2.2.1氯气的性质 导学案 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

氯气的性质 学习目标 1．通过对氯气的物理性质与化学性质的学习，建立学习物质性质的一般思路。 2．通过对氯气化学性质的实验探究，提升科学探究的能力。 3．通过认识氯及其化合物与生活的联系，正确认识化学物质对人类生活的影响，培养科学精神与社会责任。 学习过程 知识任务 一、认识氯 资料 1：氯是一种重要的“成盐元素 ”，在自然界中除了以 NaCl、MgCl2、CaCl2 等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。若将海水中的盐全部提取出来铺在陆地上，可使陆地平均升高 150m。可见氯元素大量以氯离子（化合态）的形式存在于自然界。 思考 1 ：请画出氯原子的结构示意图，并解释氯元素大量以氯离子的形式存在于自然界的原因。 二、氯气的物理性质 资料 2：1915 年 4 月 22 日，德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气。当时战场出现了有利于德军的风向，德军打开了早已在前沿阵地屯集的装满氯气的钢瓶，一人多高的黄绿色烟云被每秒 2－3米的微风吹向英法联军阵地。面对扑面而来的刺鼻的怪味，英法守军一阵大乱，阵线迅速崩溃，部分士兵用湿毛巾捂住口鼻，他们逃往地势更高的地方，幸免于难。这次攻击，英法守军共中毒 15000 人，5000 多人死亡，德军亦有数千人中毒和死亡。这是战争史上的第一次化学战，从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了战争的史册。 思考 2 ：根据以上资料，分析氯气有哪些物理性质？ 三、氯气的化学性质 思考 3 ：根据氯元素具有较强的非金属性，推测氯气氧化性的强弱。氯气和我们学过的哪种气体的化学性质相似？以此类推氯气通常可以和哪些物质发生反应呢？ （1）氯气与金属单质反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 产生大量_______烟 与铁反应 产生大量_______烟 与铜反应 产生大量_______烟 （2）氯气与氢气反应 实验现象：氢气在氯气中安静地________，发出________火焰，集气瓶口上方出现________。 化学方程式：________________________________________。 重点突破 一、与水反应 思考 4 ：氯气为什么可以给自来水消毒呢？氯气溶于水的同时与水发生化学反应了吗？如果氯气和水反应了，产物中可能有什么？如何检验假设的产物？ 实验探究 1： ①用玻璃棒蘸取氯水滴至蓝色石蕊试纸上，观察现象； ②向氯水中加入硝酸银溶液，再加入稀硝酸，观察现象。 【实验现象】①中石蕊试纸______________ ；②中产生___________。 实验探究 2： 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 ①取干燥的和湿润的有色纸条（或布条）各一条。分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。 ②将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。 实验 现象 干燥的有色纸条_______ 湿润的有色纸条_______ 有色鲜花_______ 实验 结论 干燥的 Cl2_____________ 在有 H2O 存在的条件下，Cl2____________ 【结论】氯气与水反应：_____________________________。 二、与碱反应 资料 3：最初，人们直接用氯水作漂白剂，但因 Cl2 的溶解度不大，而且生成的 HClO 不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。于是人们在 Cl2 与水反应原理的基础上，将 Cl2 与碱溶液反应制得了更稳定的次氯酸钠（NaClO）、次氯酸钙[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸盐。 思考 5 ：请结合氯气与水反应的原理，推测氯气与氢氧化钠溶液、石灰乳反应的产物是什么？尝试书写化学方程式。 ①与氢氧化钠溶液反应：_______________________________。 ②与石灰乳反应：_____________________________________。 三、氯气的用途 氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。 课堂归纳 课后习题 一、单选题（本题共 3 小题） 1．下列关于氯气的叙述不正确的是( ) A ．氯气可以用于自来水的杀菌、消毒 B ．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2 C ．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比空气大的性质 2．下列化合物不可通过单质直接化合生成的为( ) A ．FeCl2 B ．Na 2 O2 C ．CuCl2 D ．HCl 3．数字化实验是一种将实验现象定量化的手段，某实验小组利用数字化实验仪器对新制氯水在光照条件下的反应进行探究，如图是光照过程中氯水的pH 变化情况，下列有关说法不正确的是( ) A ．由图像可知，随着光照反应的进行，氯水的pH 大体呈现下降的趋势 B ．新制氯水中含有H2 O 、 Cl2 、HClO 这三种分子 C ．光照过程中，氯水中的HClO 分解产生 HCl，溶液的酸性增强 D ．光照前后，氯水的漂白性并未发生变化 二、填空题（本题共 2 小题） 4．（1）①下列收集Cl2 的正确装置是 1 。 ②将灼热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中，反应现象为 2 ，反应的方程式为 3 。 （2）漂白粉具有漂白作用，可用于水体的杀菌消毒，其有效成分是 4 （填化学式），漂白粉溶于水后，受空气中的CO2 作用，产生有漂白、杀菌作用的次氯酸。 （3）新制的氯水滴入紫色石蕊溶液中，观察到的现象是 5 。 △ 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（托盘不与氯气反应，防止硬质玻璃管炸裂）。请回答 下列问题： （1）A 中发生反应的化学方程式为 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 。 （2）实验中，观察到D 中颜色的变化为 3 。 （3）当观察到E 装置中AgNO3 溶液中出现 4 （填实验现象）时，点燃酒精灯加热；写出AgNO3 溶液中发生反应的化学方程式： 5 、 6 。 （4）F 中氢氧化钠溶液的作用是 7 ，发生反应的离子方程式为 8 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 氯气的性质 学习目标 1．通过对氯气的物理性质与化学性质的学习，建立学习物质性质的一般思路。 2．通过对氯气化学性质的实验探究，提升科学探究的能力。 3．通过认识氯及其化合物与生活的联系，正确认识化学物质对人类生活的影响，培养科学精神与社会责任。 学习过程 知识任务 一、认识氯 资料 1：氯是一种重要的“成盐元素 ”，在自然界中除了以 NaCl、MgCl2、CaCl2 等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。若将海水中的盐全部提取出来铺在陆地上，可使陆地平均升高 150m。可见氯元素大量以氯离子（化合态）的形式存在于自然界。 思考 1 ：请画出氯原子的结构示意图，并解释氯元素大量以氯离子的形式存在于自然界的原因。 二、氯气的物理性质 资料 2：1915 年 4 月 22 日，德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气。当时战场出现了有利于德军的风向，德军打开了早已在前沿阵地屯集的装满氯气的钢瓶，一人多高的黄绿色烟云被每秒 2－3米的微风吹向英法联军阵地。面对扑面而来的刺鼻的怪味，英法守军一阵大乱，阵线迅速崩溃，部分士兵用湿毛巾捂住口鼻，他们逃往地势更高的地方，幸免于难。这次攻击，英法守军共中毒 15000 人，5000 多人死亡，德军亦有数千人中毒和死亡。这是战争史上的第一次化学战，从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了战争的史册。 思考 2 ：根据以上资料，分析氯气有哪些物理性质？ 三、氯气的化学性质 思考 3 ：根据氯元素具有较强的非金属性，推测氯气氧化性的强弱。氯气和我们学过的哪种气体的化学性质相似？以此类推氯气通常可以和哪些物质发生反应呢？ （1）氯气与金属单质反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 产生大量_______烟 与铁反应 产生大量_______烟 与铜反应 产生大量_______烟 （2）氯气与氢气反应 实验现象：氢气在氯气中安静地________，发出________火焰，集气瓶口上方出现________。 化学方程式：________________________________________。 重点突破 一、与水反应 思考 4 ：氯气为什么可以给自来水消毒呢？氯气溶于水的同时与水发生化学反应了吗？如果氯气和水反应了，产物中可能有什么？如何检验假设的产物？ 实验探究 1： ①用玻璃棒蘸取氯水滴至蓝色石蕊试纸上，观察现象； ②向氯水中加入硝酸银溶液，再加入稀硝酸，观察现象。 【实验现象】①中石蕊试纸______________ ；②中产生___________。 实验探究 2： 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 ①取干燥的和湿润的有色纸条（或布条）各一条。分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。 ②将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。 实验 现象 干燥的有色纸条_______ 湿润的有色纸条_______ 有色鲜花_______ 实验 结论 干燥的 Cl2_____________ 在有 H2O 存在的条件下，Cl2____________ 【结论】氯气与水反应：_____________________________。 二、与碱反应 资料 3：最初，人们直接用氯水作漂白剂，但因 Cl2 的溶解度不大，而且生成的 HClO 不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。于是人们在 Cl2 与水反应原理的基础上，将 Cl2 与碱溶液反应制得了更稳定的次氯酸钠（NaClO）、次氯酸钙[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸盐。 思考 5 ：请结合氯气与水反应的原理，推测氯气与氢氧化钠溶液、石灰乳反应的产物是什么？尝试书写化学方程式。 ①与氢氧化钠溶液反应：_______________________________。 ②与石灰乳反应：_____________________________________。 三、氯气的用途 氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。 课堂归纳 学习过程答案 略 课后习题 一、单选题（本题共 3 小题） 1．下列关于氯气的叙述不正确的是( ) A ．氯气可以用于自来水的杀菌、消毒 B ．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2 C ．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比空气大的性质【答案】C 【解析】A ．Cl2 和H2 O 反应生成HCl 和HClO，其中 HClO具有强氧化性可以杀菌、消毒，故 A 正确； B ．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2 ，产生棕黄色烟，故 B 正确； C ．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，故 C 错误； D ．氯气有毒，密度比空气大，可杀灭田鼠，故 D 正确。 2．下列化合物不可通过单质直接化合生成的为( ) A ．FeCl2 B ．Na 2 O2 C ．CuCl2 D ．HCl 【答案】A 【解析】A ．Fe 与氯气反应生成FeCl3 ，故 A 错误； B ．钠在氧气中燃烧生成Na2 O2 ，故 B 正确； C ．铜在氯气中燃烧生成CuCl2 ，故 C 正确； D ．氢气在氯气中燃烧生成HCl，故 D 正确；故选 A。 3．数字化实验是一种将实验现象定量化的手段，某实验小组利用数字化实验仪器对新制氯水在光照条件下的反应进行探究，如图是光照过程中氯水的pH 变化情况，下列有关说法不正确的是( ) A ．由图像可知，随着光照反应的进行，氯水的pH 大体呈现下降的趋势 B ．新制氯水中含有H2 O 、 Cl2 、HClO 这三种分子 C ．光照过程中，氯水中的HClO 分解产生 HCl，溶液的酸性增强 D ．光照前后，氯水的漂白性并未发生变化 【答案】D 【解析】A ．溶液中存在反应Cl2 + H2 O HCl + HClO 、2HClO 光照 2HCl + O2 ↑ ,次氯酸分解产生 HCl溶于水形成盐酸，溶液的酸性增强，pH 减小，故 A 正确； B．新制氯水中存在反应Cl2 + H2 O HCl + HClO ，因此含有H2 O 、Cl2 、HClO 这三种分子，故 B 正确； C ．光照过程中，发生反应2HClO 光照 2HCl + O2 ↑ , HClO 分解产生 HCl 溶于水形成盐酸，溶液的酸性 增强，故 C 正确； D ．氯水中具有漂白性的物质是次氯酸，光照后次氯酸分解，氯水的漂白性减弱，故 D 错误； 答案选 D。 二、填空题（本题共 2 小题） 4．（1）①下列收集Cl2 的正确装置是 1 。 ②将灼热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中，反应现象为 2 ，反应的方程式为 3 。 （2）漂白粉具有漂白作用，可用于水体的杀菌消毒，其有效成分是 4 （填化学式），漂白粉溶于水后，受空气中的CO2 作用，产生有漂白、杀菌作用的次氯酸。 （3）新制的氯水滴入紫色石蕊溶液中，观察到的现象是 5 。 △ 【答案】1、C 2、剧烈燃烧，产生棕褐色的烟 3 、2Fe + 3Cl2 2FeCl3 4 、Ca(ClO)2 5、紫 色石蕊溶液先变红后褪色 【解析】（1）①氯气密度比空气大，应该用向上排空气法收集，导气管应该长进短出，氯气有毒，尾气用氢氧化钠溶液吸收，故答案为 C； △ ②氯气有氧化性，灼热的铁丝在氯气中剧烈燃烧，生成棕褐色氯化铁颗粒，方程式为2Fe + 3Cl2 2FeCl3 ， △ 故答案为剧烈燃烧，产生棕褐色的烟；2Fe + 3Cl2 2FeCl3 ； （2）漂白粉有效成分是次氯酸钙，故答案为Ca(ClO)2 ； （3）新制氯水中的微粒除水分子外有H+ 、Cl- 、 ClO- 、Cl2 、HClO ，次氯酸有漂白性，所以新制氯水 会使紫色石蕊溶液先变红后褪色，故答案为：紫色石蕊溶液先变红后褪色。 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（托盘不与氯气反应，防止硬质玻璃管炸裂）。请回答 下列问题： （1）A 中发生反应的化学方程式为 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 。 （2）实验中，观察到D 中颜色的变化为 3 。 （3）当观察到E 装置中AgNO3 溶液中出现 4 （填实验现象）时，点燃酒精灯加热；写出AgNO3 溶液中发生反应的化学方程式： 5 、 6 。 （4）F 中氢氧化钠溶液的作用是 7 ，发生反应的离子方程式为 8 。 【答案】1 、Cu + Cl2 Δ CuCl2 2、通入氯气排尽装置中的空气 3、溶液先变红后褪色 4、白色沉淀 5、Cl2 H2 O HCl HClO 6 、HCl + AgNO3 AgCl ↓ +HNO3 7、吸收尾气中的氯 气，防止污染空气 8、Cl2 + 2OH- Cl- + ClO- + H2O 【解析】（1）由分析可知，A 中铜和氯气在加热的时候生成氯化铜，方程式为：Cu + Cl2 Δ CuCl2 ；为防止在加热时铜与空气中的氧气反应，在加热之前应该先通入氯气排尽装置中的空气； （2）Cl2 与石蕊试液中的水发生反应Cl2 H2 O HCl HClO ，使溶液显酸性，石蕊溶液遇到酸性物质变红色，但HClO 有漂白性，所以红色又褪去，故实验中，观察到紫色石蕊溶液颜色的变化是：溶液先变红后褪色； （3）在AgNO3 溶液中，首先是氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为Cl2 H2 O HCl HClO ，然后是反应产生的氯化氢与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，化学方程式为： HCl + AgNO3 AgCl ↓ +HNO3 ；故答案为：白色沉淀；HCl + AgNO3 AgCl ↓ +HNO3 ； （4）氯气有毒，不能直接排放，但由于Cl2 能与NaOH 溶液反应生成NaCl 、NaClO 和H2 O ，所以可以用 NaOH 溶液吸收尾气中的氯气，其中发生反应的离子方程式为：Cl2 + 2OH- Cl- + ClO- + H2O ，故 答案为：吸收尾气中的氯气，防止污染空气；Cl2 + 2OH- Cl- + ClO- + H2O 。 第 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $