内容正文:
第二节 氯及其化合物
第二章 海水中的重要元素—— 钠和氯
第1课时 氯气的性质
核心素养发展目标
1.通过阅读,了解有关“从氯气的发现到氯被确认为一种新元素”的历史进程,感受化学对人类文明进步的贡献,培养实验探究与创新意识。
2.从氯原子结构,特别是最外层电子角度,结合实验探究,认识氯气的强氧化性,培养宏观辨识与微观探析相结合探究物质性质的能力。
3.初步了解次氯酸的弱酸性、强氧化性和不稳定性,结合其漂白性,认识氯气、次氯酸在生产、生活中的应用,增强环保意识,强化自身的社会责任感。
从氯气的发现史中,你能得出氯气的哪些性质?
颜色 气味 状态 密度 溶解性 毒性
______ 刺激性 气体 比空气___ 1体积水溶解约2体积Cl2 有毒
黄绿色
大
液氯——氯气的液态形式,纯净物
氯气
液氯
-34.6℃
课本P41
用手轻轻在瓶品扇动,仅使极少量的氯气飘过鼻孔
宏观辨识
氯元素以 NaCl、MgCl2等形式大量存在于海水中,也存在于陆地的盐湖和盐矿中。结合氯原子的结构,想想为什么氯元素被称为“成盐元素”?
容易得到 1 个电子,表现出较强的氧化性
在自然界中均以化合态存在
海水
茶卡盐湖
微观探析
氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性,易得到1个
电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。由此,氯气能与哪些物质反应呢?
1. 与金属单质的反应:Cl2能与绝大多数金属反应,生成最高价金属氯化物。
单质 方程式 现象
Na
Fe
Cu
产生大量白烟,火焰为黄色
产生大量棕红色烟,溶于水后形成黄色溶液
产生大量棕黄色烟,溶于水后形成蓝绿色溶液
2Na+Cl2 2NaCl
△
2Fe+3Cl2 2FeCl3
△
Cu+Cl2 CuCl2
△
2. 与非金属单质的反应
H2
H2+Cl2 2HCl
点燃时安静地燃烧,发出苍白色火焰,
瓶口产生白雾
宏观辨识
1. 下列关于氯气的叙述正确的是( )
A.燃烧不一定有氧气参加
B.红热的铜丝可以在氯气中燃烧,产生棕黄色烟雾
C.H2在Cl2中安静燃烧,产生苍白色火焰,形成白色烟雾
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁质容器
2. 下列氯化物中,仅能由金属和氯气直接反应制得,不能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.ZnCl2 B.FeCl2 C.AlCl3 D.CuCl2
A
D
干燥的氯气使有色鲜花褪色,起漂白作用的是Cl2吗?
不是~氯气没有漂白作用!
宏观辨识
实验探究:氯气可用于自来水的消毒、漂白,起作用的是Cl2吗?如果不是,是什么物质?原理是什么?
B瓶干燥有色纸条不褪色,C瓶湿润有色纸条褪色。
干燥氯气
尾气处理
结论:说明氯气本身没有漂白性,
氯气与水反应生成的次氯酸HClO起漂白作用。
科学精神
鲜花中也有水,因此鲜花也被HClO漂白了。
干燥的氯气使有色鲜花褪色,起漂白作用的是Cl2吗?Cl2与水的反应,Cl2做什么剂(氧化剂/还原剂)?
(3)氯气与水反应
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Cl2既是氧化剂又是还原剂
HClO有哪些性质?
得到e-
0
-1
+1
失去e-
1、弱酸,比碳酸酸性弱
2、具有强氧化性(能杀菌消毒,作漂白剂)
3、不稳定
模型认知
氯水
Cl2 + H2O = H+ + Cl- + HClO
请写出反应的离子方程式:
三分(H2O、Cl2、HClO)
四离(H+、OH-、Cl-、ClO-)
Cl2 + H2O = HCl + HClO
常温下,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的部分氯气与水发生反应。新制氯水都含有哪些微粒?(分子、阴离子、阳离子)
微观探析
氯水放久了会变质吗,久置的氯水溶质是什么,实验室如何保存新制的氯水?
2HClO 2 HCl + O2↑
光照
有酸性物质生成
有Cl-生成
有O2生成
模型认知
氯水成分的多样性决定了其性质的多样性
Cl₂
Cl⁻
HClO
HClO
H⁺
氧化性
生成沉淀
不稳定性
漂白性
酸性
淀粉-KI试纸变蓝
加入AgNO₃溶液产生白色沉淀
在强光照射下新制氯水中有气泡产生
使湿润的有色布条或品红溶液褪色
使紫色石蕊溶液先变红后褪色
加碳酸盐产生气泡
小 结:氯水的性质
新制氯水
模型认知
1.氯水中含有多种成分,因而具有多重性质。根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________
(填“a”“b”“c”或“d”)
(2)c过程中的现象是__________________
(3)b过程中的现象为________________
(4)a过程中发生的反应为__________________
d
有气体产生
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
有白色沉淀产生
2. 关于新制的氯水和久置的氯水,说法不正确的是( )
A. 新制的氯水呈黄绿色,久置的氯水无色
B. 新制的氯水漂白作用强,久置的氯水漂白作用很弱或消失
C. 往硝酸银溶液中滴入新制的氯水有沉淀,滴入久置的氯水无沉淀
D. 淀粉碘化钾试纸遇到新制的氯水会变蓝,遇到久置的氯水不会变蓝
C
15
质量分析P24 10.实验表明:将氯水滴加到pH试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法中不正确的是 ( )
A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B.内环呈白色,外环呈红色或浅红色
C.可将变色后的试纸与比色卡比较测出溶液pH
D.内外环上颜色的差异表明H+与HClO扩散速率不同
C
课本P60 11.用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到一定量时,红色突然褪去。试回答下列问题。
(1)产生上述现象的原因可能有两种:
可通过向褪色后的溶液中再加入足量的NaOH溶液,看溶液是否重新变成红色来验证溶液褪色的原因。
一是氯水中含有强氧化性的HClO,它的漂白作用能使红色褪去;
二是氯水中含有H+,能中和OH-,使酚酞褪色。
(2)怎样用实验证明红色褪去的原因是①或②?
请你根据氯水的成分,分析CO2部分溶于水后,
溶液中有哪些微粒?分子有哪些,离子有哪些?
分子(H2O、CO2、H2CO3)
离子(H+、OH-、HCO3-、CO32-)
模型认知
次氯酸盐广泛应用
次氯酸盐比次氯酸稳定,不易分解且比氯水(次氯酸)易于贮存和运输。
下图为市面上常用的漂白剂,为什么不直接用次氯酸作漂白剂?
社会责任
我们常用的漂白粉(液)是如何制备的?有效成分是什么?
制漂白液(84消毒液):
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
制漂白粉/漂粉精:
2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
氯气+碱 = 氯化物+次氯酸盐+水
Cl2和碱反应规律?
有效成分:次氯酸盐
漂白粉(液)密封保存
【漂白原理】 将NaClO / Ca(ClO)2转化为HClO进行漂白。
家庭漂白:2NaClO + CO2 + H2O = Na2CO3 + 2HClO
原理:以强制弱,不能弱制
酸性:H2CO3 >HClO
模型认知
漂白粉(液)漂白原理是什么?如何保存?
模型认知
导学案P39 6.下列说法正确的是( )
A.氯气与碱的反应中,氯气表现酸性
B.工业上制取漂白粉时使用石灰水可以使反应更充分
C.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
D.实验室对含有氯气的尾气可用氢氧化钠溶液吸收处理
D
导学案P39 7.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条晾置在空气中一段时间,漂白效果更好,原因是( )
A.漂白粉被氧化了
B.有色布条被空气中的氧气氧化了
C.漂白粉跟空气中的CO2充分反应,生成了较多量的HClO
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大
C
自来水用氯气消毒、漂白后会残留有Cl–,如何检验Cl– ?如何避免其他离子的干扰影响实验结果?
加入AgNO3后 加入HNO3 解释或离子方程式
稀盐酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
自来水
Ag2CO3+2H+ = 2Ag+ + CO2 + H2O
2Ag+ + CO32- =Ag2CO3
Ag+ +Cl– =AgCl
白色沉淀
沉淀不溶解
白色沉淀
沉淀不溶解
白色沉淀
沉淀溶解
白色沉淀
沉淀不溶解
Ag+ +Cl– =AgCl
Ag+ +Cl– =AgCl
【实验2-9】
先加HNO3排除CO32-等的干扰,再加AgNO3
模型认知
(1) 试剂: AgNO3溶液、稀硝酸
(2) 操作、现象和结论:
取、加、若、则
1.取少量待检液于一洁净试管中;
2.加入适量稀硝酸(排除CO32– 的干扰);
3.加入几滴AgNO3溶液;
4.若产生白色沉淀,则可判断待检液中含有Cl-
自来水用氯气消毒、漂白后会残留有Cl–,如何检验Cl– ?如何避免其他离子的干扰影响实验结果?
模型认知
【练习4】检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是( )
A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失
C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
C
1.如图为氯及其化合物的“价—类”二维图。
(1)填写二维图缺失的类别A___________和化学式B___________。
(2)某同学利用以下试剂研究HCl性质,进行了如下预测:
a.NaClO b.Fe c.NaOH d.KMnO4
从物质类别上看,HCl属于___________,可能与___________发生反应(填序号);
从化合价角度看,Cl-具有___________性,可能与___________发生反应(填序号)。
单质
HClO
还原
abc
酸
ad
氯及其化合物
Cl2
物理性质
化学性质
黄绿色气体
与金属单质反应
与非金属单质反应
与水反应
与碱反应
HClO
化学性质
弱酸性、强氧化性、不稳定性
含氧酸盐
NaClO 、Ca(ClO)2
用途
消毒液,漂白粉
课堂小结
$$