光下 有气泡产生 氯水中的HClO分解产生O2
　　【答案】B
【解析】氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色,是因为溶解了氯气,A项正确;向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有气泡产生,是因为碳酸氢根离子与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳,B项错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C项正确;由反应2HClO2HCl+O2↑知,D项正确。
【随堂检测】
1.下列叙述正确的是(　　)。
A.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
B.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
C.氯气、液氯和氯水都是纯净物,都有漂白性
D.用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气本身能杀灭细菌
【答案】B
【解析】铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3,A项错误;红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,B项正确;氯水是混合物,C项错误;用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸能杀灭细菌,D项错误。
2.溴与氯是同主族元素,溴单质(Br2)的性质与氯气相似。在研究溴单质的性质时,其基本程序应是(　　)。
A.观察溴的外观→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
B.预测溴的性质→观察溴的外观→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
C.观察溴的外观→预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
D.做实验并观察实验现象→分析、解释,得出结论
【答案】C
【解析】探究物质的性质时其基本程序是:观察物质外观→预测物质的性质→做实验并观察现象→分析现象,并用相应的化学知识解释→得出结论。
3.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是(　　)。
A.图Ⅰ中:实验现象证明氯气无漂白作用,氯水有漂白作用
B.图Ⅱ中:闻Cl2的气味
C.图Ⅲ中:生成棕黄色的烟
D.图Ⅳ中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应
【答案】D
【解析】若Cl2能与NaOH溶液反应,则烧瓶内压强减小,气球会鼓起来,D项错误。
4.一些含氯产品如图所示。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为　　　　(填字母,后同)。
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是　　　　。
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为 　。
Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是　　　　。
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
【答案】(1)C
(2)B
(3)H2+Cl22HCl　D
【解析】(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。
(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两项错误;制取漂白粉时,不用澄清石灰水,因氢氧化钙的溶解度较小,一般用石灰乳,也可用氯气与稍湿的消石灰作用制得,C项错误。
(3)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水的主要成分有Cl2、HCl、HClO等,新制氯水和久置氯水均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红不褪色。
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