《第二节 氯及其化合物》课堂教学实录

第1课时

◆ 教学目标与核心素养

证据推理与模型认知：通过对化学实验现象的观察进行适度的推理，建立证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。

科学探究与创新意识：通过完成氯气漂白性验证的相关实验，使学生了解实验探究的一般过程与一般方法，培养初步的科学探究能力。

科学精神与社会责任：通过对于氯气性质及应用的研究，激发学生的学习兴趣，使学生能关注生活、关注社会，培养用科学知识去解决生活、社会中的一些现象与问题的精神，体会科学知识社会生活中的重要作用。

◆ 教学重难点 氯气的化学性质。 ◆ 教学过程 一、导入新课

【引入】上课之前，我们一起来看一篇新闻报道。 【投影】播放氯气泄漏事故的视频。

【设疑】既然氯气是有毒物质，那么游泳馆为什么会有氯气呢？ 【引入】带着上面的问题，我们来开始今天的学习。 二、讲授新课 【板书】氯及其化合物 一、氯气

【投影】氯及其化合物 一、氯气

【讲解】氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。舍勒是18世纪中后期欧洲的一位著名的科学家。舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿(即二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种有刺激性气味的气体，这种气体就是氯气。

【演示实验】教师展示收集在集气瓶中的氯气，学生观察氯气的颜色。

【投影】氯气液化的视频；氯气溶于水的视频。

【讲解】根据上述的实验，同学们可以总结出氯气的物理性质：氯气是黄绿色有刺激性气味的气体，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空气。遇氯气泄漏时，人员应该迅速撤离至上风处，且尽量居于较高位置。

【板书】1、物理性质：黄绿色有刺激性气味的气体，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空气

【投影】1、物理性质：黄绿色有刺激性气味的气体，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空气

【过渡】上面的物理性质的研究，依然不能解决刚才的疑问，游泳馆中为什么有氯气，下面我们来研究一下氯气的化学性质，看看有没有收获。

【板书】2、化学性质 【投影】2、化学性质

【讲解】首先，我们还是从原子结构的角度出发，判断一下氯气的基本性质。因为氯原子的最外层有7个电子，容易得到1个电子达到8电子的稳定结构，所以氯气应该具有较强的氧化性。

【过渡】按照这种推测，我们来看一下，氯气能氧化什么物质。

【讲解】在之前金属钠的学习中，我们已经知道了氯气可以与金属钠反应，方程式为：2Na + Cl2

2NaCl。

【投影】播放氯气与铜，氯气与铁反应的视频。

【讲解】氯气能与大多数金属化合生成金属氯化物，如果金属有变价，一般得到高价态氯化物。

【板书】2、化学性质 （1）与单质的反应 2Na + Cl2

2NaCl Cu + Cl2

CuCl2 2Fe + 3Cl2

2FeCl3

【投影】2、化学性质 （1）与单质的反应 2Na + Cl2

2NaCl Cu + Cl2

CuCl2 2Fe + 3Cl2

2FeCl3

【过渡】以上是氯气与金属单质的反应，下面我们来研究一下氯气与非金属单质的反应。

【演示实验】在空气中点燃氢气，将点燃的氢气深入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。

【讲解】通过上面的实验，我们可以观察到的现象是：氢气在氯气中安静的燃烧，发出苍白色火焰，生成的HCl气体在集气瓶口与空气中的水蒸气结合，形成白雾。反应方程式为：H2 + Cl2的HCl溶于水，就得到了盐酸。

【设疑】同学们回忆一下，初中化学中学习的燃烧的定义是什么？（物质与氧气发生的剧烈的发光发热的化学反应）燃烧的条件是什么？（物质与氧气接触，达到着火点）根据刚才的学习，氢气在氯气中也能燃烧，说明初中的燃烧定义有失偏颇，燃烧需要的条件到底是什么呢？（燃料与氧化剂接触，达到着火点）燃烧的本质是什么？（燃料与氧化剂发生的剧烈的发光发热的氧化还原反应）

【过渡】前面我们已经知道了，氯气在水中可溶，溶解度大约为1:2，氯气溶于水得到的就是氯水。那么氯气溶于水时是否和水发生了化学反应呢？下面我们来研究一下氯水。

【演示实验】向试管中加入一定量的氯水，滴加硝酸银溶液观察现象。 【讲解】向氯水中滴加硝酸银观察到有白色沉淀，这说明氯水有一定量的氯离子，从而证明了氯气溶于水的时候应该与水发生了反应。

【板书】2、化学性质 （1）与单质的反应 （2）与水的反应 【投影】2、化学性质 （1）与单质的反应 （2）与水的反应

【讲解】氯气溶于水时，部分氯气会与水反应，方程式为：Cl2 + H2O = HCl + HClO。HClO是次氯酸，是一种一元弱酸，该物质具有强氧化性，能够杀死水中的病菌起到消毒的作用，因此很多自来水厂会用氯气消毒杀菌。

【设疑】那么同学们是不是可以理解本节课最初的问题：游泳馆为什么会有

2HCl。工业上利用这反应制取HCl，生成

氯气呢？（用氯气对游泳水进行消毒）

【讲解】近期有科学家提出，用氯气进行自来水消毒时会产生对人体有害的有机氯化物，因此国家规定了自来水中余氯含量的标准，同时也在积极研究新型自来水消毒剂（ClO2、O3等）。

【演示实验】向分别装有干燥红色布条和湿润红色布条的试剂瓶中通入氯气，观察现象。

【讲解】干燥布条保持红色，而湿润布条的红色褪去，这是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能使某些染料和有机色素褪色，因此次氯酸可以做为漂白剂使用。同学们就可以理解过氧化钠为什么具有漂白性了，我们再来观察一下氯气使鲜花褪色。

【过渡】上面研究的氯水的消毒杀菌和漂白能力实际都是次氯酸表现出来的，其主要原因在于次氯酸有强氧化性，那么我们为什么不使用次氯酸直接作为消毒剂，而是使用氯气消毒呢？

【投影】氯水光照的实验视频。 【讲解】因为次氯酸光照下分解（2HClO

2HCl + O2↑ ），所以生产生

活中很难使用次氯酸直接作为漂白剂或者消毒剂。应该将其转化为较稳定的物质再作为漂白剂。

【板书】2、化学性质 （1）与单质的反应 （2）与水的反应 （3）与碱的反应 【投影】2、化学性质 （1）与单质的反应 （2）与水的反应 （3）与碱的反应

【学生活动】根据氯气与水的反应，请同学们判断氯气与氢氧化钠溶液反应的方程式应该是什么。写出化学方程式，并改写为离子方程式，用双线桥分析其离子方程式。（Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O；Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O；

）

【讲解】这样将氯气通入氢氧化钠溶液会得到氯化钠和次氯酸钠的混合溶液，这样的混合溶液称为漂白液，其有效成分为NaClO。

【设疑】根据上面的反应推测，氯气与氢氧化钙溶液反应的方程式是什么？（2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O）

【讲解】将氯气通入冷的石灰乳中会得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉，若氯气与氢氧化钙充分反应使次氯酸钙成为主要成分，就得到了漂粉精。次氯酸盐比次氯酸的稳定性强很多，同时次氯酸盐可以在溶液中转化为次氯酸，从而具有一定的漂白和消毒能力，所以漂白液、漂白粉、漂粉精都是常用的消毒剂和漂白剂。同学们就可以想到，其实上面讲的游泳池消毒，不应该用氯气，应该使用这种次氯酸盐消毒剂。

三、学习小结

四、板书设计 氯及其化合物 一、氯气

1、物理性质：黄绿色有刺激性气味的气体，可溶于水，易液化，有一定的毒性，密度大于空气

2、化学性质 （1）与单质的反应 （2）与水的反应 （3）与碱的反应 五、达标检测

1.下列关于氯气的说法不正确的是( ) A.氯气化学性质很活泼,但是液氯能用钢瓶贮存 B.氯气和液氯是两种不同物质 C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气 D.氯气有毒,它曾在战争中被用于制造毒气弹 答案：B

解析：在通常状况下,液氯可以用钢瓶储运,A项正确;氯气和液氯是不同状态的同一种物质,B项不正确;除去氯气中混有的水蒸气,应选用不能和氯气反应的干燥剂,因为氯气呈酸性,不宜选用碱性干燥剂,如碱石灰等,常选用酸性或中性干燥剂,如浓硫酸、无水氯化钙等,C项正确;氯气有毒,对人体有害,D项正确。

2.下列关于Cl2的描述中正确的是( ) A.Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯 B.红热的铜丝在Cl2中燃烧,生成蓝色固体CuCl2 C.有Cl2参加的化学反应必须在溶液中进行 D.钠在Cl2中燃烧生成白色固体 答案：D

3.当有大量Cl2逸散到周围空间时,你认为以下措施合理的是( ) ①迅速拨打求救电话 ②迅速撤离至地势较高处

③迅速撤离至下风口 ④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口,将其浸入碱液池等)

A.①②④⑥ C.①③⑤⑥ 答案：B

解析：Cl2是有毒的气体,当发现大量Cl2泄漏时,一定要及时报警,同时尽可能切断泄漏源;Cl2的密度比空气大,容易沉降在地势低凹处,因此人要撤离至高处;Cl2遇水会发生反应生成酸性物质,因此应该用碱性溶液浸湿口罩或毛巾捂住口鼻,但由于NaOH是腐蚀性很强的碱,故不应使用。故正确答案为B。

4.用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,观察到的现象是( )

B.①②⑤⑥ D.①②④⑤⑥

答案：B

解析：新制氯水中存在H+和HClO,H+使溶液显酸性,故试纸先变为红色,后因HClO具有强氧化性又会使红色(中间部分)褪去,故B正确。

5.为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:

(1)观察氯水颜色,发现氯水呈浅黄绿色,证明氯水中含有的粒子是 。 (2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是 。

(3)盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是 。 (4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是 ,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的微粒是 。

(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中含有的粒子是 。

(6)氯水经光照后,颜色逐渐消失,放出的无色气体是 ,溶液的酸性 (填“增强”“不变”或“减弱”)。

(7)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是 。 答案：(1)Cl2 (2)H+ (3)HClO (4)H+ HClO (5)Cl- (6)O2 增强 (7)Cl2、ClO-、HClO

解析：(1)氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-,含有Cl2,使溶液呈现浅黄绿色。

(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成,证明溶液呈酸性,含H+。

(3)氯水能使有色布条褪色,说明具有漂白性,证明氯水中含有HClO。 (4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液呈红色,说明有H+存在,过一会儿颜色褪去,则是因为HClO的漂白作用。

(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中有Cl-。 (6)HClO不稳定,见光易分解并放出O2,同时生成盐酸,而HClO为弱酸,盐酸是强酸,故溶液酸性增强。

(7)氯水中的Cl2、ClO-、HClO具有强氧化性。

《第二节 氯及其化合物》课堂教学实录

第2课时

◆ 教学目标与核心素养

证据推理与模型认知：通过对实验室制取氯气的实验装置和实验过程的学习，建立实验室制取气体的装置和流程的模型，掌握利用该模型分析其他气体的实验室制取的方法。

科学探究与创新意识：通过完成氯离子检验的相关实验，使学生了解实验探究的一般过程与一般方法，培养初步的科学探究能力。

科学精神与社会责任：通过对于氯气制取过程中氯气的尾气处理和吸收，培养学生的环保意识，理解化学家在环境保护中的社会责任。

◆ 教学重难点

氯气的实验室制法和氯离子检验。 ◆ 教学过程 一、导入新课

【引入】在上节课的学习中同学们已经学习了氯气的主要物理性质和化学性质，也知道了氯气的用途，氯气有什么用途呢？（自来水消毒剂、制氯化氢、制漂白液、制漂白粉），氯气是一种重要的化工原料，那么氯气是如何得到的？

二、讲授新课 【板书】氯及其化合物 二、氯气的制取 【投影】氯及其化合物 二、氯气的制取

【讲解】上节课我们曾经提过，氯气的发现应该归功于瑞典化学家舍勒，舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(即二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种有强烈刺激性气味的黄绿色气体，这种气体就是氯气。其反应方程式为MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，现在这种方

法仍然是实验室制取氯气的重要方法之一。需要注意的是，这种方法这个使用的必须是浓盐酸，稀盐酸是无法与二氧化锰反应的。

【学生活动】同学之间互相交流根据初中学习过的气体实验室制法填写下表，找几位同学来复述其填写的结果。

气体 制取原理（方程式） 反应物状态 反应条件 装置图 【投影】 气体 制取原理（方程式） 2KClO3O2 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KCl + 3O2↑ 反应物状态 固体+固体 固体+液体 固体+液体 反应条件 装置图 加热 不加热 O2 2H2O22H2O + O2↑ CO2 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+H2O 不加热 【讲解】通过上面的表格，同学们可以分析得到实验室制取气体的装置，应该根据反应物的状态和反应条件来决定。固体+固体加热的反应会选取大试管、酒精灯加热（大试管管口略向下倾斜），固体+液体不加热的反应会选取分液漏斗和锥形瓶（或者圆底烧瓶）的装置。

【设疑】根据上述表格分类，指出实验室制取氯气的反应物状态和反应条件。（固体+液体，加热）应该选用上面的哪个装置?（都不可以）

【讲解】氯气的实验室制取是固体+液体加热制取气体，所以不属于初中学习的任何一种实验室制取模型。实验室中按照固体+液体加热的方式制取气体时，一般会选取分液漏斗、圆底烧瓶和酒精灯组装气体发生装置，具体装置图为：

【设疑】在分液漏斗和圆底烧瓶中应该分别加入什么试剂？（分液漏斗中加入浓盐酸，圆底烧瓶中加入二氧化锰固体）氯气应该使用什么方法进行收集？（向上排空气法）实验室制氯气是否需要进行尾气吸收？（需要，因为氯气有毒，会污染空气）应该使用什么试剂进行尾气吸收？（氢氧化钠溶液）

【讲解】所以实验室制取氯气的装置应该是：

【设疑】按照这种方法得到的氯气会有什么杂质呢？（挥发出来的HCl和水蒸气）

【设疑】为了得到纯净的氯气应该对制取的氯气进行净化除杂，很明显氯气中的水蒸气可以用浓硫酸除去，那么应该怎样除去氯气中的HCl气体呢？

【讲解】除去氯气中的HCl气体一般会选用饱和食盐水。原因是，HCl在水中的溶解度很大（大约是1:500），只要有一定量的水就能将HCl溶解除去，但是氯气在水中也有一定的溶解度（大约1:2），选用饱和食盐水可以在很大程度上减少Cl2在水中的溶解（具体原因在高二的学习中再行介绍），避免了氯气的大量损失。

【设疑】由上，实验室制取的氯气需要用浓硫酸除去水蒸气，用饱和食盐水除去HCl，那么应该先除去哪种杂质？（先除去HCl，后除去水蒸气。原因是，如果先除去水蒸气，在通过饱和食盐水的时候还会使氯气中带有水蒸气）

【讲解】为了得到相对纯净的氯气，实验室的制取装置应该为：

【讲解】实验室制取气体的装置一般包括发生装置和收集装置，还有可能有除杂装置和尾气处理装置。

【设疑】如果这些装置都需要，同学们觉得一般的顺序是什么？（发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置）

【学生活动】请根据上述实验室制取氯气装置的选择，互相讨论，填写下表：

装置 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 【投影】 装置 发生装置 除杂装置 收集装置 选择装置的根据 反应物状态及反应条件 气体和杂质的性质 气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应 选择装置的根据 尾气处理装置 气体性质 【学生活动】已知实验室可以用亚硫酸钠（Na2SO3）固体和浓硫酸加热反应制取二氧化硫（SO2），SO2属于酸性氧化物，在水中的溶解度为1:40，根据上述原则，画出实验室制取二氧化硫的装置图。

【投影】

。

【讲解】如果再考虑到二氧化硫溶解度太大，认为尾气处理装置需要改为防

倒吸装置，则尾气处理装置可以是：。

【过渡】自来水一般会用氯气消毒，所以水中应该会有一定量的氯离子，如何检验水中的氯离子呢？

【板书】三、氯离子检验 【投影】三、氯离子检验

【演示实验】在三支试管中分别加入稀盐酸、氯化钠溶液和碳酸钠溶液，再各滴入几滴硝酸银溶液，观察现象，再加入稀硝酸观察现象。

【讲解】加入硝酸银后，三支试管都有白色沉淀。前两支试管中的白色沉淀不溶于稀硝酸，第三支试管中的白色沉淀溶于稀硝酸。

【学生活动】写出上述实验过程中发生反应的离子方程式。

【投影】Cl- + Ag+ = AgCl↓ CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓ Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ + H2O。

【讲解】显然碳酸根离子的存在对于氯离子的检验是一种干扰，所以检验溶液中的氯离子的时候，应该先在待检测的溶液中加入足量的稀硝酸酸化，排除碳酸根离子的干扰，再加入硝酸银溶液。

【设疑】为什么不能加入稀硫酸酸化？（硫酸银微溶） 三、学习小结

四、板书设计 氯及其化合物 二、氯气的制取 三、氯离子检验 五、达标检测

1.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用( ) A.NaOH溶液 C.浓硫酸 D.石灰水 答案：B

解析：利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。 2.某化学小组用下图所示装置制取氯气,下列说法不正确的是( )

B.饱和食盐水

A.该装置图中至少存在两处明显错误 B.该实验中收集氯气的方法不正确

C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理

D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出

答案：B

3.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2

的正确装置是( )

答案：C

解析：集气瓶用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞弹出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,用B项装置收集时,Cl2应从短管进入,空气从长管排出,B项错误;C项装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C项正确;由于Cl2和NaOH溶液反应,所以D项装置不能收集到Cl2,D项错误。

4.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2

反应;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气( )

A.①比②多 答案：B

解析：由化学方程式MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O知,参加反应的MnO2

B.②比①多

C.一样多 D.无法比较

与HCl的质量比为87∶146,但是由于稀盐酸与MnO2不反应,所以含有146 g HCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应,但87 g MnO2可与足量的浓盐酸完全反应,所以途径②产生的氯气多。

5.向盛有氯气的集气瓶中,注入约五分之一容器体积的下列液体并轻轻振荡,观察到的现象记录如图所示。判断瓶中注入的液体是( )

A.AgNO3溶液 C.水 答案：C

解析：A项,Cl2作用于AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀;B项,Cl2与NaOH溶

B.NaOH溶液

D.FeCl2溶液

液反应会产生NaCl、H2O和NaClO,溶液呈无色;C项,Cl2溶于水,所得氯水呈浅黄绿色;D项,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,溶液呈棕黄色。

6.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是( ) A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成

B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成 C.取样,先加稀硫酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成 D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀;再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失 答案：D

解析：A项,没有排除C等离子的干扰;B项,加入盐酸,引入了Cl-;C项,先加稀硫酸酸化会产生Ag2SO4沉淀。

7.有一包白色固体,它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,进行下列实验:

①溶于水,得无色溶液;

②在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀;

③再滴加稀硝酸,沉淀量减少但不完全消失,同时有气泡生成。 根据上述现象判断:

(1)白色固体一定含有的成分是 ,可能含有的成分是 。 (2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式: 。 答案：(1)KCl和K2CO3 KNO3 (2)Ag++Cl-AgCl↓,2Ag++C

Ag2CO3↓,Ag2CO3+2H+

2Ag++H2O+CO2↑

解析：由②中产生白色沉淀知,原白色固体可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种;由③中沉淀量减少且有气泡生成知,一定含有K2CO3;根据沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。