高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物优质导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物优质导学案，共6页。

第二节 氯及其化合物


第1课时 氯气的性质





1.了解氯元素的存在,能从氯原子结构特点理解氯气的主要化学性质(跟金属、非金属的反应)。(学习重点)


2.了解氯气的主要物理性质;认识燃烧现象的本质。





1．氯的原子结构及存在


(1)原子结构：氯的原子结构示意图为，氯原子容易得到一个电子而形成Cl－，表现出典型的氧化性。


(2)存在：氯在自然界中以化合态存在，主要以NaCl的形式存在。


2．Cl2的物理性质


微点拨：闻气体的方法是在瓶口用手轻轻扇动，仅使少量气体飘进鼻孔。


3．Cl2的化学性质


(1)与金属的反应





(2)与非金属的反应


①光照条件下：氢气与氯气发生爆炸。


②点燃条件下：


现象：氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白雾出现。


化学方程式：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up8(点燃))2HCl。


③燃烧的本质：任何发光发热的化学反应都叫燃烧，所以氢气与氯气的反应也属于燃烧。


(3)与H2O反应


①反应方程式：Cl2＋H2O===HCl＋HClO。


②氯气的水溶液称为“氯水”。颜色为淡黄绿色。


(4)与碱反应


①与NaOH反应——制漂白液


化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。


漂白液的有效成分为NaClO。


②与Ca(OH)2反应——制漂白粉或漂粉精


化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。


漂白粉或漂粉精的成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2。


4．氯气的用途


(1)Cl2是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可作为制取高纯硅、锗(半导体)和金属钛的重要中间物质。


(2)在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。


5．次氯酸的性质


(1)弱酸性(酸性小于碳酸)：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO。


(2)不稳定性：次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易分解，化学方程式为2HClOeq \(=====,\s\up8(光))2HCl＋O2↑。


(3)漂白性


6．氯离子(Cl－)的检验





合作探究1


1．向FeCl2溶液中加KSCN溶液，然后加入少量氯水，有什么现象？体现氯水中什么粒子的什么性质？


【提示】 加KSCN溶液无现象，加氯水后溶液变红。体现了氯水中Cl2的氧化性。


2．将氯水滴入NaHCO3溶液中，有何现象？为什么？


【提示】 溶液中产生气泡，因为氯水中的H＋与NaHCO3发生反应：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑。


3．氯水中加入AgNO3溶液，有什么现象？为什么？


【提示】 溶液中有白色沉淀，因氯水中的Cl－与Ag＋发生反应生成AgCl沉淀。


4．氯水在光照条件下，有什么现象？为什么？


【提示】 氯水有气泡冒出，因为氯水中的HClO分解生成HCl和O2。


规律总结


(1)新制氯水与久置氯水的区别


(2)新制氯水的性质


合作探究2


为了探究HClO的漂白性，某同学设计了如下的实验。





1．通入Cl2，根据集气瓶A、B中红色布条的现象，你能得出什么结论？


【提示】 Cl2不能使干燥的红色布条褪色，Cl2能使湿润的红色布条褪色，因此Cl2不具有漂白作用，但Cl2溶于水后具有漂白作用。


2．为了确认是HClO使湿润的红色布条褪色，你认为还需增加的实验是什么？


【提示】 Cl2溶于水并与H2O发生反应Cl2＋H2O===HClO＋HCl，因此为了确认是HClO具有漂白性，还应增加一个将HCl通过湿润红色布条的实验装置，以验证盐酸不具有漂白性。


3．烧杯中NaOH溶液的作用是什么？反应的离子方程式是怎样的？


【提示】 NaOH溶液用于吸收Cl2，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===


Cl－＋ClO－＋H2O。


规律总结


(1)氯水、次氯酸盐溶液的漂白实质是HClO具有强氧化性。


(2)次氯酸的漂白性





随堂训练


1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)Cl的最外电子层电子数为7，易得电子表现强氧化性。( )


(2)过量Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2。( )


(3)工业制HCl气体时可将H2与Cl2的混合气体加热。( )


(4)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子。( )


(5)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性。( )


(6)84­消毒液的有效成分为NaClO。( )


(7)待测液中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明待测液中一定含


有Cl－。( )


【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×


2.下列化合物中，不能通过两种单质间化合直接制取的是( )


A．FeCl3 B．CuCl2


C．HCl D．FeCl2


D [Fe与Cl2反应只生成FeCl3，不会生成FeCl2。]


3．下列是关于氯水的叙述，正确的是( )


A．新制氯水中只含Cl2和HClO分子


B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色


C．光照氯水有气泡冒出，该气体为Cl2


D．氯水放置数天后，氯水的酸性减弱


B [A项，氯水含有Cl2、HClO、H2O三种分子，H＋、Cl－、ClO－、OH－四种离子；C项，气体为O2，不是Cl2；D项，氯水久置溶液的酸性变强。]


4．如图装置用来检验氯气的部分性质，下列说法不正确的是( )





A B C


A．装置A的作用是除去氯气中的水蒸气


B．装置C中溶液不可以用澄清石灰水代替


C．装置C中发生反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O


D．装置B的现象是干燥处布条褪色，湿润处布条不褪色


D [Cl2本身无漂白性，Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性。]


5.在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一致且正确的是 ( )


A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在


B．加入盐酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在


C．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在


D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在


C [氯气溶于水，只有部分氯气与H2O反应，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，所以氯水中含有的微粒是分子：Cl2、HClO、H2O；离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。A项，次氯酸有强氧化性能使有色布条褪色，向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有HClO存在，故A错误；B项，盐酸中含有氯离子，向氯水中加入酸化的硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀，不能说明氯水中含有氯离子，故B错误；C项，氯气是黄绿色气体，且有刺激性气味，如果氯水溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故C正确；D项，向氯水中加入氢氧化钠溶液，氯水黄绿色消失，说明氯气与氢氧化钠反应，不能证明含有次氯酸，故D错误。]





6．在新制氯水参加的反应中，有如下几种情况：


(1)向FeCl2溶液中加入氯水，氯水中起作用的主要微粒是________，反应的离子方程式为________________________________________________________


______________________________________________________________。


(2)向AgNO3溶液中加入氯水，氯水中起作用的主要微粒是________，反应的离子方程式为_____________________________________________________


______________________________________________________________。


(3)向氯水中滴加石蕊溶液，溶液变红，氯水中起作用的微粒是________，然后又褪色，起作用的微粒是________。


【答案】 (1)Cl2 Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－


(2)Cl－ Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)H＋ HClO


7.如图是一组检验氯气性质的装置。





(1)现关闭活塞K，若有色布条是干燥的，溶液B为浓硫酸，则有色布条________；若溶液B为水，则有色布条________；若溶液B为饱和的NaHCO3溶液，则有色布条________。


(2)现打开K，溶液B为氢氧化钠溶液，通入的Cl2是湿润的，布条是干燥的，则有色布条________。


【解析】 (1)关闭K通入Cl2，若B为浓硫酸，则进入(Ⅱ)的是干燥的Cl2，有色布条不褪色；若B为水，则进入(Ⅱ)的是湿润的Cl2，有色布条褪色；若B是NaHCO3溶液，则Cl2在(Ⅰ)中被消耗，有色布条不褪色。(2)打开K，尽管B是NaOH溶液，湿润的Cl2还是直接进入(Ⅱ)，有色布条褪色。


【答案】 (1)不褪色 褪色 不褪色 (2)褪色颜色
状态
气味
毒性
溶解性(25 ℃)
黄绿色
气体
刺激性


气味
有毒
1体积水溶解


约2体积氯气
实验操作
实验现象
结论
有色布条褪色
氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO
新制氯水
久置氯水
成分
(1)三种分子：Cl2、HClO、H2O


(2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－
H＋、OH－、Cl－、H2O
颜色
黄绿色
无色
性质
酸性、氧化性、漂白性
酸性
性质
成分
相关实例或解释
氧化性
Cl2
能氧化Fe2＋、I－等
生成白


色沉淀
Cl－
加入AgNO3溶液，将产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
不稳定性
HClO
见光分解产生气体
漂白性
HClO
使有色物质褪色，使紫色石蕊先变红后褪色
酸性
H＋
与活泼金属反应产生气体