教学设计9：4.2.2 氯气与碱反应及氯离子的检验

第四章 非金属及其化合物 第二节 富集在海水中的元素——氯 第2课时 氯气与碱反应及氯离子的检验
三维目标 【知识与技能】
1. 根据氯气与水的反应能正确写出氯气与碱反应的化学方程式。

2. 知道漂白粉的成分与用途。

3. 学会氯离子的检验方法。

【过程与方法】
通过引导学生观察、分析实验现象，培养归纳、推理能力以及探究精神。

【情感态度与价值观】
1．培养认真仔细、严谨求实的科学态度和努力探索的优良品质。

2．创设问题情景，培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力。

3．联系氯气的毒性及其广泛用途，渗透对立统一和辩证唯物主义观点。

教学重点
实验室制备氯气的方法，漂白粉的成分与用途。

教学难点
氯气与碱的反应及氯离子的检验方法。

教学过程
【新课导入】舍勒发现氯气的方法至今仍是实验室制取氯气的主要方法之一。

原理：4HCl(浓)＋MnO 2=====△
MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2↑。

装置：
通过上节课的学习我们知道自来水用氯气杀菌消毒，是因为氯气和水反应生成了一种具有强氧化性的物质——次氯酸。

而人们在用氯气时，往往存在一些问题难以克服。

所以在日常生活中一般不用氯气，“84”消毒液是我们日常生活中常用的一种消毒剂，你知道它的有效成
分是什么吗？它又是怎样制备的呢？
【阅读】教材第84～85页，了解漂白粉和漂白液的成分及制备方法。

【板书】一、氯气与碱反应
【演示实验】向两只盛有氯气的集气瓶中分别加入等量的水和NaOH溶液，振荡后，看气体颜色变化情况，比较氯气与碱反应和与水反应的程度。

学生观察对比，回答。

【归纳】氯气与水反应时，只有部分氯气与水反应。

而氯气与碱反应时，瓶内氯气几乎被全部吸收。

【板书】Cl2 + 2 NaOH === NaCl + NaClO + H2O
【讲解】NaClO就是“84”消毒液的有效成分，利用此原理，工业上采用价廉易得的消石灰和氯气反应制得漂白粉。

【阅读】课本第85页关于漂白粉的制备、成分等内容，并回答下列问题：
①写出制备漂白粉的反应方程式。

②漂白粉的主要成分是什么？有效成分又是什么？
③使用漂白粉时，起漂白作用的物质是什么？
学生思考交流回答。

【板书】二、漂白粉
①制备反应原理：2Cl2 + 2Ca (OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
②主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2的混合物
③有效成分：Ca(ClO)2
④漂白粉漂白原理：在酸性条件下起作用生成HClO
Ca(ClO)2 + 2HCl ===CaCl2 + 2HClO
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O === CaCO3 + 2HClO
【强调】酸性：HClO < H2CO3
思考与交流：根据以上原理分析应如何保存漂白粉？
【板书】⑤保存：密闭。

(HClO见光分解使漂白粉久置空气中失效)
【阅读】课本第85页内容，了解氯气在工业生产中的应用。

思考与交流：请你以氯气为例，谈谈化学与生产、生活的关系。

回顾与思考：在学习氯水的成分时，我们用什么方法检验氯水中是否含Cl-？
学生思考回答。

【板书】三、氯离子的检验
【过渡】能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的物质一定含Cl-吗？
学生分组做实验4-6，观察并记录实验现象。

【思考与交流】
1．在某溶液中加硝酸银溶液后产生白色沉淀，该溶液中可能含有哪些离子？
2．稀硝酸起什么作用？一定要加硝酸吗？
3．自来水中出现白色沉淀，说明自来水中含有哪种离子？
CO-，加稀硝【归纳】在某溶液中加硝酸银溶液后产生白色沉淀，该溶液中可能含有Cl-和2
3
CO-对Cl-的干扰。

酸的作用是排除2
3
【板书】检验方法：取少量待测液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则该溶液中含有Cl-。

【思考讨论】
1．某无色溶液中滴加氯化钡溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解。

能否说明该溶液中一定含银离子？
2．某生在配制硝酸银溶液时，没有蒸馏水了，能否用自来水？
【阅读】课本第86页科学视野，了解成盐元素——卤素。

【思考与交流】什么叫卤素？包括哪几种元素？它们之间有什么关系？
根据课本内容回答。

课堂小结
板书设计
一、氯气与碱反应：Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O
二、漂白粉
①制备反应原理：2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2 H2O
②主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2的混合物[含少量Ca(OH)2]
③有效成分：Ca(ClO)2
④漂白粉漂白原理：在酸性条件下起作用生成HClO
Ca(ClO)2 + 2HCl === CaCl2 + 2HClO
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O === CaCO3 + 2HClO (漂白粉久置空气中失效)
说明的问题：酸性：HClO < H2CO3
⑤保存：密闭(隔绝H2O和CO2)
三、氯离子的检验
当堂检测
1. 下列反应过程中，有关说法正确的是()
A．向某溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀生成，则该溶液中必含有Cl－
B．向氯化铝溶液中加入足量的氨水，先有白色沉淀生成后白色沉淀逐渐溶解
C．向饱和碳酸钠溶液与氯化钡溶液中分别通入足量的CO2，均有白色沉淀生成
D．将等体积的Cl2与SO2气体混合后溶于水，向其中滴加品红溶液，溶液变为红色
【解析】A项，也可能含有SO2－4或SO2－3；B项，白色沉淀不会溶解；C项，在氯化钡溶液中通入足量的CO2，不会有白色沉淀生成。

【答案】D
2．“绿色化学实验”进课堂，某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作以补充课本实验。

实验操作：钠与氯气反应的装置如图所示，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花
球。

先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，产生大量白烟。

以下叙述错误的是()
A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．若在棉花球外侧滴一滴淀粉碘化钾溶液，据其颜色变化判断氯气是否被NaOH溶液完全吸收
【解析】NaCl是一种白色固体，钠元素的焰色反应呈现黄色，氯气是一种有毒的气体，在实验中要考虑它的污染。

【答案】C
3．已知在过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。

(1)甲同学推测该反应的还原产物有两种可能：①Cl2；②Cl－。

乙同学结合甲的推测，认为其中一种可能可以排除，你认为可以排除的可能是(填序号)________，并用简要的文字或离子方程式说明理由：______________________________________________________________。

(2)上述反应的离子方程式为_____________________________________________________。

(3)为检验上述反应中的还原产物，请选择所需实验步骤，并按先后顺序排列：________。

A．取一支试管，加入上述反应后的溶液少许
B．再加入过量Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀
C．再加入过量BaCl2溶液，出现白色沉淀
D．过滤；取滤液，加入硝酸酸化的AgNO3溶液出现白色沉淀
【解析】(1)题中给出硫酸亚铁过量，则具有氧化性的氯气肯定不能存在。

(2)根据(1)的分析与推断，即可写出反应的离子方程式。

(3)为检验反应中的还原产物Cl－，需要用硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀；而溶液中的硫酸根离子也可与银离子反应产生白色沉淀，故首先要排除硫酸根离子的干扰，而且除去硫酸根离子时，不能引入氯离子。

【答案】(1)①因为FeSO4过量，而Cl2与Fe2＋不能共存，因此还原产物不可能为Cl2(或2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋)
(2)2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(3)ABD。