新教材高中化学第二章第二节氯及其化合物第一课时氯气的性质学案新人教版必修第一册.pdf
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1、第一课时第一课时氯气的性质氯气的性质学习目标:1.能正确说出氯气的物理性质。2.从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应认识氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。3.知道氯气与水反应的产物,能正确列出氯水(新制氯水和久置氯水)的主要成分。4.掌握氯气与碱的反应,认识含氯化合物在生产中的应用和对生态环境的影响,促进“社会责任”核心素养的发展。1氯元素的存在及 Cl2的物理性质(1)氯元素的存在在自然界中氯元素主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在。(2)氯气的物理性质注:闻有毒气体的方法:用手在集气瓶口轻轻扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。2原子结构原子结构示意图为的氧化性。3化学性
2、质(1)与金属的反应,氯原子容易得到1 个电子而形成 Cl,表现出典型(2)与非金属反应点燃与 H2反应:反应方程式:H2Cl2=2HCl,反应现象:H2在 Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾。(3)与水的反应:Cl2H2OCl、ClO、OH。(4)氯气与碱的反应Cl2与 NaOH 溶液的反应:Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。工业上制漂白粉:2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉的主要成分为:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为:Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO。4次氯酸的性质(
3、1)次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比 H2CO3还弱),在新制氯水中主要以 HClO 分子的形式存在。光照(2)HClO 不稳定,易分解,光照时分解速率加快。其分解反应为 2HClO=2HClO2。(3)次氯酸具有强氧化性,能杀菌、消毒和漂白。漂白性实验:HClHClO,氯水中含有的微粒有:Cl2、H2O、HClO、H、1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)氯气有毒,氯的化合物也都具有一定的毒性()(2)氯气可以使湿润的有色布条褪色()(3)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂()(4)任何物质的燃烧都必须有O2参与()(5)物质有发热发光的变化一定是燃烧()(6)漂白
4、粉的有效成分是Ca(ClO)2和 CaCl2()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下列关于氯气的叙述正确的是()A钠在氯气中燃烧产生白色烟雾B红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuClC纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出黄色火焰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解析Na 在 Cl2中燃烧生成 NaCl 固体颗粒形成白烟,A 项错误;Cl2是强氧化剂,变点燃价金属与 Cl2反应生成高价态氯化物,CuCl2=CuCl2,B 项错误;H2在 Cl2中燃烧,发出苍白色火焰。答案D知识点一氯气的性质1.Cl2的物理性质(1)氯气在通常条件下呈黄绿色,是一种有强烈刺激性气味的
5、有毒气体。25时,1 体积水可溶解约 2 体积氯气。(2)氯气易液化,在低温和加压的条件下可以转变为液态和固态,二者都是纯净物。(3)氯气的密度比空气密度大,实验室制取的氯气可用向上排空气法收集。2Cl2的化学性质(1)与金属单质的反应氯气具有很强的氧化性,能与大多数金属反应,把变价金属(如 Fe、Cu)氧化到最高价态(FeCl3、CuCl2)。(2)与非金属单质反应Cl2除了能与 H2化合,还可跟 P、S、C 等非金属直接化合,都体现了Cl2的氧化性。注:(1)燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是:发光时也要发热;反应剧烈;实质是剧烈的氧化还原反应;不一定要有氧气的参加。(2)描述现
6、象时,固体小颗粒,分散在空气中形成烟;液体小液滴,分散在空气中形成雾。(3)与还原性物质的反应Cl2与 FeCl2溶液反应:Cl22FeCl2=2FeCl3;Cl2与 KI 溶液反应:Cl22KI=2KClI2;Cl2与 SO2的水溶液反应:Cl2SO22H2O=2HClH2SO4。【典例 1】下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得,也可由金属和盐酸反应制得的是()ACuCl2BFeCl3CFeCl2DAlCl3思路启迪解决金属氯化物制备时,要抓住以下两点:(1)Cl2是非常活泼的非金属单质,具有强氧化性,变价金属与Cl2反应生成高价态氯化物。(2)盐酸是非氧化性酸,与变价金属反应生成低价态氯
7、化物。解析Cu 和氯气直接化合制得CuCl2,但 Cu 与盐酸不反应,与题意不符,故 A 错误;Fe 和氯气直接化合制得 FeCl3,Fe 与稀盐酸反应生成 FeCl2,与题意不符,故B 错误;Fe 和氯气直接化合制得 FeCl3,得不到 FeCl2,与题意不符,故 C 错误;Al 和氯气直接化合制得AlCl3,且 Al 与盐酸反应制得 AlCl3,与题意相符,故 D 正确;故选 D。答案D(1)氯气与金属反应时表现出强氧化性,与变价金属(如 Fe)反应时得到 FeCl3;氯气不但能与活泼金属反应,也能与某些不活泼金属发生反应。(2)只有活泼金属才能与盐酸发生反应,生成对应的氯化物和H2。针对
8、训练 1下列现象不属于 H2在 Cl2中燃烧现象的是()A苍白色火焰C集气瓶内气体颜色变浅B瓶口有白雾D爆炸解析H2在 Cl2中燃烧时生成氯化氢气体,观察到的现象是氢气在氯气中安静的燃烧,火焰呈苍白色,瓶口有白雾生成。瓶内气体因 Cl2的消耗而变浅,但不发生爆炸。故 A、B、C 正确,D 错误。答案D知识点二氯水及其性质1.氯气与水反应的原理(1)氯气与水反应的化学方程式:Cl2H2O离子方程式为 Cl2H2O(2)氯水中的成分“三分子”是:H2O、Cl2、HClO。“四离子”是:H、OH、Cl、ClO。2氯水性质的多样性HClHClO。H Cl HClO。在氯水中含有多种微粒,因此在与不同物
9、质发生反应时,表现出不同微粒的性质,现列表如下:3.次氯酸(HClO)的性质与应用(1)次氯酸的三大性质(2)次氯酸的漂白作用4新制氯水、久置氯水、液氯的比较【典例 2】下列对氯水的描述正确的是()A氯水中不含氯气分子,因此没有颜色B向氯水中滴加紫色石蕊试液,溶液会先变红后褪为无色C向氯水中加入硝酸银溶液会产生淡黄色沉淀D由于次氯酸很稳定,因此氯水长时间保存也不会变质思路启迪解答有关氯水性质问题的关键是清楚氯水中的各成分及其性质:Cl2决定了氯水的颜色,HClO 决定了氯水的漂白性和不稳定性,H 决定了氯水的酸性,Cl 遇 Ag 会生成白色沉淀 AgCl。解析氯水中含有未反应的氯气分子,因此氯
10、水呈浅黄绿色,故 A 错误;氯水中含有HCl 和次氯酸,向氯水中滴加紫色石蕊试液,溶液会先变红,后褪为无色,故B 正确;向氯水中加入硝酸银溶液会产生白色沉淀,故 C 错误;由于次氯酸很不稳定,因此氯水很容易变质,故 D 错误。答案B氯水成分的多样性决定了其性质的多重性:针对训练 2在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是()A新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2B加入石蕊试液,试液变红,说明该溶液一定不含OHC将 KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClOD光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是O2解析A 项,新制氯水中因含 HClO 而具有漂白性,C
11、l2没有漂白性;B 项,氯水中含有盐酸,能使石蕊试液变红色;C 项,氯水中的盐酸与KHCO3反应产生 CO2;D 项,光照下氯水中的 HClO 发生分解反应产生 O2。答案D知识点三漂白粉及其性质1.反应原理(1)与 NaOH 反应制漂白液化学方程式:Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。漂白液的有效成分为NaClO。(2)与石灰乳 Ca(OH)2反应制漂白粉化学方程式:2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉的成分为 Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是 Ca(ClO)2。2漂白粉的漂白原理:漂白液、漂白粉的漂白、消毒原理相同,都是在酸性条件下生成具有漂
12、白、消毒作用的次氯酸(HClO)。Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO(家用漂白、消毒)Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO(工业漂白)3漂白粉长期露置于空气中,最终会生成CaCl2而失效,其反应原理为Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO光照2HClO=2HClO2CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2【典例 3】在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒,下列说法正确的是()A漂白粉是纯净物,漂白液是混合物B漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2、CaCl2C工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉D使用漂白粉漂白衣物时让衣物在漂白粉溶液中浸泡一段时间是为
13、了让漂白粉与水及空气中的二氧化碳充分反应生成次氯酸思路启迪此题是考查各类漂白剂的制备原理及成分,漂白液是 Cl2与 NaOH 溶液反应生成的混合物,其有效成分为 NaClO;漂白粉是 Cl2与石灰乳 Ca(OH)2反应生成的混合物,其有效成分为次氯酸钙 Ca(ClO)2。解析因漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,是混合物;漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠,是混合物,故A 错误;因漂白粉的主要成分:氯化钙和次氯酸钙,有效成分是次氯酸钙,所以 B 选项是错误的;因为澄清石灰水中氢氧化钙浓度太低成本较高,工业上通常用石灰乳与氯气反应制取漂白粉,故C 错误;利用 HClO 的酸性弱于碳酸,浸泡一段时
14、间,让 CO2、H2O 与 Ca(ClO)2反应生成 HClO,D 项正确。答案D漂白液有效成分为次氯酸钠(NaClO);漂白粉有效成分为次氯酸钙Ca(ClO)2,含有效氯约为 35%;漂粉精有效成分为次氯酸钙Ca(ClO)2,含有效氯约为 70%。针对训练 3下列物质中,不能使有色布条褪色的是()A次氯酸钠溶液C氯水B次氯酸钙溶液D氯化钙溶液解析NaClO、Ca(ClO)2、HClO 均具有强氧化性,能使有色布条褪色,A、B、C 均正确;D 中 CaCl2无漂白性,故选 D。答案D课堂归纳小结知识脉络核心要点1氯气是一种黄绿色、有毒的气体。2氯气与变价金属反应生成高价态的金属氯化物。3氯水的
15、成分“三分子、四离子”。“三分子”为 Cl2、H2O、HClO;“四离子”为 H、Cl、ClO、OH。4HClO 具有弱酸性、强氧化性和不稳定性。5漂白粉的成分及性质。1氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,下列叙述中不正确的是()A红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟B钠在氯气中燃烧,生成白色的烟C氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸D铁在氯气中燃烧和铁与盐酸反应生成的氯化物是一样的点燃解析氯气具有强氧化性使铁显3 价:2Fe3Cl2=2FeCl3,稀盐酸氧化性弱,使铁反应生成 Fe:Fe2HCl=FeCl2H2,D 项错误。答案D2下列离子方程式书写正确的是()A次
16、氯酸钙溶液中通入过量的CO2:Ca 2ClO H2OCO2=CaCO32HClOB氢氧化钠溶液吸收氯气:2OH Cl2=Cl ClO H2OC盐酸与硝酸银溶液反应:HClAg=AgClHD氯气通入水中:Cl2H2O2H Cl ClO22解析A 项中 CO2过量,应生成 Ca(HCO3)2;C 项中 HCl 应写成离子形式;D 项中 HClO为弱酸应写化学式。答案B3.某化学教师为进行氯气与金属钠反应的实验设计了如右图所示装置。将一根玻璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有NaOH 溶液的棉花。先用酒精灯给钠预热,钠熔成小球时,撤去酒精灯,立即通
17、入氯气,钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是()A反应生成的大量白烟是氯化钠固体B 玻璃管尾部塞一团浸有NaOH 溶液的棉花的目的是吸收过量的氯气,以免其污染空气C钠着火燃烧产生苍白色火焰点燃D发生的反应为 2NaCl2=2NaCl解析A 项,Na 和 Cl2发生反应生成 NaCl 固体,对应的现象是发出黄色火焰,有白烟(NaCl)生成;B 项,Cl2有毒,为防止空气污染,用NaOH 溶液吸收多余的 Cl2;C 项,钠着点燃火燃烧产生黄色火焰,发生的反应为2NaCl2=2NaCl。答案C4下面对氯气的叙述,正确的是()A液氯可使湿的红布条褪色,所以液氯具有漂白性B氯气没有漂白性,但通入品
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- 新教材 高中化学 第二 及其 化合物 第一 课时 氯气 性质 新人 必修 一册
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