1、第一章认识化学科学第2节 研究物质性质的方法和程序教学设计2【教学目标】1了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2了解氯的单质及其化合物对环境质量的影响。3掌握氯气的实验室制法。【教学过程】一、研究物质性质的基本程序过渡通过初中化学的学习，我们已经对科学探究的过程有了一定的了解。其实，人们对物质性质的研究也是一种科学探究过程。研究物质性质的内容包括物质的物理性质、化学性质，物质的通性和特性。那么研究物质性质的基本程序是怎样的呢？板书1研究物质性质的基本程序学生阅读教材、提问并归纳（媒体展示）首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；第二、要对物质的性质进行预测；第三、设
2、计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。媒体展示图1-2-6，研究物质性质的基本程序过渡前面我们探讨了研究物质性质的基本程序和研究方法，现在我们利用其程序和方法来探究氯气的性质。板书2。研究物质性质的案例研究氯气的性质引述氯气是一种化学性质活泼的非金属单质。在工业上，氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。氯气对人体有强烈的刺激性，吸入少量会刺激鼻腔和喉头黏膜并引起胸痛和咳嗽，吸入较多量时使人死亡；氯气也是大气污染物。
3、所制取和使用氯气时要有安全意识和环保意识。投影布置学生阅读、观察、记录并填写活动表研究物质性质的基本程序过渡通过初中化学的学习，我们已经对科学探究的过程有了一定的了解。其实，人们对物质性质的研究也是一种科学探究过程。研究物质性质的内容包括物质的物理性质、化学性质，物质的通性和特性。那么研究物质性质的基本程序是怎样的呢？板书1研究物质性质的基本程序学生阅读教材、提问并归纳（媒体展示）首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；第二、要对物质的性质进行预测；第三、设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进
4、一步的研究；第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。媒体展示图1-2-6，研究物质性质的基本程序过渡前面我们探讨了研究物质性质的基本程序和研究方法，现在我们利用其程序和方法来探究氯气的性质。板书研究物质性质的案例研究氯气的性质引述氯气是一种化学性质活泼的非金属单质。在工业上，氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。氯气对人体有强烈的刺激性，吸入少量会刺激鼻腔和喉头黏膜并引起胸痛和咳嗽，吸入较多量时使人死亡；氯气也是大气污染物。所制取和使用氯气时要有安全意识和环保意识。投影布置学生阅读、观察、记录并填写活动表二、二、氯气的性质1物理性质颜色气味状
5、态毒性密度水溶性黄绿色刺激性气味气体有毒比空气的密度大能溶2化学性质3次氯酸的性质(1)酸性：属于弱酸；酸性HClOH2CO3。(2)不稳定性：2HClO2HClO2。(3)杀菌、消毒、漂白。三、研究物质结构的方法1假说以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。2模型以客观事实为依据建立起来的，对事物及其变化的简化模拟，分为物体模型和思维模型两大类。二、氯气的性质1物理性质颜色气味状态毒性密度水溶性黄绿色刺激性气味气体有毒比空气的密度大能溶2化学性质3次氯酸的性质(1)酸性：属于弱酸；酸性HClOH2CO3。(2)不
6、稳定性：2HClO2HClO2。(3)杀菌、消毒、漂白。三、研究物质结构的方法1假说以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。2模型以客观事实为依据建立起来的，对事物及其变化的简化模拟，分为物体模型和思维模型两大类。三、1氯水的成分常温常压下，2体积Cl2溶解于1体积水中，得到氯水。溶解于水中的Cl2，一部分以游态形式存在，一部分与水发生反应：Cl2H2O=HClHClO，所以新制氯水中含有H2O、Cl2、HCl、HClO。由于存在电离：H2OHOH，HCl=HCl，HClOHClO，新制氯水成分表示为：2氯水的性质
7、成分所加试剂现象化学方程式或结论Cl2新制氯水为浅黄绿色氯水中含Cl2FeCl2溶液溶液由浅绿变为棕黄色Cl22FeCl2=2FeCl3H2OCuSO4白色粉末白色粉末变蓝CuSO45H2O=CuSO45H2OHClAgNO3溶液白色沉淀HClAgNO3=AgClHNO3，含ClNa2CO3固体有无色气味气体产生Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，含HHClO有色布条布条退色HClO具有漂白性加热或光照产生气泡HClO不稳定，2HClO2HClO2HCl和HClO石蕊试液先变红后退色酸性和漂白性特别提醒(1)AgNO3溶液无法鉴别Cl2和HCl两种气体(2)新制氯水中含Cl2、HCl
8、O、HCl等溶质，由于HClO不稳定，故久置氯水变为稀盐酸。(3)新制氯水可以代替Cl2使用。(4)氯水和液氯不同，氯水是氯气的水溶液，是混合物；液氯是液态的氯单质，是纯净物。(5)干燥的Cl2无漂白性，湿润的氯气因含有HClO而具有漂白性。四、1氯水Cl2无漂白性，而氯水具有漂白性，可杀菌和消毒，原因是含有HClO。2次氯酸盐(1)“84”消毒液：制备：由Cl2和NaOH溶液反应制得。主要成分：NaCl和NaClO；有效成分：NaClO。(2)漂白粉：制备：工业上通常用石灰乳和氯气反应来制备漂白粉。主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2；有效成分：Ca(ClO)2。漂白原理：漂白粉与稀盐酸或
9、空气中的水和二氧化碳反应，生成HClO。Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO，Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO。失效原因：Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成HClO和CaCO3，HClO不稳定，见光或受热易分解。因此，漂白粉放置久了易变质失效，应密封保存。氯气的发现者舍勒氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。舍勒是在1774年发现氯气的。当时他正在研究软锰矿（主要成分是MnO2），当他将软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的高兴。舍勒制备出氯气
10、以后，把它溶解在水里，发现这种气体的水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从1774年舍勒发现氯气到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是由一种元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine，这个名称来自希腊文，有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为氯气。次氯酸知多少？氯的含氧酸有高氯酸（HClO4），氯酸（HClO3），亚氯酸（HClO2）和次氯酸（HClO），其中次氯酸最为重要，是高考中的热点，在学习中应注意以下
11、几点：2它仅存在于溶液中，浓时呈黄色，稀时无色，有强烈的刺激性气味。3：氯的含氧酸中，它是最弱的酸（K=2.9510-8），HClOH+ClO-，比碳酸还弱（K1=4.3010-7）。4次氯酸的生成：将氯气通入到熟石灰溶液里，以制得次氯酸钙。再与稀盐酸或空气里的二氧化碳和水蒸气反应便可得到次氯酸。化学反应方程式如下：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2+2HCl(稀)=CaCl2+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO5次氯酸及其盐的主要用途是作漂白剂和消毒剂。次氯酸的漂白作用主要有以下三种形式：次氯酸有很强的氧化性，某
12、些有色物质被次氯酸氧化，破坏了其中的显色结构而褪色。某些有色物质分子中存在着不饱和键，次氯酸与它们起加成反应而褪色。某些有色物质的有机物分子与次氯酸发生氧化作用而褪色。6次氯酸盐有强氧化性，如在Ca(ClO)2固体中滴加浓盐酸，会生成Cl2（注意与4中比较）Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+Cl2+2H2O7ClO-易发生水解 ClO-+H2OHClO+OH-所以漂白粉在水中没有酸存在的条件下，也有一定的漂白性、杀菌性。cHClO（次氯酸）的性质： 弱酸性：酸性弱于H2CO3。不稳定性见光分解 2HClO2HCl+O2由于HClO的分解，使Cl2和水逐渐反应，直至氯水失效，因此氯水
13、要现用现制，保存在棕色试剂瓶中。 强氧化性：可漂白、杀菌，能使红布条、品红等褪色，可用作自来水消毒剂。次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水里的病菌，所以，自来水常用氯气（在1L水中通入约0.002gCl2）来杀菌消毒。五、检测题1. 生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救方法得当的是()A只要在室内放一盆水B向地势高的地方撤离C观察风向，顺风撤离D用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离2. “绿色化学实验”进课堂，某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如右图装置与操作以替代相关的实验。实验操作：钠与氯气反应的装置可作如右图改
14、进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述中错误的是()A反应生成的大量白烟是氯化钠晶体B玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气C钠着火燃烧产生苍白色火焰D发生的反应为2NaCl22NaCl3. 下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是（ ）A. 用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HClB. 用图2所示装置蒸干FeCl3饱和溶液制备FeCl3固体C. 用图3所示装置制取少量纯净的CO
15、2气体D. 用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层4. 取一定量的饱和氯水与CaCO3粉末混合，观察到氯水的黄绿色褪去，静置后取上层澄清溶液四份，分别进行以下实验：一份滴加盐酸，产生大量气泡一份滴加NaOH溶液，出现白色沉淀一份用酒精灯加热出现白色沉淀将有色布条浸入第四份溶液，布条立即褪色根据以上判断下列说法中错误的是A. 整个实验过程中未涉及氧化还原反应B. 由、可知澄清溶液中含有Ca(HCO3)2C. 、中的白色沉淀为CaCO3D. 由可知澄清溶液中含有HClO5. 有X、Y、Z三种元素：X、Y、Z的单质在常温下均为气体；X单质可以在Z的单质中燃烧，生成物为XZ，火焰呈苍
16、白色；XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X和Z，其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红；每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子，X2Y常温下为液体；Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白性。(1)试写出其元素符号：X_，Y_，Z_； (2)写出下列化合物的分子式：XZ_，X2Y_； (3)写出Z单质溶于X2Y中发生反应的化学方程式_。6. 在新制氯水中分别进行下列实验，写出相应的现象及原因。(1)在氯水中加入镁条，现象为_，原因是_；(2)将氯水滴加到AgNO3溶液中，现象为_，原因是_；(3)将红布条放入氯水中，现象为_，原因是_；(4)氯水中滴加紫色石蕊试液，现象为_，原因是_。检测题参考答案
17、1. 【解析】水不易吸收氯气，A项错误；氯气的密度大于空气，故应向地势高的地方、逆风跑，才可以在氯气之上，B项正确，C项错误。D项，纯碱水即为Na2CO3溶液，可以吸收氯气，正确。【答案】BD2. 【解析】由题目信息可知Na和Cl2发生反应生成NaCl固体，对应的现象是火焰为黄色，有白烟(NaCl)生成，为防止空气污染，用NaOH溶液吸收多余Cl2。由题目信息可知Na和Cl2发生反应生成NaCl固体，对应的现象是火焰为黄色，有白烟(NaCl)生成，为防止空气污染，用NaOH溶液吸收多余Cl2。【答案】C3. 【解析】A氯气与氢氧化钠反应，应用饱和食盐水除杂，故A错误；B氯化铁易水解，应在氯化氢
18、的氛围中加热，故B错误；C纯碱溶于水，挡板起不到作用，应用碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳气体，故C错误；D分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层，用分液的方法分离，故D正确；故选D。【答案】D4. 【解析】饱和氯水与CaCO3粉末发生反应的化学方程式为：2CaCO3+2Cl2+2H2O=Ca（HCO3）2+CaCl2+2HClO，属于氧化还原反应，故A错误；B、滴加NaOH溶液，出现白色沉淀，反应为Ca（HCO3）2与NaOH反应生成CaCO3，可知澄清溶液中的含有Ca（HCO3）2，故B正确；C、滴加NaOH溶液，出现白色沉淀，反应为Ca（HCO3）2与NaOH反应生成CaCO3，Ca（
19、HCO3）2受热分解为碳酸钙、水以及二氧化碳，即、中的白色沉淀为CaCO3，故C正确；D、有色布条浸入第四份溶液，布条立即褪色，则溶液中一定会含有次氯酸，故D正确【答案】A5. 【解析】XZXZ产生苍白色火焰，XZ水溶液使蓝色石蕊试纸变红，可以猜测X为H，Z为Cl。又因为X2Y常温下为液体，故猜测Y为O，代入题中再进行验证是正确的。答案：(1)HOCl(2)HClH2O (3)Cl2H2O=HClHClOXZXZ产生苍白色火焰，XZ水溶液使蓝色石蕊试纸变红，可以猜测X为H，Z为Cl。又因为X2Y常温下为液体，故猜测Y为O，代入题中再进行验证是正确的。【答案】(1)HOCl(2)HClH2O (3)Cl2H2O=HClHClO6. 【解析】Cl2H2O=HClHClO，氨水中存在Cl2、H2O、HClO分子，H、Cl等离子，因此与不同物质反应时起作用的成分可能不同。【答案】 (1)有气体产生Mg2HCl=MgCl2H2(2)产生白色沉淀AgNO3HCl=AgClHNO3(3)布条退色氯水中的HClO具有漂白性(4)先变红后退色氯水中有H，显酸性，使石蕊试液变红，其中的HClO使其退色