新教材化学学案3-1-2氯气的性质及应用

第2课时氯气的性质及应用课程目标1．认识氯元素的存在和氯气的用途。2．分析氯原子结构，掌握氯气的性质。3．认识次氯酸的性质。4．通过实验手段，学习物质的性质。图说考点学业基础——自学·思记·尝试[新知预习]一、氯气1．氯的原子结构及存在（1）原子结构：氯的原子结构示意图为1，氯原子容易得到一个电子而形成Cl－，表现出典型的非金属性。（2）存在：氯在自然界中以2态存在，主要以3的形式存在。2．氯气的物理性质颜色状态气味毒性溶解性4气5625℃时，1体积水溶解约7体积氯气3.氯气的化学性质（1）与金属的反应：（2）与非金属的反应：与H2反应：eq\o(□,\s\up1(14))。现象：火焰为eq\o(□,\s\up1(15))，瓶口出现eq\o(□,\s\up1(16))。（3）与水的反应：①反应原理：氯气与水反应的化学方程式为eq\o(□,\s\up1(17))________________________________________________________________________。②实验探究：实验操作实验现象结论有色布条eq\o(□,\s\up1(18))干燥的Cl2eq\o(□,\s\up1(19))漂白作用有色布条eq\o(□,\s\up1(20))氯水有漂白作用，起漂白作用的是eq\o(□,\s\up1(21))（4）与碱的反应：①与NaOH反应——制漂白液。化学方程式：eq\o(□,\s\up1(22))________________________________________________________________________。漂白液的有效成分为eq\o(□,\s\up1(23))。②与Ca（OH）2反应——制漂白粉。化学方程式：eq\o(□,\s\up1(24))________________________________________________________________________。漂白粉的主要成分为：eq\o(□,\s\up1(25))。4．氯气的用途（1）Cl2是一种重要的化学工业物质。氯的化合物可作为制取高纯硅、锗（半导体）和金属钛的重要中间物质。（2）在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。二、次氯酸1．物理性质常温下仅存在于水溶液中，有刺激性气味。2．化学性质（1）弱酸性（酸性小于碳酸）：NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClO。（2）不稳定性：eq\o(□,\s\up1(26))________________________________________________________________________。（3）强氧化性：能氧化还原性物质（如Na2SO3、FeCl2、KI等），使有色布条、品红褪色：Na2SO3＋HClO=Na2SO4＋HCl。3．用途可作eq\o(□,\s\up1(27))、eq\o(□,\s\up1(28))。[即时自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”（1）Cl2在与金属反应时表现强氧化性。（）（2）任何物质的燃烧必须有O2参与。（）（3）Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－。（）（4）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2和CaCl2。（）（5）氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物。（）（6）氯水能漂白纸张，故氯气具有漂白性。（）2．下列有关氯气的叙述中不正确的是（）A．金属钠可在氯气中剧烈燃烧B．通常状况下，干燥的氯气能与铁反应C．光照氯气和氢气的混合物会发生爆炸D．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸3．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接参与化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（）A．CuCl2B．FeCl2C．MgCl2D．FeCl34．Cl2是一种重要的化工原料，下图是一些含氯产品：（1）①中钢瓶上应贴的标签为。A．腐蚀品B．爆炸品C．有毒品D．易燃品（2）84消毒液是一种无色、有漂白作用的液体，它的有效成分是。A．NaOHB．NaClOC．KMnO4D．Na2O2（3）Cl2可用于制盐酸，其化学方程式为________________________________________________________________________。（4）工业上制漂白粉的化学方程式为________________________________________________________________________。核心素养——合作·探究·分享氯水性质的多样性[例1]下列关于氯水的叙述中正确的是（）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Cl2D．新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将减弱[提升1]氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量）。（1）能证明氯水具有漂白性的是（填“a”“b”“c”或“d”）。（2）c过程中的现象是________________________________________________________________________，b过程中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。（3）a过程中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(状元随笔)次氯酸的漂白原理、特点及应用范围原理：将有色物质氧化为稳定的无色物质。特点：被HClO漂白后的物质，久置后不再恢复原色，即HClO的漂白具有不可逆性。应用范围：几乎所有有色物质遇HClO都会褪色。关键能力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，H2O⇌H＋＋OH－，HClO⇌H＋＋ClO－，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。（2）氯水的成分——“三分子、四离子”2．氯水中的微粒与性质漂白剂、消毒液——氯气与碱反应的应用[例2]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CaCl2B．漂白粉在空气中久置后会变质C．漂白粉是由Cl2与烧碱制得的D．在使用漂白粉时应用浓盐酸[提升2]（1）生产消毒液是将氯气通入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。消毒液稀释后喷洒在空气中，可以生成有漂白性的物质，请写出此过程的离子反应方程式：。该物质有漂白性是因为它有强氧化性，但是它也很不稳定，请写出其分解的化学方程式：。洁厕灵（含有浓盐酸）和漂白液不能混合使用，结合离子方程式解释其原因：________________________________________________________________________。（2）漂白粉是利用Cl2与反应制取的，Cl2与漂白粉用于漂白均是因为在一定条件下产生的缘故，工业上之所以把Cl2加工成漂白粉再用于漂白，是因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）漂白液、漂白粉、漂粉精为什么密封避光保存？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(状元随笔)漂白粉的主要成分：Ca（ClO）2、CaCl2。漂白粉有效成分为次氯酸钙[Ca（ClO）2]含有效氯约35%。漂粉精有效成分为次氯酸钙[Ca（ClO）2]含有效氯约70%。关键能力氯气与碱反应的应用1．制取日常生活中用的“84”消毒液（或漂白液）2NaOH（稀）＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O“84”消毒液有效成分：NaClO。2．制取漂白粉2Ca（OH）2＋2Cl2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O3．漂白液、漂白粉、漂粉精长期露置于空气中会发生反应：NaClO＋H2O＋CO2=NaHCO3＋HClOCa（ClO）2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，因此，保存时应该密封存放于避光干燥处。eq\a\vs4\al(状元随笔)含氯漂白剂的漂白性，最终是酸性条件下的ClO－表现出的强氧化性。学考评价——夯实·测控·演练1.Cl2可用来消灭田鼠，使用时可将Cl2通过管子灌入洞中，这是利用Cl2下列性质中的（）A．黄绿色B．密度比空气小C．有毒D．较易液化2．（双选）下列说法中，正确的是（）A．金属钠、氢气都能在氯气中燃烧B．铜丝在氯气中燃烧，生成蓝绿色的氯化铜C．点燃是使氯气跟氢气化合的唯一条件D．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物3．用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是（）4．漂白粉在空气中容易变质的原因是（）A．CaCl2易吸收空气中的水分B．Ca（ClO）2易与盐酸反应C．Ca（ClO）2见光易分解D．Ca（ClO）2易与空气中的CO2和水作用5．洪水过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。（1）工业上将氯气通入石灰乳[Ca（OH）2]制取漂白粉，化学反应方程式为。（2）漂白粉的有效成分是（填名称）。（3）漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，反应的离子方程式为。（4）反应（1）和反应（3）中，属于氧化还原反应的是（填编号）。练后感悟液氯、新制氯水、久置氯水的区别液氯新制氯水久置氯水成分Cl2HClO、H2O、Cl2、H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、Cl－、H2O分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质强氧化性酸性、强氧化性、漂白性酸性保存特制钢瓶棕色瓶盛装，放阴凉处，一般现用现配第2课时氯气的性质及应用学业基础新知预习化合NaCl黄绿色刺激性气味有毒2Cl2＋2Naeq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl白eq\o(□,\s\up1(10))2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3eq\o(□,\s\up1(11))棕褐色eq\o(□,\s\up1(12))Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2eq\o(□,\s\up1(13))棕黄色eq\o(□,\s\up1(14))H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCleq\o(□,\s\up1(15))苍白色eq\o(□,\s\up1(16))白雾eq\o(□,\s\up1(17))Cl2＋H2O⇌HCl＋HClOeq\o(□,\s\up1(18))不褪色eq\o(□,\s\up1(19))没有eq\o(□,\s\up1(20))褪色eq\o(□,\s\up1(21))HClOeq\o(□,\s\up1(22))Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2Oeq\o(□,\s\up1(23))NaClOeq\o(□,\s\up1(24))2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2Oeq\o(□,\s\up1(25))CaCl2和Ca(ClO)2eq\o(□,\s\up1(26))2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑eq\o(□,\s\up1(27))消毒剂eq\o(□,\s\up1(28))氧化剂即时自测1．答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2．答案：B3．解析：Cu与盐酸不反应；Fe与盐酸反应生成FeCl2，Fe与Cl2反应只能生成FeCl3；Mg与盐酸及Cl2反应均生成MgCl2。答案：C4．解析：贮存Cl2的钢瓶应贴有有毒气体的标志；84消毒液的有效成分是NaClO。答案：(1)C(2)B(3)H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl(4)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O核心素养例1【解析】新制氯水成分的多样性决定了新制氯水性质上的多重性。新制氯水中主要含有三种分子H2O、Cl2、HClO和四种离子H＋、Cl－、ClO－、OH－；新制氯水含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被HClO氧化褪色；光照新制氯水，发生反应2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，逸出的是O2而不是Cl2，该反应进行后，弱酸HClO转化为强酸HCl；密封在密闭无色玻璃瓶中(不考虑HCl挥发)，溶液的酸性增强。【答案】B提升1解析：含Cl2分子，可将FeCl2氧化：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3；含H＋，可使石蕊试液变红，可与COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))反应，放出CO2：COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=H2O＋CO2↑；含有Cl－，可与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀；含有HClO分子，有漂白性，可使变红的石蕊试液褪色。答案：(1)d(2)溶液中产生白色沉淀COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=H2O＋CO2↑(3)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3例2【解析】漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，故A错误；空气中Ca(ClO)2与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO，HClO光照分解而变质，故B正确；氯气与烧碱反应生成NaCl、NaClO，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。【答案】