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+5HCl

Si+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↓+2NaClO

Ca(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