人教新课标化学高三年级《氯及其化合物》教学设计

教案10（章节4-1：氯及其化合物）氯及其化合物[高考要求分析]1．卤族元素是典型的非金属元素，氯元素是卤族元素的代表。

所以，氯及其化合物往往是每年高考的热点。

经常涉及到氯气、氯化氢、次氯酸盐和次氯酸等物质。

2．要熟练掌握氯气的性质、用途和制法（工业制法和实验室制法）。

熟练掌握氯化氢的结构、性质、用途和制法。

在中学化学课本中对次氯酸和次氯酸盐的性质叙述不多，但在复习中也要作为重点加以挖掘和推广。

[知识综合脉络]氯及其化合物联系网络[基础知识梳理]一．氯气1．化学性质Cl原子最外层有7个电子，表现强氧化性。

（1）与金属反应Cl2与绝大多数金属能反应（除极少数不活泼金属），且变价金属（如Fe）一般能氧化到最高价。

2Na+Cl2=2NaCl（白烟）2Fe+3Cl2△2FeCl3（棕褐色）思考：常温Fe能否与干燥Cl2反应？你能举出实例吗？（不能，除非潮湿Cl2.液氯用钢瓶盛装运输）Cu+Cl2点燃CuCl2（棕黄色的烟）注意：由Cu在Cl2中燃烧的现象说明无水CuCl2为棕黄色固体，只有溶于水其颜色由于浓度不同显绿色或蓝色.思考：[CuCl4]2－+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl－（绿色）（蓝色）在此平衡体系中，改变下列条件：①加入适量NaCl ②加入适量AgNO3溶液③加入适量水，溶液颜色将如何改变？（①绿色加深②蓝色变深③变蓝色）（2）与非金属的反应氯气除与H2反应外，还能与P、S、S i等非金属反应2P+3Cl2点燃2PCl3PCl3+Cl2=PCl5反应现象：有白色烟雾生成——中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应。

其中PCl3是生产农药敌百虫重要原料。

PCl3、PCl5都极易水解PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl PCl5+4H2O=H3PO4+5HClSi+2Cl2高温SiCl4（工业制单晶硅（高纯硅）的重要反应）（3）与化合物的反应①跟水反应：Cl2+H2O HCl+HClO（歧化反应）水溶液称氯水，氯水存在的微粒，分析一下其中存在哪些分子、哪些离子？思考：（a）如何证明氯水中存在Cl2、H+、Cl－、HClO?（b）0.224L（标况）Cl2溶于2L水中，Cl2、Cl－、HClO物质的量之和0.01mol?(填大于、小于或等于)②跟碱反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（实验室中常利用该反应用来吸收多余Cl2）思考：标准状况aL H2与Cl2混合气体光照爆炸后的所有物质恰好使bmol NaOH完全转化为盐，则b与a的关系可以是。

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（工业上用来制取漂白粉）。

思考：（a）工业上为什么用Cl2来制取漂白粉？（b）漂白粉的主要成分是什么？有效成分是什么？其漂白原理是什么？（c）自来水净化过程可用液氯和绿矾来净化消毒，也可用氯胺(NH2Cl)来杀菌消毒、请用化学方程式表示净化消毒过程。

参考答案：（a）形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐，便于运输、保存。

（b）CaCl2和Ca(ClO)2，Ca(ClO)2，Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO（c）Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－，Fe3++3H2O Fe(OH)3（胶体）+3H+。

氢氧化铁胶体可起吸附杂质而起净化水的作用。

氯胺跟水可发生如下反应：NH2Cl+H2O NH3+HClO，生成的次氯酸可起杀菌消毒作用。

③跟其它还原性物质反应S2－(H2S)+Cl2—Br－+Cl2—Fe2++Cl2—SO32－(SO2)+Cl2+H2O—I－+Cl2—④跟有机物反应氯气可跟烷烃、苯、苯的同系物、苯酚等有机物发生取代反应；氯气能跟烯烃、炔烃、芳香烃等发生加成反应。

二．氯气制法（1）反应原理（尽可能考虑能够生成氯气的途径）课本中实验室Cl2的反应式：__________在这个反应中①盐酸作用？（还原剂与酸）②足量MnO2和含4mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量1mol（填小于或等于或大于）③该反应必须加热到900C左右，为什么温度不能再高？______________________④若实验室没有浓盐酸，可用什么代替？写出化学方程式.⑤其它可能生成Cl 2途径有：KMnO 4+HCl(浓)—____________________________________KClO 3+HCl(浓) ____________________________________PbO 2+HCl(浓)——____________________________________Ca(ClO)2+HCl(浓)—____________________________________NaCl+H 2O −−→−电解 ____________________________________（工业制Cl 2） （2）发生装置除用来制Cl 2还可用来制取哪些气体？_______________（3）除杂装置（洗气）——除去Cl 2中少量HCl 、水蒸气，可先通入______（亦可用___）除去HCl ，再通过浓H 2SO 4（或P 2O 5或CaCl 2）除去_______。

用向上排空气法（4）收集装置。

验满：（5）吸收装置——烧杯中盛有______________溶液（不能用水代替）。

三．次氯酸、漂白粉的性质HClO 分子的结构式为H-O-Cl （氧处于中心），所以电子式为。

次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：（1）HClO 是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H 2CO 3>HClO>HCO 3-，请分析下列反应：少量二氧化碳通入NaClO 溶液中：NaClO + CO 2+H 2O=NaHCO 3+HClO氯气通入碳酸氢钠溶液中： Cl 2+NaHCO 3=NaCl+CO 2↑+HClO（2）ClO -是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO -+H 2O HClO+OH -，所以次氯酸钙溶液显碱性。

若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：3ClO -+Fe 3++3H 2O=Fe(OH)3↓+3HClO（3）HClO 和ClO -都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。

如：硫酸亚铁溶液遇漂白粉：2Fe 2+ + 5ClO - + 5H 2O = 2Fe(OH)3↓+Cl - + 4HClO漂白粉遇亚硫酸酸盐：ClO -+SO 32-=Cl -+SO 42-（4）HClO 见光易分解：2HClO −→−∆2HCl+O 2↑ （5）次氯酸钙中的Ca 2+、ClO -可以表现出一些综合性质。

如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：Ca(ClO)2+CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2HClO注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：Ca(ClO)2+Na 2CO 3=CaCO 3↓+2NaClOCa(ClO)2+NaHCO 3=CaCO 3↓+HClO+NaClO[典型例题分析][例1]氯气是有毒的，曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。

当这种毒气弹顺风爆炸时，以下防御方法正确的是（ ）（A ）人、畜应躲到低洼的地方 （B ）人、畜应到较高的地方去（C）可用肥皂水或尿浸湿软布蒙面（D）人可以闭住不呼吸，以免吸入氯气中毒[解析]从物理性质角度分析，氯气的密度比空气的密度大，所以氯气易积聚在低洼的地方，所以人在较高的地方比在低洼处更安全。

从化学性质考虑，氯气易跟碱反应，肥皂水或尿都是碱性物质，所以用肥皂水或尿浸湿软布蒙面有一定防护作用。

从生理常识知道，人是不可能闭住不呼吸的。

[答案]BC。

[例2]市场上销售的“84”消毒液，其商品标识上有如下叙述：①本品为无色液体，呈碱性；②使用时加水稀释；③可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物。

其有效成分可能是（）。

（A）Cl2 （B）SO2 （C）NaClO （D）KMnO4[解析]具有漂白性的物质很多，只要抓住“本品为无色液体，呈碱性”，就可从待选项中选出次氯酸钠。

[答案]C。

[例3]氯气和水反应生成HCl和HClO，欲从反应混合物中分离出HClO溶液，下列方法可选用的是（）（A）加硫酸钙，充分反应后蒸馏（B）加碳酸钙，充分反应后蒸馏（C）加磷酸钙，充分反应后蒸馏（D）加氯化钙，充分反应后蒸馏[解析]盐酸是强酸，次氯酸是弱酸，考虑选一种能跟盐酸反应，不能跟次氯酸反应的物质。

硫酸钙和氯化钙都是强酸盐，不能跟盐酸反应。

碳酸钙能跟盐酸反应生成二氧化碳，但由于碳酸的酸性比次氯酸的酸性强，所以碳酸钙不能跟次氯酸反应，可以选碳酸钙。

磷酸钙跟盐酸可发生反应生成磷酸的酸式盐，但不能跟次氯酸反应，所以也可选用磷酸钙。

[答案]BC。

[例4]含有农药、染料、酚、氰化物，以引起色度、臭味的废水，常用化学氧化法进行处理。

所用的氧化剂有氯类（如液氯、漂白粉、次氯酸钠等）和氧类（如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等）。

一个典型实例是用含氯类氧化剂处理含有剧毒的氰化物（含氰根离子）的废水。

在碱性条件下（pH=8.5~11），氯气可将氰化物中氰根离子氧化为比它毒性小一千倍的氰酸盐（含氰酸根离子）。

（1）写出含氰根离子废水中用氯气氧化，生成氰酸盐时的离子方程式________。

（2）若使含氰酸根离子废水中再投入氯气可使氰酸根转化为无毒的气体等，写出这个反应的离子方程式为__________。

（3）在用液氯不便的地区，可用漂白粉处理含氰根离子的废水，若将其氧化为氰酸根离子，其离子方程式为______________。

[解析]题中所涉及的“废水处理问题”实质上是用含氯类氧化剂（如液氯、漂白粉、次氯酸钠等）来氧化废水中的剧毒氰化物。

抓住“氧化氰根离子为氰酸根离子”、“氰酸根离子氧化为无毒气体”等信息。

进而用有关的化学知识可推出氰酸根离子中元素应转化为氮气与二氧化碳方可无毒；再抓住“碱性环境”，pH＝8.5~11为弱碱性，有逸出二氧化碳的可能。

[答案]（1）CN-+2OH-+Cl2=CNO-+2Cl-+H2O（2）2CNO-+4OH-+3Cl2=2CO2↑+N2↑6Cl-+2H2O；（3）CN-+ClO-=CNO-+Cl-[课堂练习]1．下列叙述正确的是（）。

（A）在一溶液中滴加AgNO3溶液，如产生白色沉淀，原溶液中一定有可溶性氯化物（B ）在一溶液中滴加BaCl 2溶液，如产生白色沉淀, 且不溶于稀硝酸，原溶液中一定有硫酸或硫酸盐（C ）盐酸中加入AgNO 3与HNO 3的混合物， 产生白色沉淀（D ）可用AgNO 3溶液与稀硝酸来检验可溶性氯化物2．选用一种试剂可把浓度为2mol·L -1的NaHCO 3，Na 2S ，Na 2SO 3，Ba(NO 3)2，Na 2SO 4一次性加以区别的是（ ）。