2.2 氯及其化合物 第1课时（教学设计）化学人教版必修第一册

第二节 氯及其化合物 第1课时 氯气的性质 年级 高一 学科 化学 课型 新授课 教材 人教版必修第一册第二章第二节第1课时 教学目标 1.从原子结构角度，结合实验探究，认识氯气的强氧化性，培养宏微结合探究物质性质的能力。 2.初步了解次氯酸的性质，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，强化社会责任感。 教学重点 氯气的物理性质与化学性质（尤其是氯气与金属、氢气、水的反应所体现的强氧化性），以及新制氯水的成分与漂白性、酸性等性质。 教学难点 氯气与水反应的可逆性和次氯酸漂白作用的本质，以及液氯、新制氯水、久置氯水三者的辨析。 教材分析 本节教学内容是新课标人教（2019年版）高中化学必修第一册第二章《海水中的重要元素——钠和氯》第二节《氯及其化合物》的第1课时。氯是继钠之后学生接触的第二种典型元素，也是高中阶段第一个系统学习的非金属元素。教材以"氯气的性质"为载体，把"结构决定性质"这一化学核心观念落到了具体物质上：氯原子最外层有7个电子，极易得电子，因而氯气具有强氧化性——这一条主线贯穿了氯气与金属、与非金属、与水、与碱的全部反应。与钠的"活泼金属"形象相互对照，氯的学习为后续硫、氮等非金属元素的学习提供了"从原子结构推性质、从实验现象找证据"的基本路径，也为必修第二册元素周期律的建立积累感性材料。 从知识发展的逻辑看，本节课沿着"存在与用途—物理性质—与单质反应—与水反应—与碱反应"的顺序展开。教材先用自来水消毒这一生活事实和氯碱工业的用途引出氯的重要性，再通过舍勒发现氯气的史实给出物理性质；化学性质部分以实验探究为骨架，让学生亲眼看到钠在氯气中燃烧的黄色火焰与白烟、铁和铜被氧化到高价态的棕褐色烟与棕黄色烟，从而理解"氯气是强氧化剂，能把变价金属氧化到高价态"；氢气的燃烧实验则承担着更新"燃烧"概念的独特功能。氯气与水的反应是本节的分水岭：教材通过"干燥与湿润有色布条"的对比实验【实验2-8】以及探究氯水成分的一系列活动，引导学生发现起漂白作用的并不是氯气本身而是次氯酸，进而认识次氯酸的弱酸性、强氧化性和不稳定性。在此基础上，氯气与碱的反应是把"不稳定的次氯酸"转化为"稳定的次氯酸盐"的工程化解决方案，漂白液与漂白粉的制取、生效和失效原理，正是次氯酸性质在真实生产生活中的延伸应用。 学情分析 教学对象为高一学生，已经完成第一章《物质及其变化》的学习，掌握了物质分类、离子反应和氧化还原反应的基本知识，能够从化合价升降和电子转移的角度分析反应，这是本节课最重要的知识基础。同时，学生在初中已接触过二氧化碳、氧气的部分性质，也在本章第一节学习了钠及其化合物，对"金属单质很活泼"有直观印象，具备一定的实验观察与描述能力。生活中的自来水氯味、游泳池的消毒水味、84消毒液的使用经验，也为本节课提供了可以调动的真实经验。 但学生对本节课内容的学习存在三方面困难：一是氯气性质的"危险性"与实验观察之间的矛盾，氯气有毒，学生既知道它危险又对它的黄绿色、刺激性气味充满好奇，容易在"如何闻气味""能否直接排入空气"这类问题上给出想当然的回答，需要通过安全操作规范和具体情境（如田鼠洞灭鼠、泄漏时逆风往高处疏散）把性质与用途对应起来；二是研究对象的思维转换有难度，学生初次接触"一种物质同时具有物理性质、氧化性、与水反应生成新物质"这样的多线并行的物质，容易把"氯水""液氯""久置氯水"混为一谈，也容易在"使有色布条褪色的是氯气还是次氯酸"上直接凭直觉下判断；三是可逆反应的概念尚未建立，氯气与水的反应是可逆的，学生此前没有系统接触过"反应物与生成物共存"的情形，对"新制氯水中同时含有Cl2、HClO、H2O三种分子和H+、Cl-、ClO-、OH-四种离子"往往只能机械记忆，讲不清为什么久置氯水最终变成了稀盐酸。因此教学中需要以实验事实作为第一证据、以微粒种类与性质的一一对应作为思维支架、以"干燥与湿润"的对比实验作为破除直觉的关键设计，帮助学生完成从现象到微粒、从记忆到推理的过渡。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【情境引入】上课之前，先请大家回忆：你是否曾经在家拧开水龙头，接杯自来水，凑近闻一闻——有没有闻到一股淡淡的、有点像漂白粉的刺激气味？不少同学会心里打鼓：这水，是不是没处理干净？恰恰相反。这股味道，是自来水的"护身符"。1908年，世界上最早的一批城市开始用氯气为自来水消毒，直到今天，氯气仍是全世界最常用、技术最成熟的饮水消毒手段——它溶于水会生成一种叫次氯酸的物质，靠强氧化性把细菌、病毒"杀死"。所以，那股淡淡的氯味，正是消毒剂还在"站岗值班"的证明：闻到它，恰恰说明这杯水是安全的。 【情境引入】可是，你能想象吗？就是这样一位"生命卫士"，一旦失控，却能在几分钟内夺走成千上万条生命。1915年4月22日，第一次世界大战的比利时伊普尔战场，德军打开了成排钢瓶的阀门，黄绿色的气体顺着风，像潮水一样贴着地面压向协约国阵地——1.5万名士兵中毒，5000人丧生，人类的战争史上出现了第一次大规模化学武器袭击。 【过渡】同一种气体，为什么既能救人、又能杀人？它究竟具有怎样的性质？为什么氯气泄漏时，人们要"逆风、往高处撤"？今天，就让我们一起走近这位集"天使"与"恶魔"于一身的黄绿色气体——氯气。 【师生总结】本节课我们沿着四条线索认识氯气：氯元素的存在和氯气的物理性质、氯气与金属单质和非金属单质的反应、氯气与水的反应、氯气与碱的反应。学完之后，前面留下的每一个问题都应该能自己回答。 1.激活生活经验：用"自来水为什么有氯味"这一学生每天都可能遇到却从未深究的现象开场，把氯气从"实验室里的陌生气体"变成"身边的物质"，消除对化学物质的距离感。 2.制造认知冲突：同一物质拯救生命又夺走生命，这种强烈反差直击学生的好奇心，让"性质决定用途"这一化学观念以最直观的方式呈现。 3.提出贯穿性问题：把"为什么逆风往高处撤"作为悬置问题抛出，学生在学习氯气的密度、毒性、溶解性时会不断回看它，使全课的物理性质部分有了统一的落点。 环节一 氯元素的存在和氯气的物理性质 活动一 氯元素的存在 【任务一】你了解的含氯元素的物质有哪些？请举出具体的例子。 【学生回答】食盐（NaCl）、盐酸、漂白粉、84消毒液、自来水中的余氯、氯化镁、氯化钙等。 【讲解】在自然界中，氯除了以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，即氯元素只以化合态存在，氯是一种重要的"成盐元素"。这是因为氯原子最外层有7个电子，极易得电子，自然界中没有游离态的Cl2。 【讲解】氯的单质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。 1.由生活经验切入：让学生自己列举含氯物质，从食盐、漂白粉这些熟悉的名字入手，再回到"自然界中氯只以化合态存在"这一结论，使"成盐元素"的定位建立在学生自己的举例之上。 2.让物理性质"活"起来：把颜色、气味、密度、溶解性逐条对应到"如何闻气味""用什么方法收集""泄漏时往哪里跑"这些具体操作上，性质就不再是需要背诵的六项指标，而是可以据以决策的依据。 3.用化学史育人：舍勒发现氯气到氯被确认为新元素历时三十多年，这一史实让学生体会科学理论需要以大量事实为依据，错误的理论只会浪费时间和精力，落实科学态度与社会责任的素养要求。 活动二 氯气的物理性质 【知识总结】氯气的发现：瑞典化学家舍勒将软锰矿（主要成分是MnO2）与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。 【讲解】反应原理：MnO2 + 4HCl(浓)　△　MnCl2 +Cl2↑ + 2H2O。 【思考】从氯气的发现到氯被确认为一种新的元素，时间长达三十多年，其间经历了数位科学家的不懈探索。你从这一史实中得到什么启示？ 【学生回答】启示1：科学研究需要由正确的理论做指导，错误的理论只会浪费时间和精力。启示2：科学研究需要以大量事实为依据，只有大量事实才能推翻错误理论，建立正确的理论或推动科学理论的发展。 【知识总结】氯气的物理性质： | 颜色状态 | 气味 | 密度 | 溶解性 | 熔点 | 沸点 | |---|---|---|---|---|---| | 黄绿色气体 | 有刺激性气味（有毒） | 比空气大<br>3.214 g/L(0℃) | 可溶于水 | -101℃ | -34.6℃ | 【讲解】氯气有毒，人吸入少量氯气会使鼻喉的黏膜受到刺激，引起咳嗽和胸部疼痛，吸入大量氯气会中毒致死。实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔。 【讲解】提醒：液化的氯气称为液氯，液氯是纯净物。因为氯气的密度比空气大，所以收集氯气用向上排空气法。 【思考】将氯气用软管通入到田鼠洞中可用于消灭田鼠，这是利用了氯气哪些性质？这启示我们在遇到氯气泄漏时应怎样做？ 【师生总结】一方面是利用氯气的密度比空气大，可沉于洞底，另一方面是氯气有毒。遇到氯气泄漏，要去上风向的高处躲避。其中的道理是：由溶解性"能溶"可知湿毛巾捂住口鼻可以阻挡部分氯气；由密度ρ>ρ(空气)可知应当往高处撤离。 例题辨析 【例1】下列说法正确的是（　　） A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味 B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气 C.贮氯罐意外泄漏，应沿逆风方向向高处疏散群众 D.氯气车间液氯泄漏时，应弯腰逃离氯气泄漏区域 【答案】C 【解析】A项，闻有毒气体的气味应用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔，不能把鼻子直接对着瓶口，错误；B项，氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集，错误；C项，氯气有毒且密度比空气大，泄漏时应沿逆风方向向高处疏散，正确；D项，氯气密度比空气大，低处浓度更高，应弯腰姿势不对，应往高处走，错误。故选C。 【例2】下列关于氯元素的说法不正确的是（　　） A．氯元素在自然界中主要以游离态存在 B．氯气是一种有刺激性的有毒气体 C．液氯中含有大量的氯气分子 D．液氯一般用钢瓶储存 【答案】A 【解析】A项，氯元素性质活泼，在自然界中只以化合态存在，不存在游离态的氯气，错误；B项，氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，正确；C项，液氯是液态的氯气，仍是纯净物，其中含有大量的氯气分子，正确；D项，常温下干燥的氯气不与铁反应，故液氯可用钢瓶储存，正确。故选A。 环节二 氯气与金属单质、非金属单质的反应 活动一 从原子结构推测氯气的性质 【思考】氯气能与哪些物质发生反应？请画出氯原子的结构示意图，推测氯气可能具有的性质。 【学生活动】学生画出氯原子结构示意图（核电荷数17，最外层7个电子），讨论后回答：最外层7个电子，容易得到一个电子达到8电子稳定结构，所以氯气具有强氧化性。 【师生总结】结构决定性质。氯原子易得到一个电子，因此氯气具有强氧化性，自然界中没有游离态的Cl2，氯只以化合态的形式存在。 1.先推理后验证：让学生从氯原子的结构示意图出发推测氯气的性质，再用钠、铁、铜三个实验加以验证，使"结构决定性质"这条观念主线落到实处，避免学生把性质当成零散事实来记。 2.用对比凸显规律：把钠、铁、铜三个反应的现象与产物放在同一张表格里对照，学生自己就能归纳出"氯气能把变价金属氧化到高价态"这一规律，同时把"铁与氯气反应只生成FeCl3"这一高频易错点讲透。 3.更新上位概念：通过氢气在氯气中燃烧的实验，让学生重新审视初中建立的"燃烧需要氧气"这一认识，把燃烧的本质修正为"发光发热的剧烈氧化还原反应"，这是一次发生在元素化合物课上的概念升级。 活动二 氯气与金属单质的反应 【任务三】观察氯气与金属钠、金属铁、金属铜单质反应的实验，记录实验现象，书写化学方程式，并标出变价元素的化合价，分析其特点。 【安全提示】氯气有毒，有关氯气性质的实验要在通风条件下（如在通风橱里）进行。 【实验探究】①与钠反应：实验现象为剧烈燃烧，产生黄色火焰和大量白烟。化学方程式：2Na＋Cl22NaCl。 【实验探究】②与金属铁反应：实验现象为剧烈燃烧，产生大量棕红色或棕褐色烟。化学方程式：2Fe + 3Cl22FeCl3。 【实验探究】③与金属铜反应：实验现象为剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟。化学方程式：Cu + Cl2CuCl2。 【师生总结】氯气是强氧化剂，在加热条件下能与大多数金属化合，生成高价金属氯化物。注意：铁与氯气反应无论量多量少都只生成FeCl3。通常干燥的氯气不与铁反应，所以可以用钢瓶储运液氯。 活动三 氯气与非金属单质的反应 【实验探究】【实验2-7】在空气中点燃氢气（注意验纯！），然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。 【实验现象】纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。 【讲解】瓶口的白雾是HCl气体与空气中的水蒸气结合形成的盐酸小液滴。化学方程式：H2 + Cl2　点燃　2HCl。HCl气体溶于水，就成为我们常用的盐酸。 【讲解】注意：Cl2与H2混合，光照射下会发生爆炸。H2与Cl2反应，条件不同，现象不同，产物相同。 【思考】我们以前学过的燃烧反应，都是物质在氧气中的燃烧。通过H2在Cl2中的燃烧，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？ 【师生总结】燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，不一定要有氧气参与。燃烧的条件强调的是：①发光、发热；②反应剧烈；③实质是剧烈的氧化还原反应；④不一定要有氧气参加。 【归纳】氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性。氯气能与绝大多数金属反应，一般把变价金属（如Fe、Cu）氧化到高价态。 例题辨析 【例1】下列实验现象的描述正确的是（　　） A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白色烟雾 B．铁丝在氯气中燃烧，产生棕红色的浓烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色 C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色 D．钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成白色固体 【答案】C 【解析】A项，氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，瓶口上方出现的是白雾而不是白色烟雾，"烟"是固体小颗粒，"雾"是液体小液滴，错误；B项，铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3，产生棕褐色的烟，产物溶于水后溶液呈棕黄色而不是浅绿色，错误；C项，铜在氯气中燃烧产生棕黄色烟，产物为CuCl2，溶于水后溶液呈蓝绿色，正确；D项，钠在空气中燃烧生成Na2O2，是淡黄色固体而不是白色固体，错误。故选C。 【例2】工业制备盐酸以H2和Cl2为原料。实验室将点燃的气体a缓慢伸入集气瓶中模拟制备少量HCl（如图所示），下列说法错误的是（　　） A．实验方案会用到护目镜、通风等提示图标 B．反应过程中集气瓶口有白雾生成 C．工业上可以采用混合光照的方法制备HCl D．该实验说明燃烧不一定需要氧气参加 【答案】C 【解析】A项，氯气是有毒气体，氢气易燃易爆，实验需注意安全防护，会用到护目镜、通风等提示图标，正确；B项，生成的HCl气体遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴，瓶口有白雾生成，正确；C项，Cl2与H2混合后在光照条件下会发生爆炸，工业上不能用混合光照的方法制备HCl，错误；D项，氢气在氯气中燃烧没有氧气参加，说明燃烧不一定需要氧气，正确。故选C。 环节三 氯气与水的反应 活动一 氯气与水的反应 【思考】请同学们观看视频并思考：自来水厂为什么可以用氯气来消毒杀菌？ 【讲解】资料卡片：1体积的水可溶解2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。 【思考】氯气溶于水是简单的溶解，还是发生了化学反应？ 【学生活动】学生作出三种预测并讨论：若是简单溶解，溶液中只有Cl2和H2O，溶液应该是中性的；若是部分反应，溶液中除Cl2、H2O外还有新物质，溶液不一定是中性的；若是全部反应，溶液中只有新物质和H2O。 【实验探究】将盛满氯气的集气瓶倒扣在水中，静置片刻，观察现象。 【实验现象】液面上升，气体颜色变浅。 【师生总结】现象说明氯气能溶于水，且溶于水的部分氯气与水发生了化学反应，所以是"部分反应"这一种情况。 【讲解】观看氯气与水反应的微观动画，书写化学方程式：Cl2 + H2O　⇌　HCl + HClO，离子方程式：Cl2 + H2O　⇌　H+ + Cl- + HClO。生成的次氯酸具有强氧化性，能杀死水中的细菌，起到消毒作用。 【讲解】氯气对自来水消毒时，生成的有机氯化物可能对人体有害；而且已经开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯（ClO2）、臭氧等。 1.以"简单溶解还是发生反应"为探究主线：先让学生自主作出三种预测，再用集气瓶倒扣水中的实验现象加以判断，使"部分反应"这一结论有实验证据支撑，而不是直接告知。 2.用对比实验破除直觉：干燥与湿润有色布条在干燥氯气中的现象差异，是本节最关键的证据。学生凭直觉往往认为"氯气能漂白"，实验事实能把结论逼到"起漂白作用的是次氯酸"这一步。 3.把微粒与性质一一对应：通过pH试纸、AgNO3溶液等操作逐一确认氯水中的分子和离子，再把每种微粒与它对应的性质和实验事实列成表格，使"新制氯水为什么既有酸性又有漂白性"变得可以推理。 4.在对比中收束：液氯、新制氯水、久置氯水三者的成分、分类、颜色、性质、保存方式同表对照，把本节最易混淆的一组概念一次性厘清。 活动二 氯气的漂白性 【实验探究】【实验2-8】（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。 【记录与结论】 | 实验操作 | 实验现象 | 解释 | |---|---|---| | 干燥有色布条放入干燥氯气 | 有色布条不褪色 | 干燥的氯气无漂白性 | | 湿润有色布条放入干燥氯气 | 有色布条褪色 | 湿润的氯气有漂白性 | | 结论 | 氯气不具有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性 | | 【讲解】氯气的水溶液称为氯水。新制的氯水能杀菌、消毒和漂白，是因为溶于水的部分氯气与水发生反应，生成了具有强氧化性的次氯酸，化学方程式为Cl2+H2O　⇌　HCl+HClO。 活动三 探究氯水的成分 【任务一】下面是某化学课外活动小组探究氯水成分及性质的活动记录。 【实验探究】[观察]氯气的颜色为黄绿色；氯水的颜色为浅黄绿色。[预测]氯水中含有氯气分子。 【实验探究】[实验操作1]用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水，各滴在一片pH试纸上。[实验现象]滴有盐酸的试纸变红，滴有氯水的试纸中间变为白色，外圈变红。[分析与结论]滴有氯水的pH试纸外圈变红，说明氯水中有能使试纸变红的酸；中间变为白色，说明氯水中有能够使有色物质褪色的物质。 【实验探究】[实验操作2]向2 mL新制氯水中滴加AgNO3溶液反应。[实验现象]产生白色沉淀。[分析与结论]新制氯水中含有Cl-，离子方程式：Ag++Cl-===AgCl↓。 【师生总结】[综合分析得结论]a.氯水中所含的分子有Cl2、H2O、HClO；b.氯水中所含的离子有Cl-、H+、ClO-、OH-（极少量），使pH试纸变红的离子为H+。 【讲解】【阅读交流】阅读课本科学·技术·社会（课本P48）。在密闭容器中，氯水的pH、氯离子浓度和氧气的体积随时间的变化如图所示。 【师生总结】随着时间的推移，溶液的pH减小，酸性增强，氯离子的浓度增大，有氧气生成。说明次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：2HClO　2HCl+O2↑。 【思考】在阳台久置的氯水的漂白性消失了，说明了什么？ 【学生回答】说明生成的次氯酸并不稳定，容易分解。 【归纳】次氯酸的性质：①弱酸性——只存在于水溶液中，酸性比碳酸弱；②强氧化性——能杀死水中的细菌，起到杀菌、消毒的作用，能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、麻和纸张的漂白剂；③不稳定性——见光易分解：2HClO　2HCl + O2↑。 活动四 新制氯水的成分与性质 【归纳】新制氯水的成分与性质： （1）新制氯水的成分：①三分子：Cl2、HClO、H2O；②四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-。 （2）新制氯水中各微粒的性质： | 微粒 | 性质 | 对应的实验事实 | |---|---|---| | Cl2 | 氧化性 | 能够氧化Fe2+、Br-、I-等 | | Cl- | 生成沉淀 | 加入AgNO3溶液产生白色沉淀 | | HClO | 不稳定性、漂白性 | 在强光照射下新制氯水中有气泡产生；使有色布条或品红溶液褪色 | | H+ | 酸性 | 使紫色石蕊溶液先变红后褪色；加活泼金属、碳酸盐等产生气泡 | 【思考】新制氯水和久置氯水的成分有什么不同？氯水应如何保存？ 【师生总结】新制氯水呈浅黄绿色，溶于水中的部分氯气与水发生反应：Cl2+H2O　⇌　HCl+HClO，次氯酸是弱酸，所以新制氯水中含有三种分子：Cl2、H2O、HClO，四种离子：H+、Cl-、ClO-及少量OH-；久置后次氯酸分解放出O2，最后变成了HCl溶液。氯水应避光保存于棕色试剂瓶中。 【归纳】液氯、新制氯水、久置氯水的成分对比： | 物质 | 液氯 | 新制氯水 | 久置氯水 | |---|---|---|---| | 成分 | Cl2 | Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ | H＋、Cl－、H2O、OH－ | | 分类 | 纯净物 | 混合物 | 混合物 | | 颜色 | 黄绿色 | 浅黄绿色 | 无色 | | 性质 | 氧化性 | 酸性、氧化性、漂白性 | 酸性 | | 保存 | 特制钢瓶 | 棕色试剂瓶盛装，密封保存于阴凉处，一般现用现配 | — | 例题辨析 【例1】下列实验现象与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（　　） A．将Na2CO3固体加入新制氯水中，有无色气泡产生（H+） B．新制氯水使红色布条褪色（HCl） C．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色（Cl2） D．向新制氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生（Cl-） 【答案】B 【解析】A项，新制氯水中含有H+，能与Na2CO3反应生成CO2气体，有无色气泡产生，有关；B项，使红色布条褪色的是HClO的漂白性，HCl没有漂白性，无关；C项，新制氯水中的Cl2具有强氧化性，能把Fe2+氧化为Fe3+，遇KSCN溶液变红，有关；D项，新制氯水中的Cl-与Ag+反应生成AgCl白色沉淀，有关。故选B。 环节四 氯气与碱的反应 活动一 漂白液的制取 【讲解】最初，人们直接用氯水作漂白剂，但因氯气的溶解度不大，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。在Cl2与水反应原理的基础上，人们制得了次氯酸钠（NaClO）、次氯酸钙〔Ca(ClO)2〕等具有漂白作用的次氯酸盐。 【讲解】漂白液的制取：将氯气通入到氢氧化钠溶液中。化学方程式：2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O，离子方程式：Cl2＋2OH－ === ClO－＋Cl－＋H2O。 【师生总结】漂白液的有效成分是次氯酸钠（NaClO）。 【讲解】【应用】常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，进行尾气处理。★次氯酸不稳定，次氯酸盐较稳定。 1.从"不方便"出发找解决方案：先点明氯水作为漂白剂溶解度小、HClO不稳定这两个现实缺陷，再引出制取次氯酸盐的思路，让学生理解化工生产中的改进往往来自对物质性质短板的针对性弥补。 2.把制取与应用连起来：漂白液、漂白粉的制取、有效成分、生效原理、失效原因和应用构成一条完整的知识链，学生掌握的不是孤立的两条方程式，而是"氯气与碱反应"这一性质在生产生活中的完整落点。 3.用拓展辨析提升思维含量：ClO-的强氧化性、"84"消毒液与洁厕剂不能混用、CO2用量不同导致产物不同，这三条拓展把知识从记忆层面推进到应用和辨识层面，也回应了开课时"氯气为何既救人又伤人"的问题。 活动二 漂白粉的制取 【讲解】漂白粉的制取：将氯气通入冷的石灰乳中。化学方程式：2Ca(OH)2 + 2Cl2＝ CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O。 【师生总结】漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。 【讲解】【交流研讨】漂白粉（漂粉精）原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。 【讲解】【应用】漂白液、漂白粉和漂粉精可作为棉、麻、纸张的漂白剂，又可作为游泳池等场所的消毒剂。 活动三 漂白液、漂白粉的生效与失效 【思考】漂白液、漂白粉的生效与失效原理是什么？ 【师生总结】三者的漂白和消毒原理相同，均通过次氯酸盐与酸（如碳酸等）反应生成具有漂白、消毒作用的次氯酸而实现。NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO；Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。家用漂白、消毒时，需要加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果。 【讨论】漂白液、漂白粉久置空气中失效的原因是什么？ 【学生回答】因保管不当，与空气中的CO2和H2O反应，生成的HClO分解了。 【师生总结】漂白液、漂白粉应避光、密封保存，并置于阴凉干燥处。 【拓展】1.ClO-无论在酸性、碱性还是中性溶液中均具有强氧化性，与具有还原性的I-、S2-、S、Fe2+等不能大量共存。2.洁厕剂中含有HCl，不能与以次氯酸盐为有效成分的"84"消毒液等同时使用，可能发生反应：Cl-+ClO-+2H+===H2O+Cl2↑，使人中毒。3.次氯酸具有弱酸性，且HClO < H2CO3：NaClO反应时，不论CO2少量还是过量，产物只有NaHCO3；Ca(ClO)2反应时，CO2少量时产物有CaCO3，过量时产物有Ca(HCO3)2。 例题辨析 【例1】下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是（　　） A.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉 B.漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2 C.漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理相同 D.漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应 【答案】B 【解析】A项，澄清石灰水中Ca(OH)2浓度太小，工业上应将氯气通入冷的石灰乳中制取漂白粉，错误；B项，漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，正确；C项，漂白粉用于自来水的消毒是利用其强氧化性使蛋白质变性，Fe(OH)3胶体是利用胶体的吸附性吸附水中悬浮杂质，作用原理不同，错误；D项，漂白粉久置于空气中，与CO2和H2O反应生成HClO，HClO见光分解生成HCl和O2，发生了氧化还原反应，错误。故选B。 课堂小结 板书设计 第二节 氯及其化合物（第1课时） 一、氯元素的存在和氯气的物理性质 1.存在：只以化合态存在，是重要的"成盐元素" 2.物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味，有毒，密度比空气大，可溶于水 3.液氯：液化的氯气，纯净物，用钢瓶储存 二、氯气与金属单质、非金属单质的反应 1.与钠：2Na＋Cl22NaCl（黄色火焰、白烟） 2.与铁：2Fe + 3Cl22FeCl3（棕褐色烟，只生成FeCl3） 3.与铜：Cu + Cl2CuCl2（棕黄色烟） 4.与氢气：H2 + Cl22HCl（苍白色火焰、白雾） 5.规律：氯气是强氧化剂，把变价金属氧化到高价态 6.燃烧：发光发热的剧烈氧化还原反应，不一定需要氧气 三、氯气与水的反应 1.反应：Cl2 + H2O　⇌　HCl + HClO 2.次氯酸：弱酸性、强氧化性（漂白、消毒）、不稳定性（2HClO2HCl+O2↑） 3.新制氯水：三分子Cl2、H2O、HClO；四离子H+、Cl-、ClO-、OH- 4.久置氯水：HCl溶液，只有酸性，避光保存于棕色试剂瓶 四、氯气与碱的反应 1.漂白液：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，有效成分NaClO 2.漂白粉：2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，有效成分Ca(ClO)2 3.生效：与酸（如碳酸）反应生成HClO；应避光、密封、置于阴凉干燥处 随堂练习 1．下列有关氯气的叙述中正确的是（　　） A．Cl2是无色无味的气体 B．液氯和氯水是同一物质 C．常温下H2和Cl2能发生化合反应 D．Cl2跟变价金属反应生成高价金属氯化物 【答案】D 【解析】A项，氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体，错误；B项，液氯是液态的氯气，属于纯净物，氯水是氯气的水溶液，属于混合物，二者不是同一物质，错误；C项，常温下H2和Cl2不反应，点燃或光照时才发生反应，错误；D项，氯气具有强氧化性，跟变价金属反应时把金属氧化到高价态，生成高价金属氯化物，正确。故选D。 2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　) A．CuCl2　　B．FeCl2　　C．FeCl3　　D．AlCl3 【答案】D 【解析】A项，铜与盐酸不反应，不能由金属和盐酸反应制得CuCl2；B项，铁与氯气反应生成FeCl3而不是FeCl2，不能由金属和氯气直接反应制得FeCl2；C项，铁与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3，不能由金属和盐酸反应制得FeCl3；D项，铝与氯气反应生成AlCl3，铝与盐酸反应也生成AlCl3，符合。故选D。 3．下列有关氯及其化合物的说法正确的是（　　） A．Cl2和变价金属反应生成较高价态的金属氯化物 B．将氯气通入澄清石灰水中，即可制得漂白粉 C．向新制的氯水中放入有色布条会褪色说明Cl2有漂白性 D．Cl2→NaCl必须加入还原剂才能实现 【答案】A 【解析】A项，氯气具有强氧化性，与变价金属反应生成较高价态的金属氯化物，正确；B项，澄清石灰水中Ca(OH)2浓度太小，制漂白粉应将氯气通入冷的石灰乳中，错误；C项，使有色布条褪色的是氯气与水反应生成的HClO，氯气本身没有漂白性，错误；D项，Cl2与NaOH溶液反应即可生成NaCl，该反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂，不需要另加还原剂，错误。故选A。 4．已知两瓶气体，分别是 HCl 和 Cl2，可以区别它们的方法或试剂是 ①观察颜色　②打开瓶盖看有无白雾　③硝酸银溶液　④湿润的红色石蕊试纸　⑤湿润的蓝色石蕊试纸 A.①③④　B.①②④ C.①②④⑤　D.①②⑤ 【答案】C 【解析】①氯气是黄绿色气体，HCl是无色气体，观察颜色可区别，正确；②HCl极易溶于水，打开瓶盖后与空气中的水蒸气结合形成白雾，氯气没有此现象，可区别，正确；③HCl和Cl2的水溶液都能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀，不能区别；④湿润的红色石蕊试纸遇HCl变红，遇Cl2先变红后褪色，现象不同，可区别，正确；⑤湿润的蓝色石蕊试纸遇HCl变红，遇Cl2先变红后褪色，现象不同，可区别，正确。故选C。 教学反思 本节课以自来水消毒和伊普尔战场两个反差强烈的情境导入，学生对"同一种气体既能救人又能杀人"反应热烈，课堂参与度较高，四个环节推进比较顺畅。从课堂反馈看，主要暴露了三方面问题：一是研究对象的混淆依然顽固，不少学生在回答"久置氯水含有什么"时仍把Cl2和HClO列进去，说明学生还没有真正建立"次氯酸见光分解放出氧气"的动态过程，只是记住了"新制氯水有四种离子"这一结论；二是由现象推微粒的意识不足，在做pH试纸实验时，部分学生看到"中间变白、外圈变红"只说得出"氯水有酸性和漂白性"，不能主动把两种现象与H+和HClO两种微粒对应起来；三是方程式书写中忽略反应条件的差异，把Cl2与H2的点燃条件和光照条件混写，也出现过把Fe与Cl2的反应写成FeCl2的情况。 针对上述问题，后续改进的方向是：第一，把"久置氯水"做成一个可推演的链条——先问"哪一种微粒不稳定"，再问"分解产物是什么"，最后问"氯气还能剩多少"，让学生自己推出久置氯水就是稀盐酸，而不是记住结论；第二，在实验现象记录表里增设"现象—微粒"对应列，把每一项现象与负责它的微粒强制配对，使证据推理成为固定的答题动作；第三，把"铁与氯气反应只生成FeCl3""燃烧不一定需要氧气""液氯与氯水不是同一物质"这三个高频易错点做成课末一分钟的快问快答，用即时复现巩固。此外，本课时内容容量较大，环节三中次氯酸性质与氯水成分的两次归纳存在重复，下次可将"次氯酸的性质"并入氯水成分的探究过程中一并完成，把节省下来的时间留给漂白液与漂白粉的对比练习。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $