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第一单元　氯气及氯的化合物
第1课时　氯气的发现与制备　氯气的性质及应用
专题3　从海水中获得的化学物质
课程标准 核心素养目标
1.了解工业制取氯气和实验室制取氯气的方法。
2．初步掌握氯气及其化合物的性质，了解氯及其化合物在生产中的应用。
3．体会并初步掌握实验探究元素及其化合物性质的方法。 1.科学探究与创新意识：能通过实验探究Cl2、HClO、次氯酸盐的性质，培养学生的科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
2．变化观念与平衡思想：建立含氯元素的物质间的转化关系，培养学生的变化观念与平衡思想的化学学科核心素养。
课程标准 核心素养目标
1.了解工业制取氯气和实验室制取氯气的方法。
2．初步掌握氯气及其化合物的性质，了解氯及其化合物在生产中的应用。
3．体会并初步掌握实验探究元素及其化合物性质的方法。 3．科学态度与社会责任：了解Cl2的主要用途和发现史，培养学生的科学态度与社会责任的化学学科核心素养。
一、氯气的实验室制备
1．氯气的发现
过程 人物 国籍 时间
发现 ____ 瑞典 1774年
命名 ____ 英国 1810年
实验室制备氯气的反应原理：______________________________
_________________。
舍勒
戴维
2．氯气的实验室制备
发生装置 固液加热型
收集装置 采用向____排空气法
尾气处理装置 用______________吸收
上
NaOH溶液
二、氯气的工业制备
1．制备装置(夹持装置已省略)
2．实验现象与结论
实验操作
实验现象 试管靠近火焰后，发出爆鸣声 湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 溶液变红
实验结论 与负极相连的铁棒上有____生成 与正极相连的石墨棒上有____生成 U形管左端溶液中有________生成
氢气
氯气
氢氧化钠
根据实验推断电解饱和食盐水的产物是_________________________，
反应的化学方程式为___________________________________________。
H2、Cl2、NaOH溶液
三、氯气的性质及应用
1．氯气的物理性质
颜色 密度 气味 毒性 状态 溶解性 特性
____色 比空气__ ______气味 ____ 气体 1体积水约能溶解__体积氯气 易液化
黄绿
大
刺激性
有毒
2
2.氯气的化学性质
氯元素的原子结构示意图为______ 。由此可知，氯原子在化学反应中容易得到___个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，在一定条件下能与多种金属和非金属单质反应，生成氯化物。
(1)能与绝大多数金属反应生成盐
1
微点拨： Cl2与变价金属反应时生成高价态的金属氯化物，即Cl2与Fe反应，不论Cl2是否过量均生成FeCl3而不是FeCl2。
(2)Cl2与非金属单质的反应
苍白
白雾
(3)氯气与水的反应
①氯气能溶于水，其水溶液俗称氯水。按照下表要求完成氯水的性质实验，并将实验现象及有关结论填入表中。
实验操作 实验现象 实验结论
______________ ____________________
____________ __________________
有色布条不褪色
干燥氯气不具有漂白性
有色布条褪色
新制氯水具有漂白性
氯气与H2O反应生成了HClO
Cl2
Cl2
易
弱
强
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
氯气
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
CaCl2、Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
√
×
×
×
√
×
√
×
×
√
探究一 氯气的制备
[问题探究]
(1)消毒液和洁厕灵混合为何会产生氯气？ 实验室如何制取氯气呢？
提示：洁厕灵的主要成分是盐酸，消毒液的主要成分是次氯酸钠，两者混合产生氯气。实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气。
(2)工业上如何制取氯气？
提示：工业上大量生产Cl2，需要用到廉价的工业原料。通常以氯化钠为原料，通过电解饱和氯化钠溶液来制取氯气。
1．氯气的实验室制取流程
2．除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外，还可以用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7作为氧化剂，这些氧化剂的氧化性较强，氧化浓盐酸时可以不用加热。
3．实验室制取氯气的规律
(1)制取试剂 若MnO2足量，则浓盐酸不能完全反应，当浓盐酸变稀时，反应便停止。实验室制取氯气一定不能用到稀盐酸
(2)除杂 ①氯气在饱和食盐水中的溶解度小，可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质。不能换成Na2CO3除杂，因为Na2CO3溶液会吸收Cl2和HCl，同时生成杂质气体CO2
②注意除杂装置不能颠倒，若装置颠倒则收集不到干燥的Cl2
(3)干燥 洗气瓶中的浓硫酸不能换成P2O5，因为P2O5为固体，应放在干燥管中
(4)收集 收集Cl2时除了用向上排空气法外还可以用排饱和食盐水法
(5)检验 将湿润的碘化钾淀粉试纸放于管口，试纸变蓝，或将湿润的蓝色石蕊试纸放于管口，试纸先变红后褪色
[例1] 下列有关实验室制取气体的说法不正确的是____________(填序号)。
(1)实验室用碳酸钙和硫酸制取二氧化碳
(2)实验室用硝酸和锌反应制取氢气
(3)实验室用二氧化锰和稀盐酸制取氯气
(4)下图所示装置可用于除去氯气中的氯化氢
(5)实验室制取氯气的装置如下图所示
答案：(1)(2)(3)(4)(5)
[深度思考]
例1中的(1)和(5)为何错误？
答案：实验室制取二氧化碳要用稀盐酸，硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶，会附着在碳酸钙的表面阻碍反应的进一步进行。实验制取氯气，若用二氧化锰作氧化剂，则必须加热。
气体制取装置设计的一般思路：制取→净化→干燥→收集→检验→尾气吸收。
1．某化学实验小组的同学用下图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是 (　　)
C
A.为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理
B.该实验装置存在两处明显错误
C.该实验装置采用的收集氯气的方法不正确
D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的碘化钾淀粉试纸可以检验是否有氯气逸出
解析：
探究二__氯气的性质及应用
[问题探究]
(1)为什么干燥的氯气没有漂白性，而潮湿的氯气有漂白性？
提示：干燥的氯气没有漂白性，而潮湿的氯气有漂白性，实际起漂白作用的是次氯酸。
(2)含氯化合物具有漂白性的原理是什么？
提示：含氯化合物因具有强氧化性而具有漂白性。
(3)如何使用漂白粉？
提示：漂白粉易与空气中的二氧化碳、水反应而变质，要密封保存；使用漂白粉时可加入少量的稀酸来增强漂白效果；漂白粉不能与洁厕灵混合使用。
1．氯气与金属的反应
实验 实验操作 实验现象
与铜反应 先用砂纸擦去铜丝表面的铜锈，再用坩埚钳夹住铜丝在酒精灯上灼烧至红热，然后立即把铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中(瓶底加有少量的水) 铜丝继续保持红热，剧烈燃烧，有棕黄色的烟生成(烟是氯化铜固体颗粒)，溶于水呈蓝绿色
与铁反应 先用砂纸擦去铁丝表面的铁锈，再用坩埚钳夹住铁丝在酒精灯上灼烧至红热，然后迅速把铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中(瓶底加有少量的水) 铁丝继续保持红热，剧烈燃烧，有棕褐色的烟生成(烟是氯化铁固体颗粒)，溶于水呈黄色
与金属钠反应 取一块绿豆粒大小的金属钠(切去表层)，用滤纸吸干其表面的煤油，置于陶土网上，用酒精灯微热。待金属钠熔化成球状，将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠球上方 有白烟生成，产生黄色火焰
续表
物质 液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、H2O、OH－
分类 纯净物 混合物 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
保存 特制钢瓶 用棕色试剂瓶盛装，并密封保存于阴凉处。一般现用现配 —
续表
实验操作
实验现象 有色布条不褪色 有色布条褪色 有色鲜花褪色
实验结论 干燥的Cl2无漂白作用 在有H2O存在的条件下，Cl2与H2O反应生成的HClO有漂白作用 在有H2O存在的条件下，Cl2与H2O反应生成的HClO有漂白作用
5．次氯酸的性质
2．数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。下图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH和电导率的变化情况。下列说法正确的是 (　　)
D
1．下列关于Cl2的描述不正确的是 (　　)
A．收集氯气时，可根据集气瓶内是否充满黄绿色气体来检验是否收集满
B．红热的铜丝在Cl2中燃烧，生成CuCl2固体
C．有Cl2参加的化学反应必须在溶液中进行
D．向充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水，盖好瓶盖，用力振荡，矿泉水瓶会变瘪
C
2．下列说法正确的是 (　　)
A．新制的氯水可保存在无色玻璃试剂瓶中
B．氯气、次氯酸、次氯酸盐均具有漂白性，可以用于漂白各种产品
C．氢气在氯气中安静地燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾出现
D．氯气、液氯、氯水是同一种物质，均可以储存在钢瓶中
C
解析：
次氯酸见光易分解，新制的氯水应保存在棕色玻璃试剂瓶中。氯气没有漂白性。氢气在氯气中安静地燃烧，生成氯化氢，火焰呈苍白色，氯化氢溶于空气中的水蒸气后在瓶口形成白雾。氯气、液氯是同一种物质，可以储存在钢瓶中；氯水是氯气的水溶液，属于混合物，氯水中含有盐酸，不能储存在钢瓶内。
D
解析：
4．下图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为 (　　)
C
解析：

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