高中化学人教版（2019）必修一第二章 2.2 氯及其化合物

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氯及其化合物
课题
氯及其化合物
单元
2
学科
化学
年级
【教学目标】
知识与技能
1学习氯的物理性质。掌握氯与非金属、金属的反应。掌握氯与水的反应。
2掌握氯与碱的反应。掌握实验室制氯气的方法。学习氯离子的检验方法。
过程与方法
1引导学生自主学习，引导学生学习氯的物理性质，掌握氯与非金属、金属、水的反应。
2引导学生自主学习，引导学生学习氯与碱的反应，掌握实验室制氯气的方法，学习氯离子的检验方法。
情感、态度与价值观
1培养学生严谨求实、勇于探索的化学态度.
2对知识进行分类的方法是简单易行的科学方法.
【教学重点】
1学习氯的物理性质。掌握氯的化学性质。
2掌握氯与碱的反应。掌握实验室制氯气的方法。
【教学难点】
1掌握氯的化学性质。
2掌握氯与碱的反应。
3掌握实验室制氯气的方法。
【教学过程】
【第一课时】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
教师：氯是一种重要的“成盐物质”。
教师：在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。（展示图片）
教师：氯的单质氯气是一种重要的化工原料。大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。（展示图片）
教师提问：氯有哪些性质呢？
教师：引出本节课学习内容
老师引导学生思考。
在老师的带领下，对氯的相关内容进行了解。
图文并茂，能够较快地让学生进入本节课堂学习。
简单的思维训练能够让学生不害怕对本节课知识点学习，感悟本节课的知识点。
讲授新课
教师利用多媒体设备向学生投影出下面
思维启迪：18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。受当时流行学说的影响，舍勒未能确认这种气体。直到1810年，英国化学家戴维才确认这种气体是一种新元素组成的单质——氯气。（展示照片）
思考讨论：教师：从氯气的发现到氯被确认为一种新的元素，时间长达三十多年，其间经历了数位科学家的不懈探索。你从这一史实中得到什么启示？
教师：启示1：科学研究需要由正确的理论做指导，错误的理论只会浪费时间和精力。
教师：启示2：科学研究需要以大量事实为依据，只有大量事实才能推翻错误理论，建立正确的理论或推动科学理论的发展。
教师：启示3：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。
思维启迪：氯气的命名
1810年，英国化学家戴维以大量事实为依据，确认黄绿色气体是一种新元素组成的单质，并将这种元素命名为chlorine。这一名称来自希腊文，有“绿色”的意思。中文译名曾为“绿气”，后改为“氯气”。
新课讲解：氯气的性质
①形态：气体
②颜色：黄绿色
③熔点：-101℃
④沸点：-34.6℃
⑤密度：3.214g/L（0℃）
思考讨论：①氯气能否和金属反应？
教师：从氯的原子结构来看，它的原子的最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
总结：氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。
新课讲解：氯气能与大多数金属化合，生成金属氯化物。例如，钠、铁、铜等都能与氯气在加热条件下发生反应。（展示图片）
思考讨论：②氯气能否和非金属反应？
教师：在空气中点燃氢气，然后将导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象。
（注：氯气有毒，人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激，引起咳嗽和胸部疼痛，吸入大量氯气会中毒致死。）
13023851063625点燃
点燃
现象：可以观察到纯净的H2在Cl2中安静的燃烧，发出苍白色火焰。反应生成的气体是HCl，它在空气中与水蒸气结合，呈现雾状。
反应式：H2+Cl2——2HCl
（注：HCl气体溶于水，就成为我们常用的盐酸）
思考讨论：我们以前学过的燃烧反应，都是物质在氧气中的燃烧。现在又观察到了H2在Cl2中的燃烧。你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？
教师：启示1：燃烧不一定要有氧气参与。任何发光、发热的剧烈化学反应，都是燃烧。
教师：启示2：Cl2和O2相似，既能和金属反应，也能和非金属反应，是一种活泼的非金属单质。具有强氧化性。
教师：启示3：任何可燃物的燃烧都要经历氧化分解、着火、燃烧等阶段。
新课讲解：氯气与金属、非金属单质的反应
①与金属钠加热生成NaCl
②与金属铁加热生成FeCl3
③与金属铜加热生成CuCl2
④与氢气加热生成HCl
思考讨论：目前，很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒，我们偶尔闻到的自来水散发出的刺激性气味就是余氯的气味。为什么可以用氯气杀菌、消毒呢？
教师：在25℃时，1体积的水可以溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水。常温下，溶于水中的部分氯气会与水发生反应，生成盐酸和次氯酸。Cl2+H2O——HCl+HClO
总结：氯气可以杀菌、消毒，正是因为氯气与水反应产生的次氯酸。次氯酸具有强氧化性，因此，次氯酸能杀死水中的病菌，起到消毒的作用。
概念辨析：氯和氯水
液氯是氯气加压降温液化后的产物。是单纯的氯气，是纯净物。
氯水是氯气溶于水以后的混合物。里面含有氯化氢、次氯酸、还有没有反应只是溶解的氯气。
思维启迪：新的自来水消毒剂
氯气是一种有毒气体，但控制氯气的用量，使水中余氯的含量达到国家引用标准，氯气可以用于自来水的杀菌、消毒。使用氯气对自来水消毒时可能产生一些负面影响，因此，人们已经开始使用一些新型自来水消毒剂。
思考讨论：使用氯气对自来水消毒时，氯气会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。所以，国家规定了饮用水中余氯含量的标准；而且已经开始使用新的自来水消毒剂，如二氧化氯、臭氧等。你能得到什么启示吗？
教师：启示1：科学是把双刃剑，有利也有弊。
教师：启示2：只要弄清楚了化学反应的本质，就能通过控制氯气的用量达到理想的效果。
教师：启示3：根据化学反应的本质，我们可以寻找氯气的替代品来解决现实生活中的问题。
思考讨论：
（1）取干燥的和湿润的有色纸条（或布条）各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。
教师：现象如图所示。
总结：干燥的氯气不具有漂白性，不能使有色纸条褪色，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，可使有色纸条褪色。
思考讨论：
（2）将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，观察现象。
教师：干燥的氯气使有色鲜花变色了。
新课讲解：次氯酸
教师：次氯酸的强氧化性还能使某些染料和有机色素褪色，因此，次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂。次氯酸是很弱的酸，只存在于水溶液中。次氯酸不稳定，在光照下容易分解放出氯气。
课堂达标：
1．填写下列氯气的物理性质?
金属钠：颜色________；形态__________；气味________；__________毒、__________溶于水
解析：氯气是黄绿色气体，气味大，有毒，且易溶于水并和水反应产生次氯酸。
2．下列描述中正确的是（ ）
A．液氯和氯水是同一种物质
B．氯气是黄绿色气体
C．氯气与水反应，氯是氧化剂，水是还原剂
D．氯原子的最外电子层上只有1个电子
解析：液氯、氯水都是液体，但前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，A错误；氯气是黄绿色气体，B正确；氯与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应，水虽然是反应物，却未参加氧化还原，C错误；氯原子最外电子层有7个电子，容易得电子，D错误。故选B。
3．下列反应式书写正确的是（ ）
A．氯气和水反应：2Cl2+H2O——HCl+HClO
B．氯气和铁反应：Fe+Cl2——FeCl2
C．氯气和钠反应：2Na+Cl2——2NaCl
D．氯气和铜反应：2Cu+3Cl2——2CuCl3解析：氯气和水反应产生次氯酸的反应式应为：Cl2+H2O——HCl+HClO；A错误；氯气和铁反应产生氯化铁：2Fe+3Cl2——2FeCl3，B错误；C正确；氯气和铜反应产生氯化铜：Cu+Cl2——CuCl2，D错误。故选C。
4．湿润的有色纸条放入盛有干燥氯气的集气瓶中会褪色是因为物质（ ）
A．HCl
B．HClO
C．Cl2
D．H2O
解析：氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，可使有色纸条褪色。
了解氯气的发现历程。
老师和同学一起讨论，思考问题。
了解氯气的发现历程。
总结氯气的物理性质。
老师和同学一起讨论，思考问题。
记录笔记，在书中相应部位进行誊写，养成良好的学习习惯。
观察实验现象。
老师和同学一起讨论，思考问题。
记录笔记，在书中相应部位进行誊写，养成良好的学习习惯。
同学们在老师的引导下，讨论。
记录笔记，在书中相应部位进行誊写，养成良好的学习习惯。
同学们在老师的引导下，讨论。
同学们在老师的引导下，讨论。
同学们在老师的引导下，讨论。
学生自行思考，完成课堂练习。
增长见识，对学习氯气有更宽广的了解。
通过讨论，帮助同学对知识点的掌握。
增长见识，拓宽学生知识面。
加深对知识点的印象。
通过讨论，帮助同学对知识点的掌握。
通过老师口述和实验展示，帮助同学们掌握知识点，并加深对知识点的印象。
通过老师口述和实验展示，帮助同学们掌握知识点，并加深对知识点的印象。
增长见识，对学习氯气有更宽广的了解。
加深对知识点的印象。
通过讨论，加深对知识点的印象。
帮助同学们掌握知识点，并加深对知识点的印象。
通过讨论，加深对知识点的印象。
通过讨论，加深对知识点的印象。
通过讨论，加深对知识点的印象。
通过对习题的解答，加深对知识点的巩固。
课堂小结
氯气的物理性质：黄绿色气体，气味大，有毒
易溶于水，熔点：-101℃，沸点：-34.6℃
氯的化学性质：
能与金属反应：与金属钠加热生成NaCl，与金属铁加热生成FeCl3，与金属铜加热生成CuCl2；
能与非金属反应：与氢气加热生成HCl；能与水反应：与水反应生成次氯酸。
学生和老师一起快速回顾本次课的学习内容。
通过对课堂学习知识的总结，帮助同学们加深印象。
板书
学生在笔记本上对板书进行誊写。
方便学生课后回顾。
【第二课时】
导入新课
教师：上节课我们一起学习了氯气的物理性质。
教师：氯气是黄绿色气体，气味大，有毒，且易溶于水并和水反应产生次氯酸。氯的最外层有7个电子，有很强的氧化性，非常活泼。（展示图片）
教师：上节课我们一起学习了氯的化学性质。（展示图片）
氯能与金属反应：与金属钠加热生成NaCl；与金属铁加热生成FeCl3；与金属铜加热生成CuCl2。
氯能与水反应：氯气与水反应产生的次氯酸具有强氧化性，因此，次氯酸能杀死水中的病菌，起到消毒的作用。
氯能与非金属反应与氢气加热生成HCl。
教师提问：氯可以与金属、非金属、水反应，它的化学性质非常活泼。那么氯能不能和碱反应呢?（展示图片）
教师：引出本节课学习内容
老师引导学生思考。
在老师的带领下，对氯的相关内容进行回顾。
图文并茂，能够较快地让学生进入本节课堂学习。
简单的思维训练能够让学生不害怕对本节课知识点学习，感悟本节课的知识点。
讲授新课
教师利用多媒体设备向学生投影出下面
思考讨论：教师：常温下，将Cl2通入NaOH溶液中，可以得到以NaClO为有效成分的漂白液。你能书写出正确的反应式吗？
答案：
Cl2+2NaOH——NaCl+NaClO+H2O
思考讨论：教师：常温下，将Cl2通入石灰乳中，就能得到Ca（ClO）2为有效成分的漂白粉。你能书写出正确的反应式吗？
答案：
2Cl2+2Ca（OH）2——Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O
思维启迪：最初，人们直接用氯水作漂白剂，但因氯气的溶解度不大，而且生成的次氯酸不稳定，难以保存，使用起来很不方便，效果也不理想。在Cl2与水反应原理的基础上，人们制得了次氯酸钠、次氯酸钙等具有漂白作用的次氯酸盐。
思考讨论：教师：为什么要用次氯酸盐取代次氯酸做漂白剂？（展示图片）
答案：HClO不稳定，难以保存。NaClO虽然会分解，但它的水溶液在低温存放三年才分解一半，比HClO稳定得多。
思维启迪：漂粉精、漂白液、漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。（展示图片）
思考讨论：教师：你知道舍勒是怎么发现氯气的吗？（展示图片）
答案：舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。即利用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯。
新课讲解：制取氯气
教师：浓盐酸与二氧化锰制取氯气的反应式：
MnO2+4HCl（浓）——MnCl2+Cl2+2H2O
思考讨论：教师：①观察装置，你能说出其中NaOH的作用吗？
答案：由于Cl2有毒，为了防止Cl2污染空气，使Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以烧杯中NaOH的作用是吸收多余的Cl2，防止污染。
反应式：Cl2+2NaOH——NaCl+NaClO+H2O
思考讨论：教师：②结合初中所学的O2、CO2等气体的实验室制取方法，在设计实验室制取气体的装置时，应考虑哪些方面？
答案：若要制取某种气体。
（1）首先研究生成气体的化学反应原理；
（2）然后根据反应物的状态和反应条件选择并安装实验仪器设备，而且一定要检查装置的气密性。
（3）根据生成气体的性质（密度、溶解性）确定气体的收集方法。
新课讲解：实验室中制取气体装置的设计
实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置，根据实际需要，还可增加除杂装置和尾气处理装置等。
选择各部分装置时，应注意：
①依据反应物的状态和反应条件，选择气体的发生装置；
②依据气体及其所含杂志的性质，选择除杂装置；
③依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应，选择收集装置；
④依据气体的性质，选择尾气处理装置。
装置的连接顺序一般为：
发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置
思考讨论：氯的性质很活泼，能与很多金属反应生成盐，其中大多数盐能溶于水并电离出氯离子。有没有什么办法能检验物质中是否存在氯离子呢？
思考讨论：在三只试管中分别加入2~3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
现象：可以看到，滴入AgNO3溶液后，三支试管中都有白色沉淀生成。
思考讨论：再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
现象：第三支试管中的白色沉淀溶解。这说明了什么？
答案：前两支试管的白色沉淀不溶于稀硝酸，这是AgCl沉淀；第三支试管中的沉淀溶于稀硝酸，这是Ag2CO3沉淀。
总结：前两支试管发生的离子反应是相同的，可以用同一个离子方程式表示：
第三支试管中发生的离子反应是：
思考讨论：在第三支试管中生成的Ag2CO3可溶于稀硝酸。当溶液中存在CO32-时，用AgNO3溶液检验Cl-的实验就会受到干扰，有没有避免这种干扰的方法呢？
答案：用AgNO3溶液检验Cl-时，一般先在被检测的溶液中滴入适量稀硝酸，使其酸化，以排除CO32-等的干扰，然后滴入AgNO3溶液，如产生白色沉淀，则可判断该溶液中含有Cl-。
新课讲解：氯离子的检验
氯离子通常用银离子检验，因为氯化银是白色沉淀，但是要排除其他可与银离子反应生成沉淀的离子
1．向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有碳酸根离子、碳酸氢根离子等
2．向1中的溶液加入少量硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中有氯离子
课堂达标：
1．下列生活中的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中不正确的是（ ）
解析：食盐中有效成分是氯化钠，化学式为NaCl，可做调味品，A正确；小苏打中有效成分是NaHCO3，可做发酵粉，B错误；复方氢氧化铝片中有效成分是Al（OH）3，可做抗酸药，C正确；漂白粉中有效成分是Ca（ClO）2，可做消毒剂，D正确。因此选B。
2．下列关于制取气体的装置描述中正确的是（ ）
A．依据反应物的状态和反应条件，选择除杂装置
B．依据气体及其所含杂志的性质，选择气体的发生装置
C．依据气体的性质，选择尾气处理装置
D．装置的连接顺序一般为：发生装置→收集装置→除杂装置→尾气处理装置
解析：依据反应物的状态和反应条件，选择气体的发生装置，A错误；依据气体及其所含杂志的性质，选择除杂装置，B错误；依据气体的性质，选择尾气处理装置，C正确；装置的连接顺序一般为：发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置，D错误。因此选C。
3．下列反应式书写正确的是（ ）
A．实验室制氯气：MnO2+4HCl（稀）——MnCl2+Cl2+2H2O
B．制取漂白粉有效成分：
Cl2+2Ca（OH）2——Ca（ClO）2+CaCl2+H2O
C．制取漂白液有效成分：Cl2+2NaOH——NaCl+NaClO+H2O
D．碳酸银和氯化钠的离子反应式：Cl-+Ag+——AgCl
解析：实验室制氯气通常用二氧化锰和浓盐酸，反应式为MnO2+4HCl（浓）——MnCl2+Cl2+2H2O；A错误；漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2，通过将氯气通入石灰乳得到，反应式为：2Cl2+2Ca（OH）2——Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O，B错误；C正确；碳酸银和氯化钠反应会生成氯化银沉淀，因此需要打沉淀符号，即：Cl-+Ag+——AgCl↓，D错误。因此选C。
4．下列有关氯气及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．氯气能与大多数金属化合，其一般将变价金属氧化至最高价
B．干燥的氯气能使鲜花褪色
C．除去氯气中少量氯化氢可使气体通过饱和食盐水
D．因为氯气有毒，所以可用于杀菌、消毒、漂白
解析：氯气是强氧化剂，与变价金属氧化为高价化合物，A正确；根据氯气无漂白性，遇到水生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，B正确；氯气不溶于饱和食盐水，而氯化氢能溶于饱和食盐水，C正确；氯气的杀菌，消毒，漂白作用是由于遇水生成了次氯酸，D错误。因此选D。
通过提示与讨论，书写相关反应式。
记录笔记，认真倾听。
老师和同学一起讨论，思考问题。
记录笔记，认真倾听。
老师和同学一起讨论，思考问题。
记录笔记，在书中相应部位进行誊写，养成良好的学习习惯。
老师和同学一起讨论，思考问题。
记录笔记，在书中相应部位进行誊写，养成良好的学习习惯。
同学们在老师的引导下，讨论。
同学们在老师的引导下，讨论。
记录笔记，在书中相应部位进行誊写，养成良好的学习习惯。
同学们在老师的引导下，讨论。
学生自行思考，完成课堂练习。
通过讨论，帮助同学对知识点的掌握。
拓展同学的知识面。
通过讨论，帮助同学对知识点的掌握。
拓展同学的知识面。
加深对知识点的印象。
通过老师口述和实验展示，帮助同学们掌握知识点，并加深对知识点的印象。
通过讨论，加深对知识点的印象。
加深对知识点的印象。
通过讨论，加深对知识点的印象。
通过老师口述和实验展示，帮助同学们掌握知识点，并加深对知识点的印象。
帮助同学们掌握知识点，并加深对知识点的印象。
通过讨论，加深对知识点的印象。
通过对习题的解答，加深对知识点的巩固。
课堂小结
氯气的物理性质：黄绿色气体，气味大，有毒
易溶于水，熔点：-101℃，沸点：-34.6℃
氯的化学性质：
能与金属反应：与金属钠加热生成NaCl，与金属铁加热生成FeCl3，与金属铜加热生成CuCl2；
能与非金属反应：与氢气加热生成HCl；
能与水反应：与水反应生成次氯酸。
能与碱的反应：生成次氯酸钙、次氯酸钠，用于制作漂粉精、漂白液、漂白粉。
氯气的实验室制法：MnO2+4HCl（浓）——MnCl2+Cl2+2H2O
氯离子的检验：对于可溶性氯化物中的氯离子，可以用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验。
学生和老师一起快速回顾本次课的学习内容。
通过对课堂学习知识的总结，帮助同学们加深印象。
板书
学生在笔记本上对板书进行誊写。
方便学生课后回顾。