微项目-科学使用含氯消毒剂元素与物质世界课件省公开课一等奖新名师优质课比赛一等奖课件.pptx

微项目科学使用含氯消毒剂运用氧化还原反应原了解决实际问题第1页第2页知识铺垫新知预习列举生活中常见消毒剂。(1)漂白粉;(2)84消毒液;(3)双氧水;(4)二氧化氯。第3页知识铺垫新知预习1.84消毒液(1)有效成份:NaClO。有效氯含量5.1%6.9%。(2)次氯酸钠,从氧化还原反应角度看,它属于氧化剂,从物质类别考虑它属于盐。与稀酸反应生成次氯酸,如与水和空气中二氧化碳反应,用化学方程式表示为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO。(3)84消毒液有腐蚀性。若不慎将84消毒液沾到皮肤上,应马上用大量清水冲洗。2.其它含氯消毒剂(1)液氯:成份为Cl2。(2)二氧化氯:分子式为ClO2。(3)漂白粉:有效成份次氯酸钙(填名称)。(4)有机含氯消毒剂:二氯异氰尿酸钠。第4页知识铺垫新知预习【微思索】分析含氯消毒剂NaClO2和无氯消毒剂K2FeO4,预测它们含有什么性质?提醒:依据次氯酸钠性质,可推知消毒剂NaClO2和K2FeO4应该含有强氧化性。第5页探究随堂检测读84消毒液,探究其性质问题探究1.84消毒液有效成分是次氯酸钠,它可能具有什么性质?提示:在NaClO中Cl元素化合价为+1价,具有强氧化性;NaClO属于盐,也可以与稀酸反应生成次氯酸。2.为什么NaClO不能与洁厕灵(含有盐酸)等酸性产品同时使用?提示:一方面是因为NaClO具有强氧化性,与盐酸发生氧化还原反应生成有毒氯气:NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O;其次是因为NaClO与酸发生反应生成不稳定HClO,HClO见光易分解。第6页探究随堂检测知识归纳探究次氯酸钠性质:试验方案设计及实施第7页探究随堂检测方法提炼1.预测和研究物质思绪(1)研究物质性质惯用基本方法有观察、试验、分类和比较。在观察过程中,不但要用感官去搜集信息,还要主动地进行思索,及时存放和处理所搜集信息。观察要有明确而详细目标,要对观察到现象进行分析和综合。(2)假如预测某物质含有氧化性,就需要寻找含有还原性另一物质,经过试验检验二者能否发生氧化还原反应,以验证预测。对应地,假如预测某物质含有还原性,就需要寻找含有氧化性另一物质,经过试验验证预测。(3)假如预测某物质是盐,就需要依据相关盐性质预测和判断,经过试验验证预测。第8页探究随堂检测2.分析和处理与化学相关实际问题思绪方法(1)分析实际问题中包括哪些物质,有各种可能时,可逐一研究,也可将物质分类,选定代表物进行研究。(2)预测选定物质含有什么性质、可能发生哪些化学反应。(3)推测事件中现象或问题是由什么物质和改变引发,提出假设。(4)设计试验验证假设,注意使试验条件与真实情景保持一致,必要时设计控制变量对比试验。(5)思索对同一现象解释是否存在其它假设,如存在时,进行必要验证。第9页探究随堂检测典例分析例题从反应NaClO+2HCl(浓)=NaCl+H2O+Cl2中能够看出,盐酸含有性质是()酸性氧化性还原性A.只有B.只有C.D.答案:D解析:在题给反应中有2molHCl参加反应时,只有二分之一(即1mol)HCl被氧化生成Cl2,此时表达还原性,另二分之一HCl中氯元素化合价没有改变,该部分HCl表达酸性,故选D。第10页探究随堂检测对点训练1消毒剂在生产生活中有极其主要作用,开发含有广谱、高效、低毒杀菌剂和消毒剂是今后发展趋势。(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1molO3转化为1molO2和1molH2O)等物质常被用作消毒剂。等物质量上述物质消毒效率最高是(填字母)。A.Cl2B.H2O2C.ClO2D.O3(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”美称。如消除采矿业胶液中氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2O=A+NH3,则生成物A化学式为,H2O2被称为“绿色氧化剂”理由是。第11页探究随堂检测(3)消毒剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保留一年。亚氯酸不稳定,可分解,反应离子方程式为HClO2ClO2+H+Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1molClO2生成时转移电子个数约为。(4)84消毒液(主要成份是NaClO)和洁厕剂(主要成份是浓盐酸)不能混用,原因是(用离子方程式表示)。利用氯碱工业产物能够生产84消毒液,写出相关反应化学方程式:。答案:(1)C(2)KHCO3H2O2做氧化剂,其还原产物是H2O,没有污染(3)6.021023(4)ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2OCl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O第12页探究随堂检测解析:(1)1molCl2(发生反应为Cl2+H2O=HCl+HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时,转移电子依次为2mol、2mol、5mol、2mol,则等物质量上述物质反应时ClO2转移电子数最多,消毒效率最高。(2)依据元素守恒原理,可知A为KHCO3。在反应中,H2O2作氧化剂,其还原产物H2O没有污染性。(3)题给反应是氯元素化合价既升高又降低反应,HClO2中+3价氯元素一部分升高到ClO2中+4价,一部分降低到-1价。当有1molClO2生成时,反应中转移1mol电子,即转移电子个数约为6.021023。(4)ClO-与浓盐酸中Cl-会发生反应生成有毒Cl2。氯碱工业产物是NaOH、H2和Cl2,NaOH溶液和Cl2反应能够得到含有NaClO溶液。第13页探究随堂检测对点训练2NaCN超标电镀废水可用两段氧化法处理:NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaClNaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2完成以下填空:(1)第一次氧化时,化学方程式是。(2)写出第二次氧化时发生反应离子方程式。(3)处理100m3含NaCN10.3mgL-1废水,实际最少需NaClOg(实际用量应为理论值4倍),才能使NaCN含量低于0.5mgL-1,到达排放标准。(4)(CN)2与Cl2化学性质相同。(CN)2与NaOH溶液反应生成、和H2O。第14页探究随堂检测第15页探究随堂检测1.ClO2是一个消毒杀菌效率高、二次污染小水处理剂。试验室中可经过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O。以下说法中正确是()A.KClO3在反应中是还原剂B.1molKClO3参加反应,在标准情况下能得到22.4L气体C.在反应中H2C2O4既不是氧化剂也不是还原剂D.1molKClO3参加反应有1mol电子转移答案:D解析:依据题给化学方程式分析,KClO3中氯元素化合价降低,作氧化剂;1molKClO3完全反应生成1molClO2和1molCO2,在标准情况下体积为44.8L;H2C2O4中碳元素化合价升高,做还原剂;1molKClO3参加反应时得到1mol电子,即转移1mol电子。第16页探究随堂检测2.NaClO2是一个主要杀菌消毒剂,也惯用来漂白织物等。填写以下空白。(1)NaClO2是ClO2通入NaOH和H2O2混合液中制得,氧化剂与还原剂物质量之比为,该反应化学方程式为。(2)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂氧化能力相当于多少克Cl2氧化能力。NaClO2有效氯含量为。(计算结果保留两位小数)答案:(1)212ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O(2)1.57第17页探究随堂检测解析:(1)依据题给信息,由ClO2生成NaClO2,Cl元素化合价由+4价变为+3价,化合价降低,ClO2为氧化剂,则H2O2为还原剂,氧元素化合价升高生成氧气,再由电子守恒得,反应中氧化剂与还原剂物质量之比为21,H2O2对应氧化产物是O2。反应化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O。(2)由信息知,要求出每克含氯消毒剂氧化能力相当于多少克Cl2氧化能力,先求得1gNaClO2转变为Cl-转移电子物质量为190.54mol,再设有xgCl2变为Cl-氧化能力与1gNaClO2氧化能力相当,列方程得190.54=x712,解得x1.57,即为有效氯含量。第18页探究随堂检测3.ClO2是一个优良消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制备成NaClO2固体方便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体试验装置如图所表示(提醒:仪器A为三颈烧瓶)。第19页探究随堂检测填写以下空白。(1)仪器B作用是;冰水浴冷却目标是(写出两种)。(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因。(3)Cl-存在时会催化ClO2生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少许盐酸,ClO2生成速率大大提升,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整。(用离子方程式表示)。第20页探究随堂检测答案:(1)预防倒吸降低H2O2分解;降低NaClO2溶解度;增加ClO2溶解度(任写两种)(2)空气流速过慢时,ClO2不能及时被气流带走,浓度过高造成分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收解析:(1)由仪器B内导管“短进长出”,可知其用作安全瓶,预防倒吸;冰水浴冷却可降低H2O2分解,而且能够降低NaClO2溶解度,使其充分析出,提升产率,另外,气体溶解度随温度升高而降低,冰水浴冷却还可增大ClO2溶解度。(2)空气流速过慢,ClO2不能及时被气流带走,依据题意浓度过高时ClO2又会分解,使NaClO2产率低;空气流速过快,ClO2与H2O2、NaOH不能充分反应,NaClO2产率降低。第21页