鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 认识化学科学第2节 研究物质性质的方法和程序精品第2课时2课时学案设计

第2课时　研究物质性质的基本程序

自主学习

1.研究物质性质的基本程序

2．氯气的性质

(1)物理性质

(2)化学性质

3．某些含氯化合物如次氯酸、次氯酸盐、二氧化氯等，都具有漂白作用与消毒作用。

课堂探究

一、研究物质性质的基本程序

你认为研究一种物质的性质应该按照怎样的程序来进行？

提示：

　研究Cl2性质的基本程序如下：

1．下列关于研究氯气性质的基本程序中排列正确的是(　　)

a．观察氯气的颜色、状态、气味　b．设计并进行实验，观察实验现象　c．解释现象、得出结论　d．预测氯气的性质

A．abcd  B．dbac

C．adbc  D．dacb

答案　C

解析　研究物质的基本程序为观察物质的外观→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论，故C选项正确。

2．某学习小组探究镁的化学性质，进行了如下活动：

(1)预测镁的性质：镁属于金属单质，可能与O2反应，其研究方法为__________________。

(2)取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，镁条呈银白色金属光泽，其研究方法为__________________。

(3)用坩埚钳夹住镁条，在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光、生成白色固体，其研究方法为________________________。

答案　(1)分类法　(2)观察法　(3)实验法、观察法

解析　(1)“镁属于金属单质”，说明该学习小组用了“分类法”。

(2)“镁条呈银白色金属光泽”说明该学习小组用了“观察法”。

(3)“用坩埚钳夹住镁条，在酒精灯上点燃”说明该学习小组用了“实验法”，“发出耀眼的白光、生成白色固体”说明该学习小组用了“观察法”。

二、氯气的性质

1．用什么方法来研究Cl2的物理性质？

提示：观察法：看状态、颜色，闻气味；实验观察法，观察Cl2是否溶于水。

2．通过观察Cl2的物理性质，根据规律可知Cl2为非金属单质，你会通过什么方法研究Cl2的性质？

提示：预测：Cl2能与金属反应，也可能与某些非金属单质反应，然后通过实验来验证预测，得出结论。

　探究Cl2性质的方法和程序

1．观察法认识Cl2的物理性质并预测Cl2的化学性质

[实验1]　取一个盛满氯气的集气瓶，观察氯气的颜色；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，闻气味。

[实验2]　取一支盛满氯气的试管，将其倒扣在水槽中，静置一段时间后，观察现象。

[实验现象及实验结论]　

[分类法预测性质]　通常状况下，金属单质无气态，而非金属单质如O2、H2、N2……是气态，因此Cl2应是非金属单质，其化学性质应与O2的类似，即能与金属单质或某些非金属单质反应。

2．设计实验验证预测的性质

(1)氯气与金属的反应

[实验步骤]　取用滤纸吸干煤油的黄豆粒大小的钠块放在石棉网上加热至熔化成小球时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠球上方；分别用坩埚钳夹持铁丝、铜丝加热后，伸入盛满氯气的集气瓶中。如下图所示。

[实验现象及结论]

(2)氯气与非金属单质(H2、P)的反应

如：氯气与H2的反应

[实验步骤]　将验纯后的氢气点燃，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。

[实验现象]　氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾产生。

[实验结论及反应方程式]　氢气与氯气反应生成氯化氢，反应方程式为H2＋Cl22HCl(此反应用于工业制盐酸)。

(3)结论：氯气在加热或点燃条件下能与大多数金属反应，与有变价的金属反应时，能把金属氧化到最高价，如与Fe反应，使Fe显＋3价(不显＋2价)，与Cu反应使Cu显＋2价。

知识拓展

1．氯气是密度比空气大的有毒气体。

2．纯净的H2在氯气中安静地燃烧，工业上利用该反应制盐酸；Cl2、H2混合后在光照条件下发生爆炸生成HCl。

3．“烟”与“雾”的区别：“烟”是指固体“小颗粒”，而“雾”是指“小液滴”，H2在Cl2中燃烧时集气瓶口的“白雾”是产物HCl与空气中的H2O(g)结合成的“盐酸小液滴”。

4．“燃烧”是剧烈的发光发热的化学反应现象，燃烧不一定有O2参与反应。

3．下列实验现象的描述错误的是(　　)

A．氢气在氯气中燃烧生成绿色烟雾

B．红热的铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成黑色固体

C．红热的铁丝在氯气中燃烧产生红棕色烟

D．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体

答案　A

解析　H2在Cl2中燃烧时，发出苍白色火焰，产生白雾。

4．下列有关氯气的叙述正确的是(　　)

A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾

B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生CuCl

C．纯净的氢气与氯气混合，发生爆炸

D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度较大的性质

答案　D

解析　钠在氯气中燃烧，生成NaCl固体小颗粒，形成白烟，没有雾出现(雾为小液滴)，A项错误；红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，B项错误；氢气与氯气的混合气体在强光照射时发生爆炸，只是简单混合时并不会爆炸，C项错误；氯气有毒，密度比空气大，可杀灭田鼠，D项正确。

三、氯气与水的反应

氯水和液氯是同一种物质吗？

提示：氯水是氯气的水溶液，是混合物。液氯是液化的氯气，是纯净物。

(1)实验探究Cl2与H2O的反应

[实验步骤]　将干燥的氯气依次通过盛有干燥红纸条的集气瓶A和盛有湿润红纸条的集气瓶B。如下图所示。

[实验现象]　干燥的红纸条不褪色，湿润的红纸条褪色。

[实验结论]　干燥的氯气没有漂白作用，湿润的氯气具有漂白性，说明Cl2和H2O反应生成具有漂白性的物质。

(2)Cl2与H2O反应生成物是什么？

[小结]　氯气溶于水后，有少部分溶于水的氯气与水发生反应，生成盐酸及一种漂白剂(HClO)。反应方程式为Cl2＋H2O===HCl＋HClO。

知识拓展

1．HClO是一元弱酸(比碳酸的酸性弱)，具有不稳定性，光照时易分解生成HCl和O2；HClO有漂白性和杀菌性，其漂白性是永久的。

2．Cl2可与碱反应，如：

(1)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，该反应可用于工业制“84消毒液”和实验室吸收尾气中的Cl2；

(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，该反应可用于工业制漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，有效成分为Ca(ClO)2。

3．新制氯水的成分为：H2O、Cl2、HCl、HClO；由于HClO不稳定，因此久置氯水的成分为H2O和HCl。

4．Cl2、NaClO、Ca(ClO)2本身无漂白性，只有在一定条件下生成HClO时才有漂白性。

5．ClO2的漂白、消毒能力比Cl2强且使用起来更加安全。

5．新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是(　　)

A．颜色相同

B．前者能使有色布条褪色

C．都含有H＋

D．加AgNO3溶液都能生成白色沉淀

答案　A

解析　氯水久置，HClO会分解生成HCl和O2，Cl2不断与水反应最终为盐酸，故颜色不同，A不正确；新制氯水中含次氯酸，能使有色布条褪色，B正确；新制氯水和久置氯水中均含H＋和Cl－，C、D正确。

6．氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论对应且正确的是(　　)

A．在氯水中放一有色布条，一会儿有色布条褪色，说明氯水中有Cl2存在

B．氯水呈淡黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中有Cl2存在

C．向氯水中先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中有Cl－存在

D．向氯水中加入NaOH溶液，氯水的淡黄绿色消失，说明氯水中有HClO分子存在

答案　B

解析　A项，使有色布条褪色的是次氯酸而不是Cl2；B项，氯水呈淡黄绿色且有刺激性气味可证明氯水中有Cl2分子存在；C项，加入的盐酸也提供Cl－；D项，氯水呈淡黄绿色是因为氯水中含有氯气分子，加入的NaOH溶液与Cl2反应，使氯水的淡黄绿色消失，与次氯酸无关。

本课小结