内容正文:
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
1.从原子结构的角度认识氯元素是一种很活泼的非金属元素,能正确说出氯气的物理性质。
2.通过实验探究,理解氯气与金属单质、非金属单质的反应、氯气与水的反应、氯气与碱的反应。
3.了解次氯酸的三大性质(弱酸性、强氧化性、不稳定性),了解漂白粉的主要成分、性质及应用。
4.通过实验探究,明确氯水的主要成分,理解氯水的化学性质的复杂性。
一、氯元素的原子结构、氯气的物理性质
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体积的水溶解约2体积的氯气
【即学即练】
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)虽然氯气有毒,但仍可闻氯气的气味,方法是用手轻轻在集气瓶瓶口扇动,使极少量氯气飘进鼻孔( )
(2)发生氯气泄漏时,污染区的居民应向低洼处转移( )
(3)收集氯气时,可根据集气瓶内是否充满黄绿色气体来检验是否收集满( )
(4)充满氯气的塑料矿泉水瓶中加入20 mL水,盖好瓶盖,用力振荡,矿泉水瓶会变瘪( )
(5)氯气的密度比空气大,常用向上排空气法收集氯气,也可用排水法收集( )
二、氯气与金属、非金属单质的反应
1.与金属单质的反应
2Na+Cl22NaCl(白烟)
2Fe+3Cl22FeCl3(棕色烟)常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。
Cu+Cl2CuCl2(棕黄色烟)
氯原子在反应中容易得电子,表现为强氧化性,与变价金属反应时,将金属氧化为高价。
【特别提醒】
氯气在加热条件下能与大多数金属化合,生成高价金属氯化物。
2.与非金属单质的反应
(1)实验操作
在空气中点燃氢气,然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。
(2)实验现象:氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口上方出现白雾。
(3)化学方程式:H2+Cl22HCl(苍白色火焰,瓶口有白雾)
【特别提醒】
燃烧不一定有氧参加,任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都称之为燃烧。如2P+3Cl22PCl3等。
H2+Cl22HCl(会发生爆炸)
现象:氢气安静地燃烧,苍白色的火焰,瓶口有大量的白雾生成。
【特别提醒】
若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸,H2在Cl2中燃烧前,一定要检验H2的纯度。
3.氯气与还原性盐反应
Cl2+2NaBr = Br2+2NaCl
Cl2+2KI = I2+2KCl(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)
Cl2+2FeCl2 = 2FeCl3
【即学即练】
(1)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应,必须有氧气参与( )
(2)铁丝在少量的Cl2中燃烧可生成FeCl2( )
(3)纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰( )
(4)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟,若反应后,向集气瓶中加少量水振荡,可得到棕黄色溶液( )
三、氯气与水的反应
1.氯水与水反应
常温下,氯气的水溶液称为氯水,溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式是Cl2+H2OHCl+HClO(Cl2作氧化剂和还原剂)。
2.漂白原理的探究实验
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条不褪色
干燥的Cl2无漂白作用
有色布条褪色
在有H2O存在的条件下,Cl2有漂白作用
有色鲜花褪色
在有H2O存在的条件下,Cl2有漂白作用
氯气溶于水能杀菌、消毒及使某些染料和有机色素褪色,是因为与水反应生成了HClO。
3.次氯酸的性质
(1)弱酸性:次氯酸是易溶于水的弱酸,比碳酸酸性弱,写离子方程式时不能拆成离子形式。
HClOH+ +ClO-
(2)不稳定性:2HClO2HCl+O2↑,次氯酸不稳定,见光易分解,氯水要现用现配制,保存在棕色试剂瓶中,密封放置在阴暗处。
(3)强氧化性:次氯酸具有强氧化性(其氧化性比氯气强),可用于自来水的杀菌消毒,还可以用作漂白剂。
(4)毒性:氯气用于自来水消毒时,因与水中的有机物反应生成有机氯化物对人体有害,所以要严格控制饮用水中氯的含量,并开始使用二氧化氯(ClO2)、臭氧等新的自来水消毒剂。
【知识拓展】新制氯水的成分与性质
1.新制氯水的成分
由于HClO、H2O是弱电解质,存在着微弱的电离。
(1)三分子:Cl2、HClO、H2O;
(2)四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。
2.新制氯水中各微粒的性质
3.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
成分
只有Cl2
Cl2,H2O,HClO,H+,Cl-,OH-,ClO-
H2O,H+,Cl-
性质
有氧化性,无酸性和漂白性
有酸性,强氧化性,