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第2课时 氯气的性质及应用
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结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
1.观察氯气相关反应的一些实验现象,能利用化学方程式表征其常见变化。(宏观辨识与微观探析)
2.能根据实验现象归纳氯及其化合物的性质,认识氯及其化合物的性质及转化。(宏观辨识与微观探析)
3.能从本质上认识氯及其化合物的性质,掌握它们之间的转化。(宏观辨识与微观探析)
4.具有较强的问题意识,能提出问题和假设。根据假设提出具体的实验方案,独立完成实验。(科学探究与创新意识)
知识点01 氯的原子结构及物理性质
1.氯的原子结构
原子结构示意图为,氯原子容易得到1个电子而形成Cl-。
2.氯气物理性质
氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒气体。
氯气易液化,在加压条件下,氯气转化为液态,可储存在钢瓶中。
【即学即练1】下列说法正确的是( )
A.Cl-和Cl2的性质相同 B.Cl2有毒, Cl-也有毒
C.Cl原子比Cl-离子活泼 D.Cl2和Cl原子都呈黄绿色
答案:C
解析:A选项,Cl-和Cl2是两种不同的微粒,结构上不同,性质也不同,错误;B选项,氯气有毒,但Cl-无毒,错误;C选项,Cl原子最外层有7个电子,易得到一个电子,化学性质活泼,Cl-最外层有8个电子,结构稳定,性质比Cl原子稳定,正确;D选项,Cl2为黄绿色,Cl原子不会表现颜色,错误。故选C。
知识点02 氯气的化学性质
氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,在一定条件下能与多种金属和非金属单质反应,生成氯化物。
1.与金属单质反应
反应现象
化学方程式
Na
剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量白烟
2Na+Cl22NaCl
Fe
Fe丝在氯气中燃烧,产生棕色烟
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu
Cu丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色
Cu+Cl2CuCl2
2.与非金属单质反应
氯气与H2反应的方程式为:H2+Cl22HCl。
反应现象:H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾。
工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸。
3.氯气与水的反应
【实验探究1】氯气在水中的溶解实验
(1)实验操作:取一支100 mL的针筒抽取80 mL的氯气和20 mL的水,振荡。
(2)实验现象:活塞向里移动,水溶液颜色逐渐变为浅黄绿色。
(3)实验结论:氯气能溶于水,常温常压下,1体积的水约能溶解2体积的氯气,氯水呈浅黄绿色。
【实验探究2】氯水的成分探究
实验1:将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中。
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条不褪色
干燥氯气不具有漂白性
有色布条褪色
氯水具有漂白性
实验2:分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸,滴在pH试纸上。
实验操作
实验现象
实验结论
新制氯水滴在pH试纸上
试纸先变红后变为白色
新制氯水呈酸性,有漂白性
稀盐酸滴在pH试纸上
试纸变红色
稀盐酸无漂白性
实验3:在洁净的试管中加入1mL性质氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。
实验现象:有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶解。
实验结论:氯水中含有Cl-。
反应方程式为:Cl2+H2OHCl+HClO。
可逆反应的概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。
氯水中含有Cl2、HClO等分子,也含有H+、Cl-等离子。
【即学即练2】写出下列实验现象,并解释产生现象的原因。
实验操作
现象和解释
将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上
将氯水加入Na2CO3溶液中
将氯水加入品红试液中
答案:石蕊试纸先变红后褪色,盐酸是石蕊试纸变红,HClO具有漂白性,使试纸褪色
有气泡产生,2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
品红溶液褪色,与水反应生成了HClO,HClO具有漂白性。
【即学即练3】下列关于氯气的说法正确的是( )
A.氯气是无色、没有刺激性气味的气体
B.氯气、氯水、液氯的成分相同
C.氯气不能与碱发生反应
D.氯气有毒,但可用于自来水的杀菌消毒
答案:D
解析:氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体,A项错误;氯气的水溶液是氯水,属于混合物;氯气和液氯的成分是Cl2,属于纯净物,B项错误;氯气和碱反应生成氯化物、次氯酸盐和水,C项错误;氯气有毒,能和水反应生成HCl和次氯酸,次氯酸能杀菌消毒,所以氯气可用于自来水的杀菌消毒,D项正确。
知识点03 次氯酸(HClO)的性质及应用
1.弱酸性
HClO是一种比H2CO