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研究物质性质的基本程序
第1章 认识化学科学
1.以研究氯气的性质为例，熟知研究物质性质的基本程序。
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。
思考：研究物质性质的基本程序是怎样的？
一、研究物质性质的基本程序
观察物质的外部特征
实验和观察
解释和结论
对实验现象进行分
析、综合、推理，
得出结论
运用比较的方法，
归纳总结一类物
质的共性和差异
发现特殊现象，
提出新问题
预测物质的性质
物质的颜色、气
味、存在状态等
验证预测
做出新的预测
进一步研究
可以运用分类的方
法，根据物质所属
的类别或利用有关
反应规律预测物质
的性质
资料：1915年4月22日，德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气。当时战场出现了有利于德军的风向，德军打开了早已在前沿阵地屯集的装满氯气的钢瓶，一人多高的黄绿色烟云被每秒2~3米的微风吹向英法联军阵地。面对扑面而来的刺鼻的怪味，英法守军一阵大乱，阵线迅速崩渍。部分士兵用湿毛巾捂住嘴巴，他们逃往地势更高的地方，最终幸免于难。这次攻击，英法守军共中毒15000人，5000多人死亡，德军亦有数千人中毒和死亡。
你能总结出氯气的物理性质吗？
以研究Cl2的性质为例
1、观察——研究氯气的物理性质
颜色：
黄绿色
味道：
刺激性气味
溶解性：
可溶于水(1∶2)
特别提醒
①闻有毒氯气气味的方法：稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，
使极少量的氯气飘进鼻孔。
②氯气的密度比空气大。
③氯气易液化（沸点高），液氯为黄绿色。
观察物质的外部特征
能用排水法收集Cl2吗？可以用什么方法收集Cl2？
　Cl2能溶于水，不能用排水法收集；常用排饱和食盐水或向上排空气法收集。
液氯如何保存？
干燥的钢瓶中
思考与讨论
预测物质的性质
结构决定性质
氯原子容易得到1个电子，形成最外层8个电子的稳定结构，化学性质很活泼
(2)预测——氯气的化学性质
预测物质的性质
分类
(2)预测——氯气的化学性质
氯气和氧气均为非金属单质，氧气能与Na、Fe、Cu等金属单质反应，也能与H2等非金属单质反应，则氯气是否也有上面的性质？
我可以
实验和观察
1．将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在受热熔化的钠球上方 2．用坩埚钳夹住一束烧得红热的细铁丝伸入充满氯气的集气瓶中 3．用坩埚钳夹住一束烧得红热的细铜丝伸入充满氯气的集气瓶中 4．在空气中点燃氢气，然后把通氢气的导管伸入盛有氯气的集气瓶中
(3)实验验证——氯气与单质的反应
剧烈燃烧
黄色火焰
产生白烟
剧烈燃烧，
产生棕红色烟，溶于水呈黄色
剧烈燃烧，
产生棕黄色烟，溶于水呈蓝色
安静燃烧，
产生苍白色火焰，瓶口上方有白雾
2Na＋Cl2 ==== 2NaCl
点燃
2Fe＋3Cl2 ==== 2FeCl3
点燃
Cu＋Cl2 ==== CuCl2
点燃
H2＋Cl2 ==== 2HCl
点燃
思考与讨论
铁有＋2、＋3价，Cu有＋1、＋2价，试根据Cl2分别与Fe、Cu的反应，总结氯气与可变价态的金属反应的规律，同时反映了Cl2的活泼性如何？
　Fe、Cu可变价态的金属与Cl2反应时生成高价态氯化物，同时反映了Cl2的性质非常活泼。
发现新问题，进一步研究
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。这说明氯气可能具有什么性质呢？
氯水的颜色变浅
氯气分子减少
氯气和水发生了反应
预测
HCl2＋
？（含氧元素）
Cl2 ＋H2O →
思考：如何证明氯气与水发生了反应？
是否有新物质生成？
可能生成什么物质？
O2
实验探究：氯气能否与水发生反应
干燥的Cl2无漂白性，氯气与水反应产生的新物质(HClO)有漂白性
实验操作 实验现象 实验结论
a．干燥的有色布条______ 干燥的氯气 漂白作用
b．湿润的有色布条_____ 氯水有 作用，起漂白作用的是 ，反应的化学方程式为：
不褪色
褪色
无
漂白
HClO
Cl2＋H2O ===
HCl＋HClO
实验探究：氯气与水反应的产物
氯水中加 入的试剂 实验现象 实验结论(起作用的微粒或化学方程式、解释) AgNO3溶液 产生 沉淀 ______ HCl＋AgNO3 ===_______________
Na2CO3溶液 产生____________ _____ Na2CO3＋2HCl ===___________________
红纸条 使有色布条_____ _______ 次氯酸具有_________
石蕊溶液 先变 后______ _______ 酸性使石蕊变 ，次氯酸使之_____
镁条 镁条表面有气泡 _____
白色
AgCl↓＋ HNO3
Cl－
无色无味气体
褪色
褪色
H＋
HClO
H＋ HClO
H＋
2NaCl＋H2O＋CO2↑
漂白性
红色
褪色
红
Mg＋2HCl === MgCl2＋H2↑
能否用pH试纸检验新制的氯水的酸性？为什么？
不能，氯气与水发生反应生成的HClO具有漂白性。
HClO次氯酸能使有色物质褪色，另外，它还能杀灭细菌（强氧化性），因此次氯酸具有漂白作用和消毒作用。
思考与讨论
小结　次氯酸的性质
不稳定性：
弱酸性：酸性比碳酸还弱
次氯酸具有漂白性和消毒作用
能使有色布条、品红试剂等有色物质褪色
思考与讨论
氯气溶于水，得到新制氯水。新制的氯水为什么显黄绿色？新制氯水中含有哪些成分？新制氯水和久置氯水成分上有什么区别？
　氯水中有氯气分子显黄绿色。
新制氯水中主要含有HCl、HClO、Cl2、H2O。
久置后HClO分解，最终成为HCl溶液，主要含有HCl、H2O。
氯水保存：棕色瓶中，阴凉、避光处保存。
新制氯水、久置氯水和液氯的比较
名称 液氯 新制氯水 久置氯水
物质类别 纯净物 混合物 混合物
所含微粒 Cl2 Cl2、HClO、H2O、 H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、OH－、H2O
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
酸性 无 弱 强
漂白性 无 有 无
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。
氯气与氢氧化钠溶液反应——制取消毒液
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
氯气与石灰乳反应——制取漂白粉
2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
思考与讨论
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，具有漂白作用的次氯酸分解了，漂白粉也就失效了。漂白粉长期露置在空气中最终会变为CaCO3 ，应该避光并置于阴凉处密封保存。
思考与讨论
84消毒液为什么不能与洁厕灵（含有盐酸）不能混用？
84消毒液主要成分是次氯酸钠，洁厕灵主要成分是盐酸。两者混合会发生化学反应，从而导致失效，还会产生有毒的氯气。
NaClO ＋2HCl ＝NaCl + Cl2↑＋H2O
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
×
×
×
√
×
氯气
原子结构
物理性质
化学性质
氯水
成分（三分子、四离子）
强氧化性、漂白性、不稳定性、酸性
与金属反应
与非金属反应
与水反应
与碱反应
与还原性物质反应
黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，能溶于水
易得一个电子

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