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第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
第二節(jié) 氯及其化合物
第二課時 氯氣的化學(xué)性質(zhì)
1.通過氯原子的結(jié)構(gòu)預(yù)測氯氣的化學(xué)性質(zhì)，深化結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，并基于實(shí)驗進(jìn)行驗證，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗探究與科學(xué)創(chuàng)新的核心素養(yǎng)。
2.通過學(xué)習(xí)氯氣的化學(xué)性質(zhì)，能用氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)的觀念預(yù)測并解釋氯氣的化學(xué)性質(zhì)，建立氯及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，形成基于物質(zhì)類別、元素價態(tài)、原子結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)知模型，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理的核心素養(yǎng)。
3.了解Cl2的主要用途，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
氯氣泄漏
問題一. 消防員為什么要在氯氣泄漏現(xiàn)場噴灑水
問題二. 消防員的衣服和周圍的草木為什么會褪色
問題三. 為什么要在氯氣泄漏周圍噴水后撒生石灰
任務(wù)一： 消防員為什么要在氯氣泄漏現(xiàn)場噴灑水
回顧上節(jié)課的演示實(shí)驗：
向盛有氯氣的礦泉水瓶中注入50mL蒸餾水，振蕩塑料瓶，觀察現(xiàn)象
提出問題
已知常溫下1體積的水可以溶解2體積的氯氣。
那么氯氣溶于水，存在幾種情況 是簡單的溶解還是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
提出假設(shè)
Cl2與水不反應(yīng)，只是溶解
①
溶解的Cl2部分反應(yīng)
②
Cl2與水全部反應(yīng)
③
提出問題
如果發(fā)生反應(yīng)，新物質(zhì)可能是誰？
Cl2、H2O
Cl2、H2O、新物質(zhì)
H2O、新物質(zhì)
×
原子結(jié)構(gòu)
易得電子
具有氧化性
元素價態(tài)
Cl2
0
具有氧化性
提出假設(shè)
氯水中含有Cl-和H+
怎樣檢驗氯水中是否含有CI-和H+ 請各小組設(shè)計實(shí)驗方案。
證據(jù)推理
設(shè)計實(shí)驗方案
檢驗離子 檢驗試劑 實(shí)驗現(xiàn)象 實(shí)驗結(jié)論
H+
Cl-
pH試紙
硝酸酸化的硝酸銀
變紅后褪色
產(chǎn)生白色沉淀
存在H+
存在Cl-
得出結(jié)論
CI2與H2O反應(yīng)生成HCI
任務(wù)二： 消防員的衣服和周圍的草木為什么會褪色
提出問題
水沒有漂白性，H+、CI沒有漂白性又是什么使石蕊試紙褪色的呢 是CI2還是新物質(zhì)
根據(jù)氧化還原反應(yīng)和質(zhì)量守恒定律，推測Cl2和H2O反應(yīng)的另外可能產(chǎn)物。
證據(jù)推理
升價元素
O
Cl
→ O2
無漂白性
資料卡片
這幾種含氯酸只有HClO具有漂白性。
→ 新物質(zhì)中可能還含有H、O元素
提出問題
類比過氧化鈉：有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)往往有漂白性。
Cl2也有強(qiáng)氧化性，有漂白性物質(zhì)是CI2還是HCIO
設(shè)計實(shí)驗方案
檢驗物質(zhì) 實(shí)驗操作 實(shí)驗現(xiàn)象 實(shí)驗結(jié)論
Cl2
Cl2與水生成的HClO 干燥布條不褪色
濕潤布條褪色
①干燥的氯氣無漂白性
②氯氣與水生成的HClO有漂白性
與水反應(yīng)
氯元素的價類二維圖
─
─
─
─
─
─
-1
+7
+5
+3
+1
0
化合價
類別
─
單質(zhì)
氧化物
酸
鹽
─
─
─
Cl2
HCl
HClO
Cl2+H2O===HCl+HClO
Cl2性質(zhì)——①與水反應(yīng)
Cl2+H2O===HCl+HClO
結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理與離子反應(yīng)知識分析下列問題：
(1)用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移關(guān)系并找出氧化劑和還原劑。
(2)寫出離子方程式（提示: HClO是一種弱酸）
根據(jù)氯氣與水的化學(xué)反應(yīng)推測新制氯水中可能存在哪些粒子
氯水成分:
Cl2 + H2O = HCl + HClO (弱酸)
Cl2 + H2O = H++Cl- + HClO
HCl = H++Cl-
HClO = H++ ClO-
H2O = H++OH-
分子:
離子:
Cl2、H2O、HClO
H+ 、Cl、ClO-、OH-(極少量)
Cl2、H2O、HClO
H+、Cl-、ClO-、OH- (極少量)
新制氯水
新制氯水中各微粒的性質(zhì)
Cl2
Cl-
HClO
H+
氧化性
生成沉淀
漂白性
酸性
加活潑金屬、碳酸鹽等產(chǎn)生氣泡
能夠氧化Fe2+、Br-、 I-等
加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀
使紫色石蕊溶液先變紅后褪色
使有色布條褪色
化學(xué)與生活
因為溶于水的部分氯氣與水發(fā)生反應(yīng)，生成了具有強(qiáng)氧化性的HClO，能殺菌、消毒。自來水工廠常用氯氣進(jìn)行自來水消毒。
但是氯氣與水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，生成的有機(jī)氯化物可能對人體有害，所以要嚴(yán)格控制飲用水中余氯的含量，推廣使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自來水消毒劑。
新制氯水
幾天后
久置氯水
發(fā)現(xiàn)問題
黃綠色
變淺
無色
為什么氯水顏色變淺了？
利用數(shù)字傳感器驗證久置氯水的成分，分析如下。
請試著寫出HClO分解方程式。并解釋為什么Cl2、HClO均消失了
證據(jù)推理
2HClO==== 2HCl +O2↑
光照
實(shí)驗室中新制氯水應(yīng)如何保存
棕色試劑瓶避光、密封保存
氯元素的價類二維圖
─
─
─
─
─
─
-1
+7
+5
+3
+1
0
化合價
類別
─
單質(zhì)
氧化物
酸
鹽
─
─
─
Cl2
HCl
HClO
與水反應(yīng)
Cl2+H2O===HCl+HClO
光照
HClO
+1
酸性 ：H2CO3>HClO
弱酸性
殺菌、消毒、漂白
強(qiáng)氧化性
2HClO==== 2HCl +O2↑
光照
不穩(wěn)定易分解
任務(wù)三：為什么要在氯氣泄漏周圍噴水后撒生石灰（CaO）
CaO+ H2O = Ca(OH)2
2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O
Cl2+ H2O= HCl + HClO
2HClO + Ca(OH)2=Ca(ClO)2 + 2H2O
次氯酸鈣
2Ca(OH)2+2Cl2 = Ca(ClO)2+CaCl2+ 2H2O
漂白粉
有效成分：Ca(ClO)2
氯氣與堿反應(yīng)的規(guī)律：氯氣+堿===氯化物+次氯化物+水
已知次氯酸有漂白性，請問Ca(ClO)2是如何轉(zhuǎn)為次氯酸的
(提示:酸性碳酸>次氯酸)
漂白粉漂白消毒原理:
Ca(ClO)2+CO2+ H2O = CaCO3+2HClO
漂白粉失效原理:
Ca(ClO)2+ H2O+CO2 =CaCO3 +2HClO
2HClO=== 2HCl+O2↑
光照
預(yù)測Cl2的其他化學(xué)性質(zhì)
類比推理
O2
與金屬單質(zhì): Na、Fe、Cu化合
與非金屬單質(zhì): C、H2化合
氧化物
-1
0
Cl-
Cl

與金屬單質(zhì)化合
與非金屬單質(zhì)化合
Cl2
氯化物
Cl2性質(zhì)——②與金屬單質(zhì)反應(yīng)
2Na+ Cl2==== 2NaCl
△
2Fe+ 3Cl2====2FeCl3
△
Cu +Cl2====CuCl2
△
現(xiàn)象：產(chǎn)生大量白色煙
現(xiàn)象：產(chǎn)生大量棕褐色煙
現(xiàn)象：產(chǎn)生大量棕黃色煙
特別提醒：氯氣加熱條件下能與大多數(shù)金屬化合，生成高價金屬氯化物，體現(xiàn)強(qiáng)氧化性
Cl2性質(zhì)——③與非金屬單質(zhì)H2反應(yīng)
實(shí)驗操作：
純凈的氫氣在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口上方出現(xiàn)白霧
在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃猓?然后把導(dǎo)管緩慢伸入盛滿氯氣的集氣瓶中。
實(shí)驗現(xiàn)象：
化學(xué)方程式：
H2 + Cl2=====2HCl
點(diǎn)燃
思考與交流
①燃燒不一定有O2參加
②可燃物與氧化劑(如O2、Cl2等)在一定條件(點(diǎn)燃、灼燒等)下發(fā)生的發(fā)光、發(fā)熱的劇烈反應(yīng)都可以稱為燃燒
③燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)
通過前面觀看的氯氣與鈉、鐵、銅和氫氣燃燒的實(shí)驗，你對燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識
小結(jié)
-1 ← 0 → +1
Cl2
HClO
Cl-
+H2O→
←H2+
←Fe+
←Cu+
←Na+
1.氯氣是一種黃綠色氣體，新制氯水呈黃綠色是因為其含有
A. Cl2
B.H+
C. ClO-
D. Cl-
課堂檢測
√
2.有關(guān)漂白粉的下列說法中，錯誤的是( )
①漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸鈣
②為了提高漂白粉的漂白效果，使用時可加少量鹽酸
③漂白粉性質(zhì)穩(wěn)定，可以敞口存放
④漂白粉能與少量CO2、 H2O反應(yīng)生成Ca(HCO3)2和HClO
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
課堂檢測
√
3.下列有關(guān)氯水的敘述正確的是
A.氯氣可使干燥的pH試紙先變紅，后褪色
B.氯水放置數(shù)天后，溶液的酸性逐漸減弱
C.新制的氯水一定含有Cl2、H2O、HClO三種分子
D.新制氯水在光照條件下有氣體逸出，該氣體為Cl2
課堂檢測
√
本課結(jié)束

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