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第二章　海水中的重要元素——钠和氯复习课
学习目标
1.通过钠、氯及其化合物的复习归纳,培养学生基于元素认识物质性质的核心观念和关键能力,帮助学生构建宏观与微观相结合的学科认识思路和提出问题、猜想假设、设计方案、实验验证、得出结论的推理模式,进而掌握学习元素化合物知识的一般方法。
2.帮助学生进一步树立以物质的量为核心的定量计算意识,强化物质的量是联系宏观量与微观量的桥梁观念,达成能运用物质的量进行相关计算和相关定量分析的学业要求。
重点难点
1.对钠、氯及其化合物的性质的掌握与运用;物质的量的相关计算。
2.学习元素化合物的思路方法。
学习方法
思维导图法、示例法、讨论法。
课堂探究
主题
学习探究过程
提升素养
课堂引入
　　从思维导图的形式,梳理该章中的基本内容。
　　回顾内容,理清基本的知识脉络。
一、宏观辨
识与微观
探析——
物质的量
　　[例1]以物质的量为中心的相关物理量的转换计算。
　　【概括归理】运用物质的量进行计算的思路流程。
　　[例2]物质的量与具体化合物反应相结合的计算。
　　通过物质的量与具体物质、反应相结合,使学生进一步认识化学反应中的定量关系。
　　[例3]根据实验室某浓盐酸试剂瓶上标签的有关内容的具体情境,解决该题中提出的相应问题。
　　综合运用知识,解决实际问题。
续　表
主题
学习探究过程
提升素养
二、科学探究
与创新意识
　　实验是学习和研究元素化合物性质的基本方法。从中我们要学会根据物质的结构、类别、化合价等预测物质的性质,设计实验方案并完成实验,分析处理实验信息给出的结论,展示交流实验探究成果,提出进一步探究或优化实验的设想。在实验探究物质性质的过程中,培养科学探究的思维能力和创新意识。
[例4]对过氧化钠与水反应后滴加酚酞溶液,溶液先变红后褪色的原因进行探究。
　　利用已有知识采用科学方法去解决未知问题,培养学生对所探究的问题作出多样化合理的猜测与假设的能力。
三、科学态度
和社会责任
　　学习化学要具有科学严谨的态度,要具有实验安全意识,须遵循实验规则,实验操作要严格规范。熟悉钠的重要化合物和含氯物质在日常生活和农业生产中的重要用途,认识化学科学对社会发展的重大贡献;了解碱的生产历史,并能从生态文明建设的角度认识侯氏制碱法的重要意义。
[例5]根据所给的信息和标志,判断相应常识的正误。
[例6]新型含氯消毒剂ClO2的性质及应用价值认识。
　　增强运用化学知识解决(或解释)日常生活中常见的问题的能力。
体会科学是在变化发展的,增强探索未知真理的科学探究意识和造福人类的社会责任意识。
课堂总结
　　【回顾】
1.知识:借助思维导图梳理本章知识脉络。
2.方法:类比迁移、归纳、预测验证、从定性到定量等。
3.认识:宏观与微观相结合的认知方法;提出问题、猜想假设、设计方案、实验验证、得出结论的推理模式。
课堂示例
[例1]设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)
A.(2018·全国卷Ⅰ)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为36NA
B.(2017·全国卷Ⅱ)在标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
C.(2016·全国卷Ⅰ)在标准状况下,2.24 L CCl4含有的氯原子数为0.4NA
D.14.4 g CO2和CO的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。混合气体的平均摩尔质量M=36 g·mol-1
[例2]设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是(　　)
A.(2018·海南卷改编)某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮、氧元素的质量比约为7∶4,该氮氧化物可表示为N2O
B.不同条件下,23 g钠在空气中充分反应时,转移的电子数均为NA
C.在标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA
D.在标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数为0.1NA
[例3]下图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签的有关内容,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
　　　　　盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19 g·cm-3
HCl的质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为　　　　mol·L-1。?
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是　　　　　(填字母)。?
A.溶液中HCl的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目
D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取　　　　　　mL上述浓盐酸进行配制。?
②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(在括号内填A表示“偏大”,填B表示“偏小”,填C表示“无影响”)。
Ⅰ.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面。(　　)
Ⅱ.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水。(　　)
Ⅲ.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,未做任何处理。(　　)
Ⅳ.定容时,俯视刻度线。(　　)
[例4]过氧化钠与水反应后滴加酚酞溶液,溶液先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行以下实验:①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体;②③中红色均不褪去。下列分析不正确的是(　　)
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B.过氧化钠与水反应需要MnO2作为催化剂
C.实验②③证明使溶液褪色的不是氢氧化钠或氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
[例5]根据所给的信息和标志,判断下列说法错误的是(　　)
A
B
C
D
《神农本草经》记载,麻黄能“止咳,逆上气”
碳酸氢钠药片
古代中国人已用麻黄治疗咳嗽
该药是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
看到有该标志的丢弃物,应远离并报警
贴有该标志的物品是可回收物
　　[例6]用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物发生氯化,生成的有机含氯化合物对人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。二氧化氯极易爆炸,生产和使用时尽量用惰性气体稀释,避免光照、震动或加热。
(1)欧洲一些国家用氯酸钠(NaClO3)氧化浓盐酸来制取二氧化氯,同时有氯气生成,且氯气的体积为二氧化氯的一半,这一反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是　　　　　　(填字母)。?
A.只有还原性
B.还原性和酸性
C.只有氧化性
D.氧化性和酸性
(3)二氧化氯为高效低毒的消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是氯气的　　　　　　倍。?
(4)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得二氧化氯,表示这一反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
核心素养专练
1.某实验小组用如图装置制备家用消毒液,并探究其性质。反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5 mL分别进行了如下实验:
操作
现象
a.测溶液pH,并向其中滴加2滴酚酞溶液
pH=13,溶液变红,5 min后褪色
b.向其中逐滴加入盐酸
溶液逐渐变成黄绿色
　　(1)写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式:　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　 　。?
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10.0,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
操作
现象
取　　　　NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞溶液?
溶液变红,30 min后褪色
　　得出结论:此实验小组制备的消毒液具有　　　　性。?
(3)该小组由操作b获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
①操作b中溶液变成黄绿色的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。?
②有人认为由操作b获得上述结论并不严谨。需要进一步确认此结论的实验方案是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
2.二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,熔点为-59 ℃,沸点为11 ℃,浓度过高时易发生分解,甚至爆炸。某课外兴趣小组通过氯气与NaClO2溶液反应来制取少量ClO2,装置如图所示:
(1)甲装置中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。?
(2)丙装置中发生的反应可能经两步完成,请将其补充完整:
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。?
②HClO+HCl+2NaClO22ClO2↑+2NaCl+H2O。
(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成,若无乙装置,则丙装置内产生ClO2的速率明显增大。乙装置中试剂瓶内的液体是　　　　　　。实验过程中常需通入适量的N2稀释ClO2,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)戊装置烧杯中NaOH溶液吸收ClO2后,生成了ClO2-、ClO3-,该反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
参考答案
课堂示例
[例1]D　A项,Ar为单原子分子,一分子氩气含有18个质子;B项,在标准状况下,2.24 L该混合气体中含有的分子数为0.1NA;C项,在标准状况下,CCl4为液态;D项,n(混合气体)=8.96 L22.4 L·mol-1=0.4 mol,则混合气体的平均摩尔质量为14.4 g0.4mol=36 g·mol-1,故D项正确。
[例2]D　D项,在标准状况下,溶于水的部分Cl2与水反应,故转移的电子数小于0.1NA。
[例3](1)11.9　(2)BD　(3)①16.8　②Ⅰ.B　Ⅱ.B
Ⅲ.C　Ⅳ.A
解析:(1)c(HCl)=1 000 mL×1.19 g·cm-3×36.5%36.5 g·mol-1×1 L=11.9 mol·L-1。
(2)溶液的浓度和密度不随所取溶液量的多少而变化。
(3)根据c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液),则取浓盐酸的体积V(浓溶液)=0.400mol·L-1×500×10-3L11.9mol·L-1≈0.016 8 L=16.8 mL。
[例4]B　过氧化钠与水反应产生的气体为O2,A正确;过氧化钠与水反应不需要催化剂,过氧化氢分解需要MnO2作为催化剂,B错误;实验②③作为对照实验,能证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠或氧气,C正确;根据取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体,可判断过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2,D正确。
[例5]B　碳酸氢钠易与醋酸反应,若与醋同服,会降低药效。
[例6](1)2NaClO3+4HCl(浓)2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O　(2)B　(3)2.63　(4)2NaClO2+Cl22NaCl+2ClO2　对环境的污染较小
解析:(1)根据原子守恒可知,一定还有水和氯化钠生成,反应的化学方程式是2NaClO3+4HCl(浓)2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
(2)根据方程式可知,浓盐酸中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去电子,作为还原剂。同时还有氯化钠生成,所以浓盐酸还表现酸性。
(3)设ClO2和Cl2的质量都是71 g,71 g氯气的物质的量是1 mol,在反应中得到2 mol电子。而71 g二氧化氯的物质的量约是1.052 mol,在反应中得到5.26 mol电子,其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是氯气的2.63倍。
(4)由原子守恒可知,另外一种生成物是氯化钠,反应的化学方程式是2NaClO2+Cl22NaCl+2ClO2。由于生成的二氧化氯中不含氯气杂质,和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是对环境污染较小。
核心素养专练
1.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)5 mL、pH=13　漂白
(3)①ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
②取洗气瓶中溶液5 mL,向其中逐滴加入稀硫酸,观察溶液是否逐渐变为黄绿色
2.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)①Cl2+H2OHCl+HClO
(3)饱和食盐水　防止ClO2发生分解,甚至爆炸
(4)2ClO2+2OH-ClO2-+ClO3-+H2O

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