第2章 第2节 新知探究课9 氯气的性质-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第一册同步课件(人教版2019)

第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二节　氯及其化合物 新知探究课9　氯气的性质 学习任务 1．能从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素，其单质具有强氧化性。 2．通过实验探究氯气的化学性质，掌握氯气与金属单质、非金属单质及水的反应，促进“科学探究与创新意识”化学核心素养的发展。  新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 必备知识·自主预习 01 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3 1．氯的存在与氯气的物理性质 (1)氯的存在 氯是一种重要的“____元素”，在自然界中除了以________、_________、_________等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。 成盐 NaCl MgCl2 CaCl2 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)氯气的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度 ____色 ____ __________ ____ 1体积的水可溶解约_体积的氯气 比空气__ 黄绿 气体 刺激性气味 有毒 2 大 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．氯气的性质 (1)原子结构 氯原子结构示意图为 ，容易____1个电子，氯气的化学性质活泼，常表现________。 得到 强氧化性 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)与金属单质的反应   化学方程式 反应现象 与钠反应 2Na＋Cl22NaCl 产生大量白色烟 与铁反应 2Fe＋3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟 与铜反应 Cu＋Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (3)与非金属单质(如H2)的反应 ①实验操作：在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中。 ②实验现象：纯净的氢气在氯气中安静地____，发出______火焰，集气瓶口上方出现____。 ③化学方程式：H2＋Cl22HCl。 燃烧 苍白色 白雾 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (4)与水的反应 ①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的化学方程式是_________________________。 Cl2＋H2O ⥫⥬ HCl＋HClO 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 ②漂白原理的探究实验 实验操作 实验现象 实验结论   有色布条______ 干燥的Cl2__________   有色布条____ 在有H2O存在的条件下，Cl2有________   有色鲜花____ 在有H2O存在的条件下，Cl2有________ 不褪色 无漂白作用 褪色 漂白作用 褪色 漂白作用 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 10 氯气溶于水能杀菌、消毒以及能使某些染料和有机色素褪色，是因为氯气与水反应生成的________具有强氧化性。 ③次氯酸的性质：次氯酸是很弱的酸，只存在于水溶液中。次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：_________________________。 HClO 2HClO2HCl＋O2↑ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (5)与碱的反应——制取漂白粉和漂白液 注：漂白液的主要成分是NaCl和NaClO；漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2；漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 CaCl2＋Ca(ClO)2 ＋2H2O NaCl＋NaClO＋H2 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 判一判 (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，必须有氧气参与。 (　　) (2)纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰。 (　　) (3)Cl2与金属反应时，表现强氧化性。 (　　) (4)氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物。 (　　) (5)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性。 (　　) × × × √ √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 关键能力·情境探究 02 学习任务1 氯水的成分与性质的多样性　 学习任务2 氯气、次氯酸及其盐的主要化学性质　 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 14 某实验小组对氯水成分和性质进行研究 氯水的成分与性质的多样性 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．氯水呈浅黄绿色，说明含有哪种物质？ [提示]　氯气。 2．实验一的现象表明氯水具有哪些性质？ [提示]　酸性和漂白性。 3．结合化学方程式说明实验二中“红色不褪色”的原因。 [提示]　说明溶液光照后不存在HClO。HClO不稳定，光照条件下分解生成HCl和氧气，反应方程式为2HClO2HCl＋O2↑。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．为了证明实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致，实验小组又进行了如下实验： 通过小组讨论补充并分析所加试剂和现象。 [提示]　该实验为了证明实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致，应该加入溶剂使溶液变稀检验红色是否褪去，所以需要补充的实验是加入1mL水，溶液红色褪去。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 5．可以用pH试纸检验氯水溶液的酸碱性吗？为什么？ [提示]　不可以。因为氯水具有漂白性，会将pH试纸漂白，无法判断溶液的酸碱性，可以用pH计测量氯水的酸碱性。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．氯水的成分 (1)氯水中的化学反应及物质的电离：Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO、HClO⥫⥬H＋＋ClO－，H2O⥫⥬H＋＋OH－。 (2)氯水的成分——“三分子四离子”： 注：HClO和H2O都是弱电解质，不能完全电离，所以氯水中存在HClO分子，书写离子反应时保留其分子式(选修课程会学习到)。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．新制氯水的性质 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．新制氯水与久置氯水的区别 (1)区别   新制氯水 久置氯水 颜色 浅黄绿色 无色 主要微粒 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－ H＋、Cl－、H2O 性质 酸性、氧化性、漂白性 酸性 (2)变化的原因 Cl2＋H2O ⥫⥬ HClO＋HCl，2HClO2HCl＋O2↑。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论错误的是(　　) A．新制饱和氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2 B．久置的氯水导电性增强，说明溶液中离子种类增多 C．新制饱和氯水能使有色鲜花褪色，说明氯水中含有HClO D．向饱和氯水中滴加NaHCO3溶液产生气泡，说明氯水中含有H＋ √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 B　[氯气是黄绿色气体，新制饱和氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2，A正确；久置的氯水中次氯酸分解为HCl，弱电解质变为强电解质，溶液导电性增强，溶液中离子种类减少，B错误；次氯酸具有漂白性，新制饱和氯水能使有色鲜花褪色，说明氯水中含有HClO，C正确；向饱和氯水中滴加NaHCO3溶液产生气泡，发生反应＋H＋===H2O＋CO2↑，说明氯水中含有H＋，D正确。] 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．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．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 C．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 D．新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱 B　[A项，新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、Cl－、H＋等粒子，错误；C项，光照新制氯水发生反应2HClO2HCl＋O2↑，故产生的气体为O2，错误；D项，放置数天后HClO分解为HCl，酸性增强，错误。] √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 下面图片是某氯气泄漏事故现场。 氯气、次氯酸及其盐的主要化学性质 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．在有风的天气，氯气泄漏时，人们该如何逃避？ [提示]　逆风向高处逃避。 2．从图片可以看出，现场人员撤离时，均有一块用水打湿的毛巾捂住口鼻，这样可以减少毒气的危害。原因是什么？不考虑当时的条件，为了尽可能地减少氯气的危害，毛巾最好用什么溶液打湿？ [提示]　氯气能和水反应，减少毒气的吸入。以防止吸入氯气，这块毛巾应用碱性溶液打湿，如肥皂水、苏打或小苏打溶液。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．消防人员在现场向空中喷洒石灰水，这是为什么？请用化学方程式说明原理。 [提示]　2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 4．制取漂白粉时，应选择石灰水还是石灰乳？为什么？ [提示]　由于氢氧化钙的溶解度较小，制备漂白粉时不能用石灰水，应用石灰乳。在石灰乳中通入氯气可制得漂白粉，也可以用氯气与稍湿的消石灰反应制得。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．Cl2的主要性质 (1)氯气与金属反应时表现出强氧化性，与变价金属反应时得到高价的氯化物(如与Fe反应生成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(如与铜反应)。 (2)H2与Cl2的反应条件可以是点燃，用于制HCl，然后溶于水制备盐酸，也可以是加热或光照二者混合气体，但发生爆炸。 (3)Cl2与H2O反应不完全，氯水中仍有剩余的Cl2分子。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．含氯漂白剂的使用注意事项 (1)漂白液、漂白粉都必须密封保存。 (2)浓盐酸和次氯酸钙能发生下列反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，所以不能将盐酸和漂白液或漂白剂混合在一起使用。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体有CO2、HCl。 (3)向氯水中加入CaCO3固体后，氯水的杀菌、漂白能力将增强的原因：向氯水中加入CaCO3固体后，氯水的杀菌、漂白能力将增强，氯水中存在平衡：Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋ Cl－＋HClO ，CaCO3固体与H＋反应，降低H＋的浓度，使平衡向右移动，HClO的浓度增大，所以漂白性会增强(选修课程会学习到)。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．次氯酸盐的性质 与CO2、HCl等的反应方程式如下： NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO； Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO； Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．下列说法正确的是(　　) A．漂白粉是纯净物 B．“84”消毒液的有效成分是NaCl C．工业上将Cl2通入澄清石灰水中制取漂白粉 D．漂白粉不能久置于空气中，防止失效 √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 D　[漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca，是混合物，A错误；“84”消毒液有效成分为NaClO，B错误；因为澄清石灰水中Ca浓度太低成本较高，工业上通常用石灰乳与Cl2反应制取漂白粉，C错误；Ca能和空气中水蒸气、CO2反应，生成HClO见光分解，所以不能久置于空气中，D正确。] 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．下列有关氯及其化合物的叙述不正确的是(　　) A．氯气与铁可直接化合生成FeCl2 B．家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的食醋 C．向部分变质的漂粉精粉末中加入浓盐酸，反应中生成的气体既有Cl2又有CO2 D．次氯酸见光易分解，所以氯水应保存在棕色试剂瓶中 √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 A　[氯气与铁反应生成FeCl3，A错误；家庭中使用漂白粉是混合物，主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2，与食醋中的醋酸发生化学反应：Ca(ClO)2＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋2HClO，B正确；漂粉精的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙吸收了空气中的水蒸气以及溶入水中的CO2反应：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，则变质的漂粉精中含有Ca(ClO)2、CaCO3，加入浓盐酸后，盐酸与CaCO3生成CO2，与Ca(ClO)2因发生氧化还原生成Cl2，C正确；次氯酸见光易分解，2HClO2HCl＋O2↑，氯水应保存在棕色试剂瓶中，D正确。] 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 知识必备 课堂小结 1．明确氯气的物理性质：黄绿色有毒气体，密度比空气大，易液化。 2．记住氯气的化学性质：(1)强氧化性：与金属、非金属单质反应均作氧化剂。(2)能与水反应：Cl2＋H2O ⥫⥬ HCl＋HClO。(3)能与碱反应： Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 知识必备 课堂小结 3．明确氯水的成分和性质：三分子，四离子，具有酸性、漂白性等。 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 学习效果·随堂评估 03 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 37 1．氯气是一种有毒气体，一旦遇到少量氯气泄漏，下列措施不合理的是(　　) A．人群向低处疏散 B．人群朝逆风向疏散 C．用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻 D．向泄漏地点撒石灰 1 2 3 4 √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 A　[氯气有毒，密度大于空气密度，人群向高处疏散，故A错误；一旦遇到少量氯气泄漏，人群朝逆风向疏散，B正确；氯气有毒，能够与碱反应被碱吸收，所以一旦氯气泄漏，人群应用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻，减少对氯气的吸入，C正确；氯气有毒，能够与碱反应被碱吸收，向泄漏地点撒石灰，D正确。] 1 2 3 4 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．常用两种方法制备氯化物：①金属与氯气直接化合；②金属与盐酸反应。用上述两种方法都可制得的氯化物是(　　) A．氯化铜　　　　 B．氯化亚铁　 C．氯化铁 D．氯化铝 D　[Cu与盐酸不反应，不能通过与盐酸反应得到，故A错误；Fe和氯气直接化合制得FeCl3，但Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，不符合题意，故B错误；Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，不能得到FeCl3，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，符合题意，故D正确。] 1 2 3 4 √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．下列关于漂白粉的叙述正确的是(　　) A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B．漂白粉在空气中久置后会变质失效 C．漂白粉的有效成分Ca(ClO)2不稳定，易分解 D．在使用漂白粉时要加盐酸 B　[漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故A错误；漂白粉的有效成分Ca(ClO)2不稳定，与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO，不易分解，故C错误；使用漂白粉时与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，氯气有毒，故D错误。] 1 2 3 4 √ 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验，请根据要求回答问题： (1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素的粒子的化学式：___________________________________________________________。 [解析]　因氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，饱和氯水中含有氯元素的物质为Cl2、HCl(或Cl－)、HClO。 [答案]　Cl2、HCl(或Cl－)、HClO　 1 2 3 4 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验，请根据要求回答问题： (2)若不再进行更多的实验，请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据：___________________________________________________。 [解析]　因氯气为黄绿色气体，氯水为浅黄绿色，则氯水显浅黄绿色能证明氯水中含有Cl2。 [答案]　氯水显浅黄绿色　 1 2 3 4 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验，请根据要求回答问题： (3)取适量新制饱和氯水滴入紫色石蕊溶液后，发现先变红后褪色，可得出氯气与水反应的产物具有漂白性，请你评价该结论是否合理？________。若不合理，请说明理由(若合理，则无需填写)： ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 [解析]　不合理，因为没有事先证明干燥的氯气无漂白性。 [答案]　不合理　没有事先证明干燥的氯气无漂白性　 1 2 3 4 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了下列科学实验，请根据要求回答问题： (4)先观察了氯水的外观性质以后，又用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中，边滴边振荡，并连续观察现象，发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液。根据预测，实验中溶液红色褪去的原因可能有两种，请用简要的文字说明： ①______________________________________________________。 ②______________________________________________________。 他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②。 1 2 3 4 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [实验步骤] ①取试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中； ②________________________，振荡试管。 [实验现象及结论] ①若________，则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②； ②若________，则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。 1 2 3 4 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [解析]　因碱遇酚酞变红，氯水中有盐酸，盐酸与碱发生中和反应，HCl中和了NaOH，则红色褪去；氯水中还有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，HClO氧化了酚酞而使红色褪去；对褪色的溶液，取试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中，再向试管内滴加2滴NaOH溶液振荡后发现恢复红色，则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②；若再加碱，仍为无色，则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。 [答案]　HCl和HClO中和了NaOH　HClO氧化了酚酞　再向试管内滴加2滴NaOH溶液　恢复红色　仍为无色 1 2 3 4 新知探究课9　氯气的性质 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 $$