第2課時(shí)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序?qū)W業(yè)要求核心素養(yǎng)對接1.了解研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序。列舉、描述、辨識(shí)氯氣的重要物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.能說明氯水的重要性質(zhì)及其應(yīng)用。4.能說明次氯酸的性質(zhì)。1.能根據(jù)氯水中的微粒種類和性質(zhì)，預(yù)測氯水的性質(zhì)，以培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推測和模型認(rèn)知的素養(yǎng)水平。2.讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯水的性質(zhì)，以培養(yǎng)科學(xué)研究與創(chuàng)新意識(shí)。3.通過氯氣泄漏自救方案的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。<導(dǎo)入>人們對物質(zhì)性質(zhì)的研究是一個(gè)科學(xué)探究的過程，應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)的程序來進(jìn)行，以提高研究效率。在研究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，通常首先要觀察物質(zhì)的外部特征了解物質(zhì)的存在狀態(tài)、顏色、氣味等;其次，要通過實(shí)驗(yàn)來探究物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往要對物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證所做的預(yù)測;然后，通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，對物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行總結(jié)和歸納，并對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的研究。觀察物質(zhì)的外部特征、預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)和觀察(設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象)以及解釋和結(jié)論(對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋、對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行整合)是研究過程的重要環(huán)節(jié)，它們的科學(xué)組合便形成了研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序。提醒：被研究的物質(zhì)的性質(zhì)往往具有一定的未知性,所以在研究物質(zhì)性質(zhì)的過程中，可能需要在“預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)”與“實(shí)驗(yàn)和觀察”兩個(gè)環(huán)節(jié)中反復(fù)進(jìn)行。接下來，我們嘗試用以上程序來探究氯氣性質(zhì)。觀察物質(zhì)的外部特征【實(shí)驗(yàn)1】取一個(gè)盛滿氯氣的集氣瓶，觀察氯氣的顏色；稍打開玻璃片用手輕輕在瓶口扇動(dòng)，使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔，聞氯氣的味道。黃綠色、有刺激性氣味、密度大于空氣【實(shí)驗(yàn)2】取一只盛滿氯氣的試管，將其倒扣在水槽中，靜置一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象。試管內(nèi)水位上升，說明氯氣能溶于水。請同學(xué)們結(jié)合觀察結(jié)果歸納氯氣的物理性質(zhì)。氯氣：黃綠色、刺激性氣味、氣體、密度大于空氣、易液化、能溶于水（1體積水可溶解2體積氯氣）預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)同學(xué)們，你能從物質(zhì)類別的角度預(yù)測氯氣的化學(xué)性質(zhì)嗎？【氧氣作為非金屬單質(zhì)，能與其他金屬（鈉、鐵、銅等）反應(yīng)，也能與其他非金屬（氫氣等）反應(yīng)，那么氯氣是不是也能在特定條件下與金屬、非金屬反應(yīng)呢?】1、接下來我們來通過實(shí)驗(yàn)研究氯氣的化學(xué)性質(zhì)（視頻演示）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式歸納氯氣與金屬鈉的反應(yīng)將盛有氯氣的集氣瓶迅速扣在鈉球的上方鈉球劇烈燃燒，集氣瓶中充滿白色的煙2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl氯氣與鐵絲的反應(yīng)把一束紅熱的細(xì)鐵絲伸入充滿Cl2的集氣瓶中鐵絲劇烈燃燒，集氣瓶中充滿紅棕色煙，溶于水得黃色溶液2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3常溫下，干燥的Cl2或液氯與鐵不反應(yīng)，故工業(yè)上常用鋼瓶盛放液氯氯氣與銅絲的反應(yīng)把一束紅熱的細(xì)銅絲伸入充滿Cl2的集氣瓶中鐵絲劇烈燃燒，集氣瓶中充滿棕黃色煙，溶于水得藍(lán)綠色溶液Cu+Cl2=eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl2鐵絲(銅絲)不要接觸瓶壁，以免集氣瓶受熱炸裂氯氣與氫氣的反應(yīng)把點(diǎn)燃的H2導(dǎo)管緩緩伸入盛滿Cl2集氣瓶中H2繼續(xù)燃燒，火焰呈蒼白色，瓶口上方出現(xiàn)白霧H2+Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HClH2和CI2在光照下混合會(huì)發(fā)生爆炸生成HCl,所以工業(yè)上常利用H2,在Cl2,中燃燒的反應(yīng)制備鹽酸。點(diǎn)燃拓展：Cl2與P的反應(yīng)點(diǎn)燃點(diǎn)燃少量Cl2：2P+3Cl2====2PCl3(白霧)點(diǎn)燃點(diǎn)燃多量Cl2：2P+5Cl2====2PCl5(白煙)點(diǎn)燃PCl3+Cl2==PCl5磷在氯氣中燃燒時(shí)，由于易生成三氯化磷、五氯化磷的混合物，其反應(yīng)現(xiàn)象為產(chǎn)生白色煙霧。思考：1、煙和霧有什么區(qū)別?煙：是固體小顆粒形成的；霧：是小液滴形成的。思考：2、初中課本對燃燒的定義：可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng)。現(xiàn)在你認(rèn)為科學(xué)嗎？可燃物與氧化劑（如O2、Cl2）在一定條件下發(fā)生的發(fā)光發(fā)熱的劇烈反應(yīng)都可以稱為燃燒，燃燒不一定有O2參與。發(fā)現(xiàn)新問題，進(jìn)一步研究2、氯氣與水的反應(yīng)將氯氣通入水中可形成飽和氯水，其顏色為淺黃綠色，為什么？含有氯氣分子，切氯氣分子含量不太高。在研究氯氣的溶解性時(shí)，將氯水密閉放置一段時(shí)間后會(huì)發(fā)現(xiàn)氯水的顏色變淺，這說明氯氣具有什么性質(zhì)呢？（1）思考：如何證明氯氣與水發(fā)生了反應(yīng)？有色布條不褪色干燥的氯氣無漂白作用有色布條褪色氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO由以上對比實(shí)驗(yàn)可知：氯氣能使?jié)駶櫽猩紬l褪色的原因是：氯氣與水發(fā)生反應(yīng)具有漂白性的物質(zhì)，溶于水的Cl2部分與水發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)方程式：Cl2+H2O=HCl+HClO（2）如何驗(yàn)證氯氣與水的反應(yīng)產(chǎn)物呢?(視頻演示)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論在氯水中加入鎂條鎂條表面有氣泡產(chǎn)生氯水中含有酸氯水中滴加紫色石蕊溶液溶液先變紅色，后褪色氯水中含有H＋和HClO將氯水滴加到AgNO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀氯水中含有Cl－新制氯水成分：“三分子、四離子”（極少）（4）氯水的性質(zhì)(5)在氯水中含有多種微粒，因此在與不同物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，表現(xiàn)出不同微粒的性質(zhì)，現(xiàn)列表如下：所加試劑參與反應(yīng)的微粒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式或解釋AgNO3溶液Cl－白色沉淀HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3Na2CO3固體H＋有氣泡產(chǎn)生2HCl＋Na2CO3=CO2↑＋H2O＋2NaCl有色布條HClO布條顏色褪去漂白性FeCl2溶液Cl2溶液變棕黃色2FeCl2＋Cl2=2FeCl3石蕊溶液HClO、H＋先變紅后褪色酸性和漂白性【例題2】為探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)：(1)觀察氯水顏色，發(fā)現(xiàn)氯水呈黃綠色，證明氯水中含有的粒子是________。(2)向氯水中滴入碳酸鈉溶液，有氣體生成，說明氯水中含有的粒子是________。(3)盛有氯水的試管中的有色布條褪色，說明氯水中含有的粒子是________。(4)將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液顯紅色，起作用的微粒是________，過一會(huì)兒，溶液的顏色褪去，起作用的微粒是________。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，證明氯水中含有的粒子是________。(6)氯水經(jīng)光照后，顏色逐漸消失，并放出的氣體是________，溶液的酸性________(填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”)。(7)將Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是__________。解析(1)氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－和OH－，含有Cl2，使溶液呈現(xiàn)黃綠色；(2)滴入Na2CO3溶液有氣體生成，證明溶液呈酸性，含H＋；(3)氯水能使有色布條褪色，說明具有漂白性，證明氯水中含有HClO；(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈紅色，說明有H＋存在，很快褪色，則是因?yàn)镠ClO起漂白作用；(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，證明氯水中有Cl－；(6)HClO不穩(wěn)定，見光易分解放出O2，并生成鹽酸，由于HClO為弱酸，而鹽酸是強(qiáng)酸，故溶液酸性增強(qiáng)；(7)氯水中的Cl2、ClO－、HClO具有強(qiáng)氧化性。答案(1)Cl2(2)H＋(3)HClO(4)H＋HClOCl－(6)O2增強(qiáng)(7)Cl2、ClO－、HClO次氯酸酸性很弱，比碳酸還弱不穩(wěn)定，見光易分解，化學(xué)方程式：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑用于漂白、殺菌消毒可以使有機(jī)色質(zhì)褪色3、結(jié)合氯氣與水的反應(yīng)，你能寫出氯氣和堿（如NaOH）的反應(yīng)式嗎？市面上常用的消毒液和漂白劑，為什么不直接用次氯酸作漂白劑？氯氣在水中的溶解度不大，而且生成的HClO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來很不方便，效果也不理想次氯酸鹽較為穩(wěn)定。①與NaOH反應(yīng)“84”消毒液由Cl2和NaOH溶液反應(yīng)制得，其主要成分是NaCl和NaClO，有效成分是NaClO。Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O失效原理：NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClO2HClOeq\o(=,\s\up7(光))2HCl＋O2↑②與Ca(OH)2反應(yīng)——漂白粉的制備漂白粉由Cl2和石灰乳反應(yīng)制得，2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O其主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2。漂白粉或漂粉精中Ca(ClO)2的能與空氣中CO2的和水蒸氣發(fā)生如下反應(yīng)：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO根據(jù)以上反應(yīng)，你認(rèn)為購買和存放漂白粉或漂粉精時(shí)應(yīng)注意哪些問題？長期放置在空氣中漂白粉會(huì)失效的原因：注意：漂白液、漂白粉和漂粉精既可用作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可用作游泳池等場所的消毒劑。二氧化氯的漂白能力比氯氣強(qiáng)且使用起來更加安全強(qiáng)酸制弱酸課堂練習(xí)2、有關(guān)漂白粉和漂白液的說法正確的是（）①工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉②漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。③漂白粉和明礬都常用于自來水的處理，二者的作用原理不相同。④漂白粉空氣中久置不發(fā)生氧化還原反應(yīng)⑤漂白粉空氣中久置變質(zhì)，理由是漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3。答案：②③《拓展提升》1、新制氯水、久置氯水和液氯的區(qū)別液氯新制氯水久置氯水物質(zhì)類別單質(zhì)混合物混合物顏色黃綠色淺黃綠色無色所含微粒Cl?分子H2O、Cl?HC10、H+、C10、C1、OHH2O、H+、C1、OH主要性質(zhì)具有氧化性，無漂白性具有酸性、強(qiáng)氧化性、漂白性、能殺菌、消毒具有酸性、無強(qiáng)氧化性、無漂白性保存特制鋼瓶用棕色瓶盛裝，密封保存于陰涼處，一般現(xiàn)用現(xiàn)配。試劑瓶盛裝，塞上玻璃塞即可3、(1)Cl2與除Au、Pt以外的絕大多數(shù)金屬都能反應(yīng)。變價(jià)金屬單質(zhì)與Cl2反應(yīng)，一般生成最高價(jià)氯化物，如過量的鐵絲在氯氣中燃燒生成FeCl3;而不生成FeCl24、84消毒液和潔廁靈為什么不能混合使用？84消毒液主要成分是次氯酸鈉，潔廁靈主要成分是鹽酸。兩者混合會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致失效，還會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣。NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O（鹽酸濃度較大時(shí)）5、ClO無論在酸性、堿性還是中性溶液中均具有強(qiáng)氧化性，與具有還原性的I、S2、SO32、Fe2+等不能大量共存，所以Ca(C1O)2、NaClO在沒有酸存在的條件下，也有一定的漂白、殺菌能力。6、解答關(guān)于新制氯水問題時(shí)的注意事項(xiàng)在回答氯水用于漂白、殺菌、消毒等問題時(shí),是用HClO的強(qiáng)氧化性來解釋,切忌用氯氣的強(qiáng)氧化性來解釋;在與氯水相關(guān)的氧化還原反應(yīng)中要弄清是氯氣還是HClO參與反應(yīng),如氯氣與濃氨水、NaOH及還原性鹽(如FeCl2、KI、NaBr等)的溶液反應(yīng)就不要寫成HClO參與反應(yīng)。不能用pH試紙測定氯水的pH。特別注意,氯水使有機(jī)色質(zhì)褪色是永久性的，過程不可逆