第2章 第2节 第1课时 氯气的性质（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（人教版2019 不定项版）

第二节　氯及其化合物 第1课时　氯气的性质 课程标准 核心素养目标 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其化合物的主要性质。 2．了解氯及其化合物在生产、生活中的应用。 1.科学探究与创新意识：通过实验探究氯气的物理性质、化学性质，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。 2．科学态度与社会责任：了解氯气的主要性质及在生产中的应用和对生态环境的影响。 [对应学生用书P52] 一、氯元素的存在及氯气的发现 1．氯元素的存在 2．氯气的发现 二、氯气的性质 1．物理性质 颜色 状态 气味 溶解性(常温下) 密度 黄绿色 气态 有刺激性 1体积水溶解约2体积的氯气 大于空气 2.化学性质 (1)与金属单质的反应 氯气能与大多数金属化合，生成金属氯化物。例如，钠、铁、铜等都能与氯气在加热条件下发生反应： 金属 实验现象 化学方程式 Na 产生大量白烟 2Na＋Cl22NaCl Fe 产生棕黄色的烟 2Fe＋3Cl22FeCl3 Cu 产生棕黄色的烟 Cu＋Cl2CuCl2 (2)与非金属单质的反应 氯气能与大多数非金属单质发生化合反应。例如，H2在Cl2中燃烧生成HCl： 实验操作 实验现象 化学方程式 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，生成的气体是HCl，在空气中与水蒸气结合，呈现雾状 H2＋Cl22HCl [微点归纳]　H2和Cl2的混合气体，在强光照射下会发生爆炸，化合生成HCl。 (3)与水的反应 ①氯水的形式 氯气的水溶液称为氯水。在常温下，溶于水的部分氯气与水反应生成了HCl和HClO，化学方程式为Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO。 ②探究干燥的氯气是否具有漂白性 实验操作 实验现象 实验结论 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 ③次氯酸的性质及用途 (4)与碱的反应 用途 制取方法 化学方程式 有效成分 制漂白液 常温下，将Cl2通入NaOH溶液中 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O NaClO 制漂白粉 将Cl2通入冷的石灰乳中 2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O Ca(ClO)2 制漂粉精 Cl2与Ca(OH)2充分反应，使Ca(ClO)2成为主要成分，则得到漂粉精 [微点归纳]　漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池等场所的消毒剂。 ◆拓展延伸 闻气体的操作方法 打开瓶塞，用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔。 ◆名师点拨 从氯原子结构角度认识 氯气的化学性质 氯原子的最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子，使最外层达到8个电子的稳定结构，故氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。 ◆易错警示 氯气与金属的反应 (1)氯气与金属反应的规律： Cl2＋金属―→高价态金属氯化物。 (2)常温下，干燥的Cl2与Fe不反应，故工业上常用钢瓶储运液氯。 ◆名师点拨 关于燃烧的理解 (1)燃烧的本质是氧化还原反应，所有发光、发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。 (2)燃烧不一定要有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才能燃烧。 ◆拓展延伸 实现现象中的“烟”“雾” “烟”是指固体小颗粒分散在空气中；“雾”是指小液滴分散在空气中。 ◆深度剖析 次氯酸的漂白性 (1)次氯酸具有漂白性，能使某些染料和有机色素褪色，只针对有机物而言，使无机物褪色不是漂白性。 (2)次氯酸的漂白性是利用了其强氧化性，具有永久性、不可逆性。 (3)类似于次氯酸，具有强氧化性的Na2O2、H2O2、O3等物质都具有漂白性。 ◆易错警示 氯水、次氯酸盐溶液都具有强氧化性，可使pH试纸褪色，故不能用pH试纸测定氯水、次氯酸盐溶液的pH。 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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B　解析：向氯水中滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色，说明氯水中含有H＋、HClO，A错误；向饱和氯水中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀为AgCl，则氯水中含有Cl－，B正确；在氯水中放入有色布条，布条褪色，起漂白作用的是HClO，干燥的Cl2无漂白性，C错误；向氯水中加入CaCO3，发生反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，说明HCl的酸性强于碳酸，但HClO的酸性比碳酸弱，D错误。 [深度思考]　已知酸性：HCl＞H2CO3＞HClO。将少量Na2CO3粉末投入氯水中，观察到什么现象？试写出反应的离子方程式。 提示：产生大量气泡，氯水颜色变浅；CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。 1．(2024·浙江温岭中学学科素养测试)下列关于氯水的叙述正确的是(　　) A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子 B．光照氯水，有气体逸出，该气体为Cl2 C．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 D．氯水密封放置数天后pH将变大 C　解析：新制氯水中除了Cl2和H2O分子，还有HClO分子，A错误；光照氯水，次氯酸分解出O2，B错误；新制氯水有酸性和漂白性，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，C正确；氯水密封放置数天后，次氯酸分解生成盐酸，pH会变小，D错误。 探究二 氯气与碱的反应 84消毒液是日常生活中广泛使用的消毒剂，其有效成分是NaClO。84消毒液可有效杀灭病毒，特别是各种物体表面以及环境，都可以用84消毒液进行消毒。 [问题设计] (1)将Cl2通入NaOH溶液中可制得84消毒液，写出反应的化学方程式，并从氧化还原反应角度描述Cl2的作用。 提示：Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O；Cl2既是氧化剂又是还原剂。 (2)已知酸性：H2CO3＞HClO，请结合化学方程式说明84消毒液在空气中敞口放置失效的原因。 提示：84消毒液的有效成分为NaClO，由于酸性H2CO3＞HClO，在空气中敞口放置易吸收CO2，发生反应2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO，HClO不稳定，易发生分解反应而失效2HClO2HCl＋O2↑。 (3)洁厕灵的有效成分是盐酸，室内扫除时，84消毒液不能与洁厕灵混合使用。请结合化学方程式分析其中原因。 提示：若混合使用，发生反应：NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O，产生有毒的Cl2，若室内通风不畅，易造成中毒。 1．氯气与碱的反应规律 [注意]　温度对Cl2与NaOH溶液的反应产生影响，温度不同，产物可能不同。例如，加热时，Cl2与NaOH溶液发生反应：3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O。 2．次氯酸盐的漂白原理 次氯酸盐[如NaClO、Ca(ClO)2等]起漂白作用的实际上是HClO，次氯酸盐吸收空气中的CO2(或与某些酸反应)，生成具有强氧化性的HClO，使有机色质(如紫色石蕊等)褪色。 【例2】 漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。下列有关漂白粉的说法错误的是(　　) ①漂白粉是混合物，其有效成分是氯化钙和次氯酸钙　②为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸　③漂白粉性质稳定，可以敞口存放　④工业上利用氯气与石灰乳的反应制备漂白粉，要适当控制反应温度 A．①②　　　　　　　　 B．②③ C．①③ D．①④ C　解析：漂白粉是混合物，其成分是氯化钙和次氯酸钙，其有效成分是次氯酸钙，①错误；使用漂白粉时可加少量盐酸增加次氯酸浓度，可以提高漂白粉的漂白效果，②正确；漂白粉中的次氯酸钙会与空气中二氧化碳和水反应，故漂白粉需要密封保存，③错误；工业上利用氯气与石灰乳的反应制备漂白粉，要适当控制反应温度，避免生成氯酸钙，④正确。 2．漂白粉和84消毒液是生产生活中常用的消毒剂。下列说法错误的是(　　) A．漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钙 B．为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸 C．84消毒液和漂白粉的有效成分相同 D．漂白粉和84消毒液应置于阴凉处密封保存 C　解析：漂白粉主要成分为氯化钙和次氯酸钙，属于混合物，其有效成分是Ca(ClO)2，A正确；次氯酸的浓度越大，漂白效果越好，次氯酸是弱酸，加入少量盐酸能反应生成次氯酸，漂白效果增强，B正确；84消毒液有效成分为NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，不相同，C错误；次氯酸具有不稳定性，见光易分解，所以漂白粉和84消毒液应置于阴凉处密封保存，D正确。 [对应学生用书P56] 1．(2022·福建学业水平合格考)下列气体呈黄绿色的是(　　) A．H2　　　　　　　　 B．Cl2 C．NH3 D．CH4 B　解析：Cl2是黄绿色气体，H2、NH3和CH4都是无色气体。 2．(2022·云南学业水平考试)下列物质能使潮湿的有色布条褪色的是(　　) A．氯化钙 B．氯化氢 C．氯气 D．氯化钠 C　解析：氯气能使潮湿的有色布条褪色，其原因是Cl2与H2O反应生成HClO和HCl，HClO具有强氧化性，使有色布条褪色。CaCl2、HCl和NaCl都不具有强氧化性，都不能使有色布条褪色。 3．下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　) ①CuCl2　②FeCl2　③MgCl2　④ZnCl2　⑤NaCl A．③④⑤ B．①③④ C．②③④ D．①②③④⑤ A　解析：①Cu为不活泼金属，与盐酸不反应，错误；②FeCl2只能由Fe和盐酸反应生成，错误；③MgCl2由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得，正确；④ZnCl2既可由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得，正确；⑤NaCl既可由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得，正确。 4．(2024·浙江台州八校联盟期中)下列关于氯及其化合物的说法正确的是(　　) A．氯气与其他物质反应时，只表现出强氧化性 B．新制氯水放置几天后酸性变强 C．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2 D．干燥的氯气不能使有色鲜花褪色 B　解析：氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，氯气表现出氧化性和还原性，A错误；新制氯水放置几天后，次氯酸分解为氧气和强酸盐酸，酸性变强，B正确；漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2，C错误；氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，次氯酸具有漂白性，鲜花中含有水，因此干燥的氯气能使鲜花褪色，D错误。 5．某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质，设计如图所示的实验装置。 已知：该装置气密性良好；铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。请回答下列问题： (1)为防止铜与空气中的氧气反应，在加热之前应该进行的操作为 。 (2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时，点燃酒精灯加热，写出生成白色沉淀反应的离子方程式： 。 (3)硬质玻璃管中的反应现象为 。 (4)实验进行一段时间后，盛有水的试管中溶液呈浅黄绿色，说明该溶液中含有的一种物质是 (填化学式)，写出试管中反应的化学方程式 。 (5)实验中，观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为 ，说明氯水具有的性质是 、 。 (6)烧杯中氢氧化钠溶液中发生反应的化学方程式为 。 答案：(1)通入氯气排尽装置中的空气 (2)Cl－＋Ag＋===AgCl↓ (3)产生棕黄色烟 (4) Cl2　Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO (5)溶液先变红后褪色　酸性　漂白性 (6)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$