人教版高中化学必修一第四章导学案：氯及其化合物

-1-第二课时：氯及其化合物1.氯元素概述（1）元素周期表的位置：第三周期第VIIA族（2）原子结构示意图：（3）主要化合价：-1价，0价，+1价，+3价，+5价，+7价（4）自然界存在形式：自然界中无单质形式，以化合物形式存在，主要以NaCl的形式存在于海水中。【随堂练习】1、氯气在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在()2、海水中含量最多的离子是()A.钠离子B.氯离子C.钙离子D.镁离子2.氯气的相关性质2.1氯气的物理性质黄绿色有强烈的刺激性气味的有毒气体，熔沸点较低，易液化，能溶于水（1:2），密度比空气大（3.17g·L-1）2.2氯气的化学性质（1）与金属单质反应：Cl2具有很强的氧化性，金属活动性顺序表里处理Au、Pt之外的金属都可以反应，与变价金属反应时会将金属氧化成高价态。①与金属钠在点燃的条件下反应：黄色火焰，有白烟生成（NaCl固体小颗粒）②与金属铁在点燃的条件下反应：棕红色火焰，常温下干燥的液氯不与铁反应，可用钢瓶储存运输液氯③与金属铜在点燃的条件下反应：棕黄色火焰（2）与非金属单质反应，如与H2在点燃的条件下反应：苍白色火焰，有白雾（HCl气体与空气中的水蒸气形成HCl小液滴而呈雾状）。光照时反应剧烈，会发生爆炸。（3）与水反应（4）与碱反应与强碱反应的离子方程式：反应实质是先与H2O反应生成酸再与碱反应-2-与NaOH溶液反应：制取漂白液、84消毒液，吸收Cl2尾气的原理与Ca(OH)2反应：制取漂白粉的原理（5）与还原性物质反应（如Fe2+、I－、Br－、SO2、SO32－、HSO3－、H2S、HS－、S2－等）（6）与某些有机物反应（不讲）2.3氯气的用途制漂白粉，消毒，制HCl，制农药。【随堂练习】1、与Cl2有关的定量离子方程式的书写（1）Cl2与Na2CO3的反应Cl2与Na2CO3按1:1的物料比反应：Cl2与Na2CO3按2:1的物料比反应：【总结】酸性比较：盐酸H2CO3HClOHCO3－。（2）Cl2与FeBr2的反应Cl2与FeBr2按1:1的物料比反应：Cl2与FeBr2按1:3的物料比反应：Cl2与FeBr2按3:2的物料比反应：【总结】还原性：F2+Br-。2、判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1))Cl2＋H2O===HCl＋HClO的反应是水作还原剂的氧化还原反应。()(2)Cl2通入NaOH溶液：Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。()(3)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。()(4))Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性。()(5)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()(6)氯气具有酸性，可与烧碱或石灰乳反应制备含氯消毒剂。()(7)Cl2有氧化性所以Cl2能使湿润的红色布条褪色。()(8)用下图装置除去除去Cl2中的HCl气体。()-3-3、将Cl2通入自来水中杀菌消毒，主要是利用了Cl2和H2O生成的HClO的()A.氧化性B.酸性C.稳定性D.还原性4、下列有关氯气的叙述正确的是()A.钠和磷都可以在氯气中燃烧，都产生白色烟雾B.红热的铁丝、铜丝都可以在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟C.纯净的氢气可以在氯气中安全燃烧，发出苍白色火焰D.氯气可用于漂白，这是氯气具有漂白作用5、可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是()A.碱石灰B.浓硫酸C.无水氯化钙D.固体烧碱3.次氯酸和次氯酸盐3.1次氯酸的化学性质（1）弱酸性酸性强弱：H2CO3HClOHCO3－故次氯酸盐能与CO2、H2O反应生成次氯酸：（2）不稳定性：光照条件下，HClO会发生分解：（3）强氧化性：可氧化Fe2+、I－、SO2、SO32－、HSO3－、H2S、HS－、S2－、Cl－3.2次氯酸盐（NaClO、Ca(ClO)2）（1）漂白粉：主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。①漂白粉的制取：用Ca(OH)2与Cl2反应反应的化学方程式：与澄清石灰水反应的离子方程式：工业制取用石灰乳，不可以拆：②漂白粉的漂白原理：工业漂白：生活漂白：③漂白粉失效的原理（最终成分为CaCl2）Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应：HClO在光照条件下分解成HCl和O2：HCl与CaCO3反应最终生成CaCl2：-4-④保存方法：密封保存（2）漂白液、84消毒液的有效成分是NaClO制取方程式：3.3ClO－的强氧化性不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO2－3不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2＋＋ClO－＋SO2－3===CaSO4↓＋Cl－。说明：NO－3不同于ClO－，在酸性条件下NO－3具有强氧化性，与Fe2＋、I－、S2－、SO2－3不能大量共存，而在碱性条件下，NO－3与I－、S2－、SO2－3能大量共存。【总结】漂白粉、漂白液消毒的原理都是酸性条件下生成具有漂白作用的HClO。【随堂练习】1、判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)84消毒液的有效成分是NaClO。()(2)依据较强酸可以制取较弱的酸的规律可知次氯酸溶液无法制取盐酸。()(3)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张。()(4)漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。()(5)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。()(6)石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂。()2、为预防一种新型流感，同学们每天用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒，下列说法正确的是()A．NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性B．1molCl2与足量NaOH溶液反应转移2mol电子C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同D．“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果3、在淀粉_碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝，在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是()A．氧化性：ClO－＞I2＞SO2－3B．漂白粉溶液可使淀粉_碘化钾试纸变蓝C．向氯水中加入亚硫酸钠溶液，氯水褪色D．次氯酸钠可以与亚硫酸钠共存4.氯水4.1氯水的成分（1）氯水的形成以及物理性质：氯水是Cl2溶于水得到的溶液，颜色呈黄绿色，具有刺激性气味。（2）Cl2的溶解特点：Cl2溶于水，少量溶解，少量电离，溶质主要是Cl2（3）氯水中存在的平衡-5-Cl2+H2OCl－+H++HClOHClOH++ClO－H2OH++OH－（4）氯水的主要成分：三分子：Cl2、H2O、HClO四离子：Cl－、ClO－、OH－、H+4.2氯水的化学性质（1）Cl2的氧化性例如：SO2+Cl2+H2O===2HCl+H2SO42Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl－（2）HClO的氧化性和漂白性在解释漂白性杀菌消毒时体现的是HClO的强氧化性。向氯水中滴加紫色石蕊试液，先变红（H+作用的结果），后褪色（HClO的漂白作用）。（3）HCl的强酸性（4）向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生，利用了HCl的强酸性。（5）Cl－的性质加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，可以检验出氯水中有Cl－。4.3氯水的变质及保存光照条件下，HClO会发生分解：2HClO===2HCl+O2↑，最终成为稀盐酸因此氯水通常现配现用，如需储存备用，应存放在棕色瓶中，并置于阴暗处。【随堂练习】1、氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物()2、检验一瓶氯水是否已经完全变质，可以采用的试剂是()A.硝酸银溶液B.酚酞试剂C.碳酸钠溶液D.紫色石蕊试剂3、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不正确的是()A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2。B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－。C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋。D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO。4、下列物质中，不能使干燥有色布条褪色的是()A．干燥Cl2B．氯水C．NaClO溶液D．Na2O2与水反应后的溶液5、用自来水养金鱼时，通常需要将自来水晒一段时间，再注入鱼缸，原因是A．提高水温B．增加水中的含氧量C．除去水中少量的次氯酸D．用紫外线杀死水中的细菌6、化学与生活是紧密相联的，下列说法中正确的是()A．氯气可用作消毒剂和漂白剂，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强还原性B．地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒，主要是利用漂白粉溶液的碱性C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂D．能用同一原理解释ClO－与Fe2＋、H＋均不能大量共存-6-附表：1.氯水的性质参与反应微粒所加试剂实验现象离子方程式或者解释Cl－AgNO3溶液白色沉淀Ag++Cl－===AgCl↓H+Na2CO3固体固体溶解有气体生成2H++CO32－===H2O+CO2↑HClO有色布条布条褪色HClO有漂白性Cl2FeCl2溶液溶液呈黄色2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl－Cl2SO2溶液褪色SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4H+，HCIO石蕊试液先变红后褪色H+的酸性、HClO的漂白性H+，Cl2镁粉溶液褪色，镁粉溶解，有气体生成2H++Mg===Mg2++H2↑Mg+Cl2===MgCl22.液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水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、漂白性酸性粒子种类Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－3.氯水和氨水的比较氯水氨水形成Cl2溶于水NH3溶于水颜色黄绿色无色气味刺激性气味刺激性气味溶解特点Cl2溶于水，少量溶解，少量电离，溶质主要是Cl2NH3溶于水，大量溶解，少量电离，电解质是NH3·H2O，溶质主要是NH3·H2O（计算溶质浓度时扔按NH3计算）存在的平衡Cl2+H2OCl－+H++HClOHClOH++ClO－H2OH++OH－NH3+H2ONH3·H2ONH3·H2ONH4++OH－H2OH++OH－成分三分子：Cl2、H2O、HClO四离子：Cl－、ClO－、OH-、H+三分子：NH3、H2O、NH3·H2O三离子：NH4+、OH－、H+反应实质通常为Cl2参加的反应NH3·H2O参加的反应溶液性质主要体现Cl2的强氧化性，还体现HCl的强酸性和HClO的漂白性主要体现NH3·H2O的弱碱性1mol气体溶于水的元素守恒式NA(Cl－)+NA(ClO－)+NA(HClO)+2NA(Cl2)=2NANA(NH4+)+NA(NH3+NA(NH3·H2O)=NA保存棕色瓶，放置于冷暗处密封玻璃瓶，放置于阴凉避风隔绝火源的地方-7-5.氯气的实验室制法5.1实验原理（1）实验室通常用MnO2与浓盐酸加热条件下反应，反应的方程式为：MnO2＋4HCl(浓)==△==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。（2）还可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如：2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2OK2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O5.2实验装置：自左到右依次为：①制取装置②除杂装置③干燥装置④收集装置⑤尾气吸收装置5.3氯气的检验以及验满方法：（1）将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。（2）将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满