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1.2研究物质性质的程序 课件PPT
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第1章 认识化学科学第2节 研究物质性质的方法和程序在研究金属钠性质的过程中,你用到了哪些研究方法?研究钠的基本过程是什么?观察法分类法比较法观察钠与水的反应探究钠与氧气的反应通过氧化钠属于碱性氧化物得出氧化钠的性质研究物质性质的程序研究物质性质的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,根据物质所属的类型或利用有关反应规律预测物质的性质一、研究物质性质的基本程序研究物质性质的程序我们通常从哪些方面研究物质的性质?物理性质 颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、溶解性、挥发性、导电性、导热性、延展性等化学性质 可燃性、氧化性、还原性、热稳定性、腐蚀性、酸性、碱性、毒性等二、应用研究物质性质的基本程序认识氯气研究物质性质的程序2.氯气的物理性质物理性质黄绿色气体密度比空气大在水中溶解度不大(1:2)有刺激性气味有毒 较低(易液化)实验室里闻氯气时,必须十分小心,应该用手在瓶口轻轻地扇动,仅使极少量的氯气飘入鼻孔。当闻其它的气体气味时,也应该采用这种方法。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,阵线迅速崩溃,部分士兵用湿毛巾捂住嘴巴,甚至有的士兵用自己尿液浸湿的毛巾捂住嘴巴,他们逃往地势更高的地方,幸免遇难。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。这是战争史上的第一次化学战,从此,化学战作为最邪恶的战争被写入了战争的史册.为什么氯气可作为生化武器?为什么湿毛巾在一定程度上防止氯气中毒?为什么要逃往地势更高的地方呢?研究物质性质的程序实验2:取一支盛满氯气的试管,将其倒扣在水槽中,静置一段时间,观察现象。现象:水槽中的水进入试管,试管中液面 ,试管内气体颜色 。结论:氯气 于水。Cl2泄漏时应该到高处、上风口躲避。思考:Cl2收集方法?Cl2泄漏时应该到高处、低洼处躲避?应该到上风口还是到下风口?收集氯气时可用向上排空气法或排饱和食盐水法。提示:有关氯气的实验应在通风厨里进行。上升变浅可溶研究物质性质的程序根据氯气所述的类别,它可能具有怎样的性质?你还学过哪些非金属单质?试分析其原子结构示意图。与Na、Fe、Cu等金属单质反应。与H2等非金属单质反应。氯气与氧气一样,都是活泼的非金属单质。预测非金属单质1.氯的结构最外层得到1个电子Cl-研究物质性质的程序2.氯气的化学性质(1)与金属单质反应实验1、将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在受热熔化的钠球上方现象: 熔化的钠球在氯气中 ,产生 。剧烈燃烧,黄色火焰白色的烟结论(化学方程式):_____________________2Na+Cl2 2NaCl研究物质性质的程序实验2、用坩埚钳夹住烧得红热的细铁丝伸入充满氯气的集气瓶中,瓶内保留少量食盐水 (防止瓶底受热炸裂、检验产物) 。现象:铁丝在氯气中 ,产生 。产物溶于水,得到___色溶液。(与浓度等多种因素有关)结论(化学方程式):_________________剧烈燃烧棕红色的烟棕黄研究物质性质的程序实验3、用坩埚钳夹住烧得红热的细铜丝伸入充满氯气的集气瓶中,瓶内保留少量食盐水 (防止瓶底受热炸裂、检验产物) 。现象:铜丝在氯气中 ,产生 。产物溶于水,得到____色溶液。(与浓度有关)结论(化学方程式):________________剧烈燃烧棕黄色的烟蓝研究物质性质的程序实验4、氢气验纯后点燃,然后把通氢气的导管伸入盛氯气的集气瓶中。现象:氢气在氯气中 ,产生 ,集气瓶瓶口上方产生 。结论(化学方程式):_________________。安静地燃烧苍白色火焰白雾研究物质性质的程序2.氯气的化学性质(1)与金属单质反应①与铁反应②与铜反应③与钠反应集气瓶内充满棕褐色的烟,溶于水后溶液呈棕黄色。集气瓶内充满棕黄色的烟,加水后溶液呈蓝色。钠在氯气中剧烈燃烧产生大量白烟。变价金属与Cl2化合时,金属显较高或最高价化合价。如Fe生成FeCl3,Cu生成CuCl2。在通常情况下,干燥氯气不与铁反应,所以可用钢瓶盛装和运输液氯。研究物质性质的程序与H2反应点燃:氢气在氯气中安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口产生大量白雾。光照:剧烈反应,发生爆炸,瓶口产生大量白雾。(2)与非金属单质反应(工业制HCl的原理)实验证明,在一定条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。与磷反应(液态)(固态)磷在氯气中剧烈燃烧产生白色烟雾。研究物质性质的程序化学现象中烟、雾、气有什么区别?研究物质性质的程序燃烧是指剧烈的、发光发热的化学反应。燃烧不一定有氧气参加。 燃烧的条件是:①可燃物; ②足量助燃物(O2、N2、Cl2、CO2等); ③温度达到着火点;通过对Cu、H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及本质有什么新的认识?下列物质中:不能通过金属与氯气直接反应而获得的是( )既能由金属与氯气直接反应得到,又能由金属和盐酸反应得到的是( ) A.CuCl2 B.FeCl2 C.AlCl3 D.FeCl3BC随堂训练研究物质性质的程序 在研究氯气的溶解性时,得到的氯水是黄绿色,将氯水密闭放置一段时间后会发现氯水的颜色变浅。这说明氯气具有什么性质呢?分析预测: 黄绿色是Cl2的颜色,颜色变浅说明Cl2减少;密闭放置;所以Cl2不可能挥发或与空气成分反应。氯气和水发生了化学反应。提出问题: 通过检验是否有新物质生成来判断是否反应,通过检验混合物中的成分证明反应产物。验证方法:研究物质性质的程序研究物质性质的程序没有 有 不褪色 褪色 实验:将干燥氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶a和盛有湿润有色布条的广口瓶b。设计实验,进行验证氯气与水是否反应及反应的的产物:研究物质性质的程序产生白色沉淀溶液先变红后褪色产生气泡氯水中有HCl为什么紫色石蕊溶液先变红后褪色?实验1、向紫色石蕊溶液中滴加几滴氯水,观察现象;实验2、向盛有Mg单质的试管中滴加适量氯水,观察现象;实验3、向氯水中滴加几滴AgNO3溶液,观察现象。设计实验,验证氯水的成分:研究物质性质的程序氯气能溶于水,氯气的水溶液叫氯水,呈浅黄绿色。溶解的氯气部分能够与水发生反应,生成HCl(盐酸)和HClO(次氯酸)。 Cl2+H2O溶解反应氯水HCl+HClO(3)与水反应Cl2不具有漂白性;HClO具有漂白性,还能杀灭细菌(强氧化性),因此HClO具有漂白作用和消毒作用。研究物质性质的程序③弱酸性: H2CO3 ﹥HClO①漂白性(强氧化性)遇到有色物质时,能破坏其中的有机色质,使有色物质褪色。(不可恢复)HClO的性质研究物质性质的程序Cl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2+ 2H2O氯气也能与碱发生反应生成盐酸盐、次氯酸盐和水。次氯酸钠次氯酸钙应用:1.制84消毒液 2.Cl2 的实验室尾气处理应用:制漂白粉/漂粉精 (氯气与石灰乳反应)二氧化氯ClO2也可用于漂白和消毒,漂白和消毒能力比氯气强且使用更加安全。(4)与碱反应4.氯气用途:消毒剂(HClO具有强氧化性,能杀菌消毒)研究物质性质的程序Cl2泄露时,现场人员撤离时均用一块毛巾捂住口鼻以防止氯气吸入,这块毛巾应怎样处理会更好?由于Cl2易和碱反应,因此可以将毛巾蘸肥皂水或小苏打水等呈弱碱性的溶液。研究物质性质的程序四、氯水的成分 HCl = H+ + Cl-氯水中存在的分子:Cl2、HClO、H2OCl2 + H2O = HCl + HClO氯水中存在的离子:H+、Cl-、ClO-、OH-(三种分子)(四种离子)“三分四离”(极少量)研究物质性质的程序氯气、液氯和氯水有什么区别?研究物质性质的程序五、漂白粉的制取和应用1.制取原料:氯气和石灰乳。2.制取原理:2Cl2+2Ca(OH)2 === CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。3.主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2。4.有效成分:Ca(ClO)2。5.漂白原理:次氯酸盐与空气中的CO2和H2O反应生成次氯酸,从而发挥漂白作用和消毒作用。漂白粉:Ca(ClO)2+ H2O + CO2 = 2HClO + CaCO3↓ 复分解反应: 强酸制弱酸 H2CO3 ﹥HClO84消毒液:NaClO+ H2O + CO2 = HClO + NaHCO3 研究物质性质的程序6.久置失效原理:7.存放:含氯漂白剂和消毒剂通常应避光并置于阴凉处密封保存。Ca(ClO)2+ H2O + CO2 = 2HClO + CaCO3↓ 容易出现板结现象,结块中所含固体物质为CaCl2、CaCO3。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。问题:常用的漂白剂多是次氯酸盐,为什么不直接用次氯酸溶液?研究物质性质的程序在新制氯水的各种微粒中:(1)使氯水呈黄绿色的是(用化学式符号填写,下同)______;(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是 ;(3)能使紫色石蕊试液显红色的是__________;(4)能使红纸褪色的是________;(5)能使无水硫酸铜变蓝的是______;(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是 。Cl2HCl(Cl-)HCl(H+)HClOH2OHCl(H+)
第1章 认识化学科学第2节 研究物质性质的方法和程序在研究金属钠性质的过程中,你用到了哪些研究方法?研究钠的基本过程是什么?观察法分类法比较法观察钠与水的反应探究钠与氧气的反应通过氧化钠属于碱性氧化物得出氧化钠的性质研究物质性质的程序研究物质性质的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,根据物质所属的类型或利用有关反应规律预测物质的性质一、研究物质性质的基本程序研究物质性质的程序我们通常从哪些方面研究物质的性质?物理性质 颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、溶解性、挥发性、导电性、导热性、延展性等化学性质 可燃性、氧化性、还原性、热稳定性、腐蚀性、酸性、碱性、毒性等二、应用研究物质性质的基本程序认识氯气研究物质性质的程序2.氯气的物理性质物理性质黄绿色气体密度比空气大在水中溶解度不大(1:2)有刺激性气味有毒 较低(易液化)实验室里闻氯气时,必须十分小心,应该用手在瓶口轻轻地扇动,仅使极少量的氯气飘入鼻孔。当闻其它的气体气味时,也应该采用这种方法。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,阵线迅速崩溃,部分士兵用湿毛巾捂住嘴巴,甚至有的士兵用自己尿液浸湿的毛巾捂住嘴巴,他们逃往地势更高的地方,幸免遇难。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。这是战争史上的第一次化学战,从此,化学战作为最邪恶的战争被写入了战争的史册.为什么氯气可作为生化武器?为什么湿毛巾在一定程度上防止氯气中毒?为什么要逃往地势更高的地方呢?研究物质性质的程序实验2:取一支盛满氯气的试管,将其倒扣在水槽中,静置一段时间,观察现象。现象:水槽中的水进入试管,试管中液面 ,试管内气体颜色 。结论:氯气 于水。Cl2泄漏时应该到高处、上风口躲避。思考:Cl2收集方法?Cl2泄漏时应该到高处、低洼处躲避?应该到上风口还是到下风口?收集氯气时可用向上排空气法或排饱和食盐水法。提示:有关氯气的实验应在通风厨里进行。上升变浅可溶研究物质性质的程序根据氯气所述的类别,它可能具有怎样的性质?你还学过哪些非金属单质?试分析其原子结构示意图。与Na、Fe、Cu等金属单质反应。与H2等非金属单质反应。氯气与氧气一样,都是活泼的非金属单质。预测非金属单质1.氯的结构最外层得到1个电子Cl-研究物质性质的程序2.氯气的化学性质(1)与金属单质反应实验1、将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在受热熔化的钠球上方现象: 熔化的钠球在氯气中 ,产生 。剧烈燃烧,黄色火焰白色的烟结论(化学方程式):_____________________2Na+Cl2 2NaCl研究物质性质的程序实验2、用坩埚钳夹住烧得红热的细铁丝伸入充满氯气的集气瓶中,瓶内保留少量食盐水 (防止瓶底受热炸裂、检验产物) 。现象:铁丝在氯气中 ,产生 。产物溶于水,得到___色溶液。(与浓度等多种因素有关)结论(化学方程式):_________________剧烈燃烧棕红色的烟棕黄研究物质性质的程序实验3、用坩埚钳夹住烧得红热的细铜丝伸入充满氯气的集气瓶中,瓶内保留少量食盐水 (防止瓶底受热炸裂、检验产物) 。现象:铜丝在氯气中 ,产生 。产物溶于水,得到____色溶液。(与浓度有关)结论(化学方程式):________________剧烈燃烧棕黄色的烟蓝研究物质性质的程序实验4、氢气验纯后点燃,然后把通氢气的导管伸入盛氯气的集气瓶中。现象:氢气在氯气中 ,产生 ,集气瓶瓶口上方产生 。结论(化学方程式):_________________。安静地燃烧苍白色火焰白雾研究物质性质的程序2.氯气的化学性质(1)与金属单质反应①与铁反应②与铜反应③与钠反应集气瓶内充满棕褐色的烟,溶于水后溶液呈棕黄色。集气瓶内充满棕黄色的烟,加水后溶液呈蓝色。钠在氯气中剧烈燃烧产生大量白烟。变价金属与Cl2化合时,金属显较高或最高价化合价。如Fe生成FeCl3,Cu生成CuCl2。在通常情况下,干燥氯气不与铁反应,所以可用钢瓶盛装和运输液氯。研究物质性质的程序与H2反应点燃:氢气在氯气中安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口产生大量白雾。光照:剧烈反应,发生爆炸,瓶口产生大量白雾。(2)与非金属单质反应(工业制HCl的原理)实验证明,在一定条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。与磷反应(液态)(固态)磷在氯气中剧烈燃烧产生白色烟雾。研究物质性质的程序化学现象中烟、雾、气有什么区别?研究物质性质的程序燃烧是指剧烈的、发光发热的化学反应。燃烧不一定有氧气参加。 燃烧的条件是:①可燃物; ②足量助燃物(O2、N2、Cl2、CO2等); ③温度达到着火点;通过对Cu、H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及本质有什么新的认识?下列物质中:不能通过金属与氯气直接反应而获得的是( )既能由金属与氯气直接反应得到,又能由金属和盐酸反应得到的是( ) A.CuCl2 B.FeCl2 C.AlCl3 D.FeCl3BC随堂训练研究物质性质的程序 在研究氯气的溶解性时,得到的氯水是黄绿色,将氯水密闭放置一段时间后会发现氯水的颜色变浅。这说明氯气具有什么性质呢?分析预测: 黄绿色是Cl2的颜色,颜色变浅说明Cl2减少;密闭放置;所以Cl2不可能挥发或与空气成分反应。氯气和水发生了化学反应。提出问题: 通过检验是否有新物质生成来判断是否反应,通过检验混合物中的成分证明反应产物。验证方法:研究物质性质的程序研究物质性质的程序没有 有 不褪色 褪色 实验:将干燥氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶a和盛有湿润有色布条的广口瓶b。设计实验,进行验证氯气与水是否反应及反应的的产物:研究物质性质的程序产生白色沉淀溶液先变红后褪色产生气泡氯水中有HCl为什么紫色石蕊溶液先变红后褪色?实验1、向紫色石蕊溶液中滴加几滴氯水,观察现象;实验2、向盛有Mg单质的试管中滴加适量氯水,观察现象;实验3、向氯水中滴加几滴AgNO3溶液,观察现象。设计实验,验证氯水的成分:研究物质性质的程序氯气能溶于水,氯气的水溶液叫氯水,呈浅黄绿色。溶解的氯气部分能够与水发生反应,生成HCl(盐酸)和HClO(次氯酸)。 Cl2+H2O溶解反应氯水HCl+HClO(3)与水反应Cl2不具有漂白性;HClO具有漂白性,还能杀灭细菌(强氧化性),因此HClO具有漂白作用和消毒作用。研究物质性质的程序③弱酸性: H2CO3 ﹥HClO①漂白性(强氧化性)遇到有色物质时,能破坏其中的有机色质,使有色物质褪色。(不可恢复)HClO的性质研究物质性质的程序Cl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2+ 2H2O氯气也能与碱发生反应生成盐酸盐、次氯酸盐和水。次氯酸钠次氯酸钙应用:1.制84消毒液 2.Cl2 的实验室尾气处理应用:制漂白粉/漂粉精 (氯气与石灰乳反应)二氧化氯ClO2也可用于漂白和消毒,漂白和消毒能力比氯气强且使用更加安全。(4)与碱反应4.氯气用途:消毒剂(HClO具有强氧化性,能杀菌消毒)研究物质性质的程序Cl2泄露时,现场人员撤离时均用一块毛巾捂住口鼻以防止氯气吸入,这块毛巾应怎样处理会更好?由于Cl2易和碱反应,因此可以将毛巾蘸肥皂水或小苏打水等呈弱碱性的溶液。研究物质性质的程序四、氯水的成分 HCl = H+ + Cl-氯水中存在的分子:Cl2、HClO、H2OCl2 + H2O = HCl + HClO氯水中存在的离子:H+、Cl-、ClO-、OH-(三种分子)(四种离子)“三分四离”(极少量)研究物质性质的程序氯气、液氯和氯水有什么区别?研究物质性质的程序五、漂白粉的制取和应用1.制取原料:氯气和石灰乳。2.制取原理:2Cl2+2Ca(OH)2 === CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。3.主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2。4.有效成分:Ca(ClO)2。5.漂白原理:次氯酸盐与空气中的CO2和H2O反应生成次氯酸,从而发挥漂白作用和消毒作用。漂白粉:Ca(ClO)2+ H2O + CO2 = 2HClO + CaCO3↓ 复分解反应: 强酸制弱酸 H2CO3 ﹥HClO84消毒液:NaClO+ H2O + CO2 = HClO + NaHCO3 研究物质性质的程序6.久置失效原理:7.存放:含氯漂白剂和消毒剂通常应避光并置于阴凉处密封保存。Ca(ClO)2+ H2O + CO2 = 2HClO + CaCO3↓ 容易出现板结现象,结块中所含固体物质为CaCl2、CaCO3。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。问题:常用的漂白剂多是次氯酸盐,为什么不直接用次氯酸溶液?研究物质性质的程序在新制氯水的各种微粒中:(1)使氯水呈黄绿色的是(用化学式符号填写,下同)______;(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是 ;(3)能使紫色石蕊试液显红色的是__________;(4)能使红纸褪色的是________;(5)能使无水硫酸铜变蓝的是______;(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是 。Cl2HCl(Cl-)HCl(H+)HClOH2OHCl(H+)
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