第二章微项目2科学使用含氯消毒剂运用氧化还原反应原理解决实际问题课件高一上学期化学

第2章元素与物质世界

微项目科学使用含氯消毒剂

——运用氧化还原反应原理解决实际问题

项目学习目标从物质类别、元素化合价的角度预测含氯消毒剂有效成分的性质。利用氧化还原反应分析并解释消毒剂在使用过程中产生的现象和出现的问题。增强合理使用化学品的意识，科学使用含氯消毒剂。我们生活的环境中难免会有一些致病微生物，如细菌、病毒等。消毒杀菌可以减少致病微生物的数量，甚至杀死致病微生物的繁殖体和休眠体，降低人体的发病率。例如，酒精可以吸收细菌蛋白中的水分，使其脱水变性，达到消毒杀菌的目的；医用双氧水因具有氧化性，可以把脓液、污物中的细菌氧化来杀死细菌，因而常用于皮肤、黏膜伤口的消毒。84消毒液是一种常见的含氯消毒剂，广泛用于家庭、宾馆、医院、食品加工行业的消毒。在本项目活动中，你将从物质类别和元素化合价的角度，认识84消毒液有效成分的化学性质，从化学视角解读84消毒液的产品说明，尝试分析随意混用消毒剂可能带来的危害，从而提升预测陌生物质性质的能力以及增强合理使用化学品的意识。项目话动1解读84消毒液的产品说明产品特点本品是以次氯酸钠主要成分的液体消毒剂。有效氯含量为5.1%～6.9%，可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌、致病性酵母菌，并能灭活病毒。注意事项1．外用消毒剂，须稀释后使用，勿口服。2．如原液接触皮肤，立即用清水冲洗。3．本品不适用于钢和铝制品的消毒。4．本品易使有色衣物脱色，禁用于丝、毛、麻织物的消毒。5．置于避光、阴凉处保存。6．不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。84消毒液及其产品说明使用范围及方法饮食用具消毒按1∶150的比例用水稀释，有效氯含量约为400mg·L－1。饮食用具清洗后进行浸泡消毒，20min后用生活饮用水将残留消毒剂冲净。果蔬消毒按1∶600的比例用水稀释，有效氯含量约为100mg·L－1。果蔬清洗后进行浸泡消毒，10min后用生活饮用水将残留消毒剂冲净。织物消毒按1∶240的比例用水稀释，有效氯含量约为250mg·L－1。消毒时将织物全部浸没在消毒液中，20min后用生活饮用水将残留消毒剂冲净。使用范围及方法血液及黏液等液体污染物品的消毒按1∶10的比例用水稀释，有效氯含量约为

6000mg·L－1。将各类传染病病原体污染物品浸没在消毒液中，浸泡消毒60min。一般物体表面的消毒马桶、水槽、瓷砖、地板的消毒，按1∶150的比例用水稀释，有效氯含量约为400mg·L－1。对各类需消毒的物体表面擦拭、浸泡、冲洗、喷洒消毒20min(喷洒量以喷湿为准)。提出问题：84消毒液有什么化学性质？包括溶液酸碱性、氧化性或还原性等。预测性质：从类别上看，NaClO是一种弱酸盐，类比于Na2CO3，其溶液应呈碱性，而且可以与其他酸反应生成次氯酸；从价态上看NaClO中的氯为“＋1”价，降低变为“0”价或“－1”价而表现氧化性；从84消毒液的使用说明看，NaClO还有一定的漂白性。实验操作实验现象结论用胶头滴管滴一滴84消毒液于pH试纸上试纸先变蓝后褪色消毒液具有_____和_________用胶头滴管滴一滴84消毒液于红纸上红纸褪色消毒液具有_______[实验探究]碱性漂白性漂白性用胶头滴管滴一滴84消毒液于碘化钾试纸上试纸变蓝消毒液具有__________试管1溶液为紫色试管2溶液为蓝色短时间内无明显变化试管3溶液先变蓝，滴2滴稀硫酸后快速褪色NaClO与稀硫酸反应生成氧化性更强的

。强氧化性HClO

在培养皿里分别加入2mL消毒液和2mL淀粉碘化钾溶液，再向消毒液中滴加少许稀盐酸，迅速盖上表面皿。表面皿下方产生______色气体，淀粉KI溶液______NaClO和HCl作用产生了Cl2，NaClO中氯元素化合价降低，表现________氧化性黄绿变蓝安全提示84消毒液有腐蚀性，取用时应戴好实验室专用手套，并戴上护目镜。若不慎将84消毒液沾到皮肤上，应立即用大量清水冲洗。实验过程应在通风条件下完成，尽量使用微型及相对封闭的实验装置(如培养皿上盖上表面皿)，同时注意尾气吸收。思考交流1．稀释或使用消毒液时，为什么要求相关人员必须带手套？提示：因为84消毒液具有碱性、强氧化性，所以会腐蚀人的皮肤。2．次氯酸钠溶液本身有氧化性，可以消毒和漂白物品，为什么84消毒液使用时需要将被消毒的物品浸泡一段时间来增强消毒或漂白效果？提示：NaClO与空气中的CO2、H2O作用生成HClO，HClO的消毒、漂白效果更好。2NaClO＋CO2＋H2O===2HClO＋Na2CO3。3．有些消毒液特别补充说明：不可与酸性清洁剂如“洁厕剂”混合使用，为什么？提示：洁厕剂主要成分为稀盐酸，可与消毒液反应产生Cl2，NaClO＋2HCl===NaCl＋H2O＋Cl2↑，Cl2有毒会污染环境。84消毒液的有效成分是次氯酸钠。从元素化合价的角度看，次氯酸钠中的氯元素为+1价，化合价可以降低，因而次氯酸钠具有氧化性；从物质类别的角度看，次氯酸钠属于盐，可以与稀酸反应生成次氯酸，次氯酸具有更强的氧化性。在使用过程中，84消毒液中的次氯酸钠与水和空气中的二氧化碳反应生成次氯酸，从而发挥消毒功能。次氯酸虽然有较好的消毒、漂白作用，但在光照条件下会分解，因此不宜直接用作消毒剂或漂白剂。

光照除84消毒液外，含氯消毒剂还有很多种，包括无机含氯消毒剂如液氯、漂白粉(有效成分为次氯酸钙)、二氧化氯等以及有机含氯消毒剂如二氯异氰尿酸钠等。无机含氯消毒剂易受热、光等环境条件的影响，丧失有效成分；有机含氯消毒剂则相对稳定，但是作用效果较慢。在使用含氯消毒剂时，一定要认真阅读产品说明，做到科学使用。消毒剂产品的不当使用，有时不仅不能消除致病微生物的侵害，还会产生严重后果。项目活动2探究消毒剂的使用问题2016年巴西里约热内卢奥运会期间，室外游泳池中的水变绿成为当时的一大新闻。有关负责人说，池水变绿是藻类生长造成的。该泳池此前一直使用含氯消毒剂抑制藻类生长，这次事件中工作人员误用了过氧化氢消毒剂。变绿的游泳池水[活动探究]实验用品：次氯酸钠溶液，双氧水，稀硝酸，硝酸银溶液，火柴，试管，导管，胶头滴管。实验步骤：(1)向图示装置中依次加入次氯酸钠溶液、少量双氧水。现象与结论：观察到有较多气泡冒出。(2)探究生成的气体是否为氧气。用带火星的火柴棒靠近导气管口，观察实验现象。现象与结论：木条复燃，证明有氧气生成。(3)向试管中继续加入双氧水至过量，再加入足量稀硝酸酸化，最后加入硝酸银溶液，检验Cl－的存在。思考交流1．实验过程中为什么要控制双氧水的用量？提示：过量双氧水久置也能缓慢分解生成氧气。

2．为什么向试管继续加入过量双氧水？提示：加入过量双氧水，目的是将次氯酸钠全部还原，防止加入硝酸后生成HClO，次氯酸分解生成HCl(Cl－)会干扰实验。方法导引分析和解决与化学相关的实际问题的思路和方法1.分析实际问题中涉及哪些物质；有多种可能时可逐一研究，也可将物质分类并选定代表物进行研究。2.预测选定的物质具有什么性质、可能发生哪些化学反应。3.推测事件中的现象或问题是由什么物质和变化引发的，提出假设。4.设计实验验证假设，注意使实验条件与真实情境尽量保持一致，必要时设计控制变量的对比实验。