2021-2022學(xué)年人教版必修1第4章第2節(jié)富集在海水中的元素氯第1課時學(xué)案

第二節(jié)富集在海水中的元素——氯第一課時氯氣的性質(zhì)[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解氯原子的結(jié)構(gòu)，了解氯元素在自然界的存在形式。2.熟悉氯氣的性質(zhì)，知道氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì)。3.理解氯水的成分及性質(zhì)。4.掌握氯氣與堿溶液的反響及應(yīng)用。一、氯氣與金屬、非金屬的反響1．氯的原子結(jié)構(gòu)和氯元素的存在(1)原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)示意圖為eq\o(□,\s\up1(01))，氯原子容易eq\o(□,\s\up1(02))得到1個電子而形成Cl－，表現(xiàn)出典型的eq\o(□,\s\up1(03))非金屬性。(2)氯元素的存在氯在自然界中以eq\o(□,\s\up1(04))化合態(tài)存在，主要以eq\o(□,\s\up1(05))NaCl的形式存在于海水和陸地鹽礦中。2．氯氣的物理性質(zhì)3．與金屬單質(zhì)的反響氯氣是eq\o(□,\s\up1(09))很活潑的非金屬單質(zhì)，具有很強(qiáng)的eq\o(□,\s\up1(10))氧化性。氯氣能與大多數(shù)金屬化合，生成eq\o(□,\s\up1(11))金屬氯化物(鹽)。4．與非金屬單質(zhì)的反響5．氯氣的用途(1)氯氣是一種重要的化學(xué)工業(yè)物質(zhì)。氯的化合物可作為制取高純硅、鍺(半導(dǎo)體)和金屬鈦的重要中間物質(zhì)。(2)在有機(jī)化工中，氯氣是合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品的重要原料。二、氯氣與水、堿的反響1．氯氣和水的反響(1)氯氣能溶于水，其水溶液俗稱氯水按照表中要求完成氯水的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及有關(guān)結(jié)論填入表中：氯水具有漂白性是因?yàn)槁葰馀c水反響生成了具有漂白作用的eq\o(□,\s\up1(05))HClO，反響的化學(xué)方程式是eq\o(□,\s\up1(06))Cl2＋H2O=HCl＋HClO。(2)次氯酸的性質(zhì)①次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性還弱，寫離子方程式時不能拆成離子形式。氯氣和水反響的離子方程式為eq\o(□,\s\up1(07))Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO。②不穩(wěn)定性，見光易分解，放出氧氣?；瘜W(xué)反響方程式為eq\o(□,\s\up1(08))2HClOeq\o(=,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑。③次氯酸具有強(qiáng)氧化性，其氧化性比Cl2強(qiáng)，可用于自來水的eq\o(□,\s\up1(09))殺菌消毒，還可以用作eq\o(□,\s\up1(10))漂白劑。2．氯氣和堿的反響(1)根據(jù)氯氣與水的反響原理，推測氯氣與強(qiáng)堿溶液反響的生成物是eq\o(□,\s\up1(11))氯化物、eq\o(□,\s\up1(12))次氯酸鹽和水，氯氣與NaOH、Ca(OH)2溶液反響的化學(xué)方程式為eq\o(□,\s\up1(13))Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，eq\o(□,\s\up1(14))2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(2)漂白液的主要成分是NaCl、NaClO，有效成分是eq\o(□,\s\up1(15))NaClO；漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是eq\o(□,\s\up1(16))Ca(ClO)2。(3)如果Cl2與Ca(OH)2反響充分，并使eq\o(□,\s\up1(17))次氯酸鈣成為主要成分，那么得到漂粉精。(4)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、紙張的eq\o(□,\s\up1(18))漂白劑，又可作游泳池及環(huán)境的eq\o(□,\s\up1(19))消毒劑。1．如何聞氣體的氣味？提示：用手在瓶口輕輕扇動，讓少量氣體飄進(jìn)鼻孔。2．鐵與鹽酸反響生成二價鐵，鐵與氯氣反響生成二價鐵還是三價鐵？為什么？提示：三價鐵。Cl2有很強(qiáng)的氧化性，能與多數(shù)金屬反響生成相應(yīng)的金屬氯化物，它和變價金屬反響時，生成高價的金屬氯化物。3．通過H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn)，你對燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識？提示：H2在空氣中可以燃燒，在Cl2中也可以燃燒。由此可知燃燒不一定有氧氣參加，燃燒的本質(zhì)是氧化復(fù)原反響，所有的發(fā)光放熱的劇烈的氧化復(fù)原反響都稱為燃燒。4．將氯水滴入NaHCO3溶液中，有何現(xiàn)象？試寫出有關(guān)反響的離子方程式。提示：溶液中產(chǎn)生氣泡，因?yàn)槁人械柠}酸與NaHCO3發(fā)生離子反響H＋＋HCOeq\o\al(－,3)=CO2↑＋H2O。5．實(shí)驗(yàn)室中如何保存氯水？提示：氯水中的HClO見光或受熱均易發(fā)生分解反響，因此新制氯水應(yīng)密閉貯存于棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處。一、氯氣與金屬、非金屬的反響1．氯氣與金屬反響時表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，與變價金屬(如Fe)反響時得到高價金屬氯化物(如FeCl3)；氯氣不但能與活潑金屬反響，也能與某些不活潑金屬發(fā)生反響。2．燃燒是任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的氧化復(fù)原反響。3．描述現(xiàn)象時，固體小顆粒，分散在空氣中形成煙；液體小液滴，分散在空氣中形成霧。[即時練]1．將氯氣通過軟管通入鼠洞中，可以用來消滅田鼠。在此過程中利用了氯氣以下性質(zhì)中的()①黃綠色②密度比空氣大③有毒④易液化⑤溶于水A．①②③ B．②③C．③④ D．③④⑤答案B解析氯氣密度比空氣大，所以易通入鼠洞，其毒性可以殺死田鼠。2．以下各化合物不能由單質(zhì)直接化合制取的是()A．FeCl3 B．CuCl2C．AlCl3 D．FeCl2答案D解析因Cl2化學(xué)性質(zhì)很活潑，與變價金屬反響時生成高價態(tài)化合物，F(xiàn)e元素有＋2、＋3價，Cu元素有＋1、＋2價，Al元素只有＋3價。二、氯氣與水、堿的反響1．氯水的成分和性質(zhì)(1)氯水的成分①氯水中的化學(xué)反響及有關(guān)電離方程式：Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO，HClOH＋＋ClO－，2HClOeq\o(=,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑。②氯水的成分——“三分子四離子〞：(2)氯水的性質(zhì)在氯水中含有多種微粒，因此在與不同物質(zhì)發(fā)生反響時，表現(xiàn)出不同微粒的性質(zhì)，現(xiàn)列表如下：2．液氯、新制氯水和久置氯水的比擬3．漂白粉敞口存放在潮濕的空氣中容易失效，其原因是Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO；2HClOeq\o(=,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑(用化學(xué)方程式表示)，所以漂白粉的保存方法是密封保存。[即時練]3．常用氯氣給自來水消毒，某同學(xué)用自來水配制以下物質(zhì)的溶液，會使藥品明顯變質(zhì)的是()①FeCl3②AgNO3③NaHCO3④MgCl2⑤KI⑥NaOHA．①②④ B．②③⑤⑥C．①②④⑥ D．全部答案B解析氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，具有酸性和氧化性，因此與硝酸銀、碳酸氫鈉、碘化鉀和氫氧化鈉都能發(fā)生化學(xué)反響，而與FeCl3和MgCl2不反響，應(yīng)選B。4．以下說法不正確的選項(xiàng)是()A．光照氯水有氣泡逸出，該氣體是O2B．新制氯水呈黃綠色是因?yàn)槠渲写嬖贑l2C．久置氯水遇AgNO3溶液會產(chǎn)生白色沉淀D．新制氯水經(jīng)光照一段時間pH增大答案D解析氯水中存在三種分子：Cl2、HClO、H2O，四種離子：Cl－、ClO－、H＋、OH－，其中光照后發(fā)生反響2HClOeq\o(=,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑，氯化氫溶于水導(dǎo)致溶液中H＋濃度增大，那么溶液的pH減小，故D錯誤。方法規(guī)律新制氯水(呈淡黃綠色)，屬于混合物，假設(shè)久置，那么最終為鹽酸(無色)，故久置的氯水顏色褪去(無Cl2)，氧化性減弱(無HClO、Cl2)，酸性增強(qiáng)(鹽酸為強(qiáng)酸)。本課歸納總結(jié)1.氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體。2．氯氣與變價金屬反響生成高價態(tài)的金屬氯化物。3．氯水的成分——“三分子、四離子〞?！叭肿莹暈镃l2、H2O、HClO；“四離子〞為H＋、Cl－、ClO－、OH－。4．HClO具有弱酸性、強(qiáng)氧化性和不穩(wěn)定性。1．以下關(guān)于氯水的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是()A．新制氯水中既有分子，又有離子B．新制氯水在光照的條件下，可以產(chǎn)生氣體，該氣體是氯氣C．新制氯水中滴加硝酸銀溶液，沒有任何現(xiàn)象D．新制氯水不能使枯燥的布條褪色答案A解析新制氯水中次氯酸分子能使枯燥的布條褪色，在光照條件下：2HClOeq\o(=,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑，產(chǎn)生的氣體為O2，新制氯水中的Cl－與AgNO3產(chǎn)生白色沉淀AgCl。故只有A正確。2．以下物質(zhì)能使枯燥的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色的是()①氯氣②液氯③新制氯水④氯氣的酒精溶液⑤鹽酸⑥鹽酸酸化的漂白粉溶液A．①②③ B．①②③⑥C．③⑥ D．③④⑥答案C3．可以證明次氯酸是弱酸的事實(shí)是()A．次氯酸能和堿反響B(tài)．次氯酸具有漂白性C．次氯酸不穩(wěn)定、見光易分解D．次氯酸鈣能和碳酸反響答案D解析漂白性、不穩(wěn)定和酸性的強(qiáng)弱無關(guān)，強(qiáng)酸和弱酸均能與堿發(fā)生中和反響，故A、B、C均不能證明。碳酸能和次氯酸鈣反響并能生成HClO，說明HClO酸性弱于碳酸，故D可證明。4．將Cl2制成漂白粉的主要目的是()①使它轉(zhuǎn)變成較易溶于水的物質(zhì)②轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質(zhì)③提高氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)④提高漂白能力A．①② B．②③④C．②③ D．②答案D解析將Cl2制成漂白粉的主要目的是轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定、便于貯存的物質(zhì)。Ca(ClO)2比HClO穩(wěn)定，便于貯存、運(yùn)輸。5．在氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反響中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的選項(xiàng)是()A．參加有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶液中有Cl2存在B．溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在C．先參加鹽酸酸化，再參加AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明有Cl－存在D．參加NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在答案B解析次氯酸有強(qiáng)氧化性，能使有色布條褪色，向氯水中參加有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶液中有HClO存在，故A錯誤；氯氣是黃綠色氣體，且有刺激性氣味，如果氯水呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在，故B正確；鹽酸中含有氯離子，向氯水中參加鹽酸后再參加硝酸銀溶液生成氯化銀白色沉淀，不能說明氯水中含有氯離子，故C錯誤；向氯水中參加氫氧化鈉溶液，氯水黃綠色消失，說明氯水中Cl2分子逐漸被反響而消失，不能說明含有次氯酸，故D錯誤。6．某學(xué)生應(yīng)用如以下圖所示的方法研究物質(zhì)的性質(zhì)，其中氣體A的主要成分是氯氣，雜質(zhì)是空氣和水蒸氣。答復(fù)以下問題：(1)該項(xiàng)研究(實(shí)驗(yàn))的主要目的是__________________________________。(2)濃H2SO4的作用是______________________________，與研究目的直接相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________