氯及其化合物+高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊+

第二節(jié)氯及其化合物2.2.1氯氣的性質(zhì)第二章海水中的重要元素鈉和氯學習目標1、能正確說出氯氣的物理性質(zhì)2、從氯的原子結構特點和氯氣跟金屬、非金屬的反應認識氯氣是一種化學性質(zhì)非常活潑的非金屬3、知道氯氣與水反應的產(chǎn)物，能正確列出氯水(新制氯水和久置氯水)的主要成分4、掌握氯氣與堿的反應，了解氯氣的用途1、1915年4月22日，德軍與英、法聯(lián)軍在比利時的伊普爾對峙。黎明時英法聯(lián)軍前線戰(zhàn)場的士兵突然看到一股黃綠色氣體慢慢向前襲來，很快數(shù)百名英、法戰(zhàn)士窒息而死，數(shù)千名士兵雙目失明，你知道這種黃綠色氣體是什么嗎?思考一、氯元素的存在及Cl2的性質(zhì)1、氯的原子結構及存在(1)原子結構易得到一個電子強氧化性Cl-Cl(2)氯元素的存在氯是一種重要的“成鹽元素”，在自然界中以化合態(tài)存在，除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，還存在于陸地的鹽湖和鹽礦中化學性質(zhì)很活潑海水鹽湖鹽礦Cl-富集、分離提純、轉化(物理和化學方法)Cl2重要的化工原料鹽酸有機溶劑染料農(nóng)藥藥品瑞典化學家舍勒2、氯氣的物理性質(zhì)18世紀70年代，瑞典化學家舍勒將軟錳礦（主要成分是MnO2）與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體(后來被命名為氯氣)，舍勒還對這種氣體的性質(zhì)進行了研究，發(fā)現(xiàn)這種氣體能殺死昆蟲，而且能溶于水。(1)氯氣是黃綠色氣體（常見氣體中唯一呈黃綠色的氣體）(2)有刺激性氣味，有毒的氣體（扇聞）——加壓液化，貯存在鋼瓶中(干燥的氯氣不和鐵反應)(液氯)(氯水)(5)密度比空氣大(3)能溶于水(1體積水可溶解2體積氯氣）(4)易液化正放桌面上熔點：-101℃沸點：-34.6℃密度：3.214g/L(0℃)【注意】液態(tài)的氯稱為液氯(純凈物)，其水溶液稱為氯水(混合物)聞氣體時的正確操作

用手輕輕地在瓶口扇動，使極少量的氣體飄進鼻孔(扇聞)2、發(fā)生火災時，同學們知道要用濕毛巾捂住口鼻，盡量放低體位，靠墻迅速逃離，若你遇到氯氣泄漏，又該如何自救？氯氣有毒且能溶于水氯氣密度大于空氣→濕毛巾蘸肥皂水或小蘇打溶液捂住口鼻→逆風往高處轉移思考1、生活中可以用氯氣灌洞的方法來消滅田鼠，這是利用了氯氣的哪些性質(zhì)（

）①密度比空氣大②易液化③能溶于水④有毒A．①② B．③④ C．④ D．①④2、一家大型化工廠發(fā)生爆炸，有大量的Cl2擴散，下列應急措施不正確的是(

)A．向逆風方向的高處跑B．用浸有燒堿液的毛巾捂住口鼻迅速逃離C．用浸有純堿液的毛巾捂住口鼻迅速逃離D．來不及逃離的可用浸濕的棉被堵好門窗，并及時請求救援D【練一練】B+17287Cl常見非金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)反應元素化合價預測氯氣有強氧化性？實驗證明2、氯氣的化學性質(zhì)(1)氯氣和金屬的反應①與鈉反應：2Na＋Cl2=2NaCl(反應現(xiàn)象：產(chǎn)生大量白煙，火焰為黃色)②與鐵反應：2Fe＋3Cl2=FeCl3(反應現(xiàn)象：產(chǎn)生大量棕黃色煙，加水后溶液呈黃色)(3)與銅反應：Cu＋Cl2

=CuCl2

(反應現(xiàn)象：產(chǎn)生大量棕黃色煙，加水后溶液呈藍色)①常溫下Fe不能干燥Cl2反應，除非潮濕Cl2。所以，工業(yè)上常把干燥的液氯儲存在鋼瓶中②鐵和氯氣反應，無論氯氣是少量還是足量，都只能生成FeCl3，不會生成FeCl2；③氯氣在加熱條件下能與大多數(shù)金屬化合，只能生成高價金屬氯化物。(氯氣強氧化性的體現(xiàn))【幾點強調(diào)】(2)氯氣和氫氣的反應【實驗2-7】在空氣中點燃氫氣，然后把導管緩慢伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象H2+Cl2=2HCl點燃現(xiàn)象：H2在Cl2中能安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧將生成的HCI溶解于水就得到鹽酸(混合物)①與氫氣反應用于工業(yè)制鹽酸H2+Cl2=2HCl光照不能用于工業(yè)制鹽酸②與磷的反應2P＋3Cl2

=2PCl3(Cl2不足)(三氯化磷是液體，呈霧狀)PCl3＋Cl2=PCl52P＋5Cl2

=2PCl5(Cl2充足)(五氯化磷是固體，呈白煙狀)反應現(xiàn)象：磷在氯氣中劇烈燃燒，在集氣瓶口產(chǎn)生大量白色煙霧點燃▲點燃①氯氣和氫氣的混合氣體在點燃或強光照射時爆炸，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是H2和Cl2混合后光照，反應瞬間完成，放出的熱量使氣體急劇膨脹而發(fā)生爆炸②工業(yè)制HCl時采用點燃法，工業(yè)鹽酸常顯黃色，是因為含有Fe3+③磷在Cl2中燃燒中學化學中唯一的煙、霧同時生成的一個反應【幾點強調(diào)】3、我們以前學過的燃燒反應，都是物質(zhì)在氧氣中的燃燒?，F(xiàn)在又學習了H2在Cl2中的燃燒，你對燃燒的條件及其本質(zhì)有哪些新的認識？思考①燃燒不一定要有氧氣參與；燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應；任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈化學反應，都是燃燒。②Cl2和O2相似，既能和金屬反應，也能和非金屬反應，是一種活潑的非金屬單質(zhì)，具有強氧化性。3、下列實驗現(xiàn)象的描述正確的是（

）A.氫氣在氯氣中燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口上方有白色煙霧B.鐵絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕紅色的濃煙，產(chǎn)物溶于水，溶液呈淺綠色C.銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙，產(chǎn)物溶于水，溶液呈藍綠色

D.鈉在空氣中燃燒，發(fā)出黃色的火焰，生成白色固體4、下列關于氯氣的敘述不正確的是（

）A.氯氣可以用于自來水的殺菌、消毒B.紅熱的銅絲在氯氣中燃燒生成CuCl2C.純凈的氫氣可以在氯氣中安靜地燃燒，發(fā)出黃色火焰D.向田鼠洞里通入氯氣殺滅田鼠，利用了氯氣有毒和密度比空氣大的性質(zhì)【練一練】CC法國化學家貝托萊在研究氯氣時發(fā)現(xiàn)，氯氣溶于水后形成的溶液（稱為“氯水”）有漂白性，長期露置在日光下會失去漂白能力，同時產(chǎn)生鹽酸和氧氣，因此他推斷氯氣是一種含氧化合物。貝托萊3、Cl2與水的反應氯氣能溶于水，其水溶液俗稱氯水有漂白性（為什么?）氯水猜想①：氯氣只溶于水，不和水反應猜想②：氯氣部分溶于水，部分和水反應生成新物質(zhì)猜想③：氯氣全部和水反應生成新物質(zhì)Cl2和水分子氯水中存在的物質(zhì)Cl2、新物質(zhì)和水分子新物質(zhì)和水分子【實驗2-8】(1)取干燥的和濕潤的有色紙條(或布條)各一條,分別放入兩個盛有干燥氯氣的集氣瓶中,蓋上玻璃片,觀察現(xiàn)象。(2)將有色鮮花放入盛有干燥氯氣的集氣瓶中,蓋上玻璃片,觀察現(xiàn)象。氯水中有Cl2；(氯氣是黃綠色氣體）猜想③：氯氣全部和水反應生成新物質(zhì)錯誤

干燥的有色布條不褪色濕潤的有色布條褪色使有色布條褪色的物質(zhì)不是Cl2，而是Cl2和水反應生成的新物質(zhì)猜想①錯誤；猜想②正確；氯水Cl2+H2O=HCl+HClO0-1+1氯氣部分溶于水，部分和水反應生成新物質(zhì)(次氯酸)有漂白性Cl2既是氧化劑又是還原劑無漂白性次氯酸【注意】①干燥氯氣無漂白性，新制氯水具有漂白性，實際起漂白作用的是HClO(次氯酸)②氯水中的次氯酸具有強氧化性，能使某些染料和有機色素褪色，可用作棉、麻和紙張的漂白劑。(1)氯水的性質(zhì)①新制氯水的成分Cl2＋H2O?HCl＋HClOHClO?H＋＋ClO－

H2O?H＋＋OH－氯水中存在三種分子：Cl2、H2O、HClO；四種離子：H＋、Cl-、ClO－、OH－(極少量)②氯水的性質(zhì)：氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)a.Cl2的氧化性:與還原性物質(zhì)反應(Cl2是新制氯水的主要成分，為了方便，有時實驗室中常用氯水代替Cl2)如：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4Na2SO3＋Cl2＋H2O=2HCl＋Na2SO4b.HCl酸性：向NaHCO3溶液中加入氯水，有氣泡產(chǎn)生就是利用了鹽酸的酸性如：Cl2＋NaHCO3=NaCl＋CO2＋HClOc.HClO的強氧化性、弱酸性、漂白性、不穩(wěn)定性：在解釋漂白性、殺菌消毒時，使用的是HClO的氧化性如：向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先變紅(H＋作用的結果)，后褪色(HClO作用的結果)d.Clˉ的性質(zhì)：加入AgNO3溶液可以檢驗出氯水中的Cl－，現(xiàn)象是有白色沉淀生成新制氯水中各微粒的性質(zhì)氧化性、還原性③新制氯水、久制氯水、液氯的比較氯水現(xiàn)配現(xiàn)用最佳新制氯水久制氯水液氯區(qū)別氯氣的水溶液稀鹽酸氯氣的液體狀態(tài)分類混合物混合物純凈物顏色淺黃綠色無色黃綠色組成微粒Cl2、H2O、HClO(三分)、H＋、Cl-、ClO－、OH－(四離子)H2O、H＋、Cl-、OH－Cl2性質(zhì)多種成分，多重性質(zhì)，如：酸性、漂白性、強氧化性有酸性(比新制氯水強)、無漂白作用僅表現(xiàn)Cl2的性質(zhì)原因Cl2＋H2O?HCl＋HClO、2HClO=2HCl＋O2↑(2)次氯酸(HClO)的性質(zhì)①次氯酸的三大性質(zhì)a.弱酸性：次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，寫離子方程式時不能拆成離子形式如：NaClO溶液中通入少量CO2，化學方程式為：NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClOb.不穩(wěn)定性光照2HClO=2HCl＋O2↑

氯水須現(xiàn)用現(xiàn)配，保存在棕色試劑瓶中，置于冷暗處c.強氧化性：次氯酸具有強氧化性，其氧化性比Cl2強，可用于自來水的殺菌、消毒，還可以用作漂白劑

②次氯酸的漂白作用a.原理：將有色物質(zhì)氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)b.特點：被HClO漂白的物質(zhì)，久置后不再恢復原色c.應用范圍：幾乎所有的有色物質(zhì)遇HClO都會褪色①光照氯水時，溶液中的次氯酸不斷分解生成鹽酸和氧氣，溶液的淺黃綠色逐漸褪去，pH逐漸減小(酸性增強)②實驗室中氯水需現(xiàn)用現(xiàn)配。保存氯水時，應避免光照、受熱，實驗室通常將氯水置于棕色試劑瓶中密封保存【幾點強調(diào)】【練一練】5、下列對氯水的描述正確的是(

)A．氯水中不含氯氣分子，因此沒有顏色B．向氯水中滴加紫色石蕊試液，溶液會先變紅后褪為無色C．向氯水中加入硝酸銀溶液會產(chǎn)生淡黃色沉淀D．由于次氯酸很穩(wěn)定，因此氯水長時間保存也不會變質(zhì)6、在新制氯水中存在多種分子和離子，下列實驗現(xiàn)象和結論一致且正確的是(

)A．新制氯水使紅玫瑰變?yōu)榘酌倒?，說明有Cl2B．加入石蕊試液，試液變紅，說明該溶液一定不含OH－C．將KHCO3固體加入新制的氯水中，有氣泡產(chǎn)生，說明有HClOD．光照新制氯水有氣泡逸出，該氣體一定是O2BD4、1789年,法國化學家貝托萊發(fā)現(xiàn)氯水具有漂白性，他提出把氯水的漂白作用應用于漂白工業(yè)。但因為CI2溶解度不大，且生成的HCIO不穩(wěn)定，難以保存，使用起來很不方便，效果也不理想，你能幫幫幫他嗎？2004年4月15日，重慶天原化工總廠發(fā)生氯氣泄漏事件，整個事件共造成9人死亡，3人受傷，化工廠周圍一公里范圍內(nèi)的居民15萬人緊急疏散。如果你是救災專家，請思考如何處理泄露的氯氣？思考Cl2+Ca(OH)2=？①Cl2+H2O=HCl＋HClO②2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O③2HClO+Ca(OH)2=Ca(ClO)2+2H2O次氯酸鈣資料顯示：無水的環(huán)境下氯氣和氫氧化鈣不反應加和2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O次氯酸鈣石灰乳有效成分離子方程式：2Ca(OH)2+2Cl2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O漂白粉主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2(1)Cl2和Ca(OH)2的反應4、Cl2與堿的反應(氯氣既是氧化劑又是還原劑)5、該反應是否為氧化還原反應?若是氧化還原反應，請找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物，還原產(chǎn)物2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O次氯酸鈣石灰乳0-1+1氧化劑還原劑還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物思考6、工業(yè)制取漂白粉時，為什么用石灰乳而不用澄清石灰水？Ca(OH)2在水中溶解度小，用石灰乳可以吸收更多的Cl2從而使制取的漂白粉有效成分更多，產(chǎn)量更高。Cl2+2NaOH=？NaCl＋NaClO＋H2O次氯酸鈉84消毒（漂白）液主要成分：NaCl、NaClO有效成分NaClO雖然會分解，但它的水溶液在低溫存放三年才分解一半，比HClO穩(wěn)定得多，彌補了氯水漂白的缺陷離子方程式：2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O(1)Cl2和NaOH的反應用作消毒劑用作漂白劑漂白液（NaClO）、漂白粉（Ca(ClO)2）、漂白精（Ca(ClO)2）既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可用作游泳池等場所的消毒劑【幾點強調(diào)】①工業(yè)上為什么用Cl2來制取漂白粉？形成比次氯酸更穩(wěn)定的比次氯酸鹽，便于運輸、保存②漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2，漂白液主要成分是NaCl、NaClO，有效成分是NaClO③漂白反應原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO(強酸制弱酸，用鹽酸也能反應)④Ca(ClO)2易于CO2、H2O反應，生成的HClO見光易分解，所以漂粉精、漂白粉都要密封包裝，避光、隔潮存放⑤漂白液、漂白粉、漂粉精既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可作游泳池及環(huán)境的消毒劑【幾點強調(diào)】⑥在常溫下，Cl2與堿反應的化學方程式一般為：Cl2＋堿=次氯酸鹽＋金屬氯化物＋水。但在加熱的條件下，Cl2與氫氧化鈉溶液的反應為：3Cl2＋6NaOH=5NaCl＋NaClO3＋3H2O(熱堿溶液中)⑦Cl2與堿反應時：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，1molCl2與足量NaOH反應轉移電子數(shù)為NA(一五歧化)⑧Ca(ClO)2與濃HCl反應：Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2OCa(ClO)2與稀HCl反應：Ca(ClO)2＋2HCl(稀)=CaCl2＋2HClO向NaCl和NaClO的混合溶液通入稀硫酸：NaCl＋NaClO＋H2SO4=Na2SO4＋Cl2↑＋H2O⑨漂白粉(液)長期露置于空氣中，最終會生成氯化鈣而失效，有關反應的化學方程式【幾點強調(diào)】Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO2HClO=2HCl＋O2↑光照2NaClO2＋CO2＋H2O=Na2CO3＋2HClO2HClO=2HCl＋O2↑光照NaClOCa(ClO)2ClO-+1ClO-Cl2Cl-ClO3-+10-1+5氧化性還原性氧化性還原性只有還原性⑩次氯酸鹽的性質(zhì)分析(從化合價角度)【幾點強調(diào)】只有氧化性既有氧化性又有還原性?次氯酸鹽中的ClO－，無論在酸性，中性還是堿性環(huán)境均有強氧化性，與I-，S2-，SO32-，F(xiàn)e2+，等還原性離子大量不共存；（物質(zhì)性質(zhì)會受到溶液環(huán)境【酸堿性】的影響）。?具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸鹽(次氯酸鈣、次氯酸鈉)、二氧化氯(ClO2)，高鐵酸鈉(Na2FeO4)等。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯氣強且使用起來更安全?！編c強調(diào)】7、家庭中常用84消毒液與潔廁靈(主要成分是鹽酸)，請用化學用語解釋為什么消毒液不能與潔廁靈混合使用？H+,Cl-Cl-,ClO-2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O使人中毒思考氯氣是一種有毒氣體，但控制氯氣的用量，使水中余氯的含量達到國家引用標準，氯氣可以用于自來水的殺菌、消毒。使用氯氣對自來水消毒時可能產(chǎn)生一些負面影響，因此，人們已經(jīng)開始使用一些新型自來水消毒劑（比如ClO2，Na2FeO4等）你能得到什么啟示嗎？思考科學是把雙刃劍，有利也有弊。只要弄清楚了化學反應的