氯及其化合物教案

氯及其化合物教案教学目标1．掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用。

2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3．掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法)。

4．了解卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。

教学重点：1、氯气与水和碱的反应2、氯气的实验室制法教学难点：氯水的成分及性质教学方法：归纳总结、讲练结合教学过程：问题一：氯的结构与性质设计意图：结构决定性质。

学习物质的性质，首先要清楚他的结构。

师生活动：1．氯的原子结构？氯元素位于第三周期第ⅦA族，其原子结构示意图为，氯原子最外层有7个电子易得到1个电子而形成氯离子，是活泼的非金属元素。

在自然界中以化合态形式存在。

2．氯气的物理性质？通常情况下，氯气是黄绿色，有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，有毒，易液化。

特别提醒：气体的颜色通常是解无机推断题的题眼。

3．氯气的化学性质？(1)与金属反应2Na＋Cl2==2NaCl(现象：黄色火焰，白烟)Cu＋Cl2==CuCl22Fe＋3Cl2==2FeCl3(2)与非金属反应H2＋Cl2==2HCl(现象：安静燃烧，苍白色火焰)HCl溶于水形成盐酸，工业上利用此方法生产盐酸。

(3)与水反应化学方程式为：Cl2＋H2O===HCl＋HClO，离子方程式为：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO(Cl2既是氧化剂又是还原剂)。

①氯气的水溶液叫氯水，饱和氯水呈浅黄绿色，主要含有H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－等粒子。

②次氯酸的性质a．弱酸性：是一元弱酸，属弱电解质，酸性弱于碳酸。

b．不稳定性：2HClO==2HCl＋O2↑(氯水要现用现制，保存在棕色试剂瓶中)。

c．强氧化性：HClO能氧化许多物质。

d．杀菌漂白性：能使有色布条、品红等有色物质褪色，其原理主要是利用其强氧化性。

(4)与碱液反应①与碱的反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(工业制漂白液，实验室吸收多余的Cl2)。

2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(工业生产漂粉精)。

②漂白粉a．漂白粉(有效氯含量为35%)的有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精(有效氯含量为70%)的主要成分是Ca(ClO)2。

b．NaClO、Ca(ClO)2都比HClO要稳定，容易保存。

c．漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO。

d．漂白液、漂白粉和漂粉精既可用于漂白又可用于消毒，露置于空气中会与CO2反应而变质，所以需要隔绝空气密封保存。

(5)与还原性物质反应Cl2＋2FeCl2===2FeCl3(溶液从浅绿色变为棕黄色)。

Cl2＋2KI===2KCl＋I2(用湿润的KI淀粉试纸检验Cl2的存在)。

(6)与有机物反应CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl(反应类型：取代反应)CH2===CH2＋Cl2―→CH2Cl—CH2Cl(反应类型：加成反应)问题二：氯气的实验室制法师生活动：1．反应原理？MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂。

2．仪器装置固＋液→气①使用的主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。

②分液漏斗和圆底烧瓶在此实验中的作用分别是添加反应物和反应器。

③制气装置一般包括四个组成部分：制取→净化→收集→吸收。

(3)收集方法①向上排空气法(Cl2的密度比空气大)。

②排饱和食盐水法收集(Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故也可用排饱和食盐水法收集，也常用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质)。

(4)验满方法①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，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的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。

(5)尾气吸收发生的反应是：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

例1:在实验室里可用图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。

图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。

请填写下列空白：(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过___________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。

实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有___________(填写下列编号字母)的净化装置。

A．碱石灰B．饱和食盐水C．浓硫酸D．饱和碳酸氢钠溶液(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是：___________________________。

反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。

图中符合该晶体溶解度曲线的是___________(填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是___________(填写实验操作名称)。

(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是：___________________________________。

(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：实验现象原因溶液最初从紫色逐渐变为________色氯气与水反应生成的H＋使石蕊变色随后溶液逐渐变为无色_______________然后溶液从无色逐渐变为________色______________[解析](1)浓盐酸属液体试剂，应通过分液漏斗逐滴加入；除Cl2中的HCl，应防止Cl2消耗，排除A、D项，又需吸收HCl，排除C项。

(2)①从题目条件上看：浓度不同，KOH溶液是30%，NaOH溶液是8%；温度不同，KOH溶液需水浴加热，而NaOH溶液却用冰水浴冷却。

②“反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出”指明该晶体的溶解度随温度降低而降低，则在“溶解度—温度”图像中，应为增函数曲线。

③晶体与液体分离的方法应采用过滤操作。

(3)由氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠的化学方程式Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，改写即可。

(4)①“H＋使石蕊变色”，溶液呈酸性石蕊应变红。

②石蕊属有色有机物，褪色应考虑漂白作用，是Cl2与水产生的HClO作用的结果。

③持续通入Cl2，会因Cl2溶于水中而使溶液显黄绿色。

[答案](1)分液漏斗 B(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同M过滤(3)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O(4)红氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质黄绿继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色[点评]本题是对学生实验基础知识的考查，包括对药品的取用、物质的分离、现象的推理及解释等。

变式1下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：(1)指出上述图中的各处错误：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。

(2)在改过后的装置中，下列物质的作用分别是：①饱和食盐水____________________________________________________________；②浓硫酸_________________________________________________________________；③NaOH溶液_____________________________________________________________。

解析：氯气的制备是气体制备中的一个典型，同学们应引起重视。

给一套实验装置的仪器和试剂找错应从这样几个方面着手：①反应物的类型、状态、浓度，②反应条件，③杂质及除杂试剂，④使用仪器及仪器的连接顺序，⑤导管的长短，⑥吸收剂的状态及吸收装置等。

具体到该题则是：①MnO2和浓盐酸制氯气要加热，②氯气从浓盐酸中逸出会带出杂质气体——氯化氢和水蒸气，除水蒸气应在除氯化氢之后，因为除氯化氢时，还是要通过溶液——饱和食盐水。

答案：(1)①不能用稀盐酸，而应用浓盐酸②应有加热装置，应用酒精灯加热③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对(2)①除去Cl2中的氯化氢②除去氯气中的水蒸气③吸收多余的氯气例2:(2010·安徽师大附中检测)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。

下列结论正确的是()A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在[解析]A项，氯水能使有色物质褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。

[答案] B变式2(2010·昆明期考)下列关于氯水的叙述正确的是()A．新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子B．新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C．光照氯水有气体逸出，该气体是Cl2D．氯水放置数天后pH会变大解析：新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO分子和H＋、Cl－、ClO－、OH－，光照氯水发生反应2HClO2HCl＋O2↑，故A、C项错误；氯水中的H＋可使石蕊试纸变红，HClO具有漂白性可使石蕊试纸褪色，前者反应速率较快，后者反应速率较慢，故试纸先变红后褪色，故B项正确；氯水久置，因弱酸HClO分解成强酸(盐酸)使溶液酸性增强、pH减小，故D 项错误。

答案：B【课堂小结】本节课复习的两个重要问题是：1氯气的化学性质2。

氯气的实验室制取。

【作业】1、07年上海）有关物质燃烧时火焰颜色描述错误的是（）A 氢气在氯气中燃烧-苍白色B 钠在空气中燃烧——黄色C 乙醇在空气中燃烧——淡蓝色D 硫在氧气中燃烧——绿色2、实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，下列有关说法中正确的是(气体体积在标准状况下测定)()A．若提供0.4 mol HCl，MnO2不足量，则可制得氯气2.24 LB．若提供0.4 mol HCl，MnO2过量，则可制得氯气2.24 LC．若有0.4 mol HCl参与反应，则可制得氯气2.24 LD．若有0.4 mol HCl被氧化，则可制得氯气2.24 L3、自来水常用Cl2消毒，某学生在实验室用这种自来水去配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质问题的是()①AgNO3②FeCl3③Na2SO3④AlCl3⑤FeCl2⑥NaHCO3A．①②③B．②③④C．③④⑥D．②④4、根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合物D的反应，反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。