内容正文:
第二节 氯及其化合物
第一课时 氯气的性质
学习目标
核心素养
1.能列举、描述、辨识氯气的重要物理性质、化学性质及实验现象。
2.能说明氯水的重要性质及其应用。
3.能说明次氯酸的性质。
1.培养学生证据推理与模型认知的素养。
2.培养学生科学探究与创新意识的素养。
3.培养学生科学态度与社会责任的素养。
情境导入
新型冠状病毒属于有包膜的亲脂类病毒。就目前的认知来说,它也是最容易杀灭的微生物。含氯消毒剂能杀灭病毒,常用的含氯消毒剂有漂白粉、“84”消毒液、二氧化氯等。“84”消毒液的主要成分是什么?“84”消毒液能否与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用?工业上怎样制备漂白粉?
知|识|梳|理
知识点一
氯气的性质
1.氯元素的原子结构及存在
2.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性
黄绿色
气体
刺激性气味
有毒
1体积水溶解约 2 体积氯气
3.氯气的化学性质
氯原子的最外电子层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子,使最外层达到8个电子的稳定结构。氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性。
(1)与金属反应。
氯气能与大多数金属化合,生成金属氯化物。
①与钠反应2Na+Cl22NaCl,产生大量白烟。
②与铁反应2Fe+3Cl22FeCl3,产生大量棕褐色烟。
③与铜反应Cu+Cl2CuCl2,产生大量棕黄色烟。
(2)与非金属反应,如与H2反应。
Cl2+H22HCl,发出苍白色火焰,生成的气体在空气中与水蒸气结合,呈现雾状。
(3)与水的反应:氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO。
(4)与碱的反应。
①与NaOH反应——制漂白液。
化学方程式:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。漂白液的有效成分为NaClO。
②与Ca(OH)2反应——制漂白粉。
化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉的成分为CaCl2和Ca(ClO)2。
知识点二
次氯酸(HClO)的性质
(1)次氯酸是很弱的酸,只存在于水溶液中。
(2)次氯酸不稳定,在光照下容易分解放出氧气,反应的方程式为2HClO2HCl+O2↑。
(3)次氯酸具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
思|考|辨|析
微思考
1.新制的氯水久置后会变成什么溶液,写出反应的化学方程式。
提示:变为稀盐酸,2HClO2HCl+O2↑。
2.实验室如何保存氯水?
提示:保存氯水时,应避免光照、受热,实验室通常将氯水置于棕色试剂瓶中密封保存。
微判断
1.氯原子的结构示意图为,易得电子表现强非金属性。 (√)
2.Cl2在与金属反应时表现氧化性。 (√)
3.Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-。 (×)
4.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2。 (×)
5.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物。 (×)
探究一
氯气的性质
1.氯气是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性。
(1)氯气能与绝大多数金属反应,一般可把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。
(2)氯气能与许多还原性化合物反应。
(3)氯气与水和碱反应均为氯气自身的氧化还原反应,实验室常用NaOH溶液吸收多余的氯气。
2.燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应,实质是剧烈的氧化还原反应,不一定要有氧的参加。
【例1】 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中正确的是 ( )
A.金属铁和铜与氯气在加热条件下反应,均得到高价态的金属氯化物
B.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出蓝色火焰,集气瓶口出现白雾
C.氯气与澄清石灰水反应制备漂白粉,漂白粉可用来杀菌消毒
D.干燥的氯气能使鲜花褪色是因为氯气具有漂白性
解析 氯气与变价金属反应,生成高价的金属氯化物,铁与氯气在加热条件下反应生成FeCl3,铜与氯气在加热条件下反应生成CuCl2,A项正确;H2能在Cl2中安静地燃烧,生成氯化氢,氯化氢易吸收空气中的水形成盐酸小液滴,所以观察到安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白雾,B项错误;澄清石灰水中溶质Ca(OH)2较少,应用石灰乳与氯气反应制取漂白粉,C项错误;干燥的氯气不具有漂白性,但是氯气和水之间反应生成的次氯酸具有漂白性,即氯气能使鲜花褪色,D项错误。
答案 A
【变式训练】 下列说法错误的是 ( )
A.Cl2与碱的反应,属于Cl2的自身氧化还原反应
B.利用Cl2与碱的反应,可以消除Cl2污染
C.用湿润的淀粉⁃KI试纸可以检验Cl2
D.Cl2与盐的反应不一定都是氧化还原反应
解析 Cl2与碱(NaOH)溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNa