2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 4.2 氯及其化合物教學(xué)設(shè)計(jì).doc

2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 4.2 氯及其化合物教學(xué)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)目標(biāo)（1）掌握氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。（2）了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。（3）掌握Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、儀器，反應(yīng)原理和收集方法)。（4）鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律及與化工生產(chǎn)相結(jié)合的資源綜合利用。教學(xué)重點(diǎn)氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用、Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法教學(xué)難點(diǎn)氯及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用教學(xué)過程【知識(shí)精講】1、氯氣的性質(zhì)（1）物理1、氯氣的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)性質(zhì) 顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性黃綠色氣體刺激性比空氣大有毒1體積水溶解約2體積Cl2【注意】 實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。（2）化學(xué)性質(zhì) Cl的最外層有7個(gè)電子，易得到1個(gè)e-，具有很強(qiáng)的氧化性，能跟很多具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如金屬、非金屬單質(zhì)、化合物等。與金屬反應(yīng)銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為： Cu+Cl2 CuCl2 (棕黃色煙) 2Fe+3Cl2 2FeCl3 （棕褐色煙)與非金屬反應(yīng)氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為： H2+Cl2 2HCl (蒼白色火焰) 氫氣與氯氣的混合氣體在光照條件下發(fā)生爆炸H2+Cl2 2HCl與水反應(yīng)：Cl2+H2O = HCl+HClO 與堿反應(yīng) 氯氣與水或堿反應(yīng)，氯的化合價(jià)既有升高又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。 a、與燒堿反應(yīng)：Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O ，b、制取漂白粉： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 漂白粉的主要成分是 CaCl2、Ca(ClO)2 ，有效成分是 Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)2+2HCl =CaCl2+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強(qiáng)氧化性。由于HClO見光易分解，所以漂白粉應(yīng)密封保存。跟還原性物質(zhì)反應(yīng)a、氯氣與KI溶液： 2KI+Cl2=2KCl+I2。b、氯氣與FeCl2溶液： 2FeCl2+Cl2=2FeCl3。c、向氯水中通入SO2：SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl。（3）次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)次氯酸(HClO)a、不穩(wěn)定性：化學(xué)方程式為2HClO2HClO2。b、弱酸性：比碳酸酸性弱。c、強(qiáng)氧化性：具有漂白性，能殺菌消毒。Ca(ClO)2的主要化學(xué)性質(zhì)a、Ca(ClO)2的穩(wěn)定性比HClO強(qiáng)。b、水解顯堿性，其水解離子方程式：ClOH2OHClOOH。c、與酸反應(yīng)生成HClO，作為漂白或消毒劑的原理可用化學(xué)方程式表示為Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3。2、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣是一種性質(zhì)活潑的氣體，以氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)為素材的實(shí)驗(yàn)題目在高考實(shí)驗(yàn)類試題中占有很重要的位置，復(fù)習(xí)中應(yīng)高度重視。（1）反應(yīng)的原理：用強(qiáng)氧化性物質(zhì)（如MnO2、KMnO4等）和濃鹽酸反應(yīng)。 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O【注意】稀鹽酸與MnO2作用不能制取Cl2。 若沒有濃鹽酸時(shí)，也可用NaCl和濃H2SO4與MnO2共熱制取Cl2：MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃) MnSO4+Cl2+2NaHSO4+2H2O（2）制氣類型：固+液氣（注意：KMnO4與濃鹽酸的反應(yīng)不需加熱）。（3）收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度最小)。（4）凈化裝置：用飽和食鹽水或水洗氣法除去HCl，再用濃H2SO4干燥。（5）尾氣吸收裝置：用強(qiáng)堿溶液吸收多余的Cl2，防止污染大氣。（6）驗(yàn)滿方法將濕潤的淀粉-碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿。（6）注意事項(xiàng)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl揮發(fā)。必須用濃鹽酸，稀鹽酸不與MnO2作用生成Cl2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2。再拆卸裝置，避免污染空氣。尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2量少，吸收不完全。3、鹵族元素（1）鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的比較相似性：鹵素原子最外層上均有 7個(gè)電子，最高正價(jià)為 +7 價(jià)（F無正價(jià)），負(fù)價(jià)為-1 價(jià)。遞變性：從FI， 原子核外電子層數(shù)依次 增大 ，原子半徑依次 增大。（2）元素的性質(zhì)相似性：均為活潑非金屬，最低負(fù)化合價(jià)：-1，最高正價(jià)：+7（ F除外）；遞變性：隨著原子序數(shù)的遞增，獲得電子的能力逐漸 減弱，非金屬性逐漸 減弱。（3）單質(zhì)的物理性質(zhì)（從F2 I2）顏色由 淺 到 深。狀態(tài)：F2、Cl2呈氣態(tài)，Br2為液態(tài)（易揮發(fā)），I2為固態(tài)（易升華）。熔、沸點(diǎn)：依次增大 。密度：依次增大 。溶解性：在水中的溶解度逐漸減小 ，在有機(jī)溶劑中的溶解性大于在水中的溶解性。（4）化學(xué)性質(zhì)鹵素單質(zhì)的相似性：均具有 強(qiáng)氧化 性，均能與H2、H2O、金屬反應(yīng)，較活潑的鹵素單質(zhì)能將不活潑的鹵素從其鹵化物中置換出來。鹵族元素氫化物的遞變性a、穩(wěn)定性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HF>HCl>HBr>HI 。 b、沸點(diǎn)由高至低的順序?yàn)椋?HF>HI>HBr>HCl 。 HF沸點(diǎn)反常的原因是：分子間存在氫鍵 。c、還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椋?HI>HBr>HCl>HF。d、水溶液酸性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HI>HBr>HCl>HF。（5）鹵素離子（Cl-、Br-、I-）的檢驗(yàn)未知液，據(jù)沉淀顏色判斷。AgCl為白色，AgBr為淺黃色，AgI為黃色。未知液有機(jī)層呈橙色或橙紅色，表明有Br-紫色或淺紫色，表明有I-（6）特性氟及其化合物a、無正價(jià)和含氧酸，非金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)-的還原性最弱。b、與H2反應(yīng)在暗處即爆炸。c、2F2+2H2O=4HF+O2。d、HF是弱酸；能腐蝕玻璃，保存在鋁制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸點(diǎn)最高。溴及其化合物a、Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)。b、Br2易溶于有機(jī)溶劑。c、盛溴的試劑瓶中加水，進(jìn)行水封，保存液溴不能用橡膠塞。碘及其化合物a、I2遇淀粉變藍(lán)色。b、I2加熱時(shí)易升華。c、I2易溶于有機(jī)溶劑。d、食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。鹵化銀a、AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黃色不溶于水，AgI黃色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。b、除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。c、AgI可進(jìn)行人工降雨。d、I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeI2，其他鹵素單質(zhì)生成FeX3。使溴水褪色的物質(zhì)a、因萃取作用而使溴水褪色的物質(zhì)：苯、CCl4、直餾汽油等有機(jī)溶劑。b、能與溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)的還原性無機(jī)化合物：H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等。c、能與溴水發(fā)生反應(yīng)的金屬，如Na、Mg、Al、Zn等。d、能與溴發(fā)生加成反應(yīng)的不飽和烴及其衍生物，如烯烴、炔烴等。e、能被溴水氧化的，含有醛基的化合物。f、能與溴水發(fā)生反應(yīng)的堿性物質(zhì)，如NaOH、Na2CO3等。g、加入活性炭等吸附劑，使溴水褪色?！痉椒ňv】1、氯水成分及性質(zhì)探究（1）氯水成分氯水中存在三個(gè)平衡關(guān)系：Cl2H2OHClHClOHClOHClOH2OHOH根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)，即可得出氯水中存在的各種微粒。（2）氯水與次氯酸氯氣的水溶液叫氯水，呈黃綠色，溶于水的部分氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸。Cl2H2OHClHClO次氯酸(HClO)具有三個(gè)性質(zhì)：弱酸性，其酸性比碳酸還弱，即HClOHClO。不穩(wěn)定性：次氯酸不穩(wěn)定，見光容易分解放出氧氣?；瘜W(xué)方程式是2HClO= 2HClO2。強(qiáng)氧化性：次氯酸是一種強(qiáng)氧化劑，能殺死水里的病菌，故自來水常用氯氣來殺菌消毒。次氯酸的強(qiáng)氧化性，能使某些有機(jī)色質(zhì)褪色，可用作漂白劑。（3）物質(zhì)的漂白褪色：是指有色物質(zhì)變?yōu)闊o色物質(zhì)。有物理變化也有化學(xué)變化。例如：把木炭投入NO2氣體的集氣瓶中，塞緊瓶塞搖動(dòng)瓶子，集氣瓶內(nèi)的氣體變?yōu)闊o色。在CuSO4溶液中加入氫氧化鈉溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，前者是物理變化，后者是化學(xué)變化。漂白，特指染料(有機(jī)物)或有機(jī)色質(zhì)變?yōu)闊o色物質(zhì)，它是化學(xué)變化，發(fā)生物理變化的有機(jī)物褪色不是漂白，如把木炭投入盛有紅墨水的錐形瓶中，輕輕振蕩溶液變?yōu)闊o色。發(fā)生化學(xué)變化的有：二氧化硫能使品紅溶液褪色，是因?yàn)榘l(fā)生了化學(xué)變化生成了不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱后，恢復(fù)品紅的顏色。過氧化鈉和氯水漂白，是利用了兩者的強(qiáng)氧化性，生成了穩(wěn)定的無色物質(zhì)。與二氧化硫漂白原理不同。（4）新制氯水、久置氯水、液氯的區(qū)別新制氯水久置氯水液氯類別混合物混合物純凈物微粒H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OHH2O、H、ClCl2主要性質(zhì)呈黃綠色、導(dǎo)電、具有酸性、氧化性、漂白性無色、導(dǎo)電、具有酸性、無氧化性、無漂白性黃綠色、不導(dǎo)電、具有氧化性保存棕色瓶盛裝，置于陰暗處低溫密封（5）氯水中的平衡移動(dòng) 化學(xué)方程式是Cl2H2OHClHClO向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化移動(dòng)的方向應(yīng)用可溶性的氯化物c(Cl)增大左移用飽和食鹽水除去氯氣中氯化氫稀酸c(H)增大左移次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2NaOHc(H)減小右移用氫氧化鈉吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)減小右移制取漂白粉CaCO3c(H)減小右移制高濃度次氯酸溶液光照c(HClO)減小右移氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配（6）氯水的性質(zhì)氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)：Cl2的強(qiáng)氧化性；HCl的強(qiáng)酸性；HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性；Cl的性質(zhì)。在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：參與反應(yīng)的微粒所加試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固體有氣泡產(chǎn)生2HCO=CO2H2OHClO有色布條布條顏色褪去發(fā)生氧化還原反應(yīng)Cl2FeCl2溶液溶液變棕黃色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2黃綠色褪去SO2Cl22H2O=4H2ClSOHClO、H石蕊溶液先變紅后褪色酸性和漂白性Cl2、H鎂粉氯水的顏色褪去并有氣泡產(chǎn)生MgCl2=Mg22ClMg2H=Mg2H22、氯氣的制備及性質(zhì)探究（1）實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2時(shí)應(yīng)注意以下四點(diǎn)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)。必須用濃鹽酸加熱才可反應(yīng)，稀鹽酸不反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。尾氣吸收時(shí)，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2的量少，吸收不完全。（2）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)解題基本方法驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵是結(jié)合題目要求和所給的儀器、裝置以及所給的試劑，了解命題的意圖。一般思路是：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?該實(shí)驗(yàn)要求做什么)；明確題干、題圖含義(認(rèn)真理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、每一個(gè)裝置的設(shè)計(jì)意圖)，理解題目給我們達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶峁┝耸裁匆罁?jù)和有效信息；明確解答問題的落點(diǎn)是什么？即試題給我們?cè)O(shè)置了什么樣的問題情境，要求我們回答什么問題。已給出試劑或裝置(儀器)的實(shí)驗(yàn)該類題目的關(guān)鍵是通讀全題，結(jié)合題意或元素化合物的性質(zhì)，弄清楚在某一儀器處發(fā)生的反應(yīng)或該反應(yīng)的現(xiàn)象，同時(shí)要理解設(shè)置的儀器或裝置的目的。這樣問題就能迎刃而解。已知反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象及儀器操作要求該類題目的關(guān)鍵是根據(jù)題目的現(xiàn)象或操作要求等，通過所學(xué)元素化合物的性質(zhì)或化學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器使用和基本操作，確定此處缺少的試劑或缺少的裝置或儀器。（3）與氯氣有關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)氯氣的制取、凈化、收集、尾氣處理過程的考查。氯氣的漂白性的探究及改進(jìn)。氯氣實(shí)驗(yàn)微型化、綠色化的實(shí)驗(yàn)?！镜淅v】【例1】某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)。下列說法正確的是 （ ） A圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸就可全部被消耗 B圖中：量筒中發(fā)生了加成反應(yīng) C圖中：生成藍(lán)色的煙 D圖中：濕潤的有色布條能褪色，將硫酸溶液滴入燒杯中，至溶液顯酸性，結(jié)果有Cl2生成【答案】D【解析】A濃鹽酸與二氧化錳的反應(yīng)過程中濃度逐漸降低，稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)，所以圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸也不可能全部被消耗，A錯(cuò)誤；B圖中：量筒中發(fā)生了甲烷和氯氣的取代反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C圖中銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅，產(chǎn)生棕黃色煙，C錯(cuò)誤；D應(yīng)該是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，因此圖中濕潤的有色布條能褪色，在酸性溶液中次氯酸根離子能氧化氯離子生成氯氣，D正確。答案選D?！纠?】以下關(guān)于氟、氯、溴、碘的性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是 （ ）HF、HCl、HBr、HI中酸性最強(qiáng)的是HF單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中，I2沸點(diǎn)最高單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中，氧化性最強(qiáng)的是F2 HF、HCl、HBr、HI還原性最強(qiáng)的是HI單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中，與氫化合最容易的是F2HF、HCl、HBr、HI沸點(diǎn)最高的是HIHF、HCl、HBr、HI穩(wěn)定性逐漸減弱 A只有 B C D【答案】C【解析】隨著原子序數(shù)的增大，氫化物的酸性逐漸增強(qiáng)，所以氟化氫、氯化氫、溴化氫、碘化氫中酸性最強(qiáng)的是碘化氫，錯(cuò)誤；隨著原子序數(shù)的增大，單質(zhì)的沸點(diǎn)逐漸增大，所以單質(zhì)中沸點(diǎn)最高的為碘，正確、鹵素單質(zhì)中氧化性最強(qiáng)的是氟氣，正確。鹵化氫中還原性最強(qiáng)的為碘化氫，正確。隨著原子序數(shù)的增大，單質(zhì)得電子能力逐漸減弱，所以與氫化合最容易的為氟氣，正確。分子晶體的沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大，但要注意：如果分子間形成氫鍵能使其沸點(diǎn)最大，所以氟化氫的沸點(diǎn)最高，錯(cuò)誤。隨著原子序數(shù)的增大，單質(zhì)得電子能力逐漸減弱，其氫化物的穩(wěn)定逐漸減弱，正確。故選C?！究碱}精練】1下列物質(zhì)的用途與其性質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是 （ ）A氯氣用于自來水消毒次氯酸的強(qiáng)氧化性B碘化銀用于人工降雨使空氣中水蒸汽凝聚C氫氟酸腐蝕玻璃強(qiáng)酸性D過氧化鈉用于做供氧劑能與CO2、H2O反應(yīng)生成氧氣【答案】C【解析】A、氯水中次氯酸具有強(qiáng)氧化性可以消毒殺菌，用于自來水消毒，A正確；B、碘化銀在高空中分解生成銀單質(zhì)和碘單質(zhì)，形成人工冰核。這種冰核經(jīng)過水汽凝聚，形成冰晶。冰晶發(fā)展到一定程度，通過零度層下降之后形成降雨，碘化銀用于人工降雨使空氣中水蒸汽凝聚，B正確；C、氫氟酸腐蝕玻璃是氫氟酸和二氧化硅反應(yīng)，氫氟酸是弱酸，C錯(cuò)誤；D、過氧化鈉能與水蒸氣以及二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，可用作供氧劑，D正確；答案選C。2下列關(guān)于氯水的敘述正確的是 （ ）A新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色B新制氯水中只含Cl2和H2O分子C光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2D氯水放置數(shù)天后pH將變大【答案】A【解析】A.新制氯水中含鹽酸和次氯酸，溶液呈酸性，次氯酸有強(qiáng)氧化性，所以新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，A項(xiàng)正確；B.新制氯水中含三種分子（Cl2、HClO、H2O）、四種離子（H+、Cl、ClO、OH），B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.光照氯水，HClO分解產(chǎn)生O2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.氯水久置，HClO分解，所以久置氯水相當(dāng)于鹽酸，次氯酸的酸性弱于鹽酸，所以氯水放置數(shù)天后酸性增強(qiáng)，pH減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。