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第2节 研究物质性质的方法和程序
第2课时 研究物质性质的基本程序
1.以研究氯气的性质为例，熟知研究物质性质的基本程序(难点)。
2.通过实验探究氯气的化学性质，掌握氯气与金属单质、非金属单质、水及碱
溶液的反应(重点)。
学习目标
6·24庄河氯气泄漏事故，造成104人入院治疗。
2020年8月29日，安徽发生氯气泄漏，造成29人住院治疗。
2021年4月28日，江苏发生氯气泄漏
2023年2月17日，广西氯气泄漏事件共造成5人中毒
研究Cl2的性质
目标一
将氯气通过软管灌入田鼠洞，消灭田鼠，利用Cl2的什么性质？
①黄绿色②密度大③有毒④易液化⑤能溶于水
牛刀小试
1、Cl2与O2、 H2都是非金属单质，应该具有某些类似性质。与哪种更相似
与Na、Fe、Cu等金属单质反应。
与S、P等非金属单质反应。
从原子结构看，氯元素与氧元素更相似，它们的原子的最外层电子数都比较多，容易得到电子成为8电子的稳定结构，所以都是较活泼的非金属元素。氧气与氯气都是活泼的非金属单质。
预测
二、预测氯气的化学性质
〖实验1〗取一块绿豆粒大小的金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，切去表层，放在石棉网上，用酒精灯微热。待金属钠熔化成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠球的上方，观察现象。
〖实验2〗用坩埚钳夹住一束铁丝，灼热后立刻放入充满氯气的集气瓶中，观察现象；然后把少量的蒸馏水注入集气瓶里，用玻片盖住瓶口，振荡观察现象
〖实验3〗在通风柜中，用坩埚钳夹注一束铜丝，灼热后立刻放入充满氯气的集气瓶中，观察现象；然后把少量的蒸馏水注入集气瓶里，用玻片盖住瓶口，振荡观察现象。
三、实验验证——氯气与金属单质的反应
剧烈燃烧，火焰呈黄色，产生白烟
剧烈燃烧，产生棕红色烟，溶于水呈（棕）黄色
剧烈燃烧，产生棕黄色烟，溶于水呈蓝绿色
2Na+Cl2 2NaCl
变式训练
写出下列反应方程式：
1.氯气与铝反应
2.氯气与汞反应
〖实验4〗在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中，观察氢气在氯气中燃烧时发生的现象。
安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾
剧烈反应，发生爆炸
研究氯水的性质
目标二
1.发现新问题
在研究氯气的溶解性实验中，将浅黄绿色的氯水密闭放置一段时间后发现氯水的颜色变浅了。这说明氯气可能与水发生反应。
能否设计实验进行证明？
【思考】
思考二、氯水的颜色：黄绿色——说明氯水中含有
什么分子？能否由此说明氯气与水没反应
Cl2、H2O
说明含有Cl2分子。
不能，因为也许氯气只是没反应完全。
可能是：Cl2、H2O、HCl(Cl- 、 H+)
思考三、若Cl2与H2O发生了反应，氯水中可能有哪些成分？如何设计实验检验？
思考一、如果氯气溶于水仅仅是纯物理过程，
则氯水成分是什么
讨论：
设计实验探究氯气与水能否反应，反应的产物是什么？
【思考与假设】
氯气能否与水反应？
方案：氯水与硝酸银（硝酸酸化）溶液反应
探究一：氯水中有无 Cl-
氯水
AgNO3
白色沉淀
现象
结论
有Cl-
实 验 探 究
氯气能否与水反应？
探究一：氯水中有无 H+ (方法1)
实 验 探 究
气体（H2）
现象
结论
有H＋
镁条
氯水
氯气能否与水反应探究
蓝色石蕊试纸
盐酸↓
变红
先变红后褪色
氯水↓
探究二：氯水中有无 H+ (方法2)
实 验 探 究
归纳总结：氯气与水反应的产物判断
氯水中加 入的试剂 实验现象 起作用 的微粒 解释
AgNO3溶液 产生白色沉淀 Cl－ HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
镁条 镁条表面有气泡产生 H+ 镁条把溶液中的H+置换成H2
蓝色石蕊试纸 先变红后褪色 H＋、及漂白性物质 酸性使石蕊变红，漂白性物质使之褪色
实验结论(写化学方程式) Cl2能与H2O发生反应生成HCl和漂白性的物质
蓝色石蕊试纸先变红后褪色
氯气能与水反应，生成酸性物质以及有漂白性的物质
分类
预测
观察
实验
发现特殊现象，提出新问题
【提出质疑】是氯气具有漂白性？
还是氯气与水的反应产物具有漂白性？
【实验验证】设计实验证明你的猜想
实验用品提供：有色布条
进一步研究
实验探究 漂白性的物质是什么？
结论：干燥的Cl2无漂白性，氯气能与水反应，且产生新的物质(HClO)有漂白性
不褪色
褪色
实验结论：
1、氯气不仅能溶于水，还能与水发生化学反应，
生成HCl和HClO，反应的化学方程式为：
Cl2+H2O HCl+HClO
2、干燥的Cl2不具有漂白性。
3、HClO具有漂白性。
原因：它遇到有色物质时，能破坏其中的有机色质，
使有色物质褪色。
次氯酸虽然有杀菌消毒的功能，但由于其不稳定性导致其应用受限，化学家是如何解决这一问题的？
思考2
氯气与NaOH反应制成84消毒液；
也可以与石灰乳反应制成漂白粉，便于储存和运输。
4.氯气与碱的反应
(1)与氢氧化钠溶液反应——制取84消毒液
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(2)与石灰乳反应——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：
利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。
漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2
实验室处理氯气的尾气
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO
思考
漂白粉长期露置于空气中会失效，你能说出其中的原因吗？漂白粉应该如何保存？
漂白粉长期露置于空气中，其中的次氯酸钙与空气中的水和二氧化碳发生反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。
而HClO不稳定，在光照条件下分解：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。漂白粉应该避光并置于阴凉处密封保存。
小结　次氯酸的性质
不稳定性：
弱酸性：酸性比碳酸还弱
强氧化性：次氯酸具有漂白作用和消毒作用
【类比分析】
氯水（浅黄绿色） 液氯（黄绿色） 久置氯水（无色）
物质类别
粒子种类
主要性质
存在条件
保存方法
混合物
纯净物
黄绿色溶液，具有氯气的性质；能导电；具有酸性、漂白性
Cl2
H2O、Cl2、HClO、ClO-、OH-、Cl-、H+
黄绿色液体，不导电；具有氯气的性质
常温常压下可存在，但不宜久置，须随用随制
常温常压下不能存在 -34.6oC
棕色瓶盛装放在阴凉处
特制耐压钢瓶中
H2O、OH-、Cl-、H+
只有酸性
混合物
新制氯水、久置氯水和液氯的比较
借助所学氯气化学性质，解释氯气泄漏事件中的现象和操作
【小结】氯气的化学性质
3、氯气与水的反应
4、氯气与碱的反应
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
注：漂白粉的成份及工作原理和失效的原因
1、氯气与金属单质的反应
2Fe + 3Cl2 ====2FeCl3
点燃
Cu + Cl2 ==== CuCl2
点燃
2、氯气与非金属单质的反应
H2 + Cl2 === 2HCl
点燃
点燃
2Na+ Cl2 ==== 2NaCl
H2 + Cl2 === 2HCl
光照
小 试 牛 刀
1、下列物质属于纯净物的是（ ）
液氯 B.氯水
C. 盐酸 D.漂白粉
2、下列关于氯水的叙述正确的是（ ）
新制氯水中只含有Cl2和H2O两种分子
新制氯水可使蓝色石蕊试纸变红但不褪色
新制氯水在光照下有气泡逸出，该气体是Cl2
新制氯水放置数天后酸性增强
A
D
3. 氯气可用排水法收集。 （ ）
×
可用向上排空气法或排饱和食盐水法收集
应用体验
4.判断正误
(1)氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物
(2)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子
(3)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性
(4)氯水的浅黄绿色是Cl2引起的
(5)新制取的漂白粉是纯净物
×
×
×
√
×
5.(2022·枣庄滕州一中高一月考)下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内微粒)没有关系的是
A.将锌粒加入新制氯水中，有无色气泡冒出(H＋)
B.新制氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C.使蓝色石蕊试纸先变红后褪色(H＋、Cl2)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)
√
1
2
3
自我测试
H＋可使蓝色石蕊试纸变红，HClO具有漂白性，可使变色后的石蕊试纸褪色
6.现有 A、B、C、D 四种气体,A是密度最小的气体;B 呈黄绿色;A 可以在B 中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成 D;把无色无刺激性气味的C气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。
(1)A、C 的化学式分别为:A ;C
(2)写出下列各反应的化学方程式。
A与B反应:
B 与水反应:
B 与 NaOH 溶液反应:
氯气
颜色 气味 溶解性 毒性 状态
物理性质　　　　　　　　　　　　　　　
氯气的物理性质和化学性质
化学性质　　　　　　　　　　　　　　　
(1)与铁反应_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
与铜反应_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
与钠反应_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
(2)与氢气反应___________．　　　　　　　　　　　　　　　
(3)与水反应_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
(4)与碱反应_____________．　　　　　　　　　　　　　　　
小 结

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