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
课时1 氯气的性质
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课堂导入
课堂学习
氯气的存在形式
氯是一种重要的成盐元素,在自然界中以化合态的形式广泛存在于海水或者陆地的盐湖和盐矿中,主要存在形式有NaCl、MgCl2、CaCl2。
氯气的物理性质
颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度
黄绿色 气体 刺激性气味 有毒 25℃时,1体积水溶解约2体积氯气 大于空气
根据钠单质的学习,你是否可以通过某些角度预测氯气单质的化学性质?
氯气
熔点:-101℃
熔点:-34.6℃
密度:3.214g/L(0℃)
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氯气的化学性质
Cl
易得1个e-,因此Cl2具有强氧化性
物质类别
原子结构
非金属单质
与金属反应
与非金属反应
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氯气的化学性质
与金属反应
2Na + Cl2 = 2NaCl
白色烟
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
棕褐色烟,溶液黄色
Cu + Cl2 = CuCl2
棕黄色烟,溶液蓝色
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氯气的化学性质
与金属反应
2Na + Cl2 = 2NaCl
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Cu + Cl2 = CuCl2
变价金属与氯气反应后的价态均变为最高价,由此可以说明氯气具有强氧化性。
与非金属反应
H2 + Cl2 = 2HCl
纯净的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。
H2 + Cl2 = 2HCl
氯气和氢气混合,光照时发生爆炸。
存在离子方程式吗?
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氯气的化学性质
类似于钠和氧气的反应,条件不同,产物也不同。
金属和非金属都可以在氯气中燃烧,说明了什么?
燃烧是发热发光的剧烈的氧化还原反应,不一定需要氧气的参与。
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氯气的化学性质
氯气通常用于自来水消毒,除此之外,氯气泄漏也可以用湿毛巾捂住口鼻,防止中毒,你知道其中原理吗?
氯气可以溶于水,除了溶于水外,氯气可以与水反应吗?
抽取4mL氯气和1mL水
氯气部分溶于水,部分与水反应,氯水呈黄绿色。
Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO (注意使用可逆符号)
可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
HClO(次氯酸):一元弱酸,酸性弱于碳酸,只存在于水溶液中,不稳定,光照条件下容易分解。
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氯气的化学性质
Cl2 + H2O ⇌ H+ + Cl- + HClO (弱酸不可拆)
Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO (离子方程式如何书写?)
HClO分解:2HClO = 2HCl + O2↑
思考新制氯水中会存在哪些微粒?
Cl2与H2O的反应是可逆的,且HClO只有部分电离,所以会存在Cl2、H2O和HClO三种分子,生成物中HCl完全电离,HClO部分电离,所以会存在H+、Cl-、ClO-和OH-四种离子,所以可简记为三分子四离子。
如果将氯水久置,会有什么变化?
因为HClO会分解,产生HCl和O2,所以氯水久置后会变成盐酸,失去漂白性,但酸性会增强。
课堂学习
氯气的化学性质
数字化传感器测量氯水久置的变化情况
物质 新制氯水 久置氯水 液氯
类别 混合物 混合物 单质
存在微粒 Cl2、H2O、HClO
H+、Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、OH- Cl2
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氯气的化学性质
如何检验氯水中的成分?
三分子四离子
Cl2:氯水呈浅黄绿色→氯气呈黄绿色
Cl-:AgNO3溶液→白色沉淀
H+:pH试纸→试纸先变红后褪色
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氯气的化学性质
实验操作:
(1)取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条,分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,观察现象。
(2)将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,观察现象。
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氯气的化学性质
实验现象:
干燥纸条不褪色;
湿润的纸条褪色;
有色的鲜花褪色。
实验结论:
Cl2不具有漂白性, Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性。
HClO具有的强氧化性能使某些染料和有机色素褪色,可做漂白剂。
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氯气的化学性质
次氯酸具有漂白性,那是否可以直接用氯水作为漂白剂?
氯气的溶解度不大,且次氯酸容易分解,难以保存,使用起来不方便,效果也不理想,所以往往采用氯气和碱的反应制取有漂白作用的次氯酸盐。
常温下将Cl2通入到NaOH溶液中,得到以NaClO为有效成分的漂白液:
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
离子方程式:Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O
将Cl2通入到冷的石灰乳中,得到以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉:
2Cl2