内容正文:
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
学业要求解读
活动探究建议
1.认识氯及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.知道氯的存在形态主要以氯化钠的形式存在于海洋中。
结合真实情境中的应用实例,通过实验探究得出氯及其化合物的主要性质。
学习任务一 氯气的性质
1.氯元素的概念
(1)氯元素的存在
自然界中氯以化合态形式存在,主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中,海洋是氯的巨大的资源宝库。
(2)氯的原子结构
氯原子结构示意图为,氯原子最外层7个电子易得到1个电子而形成氯离子(Cl-),是活泼的非金属元素。因此,氯气是一种化学性质活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性。
2.氯气的发现
1774年,瑞典化学家舍勒发现了Cl2,反应物是软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸,反应条件为加热。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
1810年英国化学家戴维确认氯气。
3.氯气的物理性质
状态
颜色
气味
溶解性
密度
特性
气态
黄绿色
强烈刺激性
能溶于水
大于空气
易液化
为什么闻氯气气味要用手轻轻扇动?
提示:氯气有毒,人吸入少量氯气会使鼻和喉头黏膜受到刺激,引起咳嗽和胸部疼痛,吸入大量会中毒致死。
4.氯气的化学性质
氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。氯气能和许多物质发生化学反应,与Cl2反应的物质有大多数金属单质、大多数非金属单质、水、碱和还原性化合物等。
(1)氯气与金属反应
金属单质
反应条件
现象
化学方程式
Na
点燃
剧烈燃烧,产生白烟
2Na+Cl22NaCl
Fe
点燃
剧烈燃烧,产生棕褐色的烟
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu
点燃
剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
Cu+Cl2CuCl2
(2)与非金属(H2)的反应。
①光照条件下:氢气与氯气混合发生爆炸。
②点燃条件下:
现象:氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾出现。
化学方程式:H2+Cl22HCl。
③燃烧的本质:任何发光发热剧烈的化学反应都叫燃烧,所以氢气与氯气的反应也属于燃烧。
(3)与H2O的反应。
①反应方程式:Cl2+H2O((HCl+HClO。
②氯气的水溶液称为“氯水”。
(4)与碱反应。
燃烧是否必定有O2参加?
提示:不一定。可燃物与氧化剂(如氧气、氯气)在一定条件(点燃、灼烧等)下发生发光、发热的剧烈反应都可以称为燃烧,燃烧不一定要有氧气参与,如Na、Cu、Fe均可在氯气中燃烧。
制备氯化物时,常用两种方法。
第一种方法:用金属与氯气直接化合制得;
第二种方法:用金属与盐酸反应制得。
①AlCl3 ②FeCl3 ③FeCl2 ④CuCl2
能用第一种方法制得的有________;
能用第二种方法制得的有________。
提示:①②④ ①③
据有关报道,某游泳馆因清洁人员操作不当,致馆内氯气超标,导致多人氯气中毒被送往医院。
(1)游泳池中氯气起什么作用?
(2)氯气与水发生的主要反应是什么?
提示:(1)氯气具有氧化性,可作游泳池中的消毒剂;(2)氯气在水中的主要反应为Cl2+H2O((HCl+HClO。
氯水的成分及性质分析
(1)氯水的成分
(2)氯水的性质
(3)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-、OH-(极少量)、H2O
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
棕色瓶盛装,放阴凉处,一般现用现配
——
氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与下图中四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应、且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程的现象是______________________________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为________________________________________。
b过程中的离子方程式为________________________________。
[思路点拨] 根据所提供试剂的性质判断其与氯水中的何种成分反应,回答相关问题。
【解析】 (1)氯水中的HClO有漂白性,故氯水能使石蕊试液先变红后褪色。(2)氯水中含有Cl-,与AgNO3溶液反应会生成AgCl白色沉淀。(3)Cl2是新制氯水的主要成分,具有强氧化性,可与FeCl2发生氧化还原反应,反