高中化学第一章认识化学科学第2节研究物质性质的方法和程序第2课时教学设计1鲁科必修1Word格式.docx
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Cl2HCl(爆炸;
H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰)
③与水反应Cl2+H2O===HCl+HClO
④与碱反应(NaOH、Ca(OH)2等)→用以吸收Cl2以及消毒液和漂白粉的制取。
(3)存在:
只以化合态存在于自然界中。
2.氯水。
(1)氯水的成分和性质
①成分:
三种分子、四种离子
②性质:
浅黄绿色、刺激气味
向氯水中加入
现象
参与反应的微粒
化学方程式/解释
AgNO3溶液
白色沉淀
Cl-
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
Na2CO3溶液
有气泡产生
H+
2HCl+Na2CO3=CO2↑+H2O+2NaCl
有色布条
布条颜色褪去
HClO
HClO具有漂白性
FeCl2溶液
溶液变棕黄色
Cl2
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
SO2
黄绿色褪去
Cl2、H2O
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
石蕊试液
先变红后褪色
HClO、H+
酸性和漂白性
(2)液氯、新制氯水、久置氯水的区别。
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
成分
H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、OH-、ClO-
H2O、H+、Cl-、OH-
例3(氯气)氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,氯水能分别与如图四种物质发生反应(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
请填空。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填a、b、c或d)。
特别提醒:
(1)AgNO3溶液无法鉴别Cl2和HCl两种气体。
(2)c过程中的现象是_________________________________________________________________,
b过程中的化学方程式为______________________________________________________________。
(3)久置的氯水变为________________________________________________________________,
用化学方程式表示为__________________________________________________________。
(4)实验室保存饱和氯水的方法是__________________________________________________________。
二、含氯化合物
1.次氯酸。
(强氧化性)漂白,能使有机色质退色、杀灭细菌;
弱酸性(弱于碳酸)不稳定,不利于贮存和运输。
2.次氯酸盐。
(1)漂白粉。
主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,其有效成分为Ca(ClO)2
①制取。
工业上通常用石灰乳和氯气反应来制备漂白粉:
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②漂白原理。
漂白粉与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应生成HClO。
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
③失效原因。
Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成HClO和CaCO3,HClO不稳定,见光或受热易分解:
2HClO(光照)===2HCl+O2↑
漂白粉放置久了易变质失效,因此应密封保存。
(2)84消毒液。
一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂,有效成分为NaClO,无色或淡黄色,有效氯含量5.5%~6.5%。
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+2H2O
NaClO+CO2+H2O===2HClO+Na2CO3
3.二氧化氯。
二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒,其漂白能力和消毒能力比氯气强,使用起来更安全。
氯水成分的多样性
氯气溶于水的溶液叫做氯水,新配制的氯水溶液呈黄绿色,有刺激性的气味,溶液中存在:
Cl2+H2OHCl+HClO平衡,故新制的氯水中存在的微粒有Cl2,H2O,HClO分子及H+,Cl-和由水电离出的少量OH-。
在光照条件下,HClO可分解:
2HClO
2HCl+O2↑,故久置的氯水中的主要成分为盐酸,存在的粒子有H+,Cl-,H2O及由水电离出的少量OH-。
如不特别说明,一般所讲的氯水是指新制的氯水。
氯水通常随配随用,如需贮存备用,宜放在棕色瓶中并置于冷暗处
氯水是氯气的水溶液,通常状况下,一体积能溶解约二体积氯气,形成淡黄绿色液体。
溶解于水中的氯气能够部分与水反应生成盐酸和次氯酸
Cl2+H2O===HCl+HClO
新制的氯水中只有约39%的氯气与水反应,余者仍以氯分子形式存在于溶液中,故氯水呈淡黄绿色。
新制的氯水中主要含有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-(HClO为弱酸,部分电离出少量H+、ClO-),以及水电离出来的少量OH-等。
通常所说的氯水就是指新制的氯水,须随配随用,保存在棕色瓶中。
久置的氯水由于次氯酸见光分解:
2HCl+O2↑而变成很稀的盐酸,其中主要含有H+、Cl-、H2O、O2(少量)。
新制的氯水可代替氯气,如能使碘化钾淀粉试纸变蓝。
氯水可体现H+、HClO的性质,如氯水滴入石蕊溶液中,溶液先变红后褪色,变红是由于HCl电离产生的H+表现酸性,褪色是因为次氯酸具有强氧化性,能将有机色质氧化而使其褪色,氧化还原反应速率不如酸性反应速率快,故先变红后褪色。
氯水还可单独表现出HClO的性质,例如用氯水消毒、杀菌、漂白,就是利用氯水中的HClO具有强氧化性杀死水中的细菌或氧化有机色素。
氯水又可表现出Cl-的性质,如氯水滴入到AgNO3溶液中,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
成盐元素——卤素
(1)卤素的原子结构原子结构示意图为:
相同点:
最外电子层上电子数都是七个。
不同点:
随着核电荷数增加:
①电子层数不同;
由2到5,逐层增加。
②原子半径不同;
由小到大。
故它们的氧化性是F>Cl>Cl>I。
(2)卤素的离子结构:
离子结构示意图为:
最外电子层上电子数都是八个。
①电子层数不同:
②离子半径不同:
故它们的还原性是I->Br->Br->F-。
(3)卤素的物态、颜色、重要的物理常数:
物态各异,由气到固。
F2、Cl2是气态,Br2是液态,I2是固态。
都有颜色,由浅到深。
F2呈淡黄绿色,Cl2呈黄绿色,Br2呈深棕色,I2呈紫黑色。
密度由小到大;
熔、沸点由低到高;
溶解度由大到小
(3)卤素和氢反应:
卤素单质都能和氢气反应,说明卤素单质均具有氧化性。
但从H2和卤素单质的反应条件(暗→光→加热→长时间加热)及生成的气态氢化物稳定性(稳定性顺序HF>HCl>HBr>HI)来看,卤素单质均具有氧化性,但氧化性的强弱顺序为F2>Cl2>Br2>I2。
F2+H2=2HF+535.04KJ
Br2+H2
2HBr+72.3KJsI2+H2
2HI-51.8KJ
反应由易到难。
生成物的稳定性,由稳定到不稳定。
(4)卤素和水反应:
2F2+2H2O=4HF+O2强烈反应。
Cl2+H2O
HCl+HClO反应。
Br2+H2O
HBr+HBrO缓慢反应。
I2+H2O
HI+HIO微弱反应。
(5)卤素和碱反应:
F2∶2F2+2OH-=2F-+OF2↑+H2O
Cl2∶Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Br2∶Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O
(6):
卤素在卤化物或含卤化合物中的化合价:
F:
只有-1价。
Cl:
有-1、+1、+3、+5、+7价。
Br:
有-1、+1、+3、+5、+7价。
I:
有-1、+1、+3、+5、+7价
卤素化学性质的相似性和递变性
认识氯气的毒性
材料一:
第一次世界大战横尸遍野的战场的图片,德军施放了近200吨氯气,使英法军队死亡5000多人。
从此化学武器这个恶魔被写进了战争史。
材料二:
2005年3月29日晚,在京沪高速公路淮安段交通事故,液氯泄漏,人及的植物受损。
三、检测题
1.下列关于氯水的叙述中,正确的是( )
A.新制氯水中既有分子,又有离子
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象
D.新制氯水不可以使干燥的有色布条退色
2.关于新制的氯水和久置的氯水,下列说法不正确的是( )
A.新制的氯水呈浅黄绿色,久置的氯水无色
B.新制的氯水漂白作用强,久置的氯水漂白作用很弱或消失
C.新制的氯水中没有氯离子,久置的氯水中才含有氯离子
D.新制的氯水中含氯气多,久置的氯水中含有极少量的氯气或不含氯气
3.下列关于漂白粉的叙述正确的是( )
A.漂白粉有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置能变质
C.漂白粉是由Cl2与石灰乳制得的
D.在使用漂白粉时应同时加入浓盐酸
4.漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是( )
A.Ca(ClO)2不稳定,易分解
B.CaCl2易吸水而潮解
C.Ca(ClO)2跟空气中的水和CO2反应
D.Ca(ClO)2跟空气中的CO2反应
5.右图是一组探究氯气性质的装置。
(1)现关闭活塞K,若有色布条是干燥的,溶液A为浓硫酸,则有色布条________;
若溶液A为水,则有色布条________;
若溶液A为饱和的NaHCO3溶液,则有色布条________。
(2)现打开K,溶液A为氢氧化钠溶液,通入的氯气是湿润的,布条是干燥的,则有色布条________。
6.氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
Ⅰ.
(1)能证明氯水具有漂白性的是______________________________________________
(填“a”、“b”、“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是_______________________________________________________,
e过程中的现象是__________________________________________________________,
e过程的反应方程式________________________________________________________,
b过程中的化学方程式为_____________________________________________________。
(3)久置的氯水变为________,用化学反应方程式表示为__________________________。
(4)实验室保存饱和氯水的方法是____________________________________________。
Ⅱ.用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中。
当滴到最后一滴时红色突然退去。
试分析退色的原因:
(1)是由于_______________________________________________________________;
(2)是由于_______________________________________________________________。
简述怎样用实验证明红色退去的原因是
(1)还是
(2):
_____________________________________。
检测题参考答案
1.【解析】新制氯水中有分子:
H2O、Cl2、HClO,有离子H+、Cl-、ClO-、OH-,故滴入AgNO3溶液会产生白色沉淀AgCl,HClO不稳定,光照时会产生O2,HClO又具有漂白性,故氯水可使有色布条退色。
【答案】A
2.【解析】新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO三种分子,H+、Cl-、OH-、ClO-四种离子;
久置后,其中HClO基本分解掉,失去漂白性,而Cl2也基本反应耗尽,颜色消失,最后变成稀盐酸溶液。
【答案】C
3.【解析】粉的有效成分为Ca(ClO)2,在空气中会发生反应:
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,HClO不稳定,见光易分解,所以久置会变质,故A错误。
B正确。
漂白粉的制法为将Cl2通入石灰乳中,故C正确。
漂白粉中加入浓盐酸,效果反而不好,故D错误。
【答案】BC
4.【解析】漂白粉在空气中发生反应:
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO,2HClO
2HCl+O2↑。
5.【解析】
(1)关闭K通入Cl2,若A为浓硫酸,则进入(Ⅱ)的是干燥的Cl2,有色布条不退色;
若A为水,则进入(Ⅱ)的是湿润的Cl2,有色布条退色;
若A是NaHCO3溶液,则Cl2在(Ⅰ)中被消耗,有色布条不退色。
(2)打开K,尽管A是NaOH溶液,湿润的Cl2还是直接进入(Ⅱ),有色布条退色。
【答案】
(1)不退色 退色 不退色
(2)退色
6.【解析】氯水中含有HCl、Cl2、H2O、HClO等,可以与NaOH、AgNO3溶液、FeCl2溶液、Na2CO3发生反应。
HClO具有漂白性,故氯水可使石蕊先变红(HCl的酸性)后退色,但HClO不稳定,见光易分解。
【答案】 Ⅰ.
(1)d
(2)有白色沉淀生成 氯水的浅黄绿色消失
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
(3)稀盐酸 2HClO
2HCl+O2↑
(4)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存
Ⅱ.
(1)氯水与NaOH反应,碱性减弱
(2)氯水中的HClO有漂白性,将酚酞漂白
向退色后的溶液里再加入NaOH溶液,若变红,说明原因
(1)正确,否则原因
(2)正确