资源简介

(共19张PPT)
探索物质转化的一般规律
——从消毒剂说起
1774年
用漂白粉作为感染创伤的治疗和饮用水的消毒
一战期间，用次氯酸钠溶液作为创伤伤口的抗菌剂
用亚氯酸钠（NaClO2）制得二氧化氯（ClO2），作为新型的消毒剂、漂白剂
舍勒将软锰矿（MnO2）浓盐酸共热得到氯气，发现水溶液对纸张、花有永久性的漂白作用
1820年
一战期间
1940年
消毒剂广泛应用于农业生产、医疗卫生、食品安全、水处理等领域
常见消毒剂简介
1970年
高铁酸钾（K2FeO4）作为一种高效、无毒的消毒剂，用于饮用水、工业水处理
任务一：再探氯气的实验室制备
实验室制氯气：MnO2+4HCl(浓) = MnO2+Cl2↑+2H2O
问题1：反应一段时间后，混合物中残留MnO2和盐酸，但不再产生氯气，为什么？
事实一：
MnO2(s)+4HCl(稀)，加热
不反应
事实二：
MnO2(s)+4HCl(浓)，不加热
不反应
任务一：再探氯气的实验室制备
实验室制氯气：MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O
思考：若要用较稀的盐酸（如3mol/L），在常温下就制得氯气。
你有什么建议
任务一：再探氯气的实验室制备
思考：“酸性高锰酸钾溶液”，是在高锰酸钾溶液中滴加某种酸溶液以增强高锰酸根的氧化性。能否选择盐酸？
KMnO4 + HCl MnCl2+Cl2↑+KCl+H2O
+7 -1 +2 0
实验室制氯气：MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O
问题2：常温下，能否用KMnO4固体和浓NaCl溶液反应得到Cl2？
KMnO4(s)+NaCl(浓) Cl2
KMnO4(s)+NaCl(浓) +H2SO4（较浓） Cl2
MnO4- + H++ Cl- Mn2++Cl2↑+H2O
任务二：探究获取次氯酸的路径
问题3：氯水有杀菌、消毒、漂白功能是因为存在HClO。
如何获取HClO？
任务二：探究获取次氯酸的路径
NaClO
HClO
饱和NaCl溶液
NaOH
Cl2
H2
电解
（必修1p51课后练习T5；
选择性必修1第4章）
用次氯酸钠制次氯酸的优点：低成本、技术成熟、使用方便
广泛使用：水体消毒（饮用水、污水、游泳池）、环境消毒（医院、家用）等
任务二：探究获取次氯酸的路径
问题4：高浓度的次氯酸具有更强的杀菌消毒漂白的能力，如何在短时间内获得较高浓度的次氯酸？
任务二：探究获取次氯酸的路径
问题4：高浓度的次氯酸具有更强的杀菌消毒漂白的能力，如何在短时间内获得较高浓度的次氯酸？
分组实验：
三支试管中分别滴加2滴管NaClO溶液和3滴紫色石蕊试液
伸入吸管，
手握端口，
轻轻吹气
稀盐酸1滴
用镊子夹住淀粉碘化钾试纸，湿润后，小心伸入3号试管口
任务二：探究获取次氯酸的路径
问题5：根据前面分析，请解释为什么氯气和水的反应不能彻底进行？
思考：Cl-、ClO-能在溶液中大量共存吗？
任务二：探究获取次氯酸的路径
+1
0
-1
氢化物 单质 氧化物 酸 盐 物质类别
HCl
Cl2
Cl-
HCl
ClO-
HClO
化合价
任务三：探讨获取新物质的可能途径
问题6：根据价类图，讨论制备四氧化三铁可能的路径
化合价
任务三：探讨获取新物质的可能途径
资料卡片1：四氧化三铁制备的有关文献
任务三：探讨获取新物质的可能途径
资料卡片1：四氧化三铁制备的有关文献
任务三：探讨获取新物质的可能途径
资料卡片2：表示氧化性（还原性）、酸性的物理量
“标准电极电势”可以定量描述不同微粒氧化性或者还原性的强弱。
“电离平衡常数”可以定量的描述不同酸的酸性强弱。
物质转化的一般规律：”一张图，两个视角，三个因素”
任务三：探讨获取新物质的可能途径
资料卡片3：高铁酸钾（K2FeO4）
高铁酸钾是一种高效、安全的水处理剂，具有杀菌、消毒、絮凝作用，能去除水中臭味物质、控制藻类污染，其氧化性比高锰酸钾更强。
任务三：探讨获取新物质的可能途径
氧化剂/还原产物 标准电极电势（V） （酸性 298K 1mol/L） 氧化剂/还原产物 标准电极电势（V）
（碱性 298K 1mol/L）
FeO42- Fe3+ 2.20 FeO42- Fe(OH)3 0.72
HClO Cl- 1.63 ClO- Cl- 0.89
碱性条件： 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
酸性条件：2FeO42-+3Cl-+10H+=2Fe3++3ClO-+5H2O
寻找合适的氧化剂、条件，制备高铁酸钾：
问题解决：
根据价类图，查阅资料，讨论获得二氧化氯（ClO2）的路径。
+7
+5
+4
+3
+1
0
-1
氢化物 单质 氧化物 酸 盐 物质类别
HCl
Cl2
Cl-
HCl
ClO-
HClO
Cl2O
ClO2-
HClO2
Cl2O3
ClO2
ClO3-
HClO3
Cl2O5
ClO4-
HClO4
Cl2O7
物质类别
氧化物--酸（碱）---盐
元素价态
氧化还原规律
探索物质转化的一般规律
反应物选择：微粒种类
条件的选择：浓度、温度、酸碱性…
综合考虑：安全、成本、环保等
要素
视角
板书：

展开更多......

收起↑