钠氯及其化合物

《氯及其化合物》氯与金属的反应《氯及其化合物——氯与金属的反应》在化学的世界里，氯是一种非常活泼且具有重要性质的元素。

当氯与金属相互作用时，会引发一系列有趣且关键的化学反应。

首先，让我们来了解一下氯元素的基本特性。

氯是一种黄绿色的气体，具有强烈的刺激性气味。

它在常温常压下为气态，这使得它在与金属反应时，常常需要特定的条件。

当氯与钠这种活泼金属相遇时，会发生剧烈的反应。

钠是一种银白色的金属，质地柔软。

将钠置于氯气中，钠会迅速燃烧，产生黄色的火焰，并生成白色的氯化钠固体。

这个反应的化学方程式为：2Na ＋Cl₂＝ 2NaCl 。

这是一个典型的化合反应，钠原子失去电子，氯原子得到电子，形成稳定的离子化合物。

再来看氯与铁的反应。

铁是一种常见的金属，但相对钠来说，它的活泼性稍弱。

在加热的条件下，氯气能与铁发生反应，生成氯化铁。

化学方程式为：2Fe ＋ 3Cl₂＝ 2FeCl₃。

在这个反应中，铁从 0 价被氧化为＋3 价。

氯与铜的反应也值得一提。

铜是一种不那么活泼的金属，在加热的情况下，氯气可以与铜反应生成氯化铜。

其化学方程式为：Cu ＋ Cl₂＝ CuCl₂。

反应生成的氯化铜为棕黄色固体。

这些反应不仅仅是化学方程式的简单呈现，它们在实际生活和工业生产中都具有重要的意义。

氯化钠，也就是我们日常所说的食盐，是通过氯与钠的反应生成的。

食盐对于维持人体的生理功能以及食品加工都起着至关重要的作用。

氯化铁在水处理中是一种常用的絮凝剂，能够帮助去除水中的杂质和污染物。

氯化铜则在电镀、颜料等领域有广泛的应用。

从反应的条件和产物来看，氯与不同金属的反应活性是有所差异的。

这与金属的原子结构、电子排布等因素密切相关。

一般来说，金属越活泼，与氯反应就越容易、越剧烈。

在实验中研究氯与金属的反应时，需要注意安全。

氯气是有毒气体，必须在通风良好的环境中进行操作，并且要采取适当的防护措施。

总之，氯与金属的反应是化学领域中重要的一部分。

通过对这些反应的研究和了解，我们能够更好地理解物质之间的相互转化，为材料科学、化工生产等领域提供理论基础和实践指导。

教学设计：新2024秋季高中化学必修人教版第一册《第二章海水中的重要元素——钠和氯：第二节氯及其化合物》一、教学目标（核心素养）1.宏观辨识与微观探析：学生能够识别氯气的物理性质，理解氯气与水、金属、非金属及碱的反应，从微观角度（如原子结构、化学键）解释这些反应的机理。

2.变化观念与平衡思想：掌握氯气化学性质的变化规律，理解氧化还原反应在氯及其化合物转化中的应用，建立化学平衡的观念。

3.证据推理与模型认知：基于实验证据，推理出氯及其化合物性质的一般规律，构建氯元素化合物相互转化的认知模型。

4.科学探究与创新意识：通过实验探究氯气的化学性质，培养学生的实验设计能力和创新思维，学会用科学方法解决问题。

5.科学态度与社会责任：培养学生的安全意识，了解氯气在生产生活中的应用及可能带来的环境问题，增强社会责任感。

二、教学重点•氯气的化学性质，特别是氯气与水、金属、非金属及碱的反应。

•氯离子（Cl⁻）的检验方法及其在实际应用中的意义。

三、教学难点•理解氯气与水反应的实质，掌握次氯酸（HClO）的性质和用途。

•运用氧化还原反应原理分析氯及其化合物之间的转化关系。

四、教学资源•高中化学必修人教版第一册第二章《海水中的重要元素——钠和氯》第二节内容。

•实验器材与试剂：氯气（注意安全，可用视频或模拟实验代替）、水、金属条（如钠、铜）、氢气、溴化钠溶液、氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、酚酞指示剂等。

•多媒体教学课件，包含实验视频、动画演示、图表等。

五、教学方法•实验演示与讲解结合：通过安全可控的方式展示氯气的部分性质实验，同时详细讲解实验现象和原理。

•启发式教学：引导学生观察实验现象，提出问题，通过讨论和推理得出结论。

•多媒体辅助教学：利用课件展示实验过程、微观结构图等，帮助学生理解抽象概念。

六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入：展示海水晒盐过程中得到的盐卤水，说明其中含有丰富的氯离子，进而引出氯及其化合物的学习。

•提出问题：氯气作为一种有毒的黄绿色气体，在生产生活中有哪些应用？它有哪些重要的化学性质？2. 新课教学•氯气的物理性质：简述氯气的颜色、气味、密度、毒性等，强调其保存和使用时的安全注意事项。

第二章海水中的重要元素——钠和氯第二节氯及其化合物教师活动教师：氯是一种重要的“成盐物质”。

教师：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。

（展示图片）教师：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。

（展示图片）教师提问：氯有哪些性质呢？教师：引出本节课学习内容教师利用多媒体设备向学生投影出下面思维启迪：18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。

受当时流行学说的影响，舍勒未能确认这种气体。

直到1810年，英国化学家戴维才确认这种气体是一种新元素组成的单质——氯气。

（展示照片）思考讨论：教师：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？教师：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。

教师：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。

教师：启示3：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。

思维启迪：氯气的命名1810年，英国化学家戴维以大量事实为依据，确认黄绿色气体是一种新元素组成的单质，并将这种元素命名为chlorine。

这一名称来自希腊文，有“绿色”的意思。

中文译名曾为“绿气”，后改为“氯气”。

新课讲解：氯气的性质①形态：气体②颜色：黄绿色③熔点：-101℃④沸点：-34.6℃⑤密度：3.214g/L（0℃）思考讨论：①氯气能否和金属反应？教师：从氯的原子结构来看，它的原子的最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定结构。

总结：氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。

新课讲解：氯气能与大多数金属化合，生成金属氯化物。

例如，钠、铁、铜等都能与氯气在加热条件下发生反应。

钠及其化合物方程式：4Na+O2====2Na2O 2Na+O2点燃Na2O2Cl2 +2Na2NaCl 2Na+S====Na2S(钠与硫在研钵中研磨时现象：爆炸) 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑（钠投入水中）2Na+2HCl====2NaCl+H2↑（钠投入酸中，先与酸反应，若钠剩余再与水反应）2Na+2H2O====2NaOH+H2↑ ，CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4（钠投入硫酸铜溶液中，先与水反应生成NaOH，NaOH再与CuSO4发生复分解反应，其余类推）Na2O+H2O====2NaOH 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑(此反应实质：分两步Na2O2+2H2O====2NaOH+H2O2 ，2H2O22H2O+O2↑)Na2O+CO2====Na2CO32Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2Na2O+2HCl====2NaCl+H2O （此反应证明Na2O是碱性氧化物）2Na2O2+4HCl====4NaCl+2H2O +O2↑（此反应证明Na2O2不是碱性氧化物）2Na2O+O2△2Na2O2 （氧化钠转化为过氧化钠，稳定性：Na2O2〉Na2O）钠在空气中长久放置的方程式：(4个)4Na+O2====2Na2O, Na2O+H2O====2NaOH2NaOH+ CO2+9 H2O==== Na2CO3·10H2O , Na2CO3·10H2O==== Na2CO3+10H2O氯气及其化合物方程式:Cl2 +2Na2NaCl 现象:生成大量白烟,发出黄色火焰焰色反应：钠元素呈黄色；钾元素通过蓝色钴玻璃呈紫色。

3Cl2 +2Fe2FeCl3现象:生成大量红棕色烟,加水后溶液为黄色溶液（Fe3+）Cu+ Cl2CuCl2 现象:生成大量棕黄色烟,加水后溶液为蓝色溶液（Cu2+）有颜色的溶液离子：Fe3+（黄色）Fe2+（浅绿色）Cu2+（蓝色）MnO4-（紫色）Cl2 +H2 ====2HCl (光照或点燃) 现象:点燃时氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶上方出现白雾（盐酸小液滴）3Cl2 +2P2PCl3（液体）Cl2 +PCl3PCl5（固体）Cl2+H2O HCl +HClOCl2 +2FeCl2 ====2FeCl3Fe + 2FeCl3==== 3FeCl2Cl2+2NaBr====2NaCl+Br2Cl2 + 2KI ====2KCl + I2Cl2 +Na2S====2NaCl+S↓ Cl2 +H2S====2HCl+S↓Cl2+SO2 +2H2O====H2SO4 +2HCl制取“84”消毒液的原理：Cl2+2NaOH ====NaCl+NaClO+H2O制取漂白粉的原理：2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2漂白粉漂白原理：Ca(ClO)2+H2O+ CO2==== CaCO3↓+2HClO漂白粉失效原理，两个方程式：Ca(ClO)2+H2O+ CO2==== CaCO3↓+2HClO，2HClO2HCl + O2↑3Cl2 +6KOH(热、浓)====5KCl+KClO3+3H2O实验室制取氯气的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+2 H2O+Cl2↑实验室制取氯气的离子方程式：MnO2+4H++2 Cl-△Mn2++2 H2O+Cl2↑液氯新制氯水久置氯水物质类别单质混合物混合物微粒种类Cl2分子H2O、Cl2、HClO、H+、ClO-、Cl- 、OH-H2O、H+、Cl-、OH-补充：3Fe+2O2点燃Fe3O4 3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2风化漂白粉主要成分漂白粉有效成分光照。

必考点02 钠和氯及其化合物题型一 钠及其氧化物例题1：下列关于Na 及其化合物的性质的说法正确的是（ ） A ．Na 和22Na O 均可与水发生置换反应生成气体单质 B ．3NaHCO 可用作膨松剂主要是因为其能与酸反应C ．等物质的量的Na 和22Na O 分别与足量4MgSO 溶液反应，生成沉淀的质量之比为2：1D ．将等物质的量的Na2O 、22Na O 分别投入100mL 水中，充分反应后所得溶液的质量分数相同(不考虑水的蒸发) 【答案】D【详解】A ．Na 2O 2与水反应生成NaOH 和氧气，不属于置换反应，A 错误；B ．NaHCO 3可用作膨松剂主要是因为不稳定，受热易分解，B 错误；C ．Na 为1mol ，与水反应可生成1molNaOH ，再与MgSO 4反应可以得到0.5molMg(OH)2，Na 2O 2的物质的量为1mol ，与水反应生成2molNaOH ，再与MgSO 4反应可以得到1molMg(OH)2，所以生成沉淀的质量之比为1∶2，C 错误；D ．Na 2O 的物质的量为1mol ，与水反应生成2molNaOH ，溶液增重即为2molNaOH 的质量，Na 2O 2的物质的量为1mol ，与水反应生成2molNaOH 和0.5molO 2，溶液增重也为2molNaOH ，所以二者最终所得溶液质量相同，溶质质量相同，所得溶液的质量分数相同，D 正确；故选D 。

例题2：分别向盛有100mL 水、含0.01mol 氯化氢的盐酸、含0.01mol NaOH 的溶液X 、Y 、Z 三个烧杯中各投入0.05mol Na ，下列有关说法正确的是（ ）A ．三个烧杯中均先发生的离子反应为222Na 2H O 2Na 2OH H +-+=++↑B ．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X 烧杯中的反应最剧烈C ．三个烧杯反应后，溶质的物质的量相同D ．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同 【答案】D【详解】A ．根据上述分析可知，A 项说法错误；B ．Na 与H 2O 反应的实质是与水电离出的H +反应，溶液中H +浓度越大，则反应速率越快，因此Y 烧杯中反应最剧烈，故B 项说法错误；C ．三个烧杯中反应结束后，溶液中的阳离子均为Na +，因此Z 烧杯中溶质的物质的量为0.06mol ，X 、Y 烧杯中溶质的物质的量为0.05mol ，故C 项说法错误；D ．反应过程中，Na 元素化合价升高，H 元素化合价降低，根据化合价升降守恒可知，三烧杯内反应结束后，所产生的H 2的量相同，故D 项说法正确；综上所述，说法正确的是D 项。

第二章 海水中的重要元素——钠和氯第一节 钠及其化合物第一课时　活泼的金属单质——钠知识点一钠1.钠与氧气的反应(1)实验探究(2)金属钠露置于空气中的主要变化金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na 2CO 3粉末，此过程中的主要变化与现象有：银白色金属钠(Na )――→O 2 ①表面变暗(生成Na 2O )――→H 2O ②出现白色固体(生成NaOH )――→H 2O ③表面变成溶液(NaOH 潮解)――→CO 2④白色块状物质(生成Na 2CO 3·10H 2O )――→风化 ⑤白色粉末状物质(生成Na 2CO 3)发生的主要变化的化学方程式为①4Na ＋O 2===2Na 2O ；②Na 2O ＋H 2O===2NaOH ；④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O；⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。

2．钠与水的反应(1)实验探究(2)钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应①钠与水的反应化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。

②钠与酸溶液的反应a．钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。

b．如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。

③钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应。

④钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。

例如：a．Na与Fe2(SO4)3溶液的反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。

b．Na与K2SO4溶液的反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(仅此一步反应)。

3．结合实验探究总结金属钠的物理性质状态颜色硬度密度熔点固态银白色质软ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)<100℃4.金属钠的保存钠的化学性质非常活泼，所以自然界不存在游离态的钠；在实验室里，金属钠保存在煤油或石蜡里。

第1节第二章 海水中的重要元素——钠和氯一、钠的物理性质1、结构：2、银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。

二、钠的化学性质 1、与氧气反应：（1）常温：4Na ＋O 2===2Na 2O （2）加热：2Na ＋O 2Na 2O 2（过氧化钠）2、与水反应：2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑【注意】金属钠着火时不能用水，也不能用泡沫灭火器，应用沙土盖灭。

实验探究：钠与水的反应烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞，加入绿豆大小的钠，观察现象。

现象：浮—— 钠的密度比水小 熔—— 钠的熔点低，该反应放热 游—— 生成了气体，推动钠粒游动 响—— 反应剧烈，产生气体 红—— 生成了碱（NaOH ） 3、与酸反应：2Na ＋2HCl===2NaCl ＋H 2↑【注意】钠和酸的反应比水更剧烈，在酸溶液中，钠先和酸反应，酸反应完后，过量的钠会和水继续反应。

4、与盐溶液反应：如CuSO 4溶液， 2Na ＋2H 2O ＋CuSO 4===Cu(OH)2↓＋Na 2SO 4＋H 2↑ 【注意】千万不能误解为钠更活泼，而置换出铜单质。

5、钠的制取与保存（1）制取：化学方程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

知识梳理钠及其化合物（2）钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中。

二、氧化钠和过氧化钠物质氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)组成Na+与O2−以2℃1 形成化合物Na+与22O (过氧根离子)以2℃1形成化合物色态白色固体淡黄色固体所属类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价﹣2(最低价态) ﹣1(中间价态)生成条件在空气中(缓慢氧化) 加热或点燃化学性质与H2O反应Na2O+H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2===Na2CO32Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl===2NaCl+H2O2Na2O2 + 4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑氧化性较弱较强主要用途强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存干燥、封闭干燥、封闭三、碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠俗称纯碱或苏打小苏打物理性质色与态白色粉末Na2CO3·10H2O白色晶体，易风化细小白色晶体溶解性易溶（溶解度碳酸钠＞碳酸氢钠）化学性质碱性同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强。