专题3 第一单元 第1课时 氯气的发现与制备 氯气的性质及应用（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册（苏教版2019）

第一单元　氯气及氯的化合物 第1课时　氯气的发现与制备　氯气的性质及应用 课程标准要求 学业质量水平 1．能从氯原子角度认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。 2．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯气的主要性质，了解氯气在生产、生活中的应用。 3．结合氯气的制备，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 1．能运用原子结构模型说明典型非金属元素(Cl)的性质，能说明氯气的性质与应用的关系。(水平1) 2．能通过实验探究氯气的性质和变化规律，能收集和表述实验证据，基于实验事实得出结论。(水平2) 一、氯气的发现与制备 1．氯元素的存在及氯气的发现 (1)氯元素的存在。 海水中蕴含丰富的氯元素，主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。氯气的化学性质非常活泼，在自然界中不存在游离态的氯，都是以化合态的形式存在。 (2)氯气的发现。 1774年，瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿(主要成分是MnO2)混合加热，发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体。1810年，英国化学家戴维将该气体命名为氯气。 2．氯气的制备 (1)氯气的实验室制备。 ①反应原理。 在实验室中，通常用浓盐酸与MnO2反应来制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 ②实验装置(如下图所示)。 反应条件：加热。 收集方法：向上排空气法。 NaOH溶液的作用：吸收Cl2尾气，防止污染环境。 注意　　i.必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 ⅱ.吸收Cl2用氢氧化钠溶液，不用氢氧化钙溶液，因为氢氧化钙的溶解度很小。 (2)氯气的工业制备。 ①工业制备氯气的反应原理。 工业上采用电解饱和食盐水的方法制备氯气，同时生成氢气和氢氧化钠，化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②模拟工业制备氯气。 i．接通电源，观察到铁棒上产生无色气体，石墨棒上产生黄绿色气体。通电一段时间后，将小试管套在a管上，收集U形管左端产生的气体，2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，听到爆鸣声，说明a管产生的是氢气。 ii.取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，观察收集到的气体的颜色，呈黄绿色，说明b管产生的是氯气。 iii.关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2 滴酚酞溶液，观察到溶液变成红色，说明反应有碱性物质生成。 二、氯气的性质及应用 1．物理性质 在通常情况下，氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒气体。在加压的条件下，氯气转化为液态(称为液氯)，可储存于钢瓶中，便于运输和使用。 2．化学性质 (1)与金属单质的反应。 2Na＋Cl2===2NaCl，产生黄色火焰和大量白烟。 2Fe＋3Cl22FeCl3，产生棕红色的烟，加水溶解，所得溶液呈棕黄色(Fe3＋的颜色)。 Cu＋Cl2CuCl2，产生棕黄色的烟，加水溶解，所得溶液呈绿色或蓝色。 注意　　①氯气与金属的反应规律：Cl2＋金属金属氯化物(盐)。 ②Cl2与变价金属(如Fe、Cu等)反应，均生成高价态金属氯化物(如FeCl3、CuCl2等)。(2)与非金属单质(H2)的反应。 实验操作 实验现象 实验结论 氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾产生 H2＋Cl22HCl，反应生成的HCl极易溶于水，溶于水得到的溶液即为盐酸 (3)与水的反应。 ①氯水的形成。 实验证明，氯气能溶解于水。常温常压下，1体积水约能溶解2体积氯气，氯气溶于水得到的氯水呈浅黄绿色。溶于水的氯气部分与水反应生成了盐酸和次氯酸，化学方程式为Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO。 ②氯水的性质。 实验操作 实验现象 结论 有色布条不褪色 干燥的Cl2无漂白作用 有色布条褪色 氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 氯水中含有Cl— ③次氯酸的性质。 (4)与碱的反应。 ①制取漂白剂：化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，漂白剂的有效成分是NaClO。 ②制取漂白粉：化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。 次氯酸盐溶于水后与空气中的CO2反应生成HClO，因此漂白粉在使用时需加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果，化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。 注意　　①氯气与碱反应的规律：Cl2＋碱―→氯化物＋次氯酸盐＋H2O(常温下)。 ②温度影响Cl2与碱反应的产物。例如，加热时，Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaCl