内容正文:
第二章 海水中的重要元素 钠和氯
第二节 氯及其化合物
1
在自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
氯是一种重要的“成盐物质”
海水
盐湖
盐矿
一、氯气的性质
一、氯气的性质
氯的单质氯气是一种重要的化工原料。大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。
盐酸
有机溶剂
染料
农药
药品
1774年舍勒在研究软锰矿时,他发现当他使软锰矿和浓盐酸混合加热时,产生了一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。但在当时并没有氯元素的概念,在燃素说的大环境下,舍勒认为这种气体是一种化合物,故称之为“氧化盐酸”。他想尽了一切办法也不能从氧化盐酸中把氧夺取出来,因而他怀疑氧化盐酸中根本没有氧的存在,很有可能是一种单质。直到了1810年,戴维才证明了氧化盐酸是一种新的元素形成的单质,他将这种元素命名为chlorine,愿意为绿色,中文译名为氯。舍勒制备出“氧化盐酸”之后,把它溶解在水里,发现在这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用,并且他还发现“氧化盐酸“能与金属或者非金属单质发生化学反应。
一、氯气的性质
思维启迪
一、氯气的性质
阅读课本41-42页内容,试描述氯气有哪些物理性质?
①熔点:-101℃
②沸点:-34.6℃
③密度:3.214g/L (0℃)
颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性
色 ______ __________ _____ ______ 1体积的水溶解约
体积的氯气
黄绿
气体
刺激性气味
有毒
比空气大
2
1、氯气的物理性质
一、氯气的性质
[思考]初中的时候,我们已经知道了氯原子的结构。请画出其原子结构示意图。并结合已有知识,预测氯气的性质。
氯气性质的理论分析
从物质分类的角度分析:
氯气属于非金属单质
从氧化还原的角度分析:
氯气一定具有氧化性
极易得到
1个电子
Cl
Cl-
氯气是一种化学性质活泼的非金属单质,它具有很强的氧化性。
一、氯气的性质
2、化学性质
(1)氯气与金属、非金属单质的反应
氯气能与大多数金属化合,生成金属氯化物。
2Na + Cl2 2NaCl
氯气可与大多数金属化合,显强氧化性,把变价金属氧化成最高价态。
Cu + Cl2 CuCl2
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
产生白烟
产生棕褐色的烟,
溶于水得棕黄色溶液
产生棕黄色的烟,
溶于水得蓝绿色溶液
一、氯气的性质
实验2-7:氢气在氯气中燃烧
氯气与非金属单质的反应
2、化学性质
氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色的火焰,在集气瓶口有白雾生成
H2+Cl2===2HCl
点燃
HCl气体溶于水,就成为我们常用的盐酸。
(1)氯气与金属、非金属单质的反应
我们以前学过的燃烧反应,都是物质在氧气中的燃烧。现在又观察到了Fe、Cu、Na、H2在Cl2中的燃烧。
思考·讨论
你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
一、氯气的性质
②任何发光、发热的剧烈化学反应,都是燃烧。
①燃烧不一定要有氧气参与。
③燃烧的本质是氧化还原反应
目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒,我们偶尔闻到的自来水散发出的刺激性气味就是余氯的气味。在25℃时,1体积的水可以溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。
思考·讨论
氯气溶于水为什么能杀菌、消毒呢?
一、氯气的性质
一、氯气的性质
(Cl2自身发生氧化还原反应)
(2)与水的反应:
2、化学性质
HClO是次氯酸,是一元弱酸,具有强氧化性,能够杀死水中的病菌起到消毒的作用,因此很多自来水厂会用氯气消毒杀菌
Cl2 + H2O HCl + HClO
失去e-,化合价升高,被氧化
得到e-,化合价降低,被还原
(歧化反应)
一、氯气的性质
有科学家提出,用氯气进行自来水消毒时会产生对人体有害的有机氯化物
国家规定了自来水中余氯含量的标准,同时也在积极研究新型自来水消毒剂(ClO2、O3等)
思考·讨论
你能得到什么启示吗?
启示1:科学是把双刃剑,有利也有弊。
启示2:只要弄清楚了化学反应的本质,就能通过控制氯气的用量达到理想的效果。
启示3:根据化学反应的本质,我们可以寻找氯气的替代品来解决现实生活中的问题。
一、氯气的性质
实验操作 实验现象 实验结论
干燥的有色布条不褪色
干燥氯气不具有漂白性
湿润的有色布条褪色
氯水具有漂白性
【实验2-8】观察实验,记录实验现象,得出实验结论
湿润的有色布条
干燥的有色布条
次氯酸的强氧化性还能使某些染料和有机色素褪色,具有漂白性,因此,次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂。
一、氯气的性质
次氯酸是很弱的酸,只存在于水溶液中。次氯酸不稳定,在光照下容易分解放出氧气。
2HClO