北京市2017届高三化学一轮复习4.2氯及其化合物教学设计

第四章非金属及其化合物

第二课时氯及其化合物

〖复习目标〗

（1）掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

（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Cl2的实验室制法(包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法)。

（4）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〗氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用、Cl2的实验室制法

〖教学难点〗氯及其化合物性质的应用

〖教学过程〗

【知识精讲】

1、氯气的性质

（1）物理1、氯气的性质

（1）物理性质性质

颜色状态气味密度毒性溶解性

黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解约2体

积Cl2

【注意】实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。

（2）化学性质

Cl的最外层有7个电子，易得到1个e-，具有很强的氧化性，能跟很多具有还原性的物质发生反应，如金属、非金属单质、化合物等。

①与金属反应

铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为：

Cu+Cl2 CuCl2 (棕黄色烟)

2Fe+3Cl22FeCl3（棕褐色烟)

②与非金属反应

氢气在氯气中燃烧的化学方程式为：

H2+Cl2 2HCl (苍白色火焰)

氢气与氯气的混合气体在光照条件下发生爆炸

H 2+Cl 2

2HCl

③与水反应：Cl 2+H 2O = HCl+HClO ④与碱反应

氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。 a 、与烧碱反应：Cl 2+2NaOH = NaCl+NaClO+H 2O ， b 、制取漂白粉： 2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O 。

漂白粉的主要成分是 CaCl 2、Ca(ClO)2 ，有效成分是 Ca(ClO)2。

漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)2+2HCl =CaCl 2+2HClO Ca(ClO)2+CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2HClO

产生的HClO 具有漂白性和强氧化性。由于HClO 见光易分解，所以漂白粉应密封保存。 ⑤跟还原性物质反应

a 、氯气与KI 溶液： 2KI+Cl 2=2KCl+I 2。

b 、氯气与FeCl 2溶液： 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3。

c 、向氯水中通入SO 2： SO 2+2H 2O+Cl 2=H 2SO 4+2HCl 。

（3）次氯酸和次氯酸盐的性质 ①次氯酸(HClO)

a 、不稳定性：化学方程式为2HClO =====光(或△)

2HCl ＋O 2↑。 b 、弱酸性：比碳酸酸性弱。

c 、强氧化性：具有漂白性，能杀菌消毒。 ②Ca(ClO)2的主要化学性质

a 、Ca(ClO)2的稳定性比HClO 强。

b 、水解显碱性，其水解离子方程式：ClO －

＋H 2O

HClO ＋OH －

。

c 、与酸反应生成HClO ，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为

Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===2HClO ＋CaCO 3↓。

2、氯气的实验室制法

氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。

（1）反应的原理：用强氧化性物质（如MnO2、KMnO4等）和浓盐酸反应。

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

【注意】稀盐酸与MnO2作用不能制取Cl2。

若没有浓盐酸时，也可用NaCl和浓H2SO4与MnO2共热制取Cl2：

MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓)MnSO4+Cl2↑+2NaHSO4+2H2O

（2）制气类型：固+液→气（注意：KMnO4与浓盐酸的反应不需加热）。

（3）收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度最小)。

（4）净化装置：用饱和食盐水或水洗气法除去HCl，再用浓H2SO4干燥。

（5）尾气吸收装置：用强碱溶液吸收多余的Cl2，防止污染大气。

（6）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。

③实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。

（6）注意事项

①为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发。

②必须用浓盐酸，稀盐酸不与MnO2作用生成Cl2。

③实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2。再拆卸装置，避免污染空气。

④尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。

3、卤族元素

（1）卤族元素原子结构的比较

①相似性：卤素原子最外层上均有 7个电子，最高正价为 +7 价（F无正价），负价为-1 价。

②递变性：从F→I，原子核外电子层数依次增大，原子半径依次增大。

（2）元素的性质

①相似性：均为活泼非金属，最低负化合价：-1，最高正价：+7（ F 除外）； ②递变性：随着原子序数的递增，获得电子的能力逐渐 减弱，非金属性逐渐 减弱。 （3）单质的物理性质（从F 2 →I 2） ①颜色由 浅 到 深。

②状态：F 2、Cl 2呈气态，Br 2为液态（易挥发），I 2为固态（易升华）。 ③熔、沸点：依次增大 。 ④密度：依次增大 。

⑤溶解性：在水中的溶解度逐渐减小 ，在有机溶剂中的溶解性大于在水中的溶解性。 （4）化学性质

①卤素单质的相似性：均具有 强氧化 性，均能与H 2、H 2O 、金属反应，较活泼的卤素单质能将不活泼的卤素从其卤化物中置换出来。 ②卤族元素氢化物的递变性

a 、稳定性由强至弱的顺序为: HF>HCl>HBr>HI 。

b 、沸点由高至低的顺序为： HF>HI>HBr>HCl 。 HF 沸点反常的原因是：分子间存在氢键 。

c 、还原性由强至弱的顺序为： HI>HBr>HCl>HF 。

d 、水溶液酸性由强至弱的顺序为: HI>HBr>HCl>HF 。 （5）卤素离子（Cl -、Br -、I -

）的检验

①未知液————→AgNO 3↓，————→HNO 3↓，据沉淀颜色判断。AgCl 为白色，AgBr 为浅黄色，AgI 为黄色。

②未知液————————————→加适量新制饱和氯水振荡有机层呈橙色或橙红色，表明有Br -紫色或浅紫色，表明有

I

-

（6）特性 ①氟及其化合物

a 、无正价和含氧酸，非金属性最强，F -

的还原性最弱。 b 、与H 2反应在暗处即爆炸。 c 、2F 2+2H 2O=4HF+O 2。

d 、HF 是弱酸；能腐蚀玻璃，保存在铝制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX 中沸点最高。 ②溴及其化合物

a 、Br 2是深红棕色液体，易挥发。

b 、Br 2易溶于有机溶剂。